Устройство для определения в полевых условиях сопротивления грунта сдвигу Советский патент 1982 года по МПК E02D1/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА СДВИГУ Изобретение отн.осится к испытанию механических свойств грунта, например сдвига, при дорожном и аэродромном стро ительстве. Известен прибор для определения прочностных и деформативных параметров п(род, содержащий камеру давления, цилиндр давления (резиновую оболочку), манометр и рабочую жидкость С1 . Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для определения в полевых условиях сопротивления грунта сдвигу, содержащее крыльчатку размещенную в жестком полом цилиндре, и штамп Г2 } . Недостатком известных устройств является то, что лабораторный прибор сжатия-растяжения, обеспечивая фиксацию удельного давления, не разработан для применения в полевых условиях, а полеводсдвиговое устройство не обеспечивает равномерного распределения давления под штампом и не позволяет определять сдвиг вые характеристики по глубине. Цель изобретения- увеличение точности и производительности измерений составляющих сопротивление грунта сдвигу и создание равномерньрс напряжений в грунте. Цель достигается тем, что в устройстве для определения в полевых условиях сопро тивления сдвигу, содержащем крыльчатку, размещенную в жестком полом цилиндре, штангу и штамп, последний выполнен в виде эластичного полого цилиндра, при крепленного по торцам к внутренней поверхверхности жесткого цилиндра с образова«ибм между жестким и эластичным цилиндрами герметической кольцевой полости. Кроме того, на внутренней поверхности жесткого цилиндра вьшолнена система вертикальных и горизонтальных кольцевых проточек. На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Устройство содержит жесткий полый цилиндр 1 с вертикальными и горизонталь36в31нымн кольцевыми проточками 2 и торцо- вьгм.. кольцевым скосом, размещенную в нем сдвиговую крыльчатку 3 со щтангой 4, имеющую на верхнем конце головку под динамометрический ключ и sBaKpenifeH- j ную к цилиндру с помощью раскосой 5, прикрепленных к корпусу 6, винтом 7, внутри которых в корпусе 6 рисположены подщипники 8, фиксирование которых обеспечивается пружинными кольцами 9,.ю щтамп в виде эластичного полого цилиндра 1О, нижнее 11 и верзхнее 12 металлические разъемные кольца, соединительную втулку 13 для закрепления устройства к приспособлению для погружения его в is грунт на необходимую глубину, резиновый шланг 14с переключателем 15 и металлическую трубку 16, прикрепленную к корпусу цилиндра хомутом 17, и упор 18 для подачи среды под давлением в герметичес ЗО кую кольцевую полость между эластичным и жестким цилиндрами, манометр 19. Устройство работает следующим об разом. В герметическую кольцевую полость js З стройства, погруженного на необходимую глубину в грунт, подают среду под давлением, величину которого фиксируют манометром IQ, этим давлением обжимают грунт вокруг крыльчатки. G помощью динамо- зо метрического ключа в момент обжатия грунта давлением Р производят проворачивание крыльчатки и определение необходимого для этозго кр утящего момента кр После проведения первого измерения (при .. давлении Р) давление с помощью/крана 15 сбрасывается, устройство погружаю на высоту рабочего цилиндра, создают давление Р ,например, равное 2 f, , и измеряют крутящий момен г . Вычисление ;tqj w и Csjt; на..данном г ризонте производят по формулам ,.f,), 9 W 2 / . А- Га п I Kp()(P2-P.; 0,(24М -R,4V. .p 84 где - радиус крыльчатки; tixp - высота крьиьчатки; Р,, и Pg даьление; С - сцепление грунта; коэффициент внутреннего трения грунта; крутящий момент. Предлаг 1емое устройство обеспечивает высокую точность определения сортавляю сопротивления сдвигу благодаря соэданйю равномерного давления в зоне сдвига, а свободное перемещение rpjorra внут. ри цилиндра исключает необходимость от- рывки шурф, способствуя повышению производительности измерений, Формула изобретения 1. Устройство для определения в полевых условиях сопротивления грунта сдвигу, содержащее крыльчатку, размещенную в жестком полом цилиндре, штангу и, штамп, от л ича юшеес я тем, что, с целью увеличения точности и про-, изводительности измерений составляющих сопротивления грунта сдвигу, штамп для создания напряжений в грунте выполнен в виде эластичного полого цилиндра, прикрепленного по торцам к внутренней поности жеств;ого цилиндра с образованием между жестким и эластичным цилиндрами герметической кольцевой полости. 2. Устройство поп. 1, отлича ющ е ее я тем, что, с целью создания равномерньпс напряжейий в грунте, на внутренней поверхности жесткого цилиндра вьшолнена система вертикальных и горизонтальных кольцевых проточек. Источники информации, лринятые во внимание при эк:спертизе 1,Методические рекомендации по испытанию глинистых пород методами одноосного сжатия и сжатия-растяжения. М., ВСЕГИРГгеО, 1977. 2.Авторское свидетельство ООСР № 485195, кл. Е 02 D 1/ОО,, 1973.

фиг./

12

Фиг. г

11