Устройство для измерения смещений грунтов Советский патент 1981 года по МПК E02D1/00 E21C39/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СМЕЩЕНИЙ ГРУНТОВ

Изобретение относится к строительству и предназначено, преимущественно, для измерения смещений в массивах грунтов, например на оползневых склонах и откосах. Известно устройство для наблюдений за смещениями в массивах грунтов, содержащее анкер, гибкую тягу,, барабан-шкив и измерительное приспособление 1. Однако такие устройства требуют постоянного присутствия наблюдателя ввиду отсутствия средств записи смещений во времени и не обеспечивают достаточной точности измерений при небольших величинах смещений. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения смещения грунтов, включающее основание со стойкой и барабаном с часовым механизмом, установленный на стойке щкив, соединенный через редуктор с пишущим рычагом, и груз с гибкой тягой, пропущенной через шкив., обсадную трубу и закреплено на анкере 2. Недостатками известного устройства являются ограниченный диапазон записи измеряемых смещений, определяемый длиной барабана, и недостаточная точность вследствие загрубления масштаба записи для расширения диапазона измерений. Цель изобретения - увеличение диапазона записи измеряемых смещений без изменения масштаба. Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для измерения смещений грунтов, включающем основание со стойкой и барабаном с часовым механизмом, установленный на стойке шкив, соединенный через редуктор с пишущим рычагом, и груз с гибкой тягой, один конец которой пропущен через щкив, обсадную трубу и закреплен на глубинном репере-анкере, груз снабжен накопительным барабаном с подпружиненным тормозом, стойка снабжена кривошипно-щатунной кинематической парой, кривошип которой посажен на ведомый вал редуктора, а шатун шарнирно соединен с пишущим рычагом, причем другой конец гибкой тяги соединен с накопительным барабаном. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит основание 1 и реперанкер 2, закрепленные на базовых точках.

а стойке 3, жестко прикрепленной к осованию 1, установлен шкив 4, через коорый перекинута гибкая тяга 5, один конец оторой прикреплен к реперу-анкеру 2, а ругой намотан на накопительный барабан 6, оборудованный подпружиненным тормозом 7, смонтированным на грузе 8, обеспечивающем постоянное натяжение гибкой тяги 5.

На одном валу со шкивом 4 посажено зубчатое колесо 9, образующее вместе с шестерней 10 редуктор. На ведомом валу ре- JQ дуктора посажен кривошип 11, шарнирно соединенный с шатуном 12, образующие вместе кривошипно-шатунную кинематическую пару. Шатун 12 шарнирно соединен с пишущим рычагом 13, осуществляющим запись смещений на барабане с часовым ts механизмом 14.

Устройство работает следующим образом.

Смещение в массиве грунта, обуславливающее изменение расстояния между основанием 1 и анкером 2, через гибкую тягу 5 вызывает вращение щкива 4. Относительно медленное вращение шкива 4 посредством редуктора преобразуется в быстрое вращение кривошипа 11. При этом пишущий рычаг 13, щарнирно соединенный через шатун 12 с кривошипом 11, получает колеба- 25 тельное движение, осуществляя запись смещений на барабане с часовым механизмом 14.

Величина измеряемого смещения определяется путем суммирования полных ходов пера пишущего рычага с учетом его положения на начало и конец измерения.30

Диаметр шкива и передаточное число редуктора могут быть подобраны таким образом, что один ход пера пишущего рычага, близкий по величине высоте барабана с часовым механизмом, может соответствовать смещению 10 мм, 5 мм и менее.

Если вследствие больших смещений выбирается свободная длина гибкой тяги между грузом 8 и основанием 1, подпружиненный тормоз 7 накопительного барабана 6 упирается своей верхней частью в основа- 40 ние 1, под натяжением гибкой тяги тормоз 7 отжимается, и происходит проворот накопительного барабана 6 и соответствующее опускание груза 8 на освободившейся части запаса гибкой тяги 5.

Накопительный барабан 6 позволяет создать запас гибкой тяги, обеспечивающий непрерывную работу устройства практически в неограниченном диапазоне измеряемых смещений.

Эффективность предлагаемого устройства заключается в том, что оно обеспечивает практически неограниченный диапазон записи измеряемых смещений в крупном масштабе и возможность его использования как для измерения малых деформаций, например осадки щтампов, микродеформации грунтов в стадию подготовки оползня и др., так и аномально больщих, например катастрофических смещений оползн.я.

Применение предлагаемого устройства позволяет увеличить срок бесконтрольной работы, поскольку нет ограничения диапазона измеряемых смещений, и предотвратить выход устройства из строя при больших смешениях (превышающих диапазон измерений известного устройства).

Формула изобретения

Устройство для измерения смещений грунтов, включающее основание со стойкой и барабаном с часовым механизмом, установленный на стойке щкив, соединенный через редуктор с пишущим рычагом, и груз с гибкой тягой, один конец которой пропущен через шкив, обсадную трубу и прикреплен на анкере, отличающееся тем, что, с целью увеличения диапазона записи измеряемых смещений, груз снабжен накопительным барабаном с подпружиненным тормозом стойка снабжена кривощипно-щатунной кинематической парой, кривошип которой посажен на ведомый вал редуктора, а шатун щарнирно соединен с пишущим рычагом, причем другой конец гибкой тяги соединен с накопительным барабаном.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

М. М.