Устройство для определения прочностных свойств грунта Советский патент 1982 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к строительству и предназначено для определения .физико-механических свойств грунта в естественных усльвиях.

Известно устройство для определения прочностных свойств грунта, содержащее штангу , размещенную в цилиндрическом кольцеf крьшьчатку, между лопастями которой установлены секторные штампы с закрепленным на них подпружиненным распределительным дис ком, полый цилиндр с выступсц и на внутренней стороне, закрепленный на . штанге над распределительным диском, шток с пазами, соединенными с крыльчаткой, расположенными внутри полого цилиндра и взаимодействующими с его выступами, нагрузочные приспособления и измерительные приборы 13« .

Однако с помощью этого,устройства срез грунта производится по цилиндрической поверхности и торцу крыльчатки, VTO снижает точность определения прочностных характеристик испытываемого грунта.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство дпя определения прочностных свойств грунта, содержа.щее штангу, соосно установленные на

ней посредством крышки стакан, с внутг ренним кольцом, крыльчатку, жестко закрепленную во внутреннем кольце, силовые и измерительные приспособления 2 3..

Недостатками известного устройства являются низкая точность получаемых измерений при определении прочностных характеристик грунта, так как

10 в зазоре между внешним и внутренним кольцами остается определенный обьем грунта, на что затрачивается усилие нормального давления, большая трудоемкость процесса исследования грунта,

15 вызванная необходимостью раздельного задавливания разгрузочного ножа, внутреннего и внешнего колец.

Целью изобретения является повышение точности измерений и обеспечение

20 возможности определения деформационных свойств грунта.

Цель достигается тем, что устройство для опреде11ения прочностных свойств грунта, содержащее штангу,

25 соосно установленные на ней посредством крышки стакан с внутренним кольцом, крыльчаткУ, жестко закрепленную во внутреннем кольце, силовые и измерительные приспособления, снабжено

30 арретирным приводом и нагрузочным штампом с пластинчатыми выступами, внутролне кольцо выполнено .с вертикальными пазами, а стакан - с проточ ками, при этом арретирный привод закреплен на штанге и пропущен через крышку стакана, в проточках которого размещено внутреннее кольцо, а -пласт адтые выступы штампа входят в вертикальные пазы внутреннего кольца. На чертеже изображено предлагаемо устройство, общий вид. Устройство включает штангу 1, соо но установленные ьа ней стакан 2 с внутренним кольцом 3, крыльчатку 4, жестко закрепленную во внутреннем кольце 3, арретирный привод 5 с нагрузочным штампом 6, выполненным с пластинчатыми выступами 7, входящими в вертикальные пазы внутреннего коль ца. Стакан 2 выполнен с проточкой 8 для размещения в ней внутреннего кол ца 3 с крыльчаткой 4. Такое выполнение устройства позволяет производить срез грунта внутри стакана 2. Устройство работает следующим образом. Устройство опускают в забой скваж ны и с помощью штанги 1 залавливают в грунт на высоту стакана 2, затем поворотом штанги 1 по часовой стрелке опускают арретирный привод 5 со итампЬм б и с помощью нагрузочного устройства задают нормальную нагрузку на штамп 6, после этого, не снима нормального давления, на поверхность среза, поворотом штанги 1, производя срез грунта крыльчаткой 4 внутри ста кана 2 с одновременной фиксацией уси лия среза,, угла поворота крыльчатки и нормального давления, при котором производится срез. После среза грунта устройство с помощью штанги 1 под нимают на дневную поверхность. По полученным параметрам рассчитывают прочностные и деформационные характе ристики грунта. Поскольку нормальное давление передается штампом только на объем грунта внутри металлического стакана решение системы уравнений позволяет получить однозначные значения удельного сцепления С, угла внутреннего трения Ч , и модуля деформации Е, Выполнение устройства для определения прочностных свойств грунта с арретирным приводом и с размещением внутреннего кольца и крыльчатки в проточке стакана позволит: операции задавливания раздельноразгрузочнога ножа, внутреннего и внешнего колец и операции поворотов раздельного, внешнего и внутреннего колец свести к одной операции по надавливанию устройства и одному повороту крьтьчатки, что повышает точность измерений и снижает трудоемкость; нормальное давление для среза грунта передавать только на объем испытываемого грунта, находящегося внутри внутреннего кольца, что повьлшает точность измерений прочностных и деформационных, свойств грунта.; получить как прочностные, так и деформационные характеристики грунтов; срез грунта производить по торцовой поверхности крыльчатки внутри металлического стакана без затрат усилий на преодоле- ние структурных связей испытываемой части грунта с массивом, что повышает точность измерений для определения прочностных и деформационных свойств грунта. Использование устройства позволяет сократить в 2-2,5 раза сроки получения исходных данных для проектирования объектов строительства. Формула изобретения Устройство для определения прочностных свойств грунта, содержащее штангу, соосно установленные на ней посредством крышки стакан с внутренним кольцом, крыльчатку, жестко закрепленную во внутреннем кольце, силовые и измерительные приспособления, отличающееся тем, что, , с целью повышения точности измерений и обеспечения возможности определения деформационных свойств грунта, устрой ство снабжено арретирным приводом и нагрузочным штампом с пластинчатыми выступами, внутреннее кольцо выполнено с вертикальными пазами, а стакан с проточками, при этом арретирный привод закреплен на штанге и пропущен через крышку стакана, в проточках которого pa3MjaiieHO внутреннее кольцо, а пластинчатые выступы штампа входят в вертикальные пазы внутреннего кольца. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №.564384, кл. Е 02 D 1/02, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 485195, кл. Е 02 D 1/00, 1954 .(прототип) .