Устройство для исследования физико- МЕХАНичЕСКиХ СВОйСТВ гРуНТА Советский патент 1981 года по МПК E02D1/00 

1

Изобретение относится к области инженерных изысканий в строительстве, в частности к устройствам для определения физико-механических характеристик грунтов в полевых условиях.

Известно устройство для определения сжимаемости грунтов, включающее корпус с резиновыми камерами, нагрузочное и измерительное приспособление, причем корпус выполнен двухтаврового сечения с углублениями в полках, в которых размещены резиновые камеры, с внешней стороны оборудованные жесткими пластинами 1.

Недостатком данного устройства является низкая точность измерения за счет влияния фактора среза груита по периметру пластин, а также сложность расчета характеристик сжимаемости ввиду наличия объемного состояния.

Известно также устройство, включающее корпус с режущей кромкой и пазами, в которых смонтирован с возмол ностью перемещения гибкий отсекатель грунта, причем корпус устройства выполнен П-образной формы 2.

Недостатком устройства является отсутствие возможности определения физико-механических свойств грунта непосредственно в массиве в процессе отбора пробы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения скорости распространения и затухания ультразвуковых колебаний в грунте, включающее корпус с подпружиненными штампами, связанными с камерами давления, а также измерительное приспособление и источник давления 3.

Недостатками устройства являются значительные трудности при соблюдении точно заданного расстояния между излучателем и приемником ультразвуковых колебаний, а также невозможность совместного определения физико-механических свойств грунта из той же точки.

Целью изобретения является расширение области исследований и повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для исследования физико-механических свойств грунта, включающее корпус с подпружиненными щтампами, связанными с камерами давления, а также измерительное приспособление и источник давления, снабжено закрепленными на внещних сторонах корпуса коробчатыми крышками и установленными в одной из них из лучателем, а в другой - приемником, при чем каждый из них одним торцом связан со штампом, а другим - с камерой давления, выполненной эластичной.

На фиг. 1 изображено прехцложенное устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А фиг. 1.

Устройство включает корпус 1, имеющий П-образную форму сечения с установленньш в нем гибким ножом-отсекателем 2, контактирующим со штангой 3 через винт 4 и гайку 5.

Крышки-обтекатели 6 установлены на внешних боковых стенках корпуса 1, на которых смонтированы друг против друга излучатель 7 и приемник 8 ультразвуковых колебаний, жестко связанные со штампами 9, пружинами 10 и контактирующие с эластичными камерами 11.

Устройство работает следующим образом.

При помощи штанг 3 устройство задавливают в грунт. При этом нож-отсекатель 2 находится в пазах корпуса 1 в своем крайнем верхнем положении по отношению к режущей кромке. При этом полость корпуса открыта сверху и снизу и устройство погружают в грунт до заданной отметки отбора пробы. Затем вращением винта 4 перемещают поступательно гайку 5 и связанный с ней гибкий иож-отсекатель 2, который перемещается в пазах корпуса 1 и отсекает пробу грунта, находящуюся в этот момент в корпусе 1 устройства.

Затем к эластичным камерам 11 подключают систему задавания давления, а к излучателю 7 ультразвуковых колебаний и приемнику 8 подключают заданную и измерительную аппаратуру.

Включая излучатель 7 и замеряя приемником 8 величину проходящего сквозь грунт сигнала, судят о его физических и механических характеристиках. При этом возможно проводить «просвечивание при разных плотностях грунта за счет его обжатия штампами 9, для чего задают давление в эластичных камерах И, которые, расширяясь, перемещают излучатель 7 и приемник 8.

Задавая определенные ступени давлений и замеряя при этом перемещение штампов 9, рассчитывают модуль деформапии грунта, который сравнивают с результатами «просвечивания.

Возвращение штампов 9 вместе с излучателем 7 и приемником 8 осуществляют с помощью 10.

При обжатии штампами 9 грунта значительно улучшается акустический контакт излучателя 7 и приемника 8 с грунтом.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить эффективность исследования грунта за счет совмещения процесса отбора пробы грунта с одновременным определением физико-механических свойств в массиве, а также повысить точность измерения, как за счет параллельного определения двумя методами деформативных характеристик в массиве, так и за счет определения в дальнейшем физических характеристик в лабораторных условиях того же образца.

Формула изобретения

Устройство для исследования физико-механических свойств грунта, включающее корпус и подпружиненными штампами, связанными с камерами давления, а также измерительное приспособление и источник давления, отличающееся тем, что, с целью расширения области исследований и повышения точности измерений, оно снабжено закрепленными на внешних боковых сторонах корпуса коробчатыми крышками и установленными в одной из них излучателем, а в другой - приемником, причем из них одним торцом связан со штампом, а другим - с камерой давления, выполненной эластичной.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство № 511407, Е 02D 1/00, 1976.

2.Авторское свидетельство № 642427, Е 02D 1/00, 1977.

Фиг.З