"Устройство для испытания грунта на срез Советский патент 1979 года по МПК E02D1/00 G01N3/24 

(54) УСТРОЙСТВО Д.ПЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА НА СРЕЗ

1

Изобретение относится к области инженерыо-геологических изысканий. Устройство может быть использовано для определения физико-механических свойств грунта.

Известно устройство для определения прочностных свойств грунта, содержащее штангу с уширителем, выдвиное срезное кольцо и измерительные приспособления 1. Такое устройств невозможно использовать в водонасыщенных неплотных грунтах.

Известиг устройство для испытани грунта на срез, включающее штангу, соосно установленные на ней внешнее и вн -треннее коя,на и крыльчатку, жестко закрепленную во внутреннем кольце, нагрузочное и измерительное приспособления 2. Это устройство является наиболее близким техническим решением к и; Об1;етению. Оно недостаточно пройд нодите тьно, что с бусловлено налич :ем трех штанг, служащих для ра.иихльного задавливания в грунт разгрузочного ножа, внутреннего кольца и кольца .

Целью изобретения является увеличение производ ггельности устройства

за счет сокра1цения спуско-подъемных операций.

Достигается это тем, что в устройстве для испытания грунта на срез, включающем штангу, соосно установленные на ней внемнее и внутренние кольца и крыльчатку, жестко закрепленную во внутреннем ко-пьце, нагрузочное и измерительные приспособления, штанга снабжена пальцами, а внутреннее и

внешнее кольца - соответственно внутренним и внаиним палыми валами, причем внешний вал выполнен с диаметрально расположенными в стенках его 15 отверстиями, а внутренний - с продольными OKHahw, в верхней части переходящими в L-образные пазы, при этом штанга свободно установлена во внутреннем палом валу, а пальцы ее 20 пропуиюны через пазы внутреннего и отверстия внешнего его валов. На внутренних стенках внешнего кольца образованы продольные выступы.

25На фиг, 1 изображено устройство

в исходном положении (при спуске его в скважину); на фиг. 2 - усггройство при одновременном вращении внешнего и внутреннего колец; на фиг.З пока30 зан разрез А-А на фиг. 2.

Устройство содержит штангу 1, внвинее 2 и внутреннее 3 соосно установленные кольца, крьшьчатку 4/ жестко закрепленную во внутреннем кольце. Внутреннее кольцо снабжено соосно закрепленным на нем полым валом 5, на вертикальных стенках которого образованы продольные диаметрально расположенные окна б, соединяюидаеся с L-образными пазами 7. Внешнее кольцо установлено на папом валу 5 с возможностью перемещения и вращения. Штанга 1 пропущена внутри палого вала и сочленена с внешним кольцом с помощью пальца 8, входящего в L -образные пазы и фиксирующего в исходном положении внешнее кольцо выше внутреннего кольца. На внутренних вертикальных стенках внешнего кольца образованы продольные выступы 9, служащие для зацепления грунта с кольцом при его вращении,

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении, при котором палец 8 находится в L-образных пазах 7, образованных на вертикальных стенках палого вала 5, устройство с помощью штанги 1 опускается на забой скважиныа При этом внешнее кольцо 2 расположено выше внутреннего кольца 3,

С помощью штанги производится задавливание внутреннего кольца в грунт, создание нормального давлени и вращение кольца по часовой стрелке с одновременным измерением максимального крутящего момента (MMQKC- который реализуется на срез грунта (MOMOKC и на трение между грунтом и боковой . поверхностью кааьца (М-гмакс)

MQKC DMPKC TMQKC.

После этого производится разгрузка внутреннего кольца от нормального давления и с помощью штанги его вращение по часовой стрелке с одновременным измерением установившегося крутящего момента М , реализуемого на срез того же грунта () и на трение между грунтом и боковой поверхностью кольца (М ) после нарушения в нем структурных связей без приложения нормального давления

М- м+ м

NUH. онин тмин.

Затем вращением штанги против часовой стрелки палец В выводится из

L-образных пазов 7 и вводится в продольные диаметрально расположенные окна 6, при этом штанга, сочлененная с внешним кольцом 2, под собственным весом перемещается вниз и внешнее кольцо становится на забой скважины.

После такой подготовки с помощью штанги 1 производится задавливание внешнего кольца в грунт, создание нормального давления на внешнее калцо (кольцевая поверхность, заключенная между внешним и внутренним кольцами), совместное вращение внешнего и внутреннего колец с одновременным измерением максимального крутящего момента реализуемого на срез грунта внутренним кольцом 3 после нарушения в нем структурных связей без приложения нормального давления (. )г на срез грунта 0 внешним кольцом 2 (м f4QKc трение между грунтом и боковой поверхностью внеишего кольца (м „дне )

м

макс о Мин омпкс тмакс.

После этого производится разгрузс ка внешнего кольца от нормального

давления и с помощью штанги совместное вращение внешнего и внутреннего колец с одновременным измерением крутящего момента MLyj, i реализуемого

на срез грунта внутренним кольцом 0

), на срез грунта внешним

(М

о мин.

и U . f I

кольцом (М Q ц„ ) И на трение между грунтом и боковой поверхностью внешнего кольца (м| ) после нарушения в грунте структурных связей без приложения нормального давления,

MUW ™омим тмин. После таких исследований устройство с помощью штанги поднимается на дневную поверхность,

0Применение одной штанги позволяет снизить металлоемкость устройства и сократить спуско-подъемные операции, а это в свсж) очередь повысит производительность труда при испыта5 НИИ грунта на сдвиг в полевых условиях ,

Формула изобретения

-5 закрепленную во внутреннем кольце, нагрузочное и измерительные приспособления, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности устройства за счет сокQ ращения спускно-подъемных операций, штанга снабжена пальцами, а внутреннее и внешнее кольца - соосно закрепленными на них соответственно внутренним и внешним палыми валами, причем внешнийвал выполнен с диаметрально расположенными в стенках его отверстиями, а внутренний - с продольными окнами, в верхней части переходящими в L-образные пазы, при этом штанга свободно установлена во

60 внутреннем палом валу, а пальцы ее пропущены через пазы внутреннего и отверстия внешнего валов,

на внутренних стенках его образованы продольные выступы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

.i