Устройство для испытания грунтов Советский патент 1982 года по МПК E02D1/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ

I

Изобретение относится к области строительства и предназначено для определения прочностных н деформационных характеристик грунтов в полевых условиях.

Известно устройство для испытания грунтов в сквал ине, содержащее секционную рабочую камеру с эластичной оболочкой, состоящую из отсеков и мерной емкости, снабженной дистанционным датчиком уровня, систему подачи давления и измерительные приборы П.

Недостатком этого устройства является ограниченный диапазон исследования грунта.

Наиболее близким техническим рещением к описываемому изобретению является устройство для испытания грунтов, включающее крзглый штамп со щтоком, эластичный баллон в виде тороида, диск с отверстиями, источник давления, анкеры и измерительные приспособления 2.

Недостатком этого устройства также является ограниченный диапазон исследований грунтов.

Цель изобретения - расширение диапазона исследований.

Достигается цель тем, что известное устройство для испытания грунтов, включающее круглый щтамп со штоком, эластичный баллон в виде тороида, диск с отверстиямн, источник давления, анкеры и измерительные приспособления, снабжено кольцевым штампом, траверсой и кондентрично установленными внутренним, средним и наружным сильфонами, соединенными с источником давления, при этом круглый щтамп соединен с внутренним сильфоном и размещен внутри кольцевого щтампа, средний сильфон соединен с эластичным баллоном с возмол ностью образования общей кольцевой полости, а наружный - с кольцевым штампом, траверса закреплена на анкерах, а диск с отверстиями размещен траверсой и сильфонами. На чертеже показано устройство, общий

15 вид.

Устройство для испытания грунта состоит из трех сильфонов 1, 2 н 3, помещенных один внутри другого, верхнего онорно20 го диска 4, кольцевого штампа 5 н центрального круглого штампа 6, резиновой оболочки 7, имеющей форму тороида, направляющего штока 8, регулировочной гайки 9, трубопроводов для рабочего реагента

25 10, 11 и 12, соединенных с каждой полостью нагрузочного приспособления - сильфонов, центрирующего приспособления, включающего анкеры 13 и траверсу 14. Кольцевой штамп 5 имеет центрирующие

30 кромки 15.

Устройство работает следующим образом.

На выравненной новерхности грунта на фнжсированном расстоянии друг от друга бурят две скважины и устанавливают в них анкеры 13, на которых монтируют траверсу 14. Используя траверсу с анкерами ка.к центрирующее приспособление, при помощи бура отделяют от массива грунта целик и устанавливают на него устройство, причем перед установкой устройства на поверхность штампа 6 наносится слой быстротвердеющего клея.

Устройство позволяет проводить испытание грунта в условиях: одноосного ежатия, одноосного растялчения, сжатия по оси целика с боковым давлением, растяжения вдоль оси целика при наличии бокового давления, срез массива грунта но конической поверхности.

При испытании целика грунта в условиях осевого сжатия и бокового давления отвинчивают гайку 9 и освобождают щток 8. Создают давление в полости центрального сильфона 1 и в полости бокового дав.ления, образованной эластичной оболочкой 7, центральным 1 и средним 2 сильфонами. Усилие сжатия на цели« возникает .за счет давления на .круглый щтамп 6 и растял ения центрального сильфона 1.

Испытание целика грунта в условиях осевого растяжения и бокового давления производится следующим образом.

Шток при помощи гайки 9 прикрепляют к верхнему диску 4, снимают с анкеров 13 траверсу 14 и создают давление в кольцевой полости, образованной крайним 3 и средним 2 сильфонами и в полости бокового давления.

При этом давление в кольцевой полости 3 счет упругой деформа ции сильфонов 2 и 3 и жеспкой связи диска 4 со штоком 8 и штампа 6 создает в целике усилие растяжения.

Указанные выше возможные схемы одноосного нагружения являются частными случаями описанных схем нагружения целика грунта. Создание этих схем нагружения производится при отсутствии давления в полости бокового давления.

После проведения испытания целика грунта по указанным схемам нагружения приступают к испытанию массива грунта на срез. При этом закрепляют траверсу 14 к анкерам 13 и создают возрастающее давление в полости бокового давления. Расширение эластичной оболочкн 7 выпирает грунт за пределы кольца своего штампа 5 с образованием конической поверхности среза.

Таким образом, устройство позволяет испытывать грунты в условиях при различных схемах нагружения. При этом по одной из главных осей могут быть созданы как сжимающие, так и растягивающие напряжения.

Кроме того, устройство позволяет испыTBfeaTb грунты на сдвиг.

Расщирение схемы нагружения позволяет более точно определять характеристики прочности и деформируемости испытываемого грунта.

Формула изобретения

Устройство для испытания грунтов, включающее круглый штамп со штоко.м, эластичный баллон в виде тороида, диск с отверстиями, источник давления, анкеры и измерительные приспособления, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона исследований, оно снабжено кольцевым штампом, траверсой и концентрично установленными внутренним, средним и наружным сильфонами, соединенными с источником давления, при этом круглый штамп соединен с внутренним сильфоном и размешен внутри кольцевого штампа, средний сильфон соединен с эластичным баллоном с возможностью образования общей кольцевой полости, а наружный - с кольцевым штампом, траверса закреплена на авкерах, а диск с отверстиями размешен между траверсой и сильфонами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 221364, «л. Е 02 D 1/00, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР № 663775, кл. Е 0.2 D 1/00, 1976.

/Г C/f/77ff / :Yy

71 // ffff/yfe/ 7