Устройство для определения адгезиигРуНТОВ Советский патент 1981 года по МПК E02D1/00 G01N13/00 

1

Устройство относится к области строительства, к технике исследования физикомеханических свойств грунтов и может быть использовано в гидротехническом, сельскохозяйственном и дорожно-транспортном строительстве.

Известно устройство для определения адгезии грунта, включающее внедряемый в грунт штамп со штоком, привод и корпус, на котором жестко закреплен стакан, с установленной в нем предварительно сжатой пружиной, надетой на шток штампа 1.

Недостатком данного устройства является невозможность определения сил адгезии грунтов в условиях их естественного залегания.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для измерений липкости грунтов в условиях их естественного залегания, включаюшее корпус, штамповую . группу, силовое приспособление в виде рычагов с грузами, причем штамповая группа шарнирно соединена с рычагами, взаимодействующими с полуразрезной трубкой с заплечиками, установленной с возможностью перемещения внутри корпуса 2.

Недостатком известного устройства является низкая чувствительность его при малой влажности грунта.

При влал ;ности выше средней (9-15%) искал ение в замере увеличивается, так как под действием веса установки штамп, движущийся вверх, будет развивать выпор в виде цилиндра грунта, при этом отрывающее усилие и силы липкости частично компенсируются, а шкала прибора показывает суммарную величину высоты выпора и сил отрыва.

Целью изобретения является повышение точности определения адгезии и связанных с ней характеристик грунта в условиях естественного залегания и искусственного уложения.

Эта цель достигается тем, что устройство, включаюшее корпус, силовое приспособление и штамповый механизм, корпус выполнен в виде рамной станины, в верхней части которой установлено силовое приспособление, гидродомкрат, а в нижней части - плита, рабочая поверхность которой выполнена с отверстиями, имеющими форму усеченного конуса, в которые вмонтированы не менее двух конусные штампы, снабженные индуктивными преобразователями силы, причем силовое устройство и плита соединены посредством динамометра и шарнирных узлов.

Для учета влияния влажности на адгезию грунта и связанные с ней характеристики

на рабочей поверхности плиты расположены секционные электроды влагомера и индикатор смещений плиты.

Для снятия трения и прилипания грунта рабочая поверхность нагрузочной плиты выполнена из фторопласта.

На чертеже показана схема предложенного прибора. Он состоит из плиты 1, группы конусных штампов 2, штоков 3 с калиброванными пружинами, индуктивных динамометров 4, секционных электродов влагомера 5, домкрата 6, кольцевого динамометра 7, шарнирного узла 8, станины 9, колодки с реверсивным вентилем 10, трубопроводов 11, насосной станции 12, измерительных цепей и аппаратуры 13, спиральных ригелей 14, индикатора 15 смещения плиты.

Устройство работает следующим образом. На выравненную и защищенную поверхность грунта естественного залегания или искусственного улол :ения устанавливают устройство и с помощью спиральных ригелей 14 закрепляют станину 9, создают в двухходовом домкрате 6 давление, передаваемое через кольцевой динамометр 7 и шарнирный узел 8 на плиту 1 и штамповую группу 2 такой величины, чтобы на рабочей поверхности нагрузочной плиты 1 действовала нагрузка, равная проектируемой несущей способности грунтового основания. При этом с помощью индикатора смещения 15 измеряется величина деформации и усадки грунта под плитой 1, а с помощью секционных электродов влагомера 5 определяется процент влажности грунта по уровням секций этих электродов. После стабилизации усадочных и деформативных процессов в исследуемом под плитой 1 грунте с помощью двухходового домкрата 6, манипулируя реверсивным вентилем 10, перепускают давление в верхнюю часть домкрата 6, создавая силу, отрывающую плиту от грунта, при этом рабочие плоскости конусных щтампов 2 также будут испытывать отрывающие силы адгезии, которая вызовет деформацию калиброванных пружин и смещение штоков 3. Это смещение в свою очередь вызовет разбаланс схемы индуктивного динамометра 4, сигнал разбаланса пропорционален величине адгезии исследуемого грунта. Этот сигнал регистрируется с помощью аппаратуры 13.

Таким образом при нагружении несущей

плиты 1 до проектной нагрузки определяют

процент влагосодержания и деформативные

свойства грунта, а при разгрузке и подъеме

плиты 1 - силу адгезии грунта.

Экономическая эффективность при применении устройства может быть выражена в разности оценок между проектом сооружения и данными, полученными в результате натурных исследований.

Формула изобретения

1. Устройство для определения адгезии грунтов, включающее корпус силовое приспособление и плиту, отличающееся тем,

что, с целью повышения точности определения сил адгезии и связанных с ней характеристик грунта в условиях его естественного залегания и искусственного уложения, корпус устройства выполнен в виде рамной

станины, в верхней части которой установлено силовое приспособление, а в нижней части - плита, рабочая поверхность которой выполнена с отверстиями, имеющими форму усеченного конуса, в эти отверстия

вмонтированы не менее двух конусные штампы, снабженные индуктивными преобразователями силы, причем силовое устройство и плита соединены посредством динамометра и шарнирного узла.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью учета влияния влажности на адгезию грунта и связанные с ней характеристики, на поверхности плиты расположены секционные электроды влагомера

и индикатор смещений плиты.

3. Устройство по пп. 1и2, отличающееся тем, что, с целью снятия трения и прилипания грунта, рабочая поверхность плиты выполнена из фторопласта.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 313141, кл. G 01N 13/00, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 472186, кл. Е 02D 1/00, 1972.

4V/ C XY/// W ;S ,

//AS i

(Г