Установка для испытания грунтов статической нагрузкой Советский патент 1983 года по МПК E02D33/00 E02D1/02 

, 1

Изобретение относится к строительству и предназначено для определения деформационных характеристик грунтов при инженерно-геологических изысканиях.

Известна установка для испытания грунтов статической нагрузкой, включающая анкерное и упорное приспособления, домкрат с гидродатчиками давления, установленные между зондом и упорным приспособлением, и измерительной приспособление 1.

Недостатком этой установки является большая трудоемкость работы из-за необходимости круглосуточного Нахождения возле нее наблюдателей в течение всего опыта.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является установка для испытания грунтов статической нагрузкой, включающая штамповую колонну, раму-основание, рычажно-пригрузочный механизм с грузовыми платформами, анкера-домкраты, регистраторы осадки штампа и защитный кожух 2.

Недостаток известной установки заключается в том, что приложение очередной ступени нагрузки на штамп производится вручную со значительными затратами физических усилий и организацией регулярного трехсменного посещения установки наблюдателями в течение всего опыта, требует наличия соответствующего штата полевых бригад и ухудшает условия их работы, не гарантирует своевременность приложения очередных ступеней нагрузок и, следовательно, качество результатов.

Цель изобретения - повышение эффективности ее работы и качества результатов. Цель достигается тем, что установка для испытания грунтов статической нагрузкой, включающая штамповую колонну, раму-основание, рычажно-пригруЗочный механиз.м с грузовыми платформами, анкера-домкраты, регистраторы осадки штампа и защитный кожух, снабжена блоком хранения и авто15 матической выдачи грузов, размещенным на раме-основании над рычажно-пригрузочным механизмом и имеющим предпочтительно электро-механическое программно-задающее устройство, магазин грузов, отсекателираздатчики и питатели грузовых платформ,

причем грузовые платформы при помощи подвижных в вертикальной плоскости щтанг и гибких тяг связаны с рычагами рычажнопригрузочного механизма, а отсекатели-раздатчики и питатели грузовых платформ имеют приводы их поворота, выполненные в виде снабженных тягами электромагнитов, входы последних из которых связаны с выходом программно-задающего устройства, причем магазин грузов выполнен в виде наклонных направляющих, симметрично расположенных относительно плоскости действия рычагов рычажно-пригрузочного механизма, а грузы выполнены в виде цилиндров с цилиндрическими хвостовиками и поперечными направляющими проточками; при этом отсекатели-раздатчики выполнены в виде полуколец, расположенных в магазине грузов симметрично относительно хвостовиков грузов и установленных с возможностью качания относительно горизонтальной оси, а питатели грузовых платформ выполнены в виде спаренных клыков со ступицами, причем последние свободно посажены на шлицевые поворотные стойки и шарнирно связаны между собой траверсой, которая гибким тросом соединена с противовесом. На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 - блок хранения и автоматической выдачи грузов при среднем положении отсекателей-раздатчиков. Установка состоит из колонны труб 1 со щтампом 2, рамы-основания 3, рычажно-пригрузочного механизма 4, грузовых платформ 5, анкеров-домкратов 6, блока 7 хранения и автоматической выдачи грузов, регистраторов 8 осадки штампа, автономного источника 9 питания, защитного кожуха 10. Рычажно-пригрузочный механизм состоит из рычагов 11, посаженных на валы-шестерни 12, между которыми заключена двухсторонняя зубчатая рейка 13, имеющая регулировочный упорный винт 14, которым через щарик 15 нагрузка передается щтамповой колонне. Рычаги 11 уравновещены противовесами 16 и гибкими тягами 17 связаны с подвижными в вертикальной плоскости штангами 18, на которых закреплены грузовые платформы 5. Для уменьшения габаритов и компактного размещения грузов каждая грузовая платформа имеет двухскатное дно и стойки. Блок 7 хранения и автоматической выдачи грузов состоит из программно-задающего устройства 19, магазина 20 грузов, отсекателей-раздатчиков 21 и питателей 22 грузовых платформ 5. В качестве программнозадающего устройства 19 может быть, использовано любое устройство, предпочтительно электромеханическое. Магазин 20 грузов выполнен в виде наклонных направляющих, симметрично расположенных относительно оси действия рычагов рычажно-пригрузочного механизма, на которых уложены грузы 23, выполненные в виде цилиндров с цилиндрическими хвостовиками 24 и поперечными направляющими проточками 25. От секатели-раздатчики 21 выполнены в виде полуколец, расположенных в магазине грузов симметрично относительно хвостовиков грузов и установленных с возможностью качания относительно горизонтальной оси 26 таким образом, что в среднем положении отсекателей-раздатчиков нижние грузы магазина грузов хвостовиками упираются в их внутреннюю поверхность, а очередные грузы - в их Наружную поверхность. Отсекатели-раздатчики связаны тягами 27 с электромагнитами 28, отрегулированными так, что при отсутствии напряжения в электромагнитах отсекатели-раздатчики находятся в исходном положении, при котором их внутренняя поверхность удерживает за хвостовики нижние грузы магазина грузов, а наружной поверхностью не соприкасается с последующими грузами, при подаче напряжения в электромагниты отсекатели-раздатчики занимают положение, при котором их внутренняя поверхность не соприкасается хвостовиками нижних грузов магазина грузов, а наружная поверхность удерживает за хвос:товики последующие грузы. Питатели 22 грузовых платформ выполнены в виде спаренных клыков со ступицами, причем последние свободно посажены на шлицевые поворотные стойки 29, связанные тягами 30 с электромагнитами 31. Ступицы клыков между собой щарнирно связаны ориентирующей траверсой 32, соединенной гибким тросом 33 с противовесом 34. Электромагниты 31 с тягами 30 отрегулированы так, что при отсутствии напряжения в электромагнитах клыки питателей находятся в исходном положении, при котором они расположены параллельно друг к другу, а при подаче напряжения в электромагниты клыки занимают положение, при котором они разведены относительно друг друга на определенный угол. Регистраторы 8 осадки штампа установлены на кронштейне 36, закрепленном на колонне 1 и через струну 36 и реперные стойки 37 связаны с реперным оголовком 38, монтируемым у устья скважины. Электромагниты 28 и 31 питаются от источника 9 питания и работают по сигналам программно-задающего устройства 19, выходы которого связаны с входами электромагнитов. Установка для испытания грунтов работает, следующим образом. После монтажа установки над испытываемой скважиной рычаги 11 рычажно-пригрузочного механизма 4 с грузовыми платформами 5 уравновешиваются противовесами 16 и затем выводятся в верхнее крайнее положение, в котором удерживаются регулировочным упорным винтом 14, вывинчиваемым до упора через шарик 15 с колонной 1. Включаются регистраторы 8 осадки щтампа, неподвижно установленные на щтамповой колонне, а их пишущие стрелки устанавливаются в Нулевое положение и струной 36 соединяются с реперными стойками 37. На грузовые платформы 5 укладываются грузы 22 первой ступени нагрузки, а на наклонные направляющие магазина 20 грузов укладываются остальные грузы, число которых определяется по числу запланированных ступеней нагрузок. Устанавливается требуемая программа интервалов времени прилЬжения и выдержки ступеней нагрузки, и программно-задающее устройство включается. Затем включается источник 9 питания и таким образом установка готова к работе. Масса грузов, уложенных на грузовые платформы 5, по щтангам 18, гибким тягам 17, рычагам 11, валам шестерней 12 и зубчатой рейке 13 в виде задавливающего усилия передается через шарик 15 колонне 1 со штампом 2. Под действием этого усилия происходит осадка штампа 2 и колонны 1 вместе с регистраторами 8. При этом пишущие стрелки регистраторов струной 36 отклоняются на определенную величину, вычерчивая на диаграммной ленте график осадки штампа. По истечении времени действия первой ступени нагрузки.программно-задающее устройство 19 дает сигнал приложения второй ступени нагрузки. При этом электромагниты 28 тягами 27 отклоняют отсекатели-раздатчики 21 на определенный угол, при котором хвостовики нижних грузов, находящихся на наклонных направляющих магазина 20 грузов, освобождаются от удержания, и грузы скатываются на клыки питателей 22, а хвостовики последующих грузов удерживаются наружной поверхностью отсекателей-раздатчиков. Через определенное время электромагниты 28 тягами 27 возвращают отсекатели-раздатчики в исходное положение, и освобожденное от удержания грузы по Наклонным направляющим скатываются до удара во внутреннюю поверхность отсекателей-раздатчиков. На клыках питателей 22 грузы удерживаются своими хвостовиками и, перевешивая противовесы 34, плавно спускаются вниз до тех пор, пока грузы не достигнут грузовых платформ 5. Через определенное время электромагниты 31 тягами 30 поворачивают шлицевые поворотные стойки 29 и разводят клыки питателей 22 в разные стороны, оставляя груз на грузовых платформах. Противовесами 34 питатели 22 возвращаются в исходное положение, где через определенное время электромагниты 31 тягами 30 сводят их клыки в исходное положение. На грузовых платформах за счет наличия двухстороннего уклона грузы укладываются рядами по три штуки, так что первые два груза из каждой тройки укладываются по краям, а каждый третий - посередине, образуя двухсторонний уклон для следующего ряда. Аналогичным образом производится автоматическое приложение всех ступеней нагрузок на штамп и регистрация его осадки. В течение всего опыта установка закрывается защитным кожухом 10. После приложения и выдержки последней ступени нагрузки установка демонтируется.

Таким образом, за счет автоматизации установки повышается эффективность ее 5 работы, качество результатов и снижается трудоемкость работы.

Формула изобретения

ц 1. Установка для испытания грунтов статической нагрузкой, включающая штамповую колонну, раму-основание, рычажно-пригрузочный механизм с грузовыми платформами, анкера-домкраты, регистраторы осадки штампа и защитный кожух, отличающая5 ся тем, что, с целью повышения эффективности ее работы и качества результатов, она снабжена блоком хранения и автоматической выдачи грузов, размещенным На раме-основании Над рычажно-пригрузочным механизмом и имеющим предпочтительно

0 электромеханическое программно-задающее устройство, магазин грузов, отсекатели-раздатчики и питатели грузовых платформ, причем грузовые платформы при помощи подвижных в вертикальной плоскости штанг и

5 гибких тяг связаны с рычагами рычажнопригрузочного механизма, а отсекатели-раздатчики и питатели грузовых платформ имеют приводы их поворота, выполненные в, виде снабженных тягами электромагнитов, входы последних из которых связаны с выходом

0 программно-задающего устройства.

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что магазин грузов выполнен в виде наклонных направляющих, симметрично расположенных относительно плоскости действия рычагов рычажно-пригрузочного механизма.

3.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что грузы выполнены в виде цилиндров с цилиндрическими хвостовиками и поперечными направляющими проточками.

4.Установка по п. 1, отличающаяся тем, 0 что отсекатели-раздатчики выполнены в виде

полуколец, расположенных в магазине грузов симметрично относительно хвостовиков грузов и установленных с возможностью качения относительно горизонтальной оси.

5.Установка по п. 1, отличающаяся тем, 5 ЧТ.О питатели грузовых платформ вьшолнены

в виде спаренных клыков со ступицами, причем последние свободно посажены на шлицевые поворотные стойки и шарйирно связаны между собой траверсой, которая гибким

тросом соединена с противовесом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 619568, кл. Е 02 D 1/00, 1977. 2. Савостин В. И. и др. Малогабаритная штамповая установка МШУ-1. Сб. статей «Инженерно-строительныеизыскания,

вып. 2 (46), М., Стройиздат, 1977, с. 42-45. 21 W

фцг.1 J/

Фи,.Е