Устройство для определения несущей способности грунта Советский патент 1983 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к строительству, в частности к инженерно-геологическим исследованиям. Известно устройство для определения несущей способности грунта с боко вьми штампами 1, Однако это устройство не обеспечивает проведения испытаний грунтов вер тикальными нагрузками. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения несущей способности грунта, включающее опорную раму, колонну труб со штампом, измерительное приспособление и нагрузочное приспособление в виде рычага с грузом, установленного на опорной раме на оси 2, Недостаток известного устройства заключается в невысокой точности изза необходимости сбрасывать нагрузки на при перемещении рычага из нижнего положения в верхнее и неудобство в работе из-за значительной длины рычага; Цель изобретения - повышение точности и удобства работы. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для определения несущей способности грунта, включающем опорную раму, колонну из труб со штамп пом, измерительное приспособление и нагрузочное приспособление в виде рычага с грузом, установленного на опорной раме на оси, нагрузочное приспособление снабжено барабаном с тросом и фик -атором и раловым колесом с подпружиненной собачкой,, при этом барабан установлен с возможностью поворота на оси рычага, трос соединен с опорной рамой, храповое колесо установлено на барабане, а собачка - на рычаге,Кроме того, ось рычага установлена на колонне труб. Нагрузочное приспособление снабже.но подвижным блоком, закрепленные на колонне труб, и неподвижным блоком, закрепленным на опорной раме, при этом трос пропущен через подвижный и неподвижный блоки,. .:. : На фиг. 1 и 2 представлено предлагаемое устройство, общий вид. На нагрузочной колонне 1 (Фиг, 1) ico штамдом 2 укреплены на одной оси рычаг 3 и барабан 4, Рычаг 3 сопряжен с барабаном 4 посредстве храпового механизма, который включает храповое колесо 5, жестко закрепленное на барабане 4, и подпружиненную собачку 6, укрепленную на рычаге 3. Трос 7 закреплен одним концом на барабане 4, другим - на опорной раме 8, которая заанкерена или пригружена. Мелоду нагрузочной колонной и барабаном установлен фиксатор 9. На рычаге 3 установлен .груз 10,

Кроме того, устройство, может быть выполнено по схеме, представленной на фиг. 2; Рычаг 3, сопряженный с барабаном 4 посредством храпового колеса 5 и собачки 6, установлен на опорной раме 8, при этом на опорной раме установлен неподвижный блок 11, а на нагрузочной колонне - подвижный блок 12. Трос 7 закреплен одним концом на барабане 4 и запасован последователь-но через неподвижный и подвижный блоки 11 и-12, другой конец закреплен на опорной раме 8.

Устройство работает следующим образом,

Усилие от груза 10 посредством рычага 3,. собачки 6 и храпового колеса;. 5 создает вращательный момент на барабане 4,. Барабан 4 зафиксирован относительно опорной рамы 8 посредством троса 7, вращательный момент на барабане 4 преобразуется в осевое, усилие на нагрузочную колонну 1.

По мере погружения штампа 2 в грунт груз 10, опускаясь, приходит в крайнее положение, барабан 4 затормаживается фиксатором 9,После чего груз 10 перемещают в исходное положение,, трос 7 при этом постоянно натянут, что обеспечивает сохранение нагрузки на нагрузочную колонну 1 и в процессе перевода груза в исходное положение.

Затем фиксатор 9 ра с тормаживае т барабан 4, и цикл нагружения продЪлжается, .

Таким образом, поскольку нагрузка на штамп действует постоянно, точность измерения не претерпевает какихлибо изменений, а. перевод груза в исходное положение осуществляется непосредственным воздействием на груз (на длинное плечо рычага) и, следовательно, усилие, которое необходимо затратить на перевод груза в исходное положение, значительно меньше, . чем в случае перевода груза путем водействия на короткое плечо рычага.

Работа устройства по фиг, 2 осуществляется таким же образом, как устройства по фиг. 1, при этом масса грузов, навешиваемых на конец рычага вдвое меньше по сравнению с вариантом по фиг, 1,

Устройство обеспечивает возможность проведения опытов по определению несущей способности грузов в породах и, в частности в просадочных ггрунтах без снятия действукнцей нагрузки при перемещении рычага.

Изобретение позволяет снизить массу навешиваемых на рычаг грузов при этом же соотношении плеч рычага и, тем самым, существенно снизить металлоемкость установки.

При проведении работ в скважине на нескольких интервалах (в перерывах между бурением) с использованием для проходки скважины бурового станка, например УКС-22М, масса станка (7,5т) может использоваться в качестве опорной рамы и, тем самым, могут быть исключены работы по закреплению опорной рамы (установка винтовых свай, либо .пригрузки) , В этом случае, может имет место дополнительное снижение металлоемкости и снижение трудозатрат на монтажные и демонтажные работы.

Формула изобретения

1,Устройство для определения несущей способности грунта, включающее опорную раму, колонну труб со штампом, измерительное приспособление и нагрузочное приспособление в виде рычага с грузом, установленного на опорной раме на оси, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и удобства работы, нагрузочное приспособление снабжено барабаном с тросоми фиксатором и храповым колесом с подпружиненной собачкой, при этом барабан установлен с возможностью поворота на оси рычага / трос соединен с опорной рамой, храповое колесо установлено на барабане, а собачка - на рычаге,

2,Устройство по п, 1, отличающееся тем, что ось рычага установлена на колонне труб,

3,Устройство поп, 1, отличающееся тем, что нагрузочное приспособление снабжено подвижным блоком, закрепленным на колонне труб, и неподвижным блоком, закрепленным на опорной раме, при этом трос пропущен через подвижный и неподвижный блоки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 397645, кл. Е 21 С 39/00, 1972.

2,Ребрик В.М, Развитие техники полевых исследований грунтов на современном этапе, М., 1973,с. 3-50,