Устройство для определения нормативных сил пучения грунта при его промерзании Советский патент 1977 года по МПК G01N33/24 G01N25/58 E02D1/00 

1

Изобретение относится к области инженерно-геологических изысканий для строительства, В частности к устройствам для определения нормальных сил пучения грунта при промерзании ниже глубины заложения подошвы фундамента.

Известно устройство искусственного промораживания грунта, включающее конденсатор и испарительную часть IJ.

идиако вследствие того, что проморажнвание грунта, окружающего парожидкостную установку, осуществляется равномерно по всей поверхности ее испарительной части на глубину ее заложения, нельзя получить достоверные данные о силах нормального пучения, развивающихся под подошвой опытного фундамента.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения нормальных сил пучения грунта при промерзании, включающее опытный фундамент в виде оболочки, измерительный прибор и смонтированное в оболочке опытного фундамента охлаждающее устройство в виде парожидкостной установки, включающей конденсатор и испаритель 2.

Недостатком данного устройства является длительность процесса измерения, так как нормальные силы пучения на опытный фундамент проявляют свое действие при естественном промораживании грунта, что является препятствием для широкого применения, особенно при больших глубинах заложения фундамента, требующих несколько сезонов промораживания.

Цель изобретения - ускорение процесса измерения.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено теплоизоляционным материалом и выполнено с кольцевым пространством между парожидкостной установкой и оболочкой фундамента, в котором размещен теплоизоляционный материал, причем конденсатор парожидкостной установки в нижней части снабжен воронкой, а испаритель в нижней части выполнен конусообразным.

На чертеже показана конструкция устройства в процессе измерения нормальных сил пучения.

Устройство состоит из опытного фундамента в виде оболочки 1, парожидкостной установки, включающей конденсатор 2 и испаритель 3, в месте сочленения которых расположена воронка 4. Испаритель имеет уширение 5 в подошве фундамента 6. Иространство, образованное сул ением испарительной части и оболочкой, заполнено теплоизоляцией 7. Измерение сил пучения производится силоизмеряющим устройством (например, динамометром) 8, установленным а распор между опытным фундаментом и анкерной системой, состоящей из свай-анкеров 9 и опорной балки 10.

Устройство для определения нормальных сил пучения при промерзании работает следующим образом.

Опытный фундамент погружается в грунт до отметки предполагаемого заложения производственного фундамента и пригружается через динамометр до расчетных нагрузок от здания.

В зимний период, когда начинает работать парожидкостная установка, промораживание грунта происходит только под подошвой опытного фундамента 6. Это достигается тем, что, во-первых, по боковой поверхности расположена теплоизоляция 7, во-вторых, за счет срыва струи воронкой жидкий хладагент не стекает по внутренней стенке испарителя, а попадает сразу в его ущирение 5.

Промораживание грунта под подошвой опытного фундамента 6 приводит к развитию нормальных сил пучения, что фиксируется € помощью динамометра 8.

Устройство позволяет проводить испытания независимо от глубины заложения фундамента в течение одного зимнего сезона.

Формула изобретения

Устройство для определения нормальных сил пучения грунта при его промерзании, включающее опытный фундамент в виде оболочки, измерительный прибор и смонтированное в оболочке опытного фундамента охлаждающее устройство в виде парожидкостной установки, включающей конденсатор и испаритель, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса измерения, устройство снабжено теплоизоляционным материалом и выполнено с кольцевым пространством между парожидкостной установкой и оболочкой фундамента, в котором размещен теплоизоляционный материал, причем конденсатор парожидкостной установки в нижней части выполнен конусообразным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Орлов В. О. Криогенное изучение тонкодисперсных грунтов. М., Изд-во АН СССР, 1962, с. 162.

2.Патент США 3217791, кл. 165-45, 1965.