Устройство для контроля качества уплотнения грунта Советский патент 1981 года по МПК G01N3/42 E02D1/02 

НИИ контрольный диск 2, рабочий диск 3 и задний контрольный диск 4, каждый из которих имеет независимую от рамы подвеску 5, на которой закреплена ось 6 дисков 2-4, рабочий Лиск 3 снабжен грузом 7, обеспечивающим достаточное уплотнение грунта 8 под диском 3. Величина этого груза определена по соотношению

-А,

где Р - удельное давление диска на грунт, равное не менее 10 кгс/см ;

А г- сила, приложенная вертикально к оси диска, выбранная в зависимости от диаметра диска;

S - площадь опоры диска; Диск 2 и диск 4 снабжены датчиками 9 и 10, которые установлены в обечайке дисков и выполнены каждый в виде радиально направленного подпружиненного пружиной 11 или 12.стандартного конуса 13 и 14, механически связанного с преобразователем 15 и 16 перемещения и через него с регистрирующим прибором (не показан). Профиль дисков имеет обычное прямоугольное сечение.

Устройство работает следующим образом.

Рама 1 сцепляется с перемещающим механизмом (не показан).Это может быть, например механический каток, служащий для уплотнения грунта 8. При движении рамы 1 первый по ходу диск 2 обкатывает грунт 8 и его датчик 9 выполняет непрерывное периодическое пенетрирование, при котором наконечник - конус 13 заглубляется в грунт действием пружины 11, причем глубина его погружения зависит от сопротивления грунта 8. Величина этого заглубления через преобразователь 15 подается на один из входов регистрирующего устройства. Таким образом, передний диск 2 выполняет операцию первой пенетрации грунта 8. Данные этой пенетрации фиксируются регистрируняцим прибором. Вес диска 2 обеспечивает функционирование наконечника 13, однако не вызывает деформации самого грунта 8. Следующий за передним диском 2 средний диск 3 снабжен грузом и поэтому он выполняе работу по деформации грунта до максимально возможной плотности при данной влажности, а диск 4 выполняет второе пенетрирование уплотненного .грунта, -причем его работа полностью аналогична работе диска 2. Данные, полученные от датчика 10 диска 4, поступают и фиксируются регистрирующим прибором. Таким образом, регистрирующий прибор фиксирует данные первого пенетрирования от диска 2 и второго пенетрирования от диска 4.

Сравнивая эти показатели можно опре-, делить искомую величину по шкале сравнения (фиг.2-6).

При контроле качества уплотнения грунта возможны следующие комбинации 5 показаний на ленте самописца.

Амплитуда записи показаний первого и второго петентрационных рабочих органов одинакова (фиг.2).

Ампли.туда записи показаний первого пенетрационного рабочего органа меньше амплитуды записи пойазаний второго пенетрационного рабочего органа (фиг.З) .Комбинация записи показаний в пер« вом случае (фиг.2) показывает, что

грунт при данной влажности достиг максимального коэффициента уплотнения, т.е. максимальной плотности.

Комбинация записи показаний во втором случае (фиг.З) показывает, что грунт при данной влажности не достиг максимальной плотности, так как при дополнительном уплотнении .плотность грунта увеличивается и соответственно

-ув«2личивается амплитуда записи- показаний второго пенетрационного рабочего органа на ленте самописца.

По г1мплитуде записи комбинаций показаний максимальной плотности можно косвенно судить о влажности грунта.

0 На фиг. 2 и 3 приведена форма

записи комбинаций показаний, соответствующая оптимальной влажности грунта.

А и А 2. - амплитуда записи показаний соответственно первого и второго

5 пенетрациоНных рабочих органов.

Амплитуды пропорциональны коэффициенту уплотнения грунта (плотности). Линии 1 и 2 соответствуют амплитуде записи коэффициента уплотнения,, равного 0,95 максимального коэффициента уплотнения грунта при оптимальной влажности. Если влажность грунта больше оптимальной, то форма записи комбинаций показаний будет иметь вид, приведенный на фиг. 4 и 5. Случай, когда

5 влажность грунта много меньше .оптимальной , представлен на фиг.б. Такой грунт, имеющий фактически низкий коэффициент уплотнения (плотность), при пенетрации дает неверные показания.

0 Комбинация записи вариантов показаний на ленте самописца имеет неупорядочен-ный характер.

На фиг.7 приведена форма записи комбинаций показаний при оптимальной

5 влажности грунта. Вершины амплитуд А и А 2. первого и второго пенетрационных испытаний находятся в полосе между 1 и 2, следовательно, согласно СНиП И-15-74 коэффициент уплотнения

0 достиг необходимой величины.

Йа фиг.8 приведена форма записи комбинации показаний при оп1;имальной влажности грунта. Вершина амплитуды А,, соответствующая первому пенетра5 .ционному испытанию. Не достигает линии 1. Вершина амплитуды Aj, соответствующая второму пенетрационному испытанию, .достигает линии ,;. Следов тельно, грунт может быть уплотнен ещ и для того, чтобы достигнуть коэффициента уплотнения грунта, равного 0,95 максимального значения. Диагрё№ мы уплотненности грунта являются документом, который характеризует качество скрытых работ. Использование изобретения при гео техническом контроле позволяет значи тельно повысить производительность, также качество контроля. Формула изобретения 1. Устройство для контроля качест ва уплотнения грунта, включающее раму с установленным на ней рабочим Органом, выполненным в виде диска, смонтированного на оси подвески соединенной с рамой и снабженного датчиком сопротивления пенетрации, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности непрерывного контроля плотности грунта, оно снабжено дополнительно двумя дисками с подвесками, установленными последовательно за основным диском, каждый из которых посредством подвески связан с рамой, причем средяяй диск снабжен грузом, а последний датчиком сопротивления пенетрации, установленным в обечайке диска. 2. Устройство по п.1,0 т л и ч аю щ е е с я тем, что кгикдый датчик сопротивления пенетрации выполнен в виде связанный между собой подпружиненного конуса и преобразователя перемещений . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 162989, кл. G 01 N 3/00, 1963. 2.Авторское свидетельство СССР 22.2708, кл. G 01 N 3/00, 1967.

О О О О О о о о

4

di.

V,

JUTlJVt

о о о о о о о

ооооооо оо

ТТТТ «,

/

a%//.5

ooooo ooo ooooo

о о oo о о oo о о оо о

1раг.В