Прессиометр Советский патент 1981 года по МПК E02D1/02 G01N3/08 

Изобретение относится к строительству, в частности устройствам для определения сжимаемости глинистых, песчаных и; крупнообмолочных грунтов по глубине массива в скважинах, и может быть использовано при расчете несущей способности фундаментов.

Известен прессисметр, включаквдий корпус из- эластичной оболочки, силовой привод и измерительный прибор l .

Недостатком этого прессиометра является то, .что при испытании крупнообмолочны-х грунтов, обломки которых имеют острые выступы, возможно прободение эластичной оболочки, так как при испытании таких грунтов необходимо создавать высокое давление в6 внутренней полости прессиометра (ро 25 кгс/см). Кроме того, неравно1фрность деформирования эластичной ооолочки по длине загружаемого участка скважины существенно влияет на точность измерений. ,

Наиболее близким к изобретению является прессиометр, включаквдий корпус, штангу, штампы в виде полуцилиндров, силовой привод, толкатель и измерительный прибор sj.

Недостатком этого прессиометра является сложность его изготовления

и сборки, что обусловлено наличием контактирующих эксцентричных внутренних поверхностей, снабженных размещенными в проточках одной из поверхностей шариками. Кроме того, передача нагружающего усилия вращения штанги деформирует ее, снижая надежность и срок службы устройства, а также влияет на точность показаний.

10

Целью изобретения является повышение надежности прессиометра и снижение трудоемкости проведения испытаний .

15

Достигается это тем, что в прессиометр е, в ключакцемс ердачни к, жесткие штампы в виде полуцилиндров, соединенные трубопроводом с источником давления, и измерительные прибо- .

20 ры, сердечник состоит из размещенного вдоль оси прессиометра силового цилиндра двойного действия, штоки поршней которого снабжены консольно прикрепленными к riliM толкателями с

25 роликами, а на внутренней поверхности каждого штампа наполнены нижний и верхний приливы в виде обращенных друг к другу клиньев, причем поверхность каждого прилива контактирует

30 с роликами толкателя.

На фиг. 1 изображен прессиометр, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - прессиометр в разжатом положении.

Прессиометр содержит полый сердечник 1-, внутри которого размещены поршни 2 со штоками 3. К последним консольно прикреплены толкатели 4 с роттками 5. Внутренняя поверхность жестких штампов 6 имеет приливы 7 в виде обращенных друг к другу клиньев контактирующие с роликами толкателей При этом углы клиньев выбраны таким образом, чтобы одновременно обеспечивать необходимую величину распора штампов и наименьшее сопротивление при прокатывании роликов 5. Оптимальный угол клиновых поверхностей состаляет 8-11. В зависимости от выбранного направления клиновых поверхностей приливов 7 направление рабочего хода поршней 2 со штоками 3, снабженных толкателями 4 с роликами 5, может меняться на противоположное (т.е порндни 2 могут либо сближаться, либо расходиться).

Штамгал 6 в торцах контактируют с фланцами 8 сердечника 1 через тела качения 9. Внутри сердечника размещены пружины 10 для возврата поршней 2 в исходное положение после сбр са давления. В верхней части прессиометра к сердечнику присоединен гибкий шланг 11. Измерительное приспособление выполнено-в виде струн 12, прикрепленных к штампам внутри и пропущенных к прогибомерам через блоки 13 и отверстия на верхнем торце штампов.

Прессиометр работает следукадим образом.

Пробуривается скважина на заданну глубину. Затем в скважину опускают прессиометр к месту испытаний и через гибкий шланг 11 в сердечник 1 под давлением нагнетают рабочую жидкость между поршнями 2, которая одновременно их распирает и тем самым перемещает штоки 3 в противоположном направлении. Штоки 3 в свою очередь перемещают консолыю и жестко закрепленные на них толкатели 4 с ролика1лк 5. Последние прокатываются по клиновым поверхностям приливов 7 и перемещают (распирают) штампы б в горизонтальном направлении, вдавливая их в стенки скважины. При этом торцы штампов для исключения трения прокатываются по телам качения 9 на фланцах 8 сердечника 1.

Давление, которое передается рабочей жидкостью на штампы, определяется по манометру источника давления О величине деформации грунта (горизонтальное перемещение штампов)судят по перемещению струны 12, соединенно с измерительным прибором.

После окончания испытаний сбрасывают давление в гидравлической системе. При этом пружины 10, разжимаясь, возвращают поршни 2 в исходное положение и тем самым разгружают штампы б .

Применение при инженерно-геологических изысканиях предлагаемого npecсиометра позволит производить испытания не только глинистых и песчаных; но и крупноблочных грунтов. Испытание последних не. регламентируется ГОСТом 20276-74 Грунты. Метод полевого определения модуля деформации прессиометрами, так как он относитс только к прессиометрам из эластичных оболочек.

Изобретение значительно повышает надежность прессиометра и снижает трудоемкость проведения испытаний вследствие того, что отпадает необходимость применения буровых штанг, их сборки и разборки при передаче через них давления на штампы.

Формула изобретения

Прессиометр, включаквдий сердечник жесткие штампы в виде полуцилиндров, соединенные трубопроводами с источником давления, и измерительные приборы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения трудоемкости проведения испытаний, сердечник состоит из размещенного вдоль оси прессиометра силового цилиндра двойного действия, штоки поршней которого снабжены консольно Прикрепленными к ним толкателями с роликами, а на внутренней поверхноти каждого штампа выполнены нижний и верхний приливы в виде обращенных друг к другу клиньев, причем поверхность каждого прилива контактирует с роликами толкателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 429311, кл. G 01 N 3/10, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 571735, кл. G 01 N 3/10, 1973.