(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СЛАБЫХ ГРУНТОВ ВРАЩАТЕЛЬНОМУ СРЕЗУ
I
Изобретение относится к области инженерно-геологических изысканий в строительстве, мелиорации, к геологоразведке и может быть использовано для исследования слабых грунтов, например торфяных, методом вращательного среза.
Известны устройЬтва для испытания грунтов методом вращательного среза, состоящие из головки со штангами и крыльчаткой, подвешенных на специальном штатИве.Щ.
Однако эти приборы имеют большую массу, невысокую точность, низкую производительность.
Известно также устройство для определения сопротивления слабых грунтов вращательиому срезу, включающее крыльчатцу, штангу, цилиндрическую втулку и рукоятку с измерительным приспособлением 2.
Однако, сварная конструкция крыльчатки исключает определеиие сопротивления грунта вращательному срезу одновременно в двух плоскостях, она позволяет лишь определять его в горизонтальной плоскости, что снижает точность измерений.
Целью изобрётёння является повышение точности измерений за счет одновременного
определения сопротивления грунта срезу в вертикальной и горизонтальной плоскости.
Эта цель достигается тем, что крыльчатка выполнена в виде отдельных лопастей с плечами, шарнирно прикрепленными к нижней части штанги, причем на лопастях установлены, пластинчатые пружины, а также тем, что внутренняя поверхность цилиндрической втулки выполнена в виде конуса.
На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 - вид отдельной лопасти; на фиг. 3 - разрез А-А фиг. Г, на фиг. 4 - вид крыльчатки при определении вращательного среза в вертикальной плоскости; на фиг. 5 - вид крыльчатки при определении вращательного среза в горизонтальной плоскости. Устройство состоит из крыльчатки, выполненной в виде четырех лопастей 1, шарнирно закрепленных с помощью плеч 2 с нижней частью штанги 3, имеющей утолщеиие 4 и зубчатое зацепление 5. которое осущесФвляет связь с верхней частью штанги 6, на которую навинчена цилиндрическая втулка , опирающаяся нижней частью на лопасти 1. На верхней части штанги 6 установлена рукоятка 8 с измерительным устройством 9. Устройство работает следующим образом. Заглубляют крыльчатку 1 в собранном виде на нужную глубину в грунт. При этом втулка 7 препятствует раскрытию лопастей опираясь внутренней частью на плечи 2, а нижней - на лопасти 1. При достижении нужной глубины производят вращение рукоятки 8 по часовой стрелке, фиксируя тем самым по измерительному устройству 9 сопротивление вращательному срезу ненарушенной (поворот на 45°) и нарушенной (поворот на 180) структуры. В вертикальной плоскости сре.з происходит по боковой части лопастей 1. Затем, приподнимая рукоятку 8 вверх, производят одновременное разъединение штанги 6 в зубчатом зацепле 1ии 5 и подъём цилиндрической втулки 7. При этом цилиндрическая втулка 7 освобождает плечи 2 и упирается в утолщенную нижнюю часть 4 штанги 3, предотвращая тем самым дальнейший ее съем. В этот момент пластинчатые п ружины 10 разделяют лопасти веерообразно. Вращая в таком по; ложении рукоятку 8 по часовой стрелке, определяют трение штанг 6 о грунт. Затем, медленно нажимая рукоятку 8, производят дальнейшее раскрытие лопастей I за счет давления грунта на них снизу. Одновременно происходит сочленение отдельных частей верхней 6 и нижней 3 штанг в зубчатом зацеплении 5. В тот момент, когда лопасти будут в горизонтальном положении, их дальней шее раскрытие предотвратит упор плеч в нижнюю часть втулки 7. Вращая рукоятку аналогичным образом, определяют сопротивление вращательному срезу в горизонтальной-плоскости (срез по верхней и нижней частилопастей). Затем, приподнимая рукоятку 8 вверх сводят лопасти 1 вниз и, резко надавив на нее, надевают втулку 7 на плечи 2 лопастей 1. После этого заглубляют соединенные лопасти на следующую глубину в грунт. Конструкция устройства предусматривает определение сопротивления вращательному срезу по необходимости либо только в вертикальной плоскости, как это делают известные приборы, либо только в горизонтальной. Данное устройство, отличаясь простотой конструкции, позволяет одновременно в одном и том же слое грунта определять сопротивление грунта вращательному срезу в двух плоскостях в вертикальной и горизонтальной. При этом снижается трудоемкость полевых исследований за счет меньшего количества приборов и их заглубения в грунт. Повышается точность, исследований, поскольку определение показателей ведется в одной и той же точке.Выполнение крыльчатки в виде отдельных лопастей с плеЧами, закрепленной в нижней части штанги, позволяет одновременно определять сопротивление врЪщательному срезу в двух плоскостях (вертикальной и горизонтальной), анизотропию грунта. Причем, наличие плеч дает возможность исключить влияние разрушенной зоны грунта при определении сопротивлеНИН вращательному срезу в вертикальной плоскости. При этом плечи (фиг. 5) находятся в зоне нарушенной структуры, а лопас- ти в зоне ненарушенной, что значительно повышает точность, определения сопротивления грунта вращательному срезу в горизонтальнОй плоскости. Наличие пластинчатых пружин пластинчатых пружин позвь ляет производить разъем лопастей и дает возможность активно переводить лопасти в горизонтальное положение. Выполнение внутренней поверхности цилиндрической втулки в виде конуса позволяет быстро перевод ить лопасти в вертикальное положение за счет скольжения плеч лопастей по наклонной поверхности. Применение данного устройства расширяет диапазон его использования за счет получения более точной и большей информации об анизотропности физико-механических свойств грунта, которая необходима широкому кругу специалистов (грунтоведам. строителям, проектировщикам), Формула изобретения 1. Устройство для определения сопротивления слабых грунтов вращательному сре.зу, включающее крыльчатку, штангу, цилиндрическую .втулку- и рукоятку с измерительным приспособлением, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет одновременного определения сопротивления грунта срезу в вертикальной и горизонтальной плоскости, крыльчатка выполнена в виде отдельных лопастей с плечами, шарнирно прикрепленными к нижней части штанги, причем на лопастях установлены .пластинчатые пружнны. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность цилиндрической втулки выполнена в виде конуса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Корчагин Г. П. и др. Прессиометрия и вращательный срез в инженерной геологии. М., «Недра: 1976, с. 73-74. . 2.Авторское свидетельство СССР № 557180, кл. Е 21 С 39/00, 1975.
/f;
А-А
7 Л|УУН
//z.J
Фиг. 1
у
