Устройство для определения механических свойств грунта Советский патент 1980 года по МПК E02D1/02 

1. Изо бретение относится к Юбласти инжёнерночгеологичеоких изысканий в строительстве, в частности -К устройствам для олределения физико-механических свойств мерзлых грунтов. Наиболее близким техническим решением к изобретению являемся устройство для определения механических свойств грунта, включающее штангу, соединенную с конусным наконечинйом и лопастятми, инднкаторы уеилий и прИ1вод 1. Недостатком устройства является отсутствие возможности определенияанизотропии грунта и ;пр01ведения испытаний в услоВ1ИЯХ сезонного промерзания грунтов. Цель изобретения - расширение области исследований путем дополнительного определения коэффициента анизотропии грунта, а также обеспечение испытаний в условиях сезонного промерзания грунтов. Достигается это тем, что устройство для определения механических свойств грунта, включающее щтангу, (соединенную с конусным наконечийком и лопастями, и)ндикаторы усилий и прИ1вод, снабЖено полой щтангой, шарнириосоединенными между собой трубками и нагревательными элементами, размещенными в трубках, причем штанга, соеднненная с конусным на кйнечником, пропущена через полую щтангу, лопасти жестко смонтированы на трубках, установленных параллельно штанге, по обеим ее сторонам, при этом одни ово бодные концы трубок шарнирно соединены с полой штангой, а другие - с конусным наконечником. На фиг. 1 изо.бражвно устройство в статике, общий вид; на фиг. 2 - устройство в работе; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1. Устройство для определения механических свойств грунта включает систему трубок /, состоящих из двух частей и соединенных шарнирно, с нагрйвательными элементами 2 внутри и с жестко закрепленными на них лопаСтями 3. Одним концом трубки / шарнирно соединены с конусным наконечником 4, жест1ко связанным с внутренней щтангой 5, а другим кондом - с неподвижной полой штанги 6. Устройство работает следующим образом. Залавливают устройство через штангу 5 в массив грунта (фиг. 1), при этом оценивается прО Чность грунта по величине соп-рбтивления задавливанйю Конусного на конечника 4. На требуемой глубине сжимают трубчатые элементы / до необходимого угла наклона :а, о чем можно судить по величине перемещения щтанги 5 относительно штанги 6, и проворачивают, замеряя при этом усилие. В случае 1п.р01ведения испытания грунта с учетом оттаивааия опуокают устройство в скважину на заданную глубину, включают нагревательные элементы 2, и затем проводят операции, описанны е выше. Произведя неоколько таких испытаний с различными заданиыми углами на1клона а трубчатых элементов /, определяют соответст вующие усилия сдвига, :по отношениям которых можно судить об анизотропии прочности груИта.., Строят график зависимости: f(a), где т - усилие троворота; а - угол. наклона трубчатьтх элем ентов,Для определения значений солротивлеНИИ проворота т лри rai 0° и «2 90° неОбходимо соста1вить уравнение регрессии т f(a) по значениям проведенных испытаний. На осно1вании построенного графика определяют коэффициент анизотропии грунта К - f f где TI - сопроти влениепроворота при а. 0°; Та - сопротивлениепроворота при cf 90°., ,. .,. , Изобретение позволит ловысить эффективность испытаний 1как за счет возможности определения дололнительной важной характеристики - коэффициента анизотропии Грунта, так и за счет упрощения своей (Конструкции. Наличие нагревательных, элементов, установленных в подвижных элементахлопастях, также повышает эффективность .испытаний, позволяя оценивать прочностные свойства мерзлых грунтов с учетом, их оттаивания. , Формула изобретения Устройство для определения механических свойств грунта, включающее штангу, соединенную с конусным нак-онечнико.м и лопастями, индикаторы усилий и привод, отличающееся тем, что, с целью расширения области исследований пзтем дололиительиого определения коэффициента анизотропии грунта, а также обеспечения испытаний в условиях сезонного промерзания грунтов, оно снабжено полой штангой, шарнирно соединенными между собой трубками и нагревательными элементами, размещенными в трубках, лричем штанга, соединенная с конусным иажоие.чником, пропущена через полую Тштангу, лопасти жестко смонтированы на трубках, установленных параллельно штанге, по обеим ее сторонам, при этом одни свободные 1концы . трубок шарнирно соединены с полой штангой, а другие - с конусным на,конечником. Источник информации, принятый во внимание лри экоиертизе: 1. АвторОкое свидетельство СССР № 346633, кл. GiOl N 3/28, 1970.