Устройство для определения механических свойств грунтов Советский патент 1981 года по МПК E02D1/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ

I

Изобретение относится к строительству, а именно к технике для определения механических свойств грунтов земляных сооружений и их оснований, и может быть использовано в строительстве и гидротехнике.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является зонд-прессио- метр, включающий рабочую камеру с эластичной оболочкой и измерительными при- ,Q способлениями, конусный наконечник, защитный кожух, выпсхпненный в виде гибких продольных элементов с присоединенными жесткими пластинами, и систему подачи избыточного давления tl 15

Однако, несмотря на то, что конструкпия зонда-прессиометра позволяет вдав ливать его в массив груита, она не обеспечивает надежной его работы при исследовании слабых грунтов, так как в nponeojo ое исследования груит попадает в зазоры между шбкими продольными элементами, а пластичная оболочка в зазоры между жесткими пластинами, что может препятствовать их возвращению в первоначальное положение.после окончания исследований. Кроме того, зонд-прессиометр позволяет определять только модуль деформашга грунта.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и расширение его функциональной возможности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения механических свойств грунта, включающем рабочую камеру с эластичной оболочкой, защитным и измерительными приспособлениями, систему подачи избыточного давления, конусный наконечник и штангу для задавливания устройства в грунт, защитное приспособление выполнено в виде стакана с лопастями и гайкой, а на штанге выполнена наружная резьба для взаимодействия с резьбой гайки.

На фиг. 1 кзобрйжено устройство, исходное состояние; на фиг. 2 - то же, в момент определения механических свойств грунта. Устройство состоит из рабочей камеры с эластичной оболочкой 41 и измерительными приспособлениями 2, помещенной в защитный кожух 3, выполненный в виде стакана, снабженного лопастями 4 для исключения вращения кожуха 3 в момент перем щения его вдоль оси рабочей камеры и воз можности испытания грунта на сдвиг, кону ного наконечника 5 для облегчения задавливания устройства в массив грунта, шлан га 6 подачи избыточного давления. Механизм перемещения защитного кожуха представляет собой штангу 7, взаимодействующую с защитным кожухом 3 через винтовое соединение 8 и упорный подшипник 9. На штанге 7 установлен ограничитель 10 перемещения защитного кожуха. Принцип .работы устройства заключается в следующем. Устройство помещают на требуемую глубину массива грунта под действием собственного веса или путем вдавливания его с помощью нагрузки, приложенной к штанге 7. Вращением штанги 7 через вин товое соединение 8 производят подъем защитного кожуха 3 до упора 10, оставляя, таким образом, рабочую камеру открытой. Вращение защитного кожуха 3 в момент вокруг оси рабочей камеры исключается сопротивлением лопастей 4 о грунт. Момент полного поднятия защитного кожуха 3 определяется по резкому воз растанию сопротивления вращению. Продолжая вращать щтангу 7, защитнВ1й кожух 3 начинает повскачиваться вокруг оси рабочей камеры, а лопасти 4 при этом сдвигают грунт по боковой поверхности и по основанию цилиндра вращения. Затрачиваемое на это усилие, измеряемое крутящим моментом, определяется при помощи специального динамического устройства, расположенного на верхнем конце штанги 7 (не показано). После проведения испытаний грунта на сдвиг производят подачу рабочего агента по шлангу 6 в рабочую камеру. Под действием избыточного давления эластичная оболочка 1 растягивается и передает давление на грунт в радиальных направлениях. Замер деформации грунта фиксируется измерительными приспособлениями 2. После проведения исследований сбрасывают давление внутри рабочей камеры и, вращая штангу 7 в обратном направлении, возвращают защитный кожух в свое первоначальное положение, а устройство погружают на новую глубину исследования., Выполнение защитного кожуха в виде стакана, снабженного лопастями, с возможностью перемещения его вдоль и вокруг своей оси, дает возможность повысить надежность работы устройства при исследовании слабых грунтов и одновременно определить их деформативные и сдвиговые свойства, что сократит время и затраты на проведение исследований и позволит получить более полные данные об исследуемых грунтах по сравнению с известными ,ycтpoйcfвaми. Формула изобретения Устройство для определения механических свойств грунтов, включающее рабо- чую камеру с эластичной оболочкой и защитным и измерительными приспособлениями, систему подачи избыточного давления, конусный наконечник и штангу для задавливания устройства в грунт, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и расширения его функциональных возможностей, защитное приспособление выполнено в виде стакана с лопастями и гайкой, а на штанге выполнена наружная резьба для взаимодействия с резьбой гайки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 631586, кл. Е 02 D 1/00, 1978.