Устройство для испытания грунтов на сдвиг Советский патент 1979 года по МПК E02D1/00 

1

Изобретение касается инженерно-геологических исс,1едований для строительства и относится к устройствам для онределения физико-ме.ханически.х свойств грунта.

Известно, устройство для исиытания грунта на сдвиг, включающее обойму с онорами, гидродомкраты, рабочую камеру с нижней и верхней секциями, измерительные прибоРы 11.

Наиболее близким техническим решением к иредлагаемому является устройство для иснытаиия грунта на сдвиг, включающее корнус с размещенными в нем грунтоприемной гильзой и поршнем со штоком, сдвиговый механизм с приводом, содержащим тягу, измерительные нриборы 2.

Недостатком устройства является низкая производительность.

Целью изобретения является повыщение производительности устройства за счет обеспечения проведения на одной пробе керна многократных срезов нри различных вертикальных давлениях.

Это достигается тем, что в устройстве для испытания грунтов на сдвиг, включающем корпус с размещенными в нем грунтоприемной гильзой, норпшем со штоком, сдвиговый механизм с нриводом, содержаи1им тягу, измерительные нриборы, корпус в нижней части выполнен в виде кольцевого штамна и снабжен траверсой, дополнительными приводами с тягами и выталкивателем в-виде соединенных между собой полуцилиндров с фланцами, связанными с тягами дополнительных приводов, а сдвиговый механизм выполнен из трех расположенных друг над другом кольцевых камер, средняя из которых по сравнению с другими имеет меньпшй диаметр и снабжена прямоугольным параллелепипедом, имеющим наклонную прорезь, и установленным в ней ползуном, причем параллелепипед соединен с тягой приводом сдвигового механизма.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - устройство в процессе испытания грунта на сдвиг; на фиг. 3 - разрез .Л-А на фиг. 1 (выталкиватель).

Устройство имеет трубчатый корпус 1, в нижней части которого расположен ко,тьцевой щтамн 2 для опреде,1ения деформационных характеристик исследуемого грунта. В корпусе I закреплен сдвиговый механиз.м.

состоящий из двух неподвижных кольцевых камер 3 и 4 и подвижной кольцевой камеры 5 с силовым клином 6, преобразующим вертикальное усилие в горизонтальное и обеспечивающим возвратно-поступательное перемещение подвижной кольцевой камере 5. Силовой клин 6 выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда с наклонной прорезью и связан с тягой 7 привода (на чертежах не показан). В наклонной прорези размещен ползун 8, жестко связанный с подвижной кольцевой камерой 5. Тяга снабжена измерительным приспособлением (на чертежах не показано). Грунтоотборная гильза 9 соединена тягами 10 с траверсой 11, представляющей собой телескопический цилиндр, соединенный с центральной щтангой 12. Тяги 10 проходят через сдвиговый механизм. Внутри траверсы 11 расположен цилиндр 13, в котором размещен поршень 14 со щтоком 15, с помощью которого передается заданный пригруз на испытуемый образец грунта и измеряется динамометром (на чертежах не показан).

Для подачи образца из грунтоотборной гильзы 9 в сдвиговый механизм имеется выталкиватель, который выполнен с возможностью вертикально-поступательного и вращательного перемещения и состоит из двух полуцилиндров 16, монтированных на фланцах 17, соединенных с тягами 18 привода (на чертежах не показан).

Устройство работает следующим образом.

На зачищенный забой готовой скважины (см. фиг. 1) опускается устройство. Корпус 1 устройства закрепляется к кондуктору, установленному в верхней части скважины. Производится вдавливание грунтоотборной гильзы 9 в грунт при помощи центральной штанги 12, усилие которой через траверсу 11 и две тяги 10 передается на фланец грунтоотборной гильзы 9.

По окончании вдавливания грунтоотборной гильзы 9 с центральной щтанги 12 снимается нагрузка. Корпус устройства 1 освооождается от кондуктора. После этого определяются деформационные характеристики грунта по методу штампа путем передачи усилия на коль 1евой штамп 2 через корпус 1 устройства. В качестве анкера служит кондуктор.

После определения модуля деформации Грунтоотборная гильза 9 поднимается при помощи центральной щтанги 12 до ее соприкосновения со сдвиговым механизмом.

Полуцилиндры 16, находившиеся до этого в раскрытом состоянии для возможности

прохода грунтоотборной гильзы 9 через отверстие круглого щтампа 2, соединяются между собой путем совместного вращения тяг 18 по часовой стрелке, образуя своеобразный цилиндрический выталкиватель по диаметру, равному внутреннему диаметру грунтоотборной гильзы 9 (см. фиг. 3).

Производя подъем сомкнутых полуцилиндров 16 при помощи тяг 18, проталкивают грунт из грунтоотборной гильзы 9 в сдвиговый механизм на необходи.мую величину для осуществления сдвигов (см. фиг. 2).

Длина грунтоотборной гильзы 9 обеспечивает отбор монолита такой длины, которая дает возможность проведения четырех срезов (один контрольный) при четырех разных вертикальных давлениях.

Изобретение позволяет повысить производительность такого рода устройств за счет проведения на одной пробе керна многократных срезов при различных вертика.тьных

давлениях.

Формула изобретения

Устройство для испытания грунтов на сдвиг, включающее корпус с размещенными в нем грунтоприемной гильзой, порщнем со щтоком, сдвиговый механизм с приводом, содержащим тягу, измерительные приборы, отличающееся тем, что, с целью повыщения производительности устройства за счет обеспечения проведения на одной пробе керна многократных срезов при различных вертикальных давлениях, корпус в нижней части выполнен в виде кольцевого щта.мпа и снабJ жен траверсой, дополнительными приводами с тягами и выталкивателем в виде соединенных между собой полуцилиндров с фланцами связанными с тягами дополнительных приводов, а сдвиговый механизм выполнен из трех, расположенных друг над другом кольцевых камер, средняя из которых по сравнению с другими имеет меньщий диаметр и /снабжена прямоугольным параллелепипедом имеющим наклонную прорезь, и установленным в ней ползуном, причем параллелепипед соединен с тягой привода сдвигового механизма.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .NO 410289, кл. G 01 N 3/24, 1971.

o 2. Авторское свидетельство СССР

.NO 493698, кл. G 01 N 3/24, 1972 (прототип).

б

16