Устройство для статического зондирования грунта Советский патент 1978 года по МПК G01N11/12 

1

Изобретение относится к технике определения физико-механических свойств грунта, в частности для определения лобового сопротивления и бокового трения грунта при вдавливании зонда на колонне сборных штанг.

Известно устройство для измерения величины отказа сваи при испытаниях, включающее корпус, планшет со шкивом и приводной трос, причем корпус устройства выполнен с направляюш,ими, па которых установлена с возможностью перемещения рамка с закрепленным на ней планшетом 1.

Однако в известном устройстве измерительное приспособление с индикаторами затрудняет взятие отсчетов особенно при одновременном измерении двух параметров и усложняет обработку данных.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для статического зондирования груита, включающее зонд с колонной сборных штанг, механизм вдавливания и самописец с ведущим барабаном и рычажным перьевым механизмом 2.

Недостатками этого устройства являются сложная гидравлическая система преобразования и передачи командных импульсов к перьевому механизму самописца, что снижает точность замеров.

Целью изобретения является повышение точности.

Это достигается тем, что в предлагаемо / устройстве колонна сборных щтанг снабже на смонтированным на ее верхнем торце рычажным преобразователем перемещений штанг, а ведущий барабан самописца снабжен поворотными подпружиненными дисками, связанными посредством гибких нитей с рычагами прсобразогзателя перемещений, и посредством реборды с рычагами перьевого механизма.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; па фт 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.

Устройство включает зонд 1 с колонной 2 сборных щтанг, механизм 3 вдавливания и самописец 4 с ведущим барабаном 5 и рычажным перьевым механизмом 6.

Механизм вдавливания зстановлеп на раме 7, которая связана с грунтом посредством якорей 8.

Ведущий барабан 5 самописца 4 закреплен на кронштейне 9, установленном на корпусе механизма вдавливания и приводится во вращение спиральной пружиной 10, расположенной между осью ведущего барабана 5 и кронштейном 9. Один конец гибкой нити И намотан на ведущий барабан 5, а другой конец нити закреплен на рычажном преобразователе 12 перемещения элементов 13 и 14 сборных штанг, установленном на торце колонны 2.

На цапфах 15 ведущего барабана 5, снабженных спиральными шлицами, установлены диски 16, также снабженные спиральными шлицами и подпружиненные относительно ведущего барабана 5 спиральными пружинами 17. Диаметр дисков 16 равен диаметру ведущего барабана 5. Диски 16 связаны с рычагами перьевого механизма 6 с помощью реборд 18, а с рычагами 19 и 20 рычажного преобразователя 12 с помощью гибких нитей 21 и 22.

Рычаги 19 и 20 постоянно поджимаются к соответствующим элементам 13 и 14 колонны 2 сборных щтанг пружинами 23, а ведущий барабан 5 снабжен храповым механизмом 24.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При вдавливании зонда 1 вместе с колонной сборных щтанг перемещается вниз и рычажный преобразователь 12. При этом ведущий барабан о самописца 4 вращается под действием спиральной пружины 10, выбирая слабину гибкой нити 11 и протягивая ленту самописца синхронно с погружением зонда 1. Вместе с ведущим барабаном 5 вращаются оба диска 16, каледый из .которых выбирает слабину соответствующей гибкой нити 21 и 22.

Линейное перемещение элементов 13 и 14 колонны сборных щтанг, пропорциональное лобовому сопротивлению и боковому трению грунта, с помощью рычажного преобразователя 12 и гибких нитей 21 и 22 преобразуется в соответствующий поворот дисков 16 относительно ведущего барабана 5. Вращение диска 16 в одну сторону обеспечивается спиральной пружиной 17.

При повороте диска 16 относительно ведущего барабана 5 происходит и осевое перемещение диска относительно барабана за счет взаимодействия спиральных шлиц, которое преобразуется в поворот рычагов перьевого механизма 6 относительно ленты самописца 4. Таким образом, при вдавливании зонда 1 на ленте самописца 4, перемещающейся синхронно с погружением зонда, вычерчиваются графики в определенном масщтабе лобового сопротивления и бокового трения грунта. При наращивании колонны 2 рычажный

преобразователь 12 снимают и вновь закрепляют на торце колонны после установки следующей сборной щтанги. При этом рычаги 19 и 20 рычажного преобразователя 12 автоматически поджимаются к соответствующим

элементам 13 и 14 колонны 2 сборных щтанг, а спиральная пружина 10 автоматически выбирает слабину гибких нитей. Устройство готово для иродолжеиия работы. Храповой механизм 24 предохраняет ленту самописца 4 от

обратной перемотки при вращении ведущего барабана 5 в противоположную сторону при установке рычажного преобразователя 12 после наращивания колонны 2 сборных щтанг.

Изобретение позволяет повысить точность измерений при статическом зондировании за счет автоматизации записи процесса зондирования ири механической передаче сигнала от зонда к самописцу при одновременном упрощении конструкции самописца.

Формула изобретения

Устройство для статического зондирования

грунта, включающее зонд с колонной сборных щтанг, механизм вдавливания и самописец с ведущим барабаном и рычажным перьевым механизмом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, колонна

сборных щтанг снабжена смонтированным на ее верхнем торце рычажным преобразователем перемещений щтанг, а ведущий барабан самописца снабжен поворотными подпружиненными дисками, связанными посредством

гибких нитей с рычагами преобразователя перемещений, и посредством реборды с рычагами перьевого механизма.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №369460, кл. G 01N 3/32, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 250520, кл. G OIL 1/08, 1968.