Способ определения коэффициента оттаивания мерзлых грунтов и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК E02D1/02 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТТАИВАНИЯ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВ/ШНИЯ

Изобретение относится к строительс-рву и может быть использовано для рценри устойчивости мерзлых грунтов при их рттаивании в основаниях зданий и f iyrHx сооружений..

Известен способ испытания мерзлых грунтов,заключающийся в образовании горной выработки, установке термометров и нагревателя, создании вертикальной нагрузки на забой, оттаивании и измерении глу бнны оттаивания |l.

Наиболее близким к .изобретению техническим решением является способ определения коэффициента оттаивания мерзлых , включающий бурение скважины, разме щение в ней измерительного устройства с нагревателем, прогрев стенок скважины, измерение глубины оттаивания и ко эффициента оттаивания i .j

Наиболее близким к изобретений техническим решением для осуществления способа является устройство, включающее элект рическнй нагреватель, соединенный с держателем устройства, подпружиненные рычаги и индикатор перемещений 2.

Недостатком известных способов и уст ройства для его осуществления является низкая точность измерений. Обусловлено это измерением осадки штампа под нагруэкой, невозможностыо определения коэффициента оттаивания при посадке jL , а также ограниченностью определения ,направлений оттаивания .

Цель изобретения - повышение точноотн исследований.

Достигается Э1х тем, что при способе определения коэффициента оттаивания Mei злых грунтов, включающем бурение скважины, размещение в ней измерительного устройства с нагревателем, прогрев-, стенок скважины, измерение глубины оттаивания и расчет коэффициента оттаивания, о азуют зону уширения в скважине, устанавливают в зше уширения измерительное устройство с нагревателем, а прогрев стенок скважины осуществляют под зоной уш рввиа, при этом глубину оттаивашга измеряют по вертикали.

В устройстве для осуществлеюш способа, включающем электрическийнагреватель соединенный с держателем устройства, подпружиненные рычаги и индикатор перемоще НИИ, держатель устройства выполнен в виде полой штанги, снабженной последовательно установленными яруг над другом сегмевь том с кулачками, муфтой с осями, на которых размещены измерительные рычаги, а также втулкой с пружиной, причем муфта выполнена с проточкой, форма которой соответствует форме втулки с пружиной,

и установлена с возможностыо вертикального перемещения, при этом электрический нагреватель подвешен к нижней части штанги.

На фиг. 1 представлено устройство, продольный раэреэ| на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. Ij на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг.1} на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - устройство пе)рей производством опыта, продольный разрез. ,

Измерительное приспособление на чертеже не показано.

Устройство для определения коэффициента от1аивания мерзлых грунтов в скважине состоит из электрического нагревателя 1 и штанги 2, на которой жестко закреплены сегменть 3 и кольцо 4. В ЬегменTajc 3 на осях S размещены кулачки 6 с возможностыо их перемещения в вертикальной плоскости. В выточке кольца 4 расположена кольцевая пружина 7. Вдоль штанги 2 свободно перемещается муфта 8, имеющая в верхней своей части выточки 9 для размещения кольца 4 с кольцевой пружиной 7, в средней части оси 10, на ко торых закреплены стойки 11 с возможноотыо их перемещения в вертикальной плоскости, в нижней части - патрубок 12 с плоскими пружинами 13, стремящимися развести СТОЙ1СИ 11 в противоположные стороны от штанги 2.

Работа; устройства для определения коэффициента оттаивания мерзлых грунтов в скважине осуществляется в следукьщей последовательности.

Устройство медленно и осторожно опускают в предварительно пробуренную скважину с камерой, образованной с помощью расшйр1ителя на определенной глубине. Положение деталей устройства, опускаемого в скважину, показано на фиг. 1. При этом кулачки скользят по стенкам скважины .и удерживают стойки 11 в сжатом положении.

Когда кулачки 6 достигают камеры; то они под действием давления, передаваемого от плоских пружин 13 через стойки 11, начинают йоворачиватьсявокруг осей 5 и в последующем занимают нижнее крайнее положение, показанное на фш. 6. Стоки 11, скользя по наклонньпу верхним граням сегментов 3, под действием плоских пружин 13 поворачиваются вокруг своих осей 10 в противрположные стороны до тех пор, пока верхние Г-образные окончания стоек 11 не достигнут штанги 2. Опускание устройства прекращается при достижении верхней, части нагревателя 1 нижнего основания камеры и соприкосновении нижних торцовых поверхностей стоек 11 с нижним основанием камеры.

Штанга 2 закрепляется около устья скважины, с помощью измерителя фиксируется началыюе положение муфты 8 со стойками 11 и включается нагреватель 1. В процессе оттаивания мерзлоты, грунтов регистрируется, величина перемещения му( 8 относительно штанги 2. После прекращения осадки стоек 11 в оттаявшем слое нагреватель 1 выключается, штанга 2 освобождается около устья скважины и перемещается вниз, по скважине до момента вхождения кольца 4 в вьгточки 9 муфты 8 и срабаты бания кольцевой пружины 7.

При подъеме устройства из скважийы муфта 8, находясь в зацеплении со штангой 2 через кольцевую пружину 7 и кольцр 4, увлекает за собой патрубок 12, плоские пружины 13 и стойки 11, располрженные на осях 10. В момент прохождения перехода верхней части камеры, в Скважину стойки 11 смыкаются и прижи мают плоские пружины 13 к патрубку 12/

После подъема из скважины устройство очищают от грунта и смазывают.

При необходимости в этой же скважине для проведения нового опы.та образуют новую камеру, расположенную выше первой камеры..

Изобретение поеврляет упростить процесс проведения испытаний и одновременно повысить эффективность и качество ра бот при полевом определении коэффициента оттаивания.

Формула изобретения

737561

ной последовательно установленными рруг над другом сегментом с кулачками, муфтой с осями, на которых размещены; измерительные рычаги, а такке втулкой с пружиной, причем муфта выполнена с про точкой, форма которой соответствует фо| ме втулки с пружиной, и установлена с возможностью вертикального перемещения при этом электрический нагреватель подвешен к нижней части штангн. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

-да

A-A

737561

ILL

1Z

фиг. S