Устройство для испытания грунта на сдвиг Советский патент 1983 года по МПК E02D1/00 G01N3/24 

Изобретение относится к строитель ству, в частности к инженерной геологии .

Известно устройство для испытания грунтов на сдвиг, включающее опору составную обойму, у которой между верхней подвижной и нижней неподвижной частями размещены тонкие кольца, обеспечиваюише скгшшвание образца при сдвиге, и механизмы для приложения уплотняющей и сдвигающей нагрузок Cl.

Однако данное устройство не обеспечивает проведения повторных сдвигов образца под углом к первоначальному ..

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для испытания грунта на сдвиг, включающее грунтоприемную камеру с верхней и нижней секциями и кольцевыми вставками между ними, штамп, механизм поворота, приспособления для создания нормальных и сдвигающих усилий и измерительные приспособленияС2 .

Недостаток- известного устройства заключается в невозможности обеспечить повторный сдвиг образца под углом к первоначальному сдвигу без возвращения образца в исходное положение, что уменьщает точность исследований.

Цель изобретения - расширение диапазона и повышение точности исследования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для испытания

10 -грунта на сдвиг, включающем грунтоприемную камеру с верхней и нижней секциями и кольцевыми вставками между ними, штамп, механизм поворота, приспособления для создания нормальных и сдвиганицих усилий и измеритель15ные приспоробления, механизм поворота выполнен в виде траверсы с продольными направляющими и стойками, установленной на неподвижной круго2Q вой направляющей, приспособление

для создания сдвигающих усилий выполнено в виде хомута и рычагов с грузами, установленными на стойках и связанными гибкими тягами с хомутом, установленным с возможностью поворо25та на верхней секции грунтоприёмной камеры, а приспособление Для создания нормальных усилий - в виде винтового домкрата, установленного с возможностью перемещения в продольных

30 направляющих траверсы. На фиг. 1 показано устройство, ра рез; на фиг.2 - то же,вид сверху/ на фиг.З - то же, вид сбоку. К опоре 1 закреплена круговая направляющая 2 q установленной на ней траверсой 3, имеющей кольцевой (захват 4, который крепится в заданно положении фиксаторами 5. На круговой направляющей 2 жестко закреплена нижняя секция 6 грунтоприемной камеры, над которой смонтирована верхняя подвижная секция 7 грунтоприемной камеры со свободно надетым на нее хомутом 8. С нижней б и верхней 7 секциями контактируют кольца 9, к ко торым крепятся струны 10 прогибомеров 11. Между кольцами 9 размещен набор кольцевых вставок 12. Таким об разом, грунтоприемная камера, образованная нижней неподвижной секцией 6, верхней подвижной секцией 7, . кольцами 9 и кольцевыми вставками 12 имеет внутреннюю цилиндрическую полость , в которой между перфорированными нижним 13 и верхним 14 штампами размещён образец грунта 15. На верхнем штампе 14 установлен подшипник 16 с опорной плитой 17. В травер се З размещена с возможностью продольного горизонтального перемещения гайка 18 с винтом 19. Между гайкой 19 и траверсой 3 размещены тела 20 качения. В гайке 18 пропущены с возможностью вертикального перемещения жесткие стойки 21, соединенные между собой вверху планками 22. К нижним концам стоек 21 жестко закреплена плита 23, выполненная в виде корпуса упорного подшипника 24, на который оперт нижний конец винта 19. Между плитами 17 и 23 размещены тела 25 качения. К серьгам 26 хомута 8 крепятся гибкие тяги 27 секторных рычагов 28, к которым подвешены тарированные грузы 29. Устройство работает следующим образом. Гайку 18 с винтом 19 перемещают горизонтально вдоль траверсы в крайнее положение. Затем в нижнюю неподвижную секщ1ю 6 грунтоприемной камеры на перфорированный штамп 13 устанавливают образец грунта 15. На него Нсщевают кольцевые вставки 12, сверху устанавливают перфорированный штамп 14 и подшипник 16 с опорной плитой 17, снабженный телами 25 кгочения. Затем подводят гайку 18 с винтом 19 и устанавливают ее строго по вертикальной оси составной обоймы с образцом .грунта 15. Положение траверсы 3 закрепляют фиксаторами 5. При помощи винта 19 нагружают образец грунта 15 осевой нагрузкой, величину которой измеряют динамометром сжатия(не показан). После стабилизации деформации образца грунта 15 от вертикальной нагрузки, не разгружая его, к траверсе 3 закрепляют прогибомеры 11 и соединяют струны прогибомеров с нижним и верхним кольцами 9. После этого путем укладки грузов 29 на секторные {зычаги 28 прикладывают к образцу грунта сдвигающее усилие заданной величины, в результате чего происходит скашивание образца грунта 15, которое измеряют прогибомеры 11. По достижении заданной относительной деформации сдвига снимают грузы 29, открепляют фиксаторы 5 и производят поворот траверсы 3 на заданный угол без снятия вертикального давления, создаваемого .винтом 19 и без возврата верхней подвижной части 6 составной обоймы в исходное положение. После этого производят повторный дополнительный сдвиг образца грунта 15 путем укладки грузов 29. По достижении дополнительной относительной деформации сдвига снимают грузы 29, отсоединяют гибкую тягу 27 от серьги 26 хомута 8, поворачивают хомут 8 и подсоединяют к диаметрально противоположной серьге гибкую тягу от противоположного секторного рычага для осуществления сдвига в обратном направлении. В зависимости от задаваемой программы исследований поворот траверсы 3 может быть также осуществляться без снятия грузов 29 с секторных рычагов 26. Изобретение позволяет значительно расширить диапазон испытаний и более достоверно отражать сложные явления в грунтовых основаниях в особых условиях, в частности при сдвижении земной поверхности над горными выработками, когда сжатие грунта сменяется растяжением, вследствие чего изменяется траектория нагружения и деформирования. Это позволит более надежно и экономично проектировать здания и сооружения на указанных основаниях. Формула изобретения Устройство для испытания, грунта на сдвиг, включающее грунтоприемную камеру с верхней и нижней .секциями и кольцевыми вставками между ними, штамп, механизм поворота, приспособления для -создания нормальных и сдвигающих усилий и измерительные приспособления, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности исследований, механизм поворота вьтолнен в виде траверсы с продольными направляющими и стойками, установленной на неподвижной круговой направляющей, приспособление для создания усилий выполнено в виде хомута и рычагов с грузами, установленными на стойках IJ связанными гибкими тягами с хомутом, установленным с возможностью поворота на вер-хней секции груитоприемной камеры, а приспособление для создания нормальных усилий - в виде винтового домкрата, установленного с возможностью перемещения в продольных направляющих траверсы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Месчян С.Р. Механические свой ства грунтов и лабораторные методы их определения.М. , Недра,1974 ,сД17

2.Авторское свидетельство СССР №410289,кл.С 01 N 3/24,1971 прототип) .