Стабилометр Советский патент 1982 года по МПК E02D1/00 G01N3/08 

(54) СТАБИДОМЕТР Изобретение относится к строительству, в частности к инженерно-геологическим исследованиям. - . ..- . Известен прибор для испытания грунта, содержащий корпус с гидравлической камерой, упругую оболочку, пористые диски поршень, регулятор бокового давления, нагрузочное и измерительные приспособ, ления С1) Однако этот прибор не может быть использован для испытания образцов грун та на сдвиг. Наиболее близким к изобретению является стабилометр, включакший корпус, р бочую камеру с перфори рованными дисками, образованную поршнем, основанием, имеющим водосборную камеру, и эластичной оболочкой, гидравлическую камеру, размещенную между корпусом и эластичной оболочкой, гидронасос, сдвигающее приспособление со щтоком, измеритель боковой деформации со штоком, нагрузочное и измерительные приспособления С23 Недостатсж известното устройства заключается в невысокой точности исследований ввиду того, что усилие сдвига нарушает равномерное распределение давления по стенкам образца. Цель изобретения - повышение точности исследований. Цель достигается тем, что в стабилометре, включающем корпус, рабочую камеру с перфорированными дисками, образованную поршнем, основанием, имеющим водосборную камеру, и эластичной оболочкой, гидравлическую камеру, размещенную между корпусом и эластичной оболочкой, гидронасос, сдвигающее приспособление со штсжом, измеритель боковой деформации со штоком, нагрузочное и измерительные тфиспособления, корпус снабжен днишем с рсшиковыми опорами, штоки сдвигакяцего приспособления и измерителя боковой деффсфмацви выполнены с каналами, соеднневными с водосборной камерой основания, установленного на роликовых опорах днища с возможностью взаимодействия со 398 штоками сдвигающего приспособления и измерителя боковой деформации. Кроме того, стабилометр снабжен коль цами, установленными соосно с зазорами между собой поверх эластичной оболочки. На . 1 изображен стабилометр, общий вид; на фиг. 2 - вариант вьшолнения стабилометра с кольцами поверх эластичной оболочки. Стабилометр содерзЬ1т скрепленные между собой корпус 1, дншне 2 и иилинд 3. На днище 2 в гидравлической камере устанавливается основание 4 на роликовых опорах 5 с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости. Испытуемый породный образен размещают в цилиндрической рабочей камере, ограниченной снизу и сверху двумя пер форированными дисками 6 и 7. Эластичная оболочка 8 плотно покрывает боковую поверхность образца и закреплена своими закраинами сверху - между корпусом 1 и цилиндром 3, снизу - между прижимным кштьцом 9 и основанием 4. Пространство между корпусом 1 и днищем 2, с одной стороны, эластичной оболочкой 8 и основанием 4 - с другой, образует гидравлическую камеру, заполненную жидкостью (например, водой или мащинным маслом). Вертикальное давление на образец от нагружающего устройства (не показано) передается через поршень 10 и перфорированный диск 6, при этом вертикальные деформации фиксируются индикатором 11, Скользящая посадка поршня 1О в цилиндре 3 или применение уплотйителей обеспечивает герметичность рабочей камеры. Основание 4 соединено со штоком 12 сдвигающего динамометрического приспособления 13, а с другой стороны - со штоком 14 измерителя боковой деформалпте. 15. Оба штока 12 и 14, выполненны с каналами, установлены соосно, проходят через отверстия в корпусе с уплотнителями 16 и имеют одинаковую толщину с целью предотвращения изменения давлекия (подсоса или вытеснения) жидкости ц гидравлической камере при перел еще- ниях основания. В основании 4 под перфорированным диском. 7, а также над диском 6 в поршне 10 имеются водосборные камеры, которые соединяются соответственно через каналы 17 в основании и штоках 12 и 14, а также через приемную трубку 18 с атмосферой или измерительными приборами 19, например манометром. 44 Корпус 1 имеет клапан 2О для запол- нения гидравлической камеры жидкостью (с помощью Hafcoca) и сливное отверстие, закрытое пробкой (не показано). .Жидкость, заполняющая гидравлическую камеру, создает равномерное давление на эластичную оболочку 8 и боковую поверхность образца . При этом сдвиговые деформации (скашивание) достигается с помощью касательных напряжений, создаваемых пернфорированными дисками 6 и 7. Боковая поверхность рабочей камеры (эластичная оболочка не участвует в приложении сдвигающих нагрузок, поэтому создается более однородное напряженное состояние, отвечающее условиям работы грунта в массиве. Заданнро давление в пидравлической камере поддеришвается постоянным или . изменяется по мере необходимости с по- мощью регулятора 21 давления. Боковое расширение образца замеряется по объему вытесненной жидкости объемомером 22. При этом опыты могут проводиться как цо известной методике трехосных испытаний, так и по схеме простого сдвига. В случае испытания пород нарушенной структуры цилиндрическая форма рабочей камеры может быть искажена в процессе парциальной загрузки породы. С целью обеспечения цилиндрической формы образI® прибор может быть снабжен набором колец 23, устанавливаемых соосно с зазорами собой поверх эластичной оболочки. Работа стабилометра состоит в том, ЧТО после обжатия образца вертикальной нагрузкой прикладывается через шток 12 сдвигакяцее усилие. При этом основание 4 прибора перемещается по роликовым опорам 5 вместе с нижней частью образца, вызьгоая в нем горизонтальные смещения элементарных слоев грунта по всей высоте образца (скашивание). В приборе может быть применено сдвигающее динамометрическое приспособление двухстороннего действия, Стабилометр позволяет определять прочностные характеристики грунтов в условиях, блЕ13ких к напряженно-деформируемому состоянию массива, а следовательно, отражающее его свойства и состояние в разных точках массива и в разные периоды. Кроме общепринятых показателей прочности прибор позволяет изучать влияние положительной и отрицательной дилатансии на изменение деформативных характеристик, порогового давления воды, прочностных и фильтрационных свойств грунтов во

времени при испытании образцов грунта как по открытой, так и по закрытой системам, что особенно важно для насыпей (породных отвалов, плотин, оснований дорог и сооружений),

формула изобретения

1. Стабилометр, включающий корпус, 10 рабочую камеру с перфорированными дис- ками, образованную поршнем, основанием, имeIcшшм водосборную камеру и эластичной оболочкой, гидравлическую камеру, размешенную между корпусом и эластичной обо-15 почкой, гидронасос,. сдвигающее приспособление со штоком, измеритель боковой деформаови со штоком, нагрузочное и измерительные приспособления, о т л и чающийся тем, что, с целью повы-20

шёния точности исследований, корпус снабжен днишем с роликовыми опорами, штокв рдвигакмдего приспособления и измерители боковой деформадии выполнены с каваламв соединенными с водосборной камерой со нования, установленного на роликовых опорах днища с возможностью взаимодействия со. штоками сдвигающего првспо собления и измерителя боковой дефо{ «ашн

2. Стабилометр по п. 1, о т л ич аю ш и и с я тем, что он снабжен колЕлами, установлеными соосно с зазорами между собой поверх эластичной обоясяки

Источники инфор 1а1ши, принятые во внимание при экспертизе

. 1. Авторское свидетельство СССР Мз 89425, кл. 42 К 28, 1951.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2912076/29-33, кл, Е 02 D 1/02, 1980,

f

/А

ft

.г