Устройство для зондирования грунта

Изобретение относится к области исследования механических свойств грунтов при инженерно-геологических изысканиях в строительстве, может найти применение при оценке и прогнозировании критических состояний оснований фундаментов зданий и сооружений, при определении качества закрепления грунтов оснований. Устройство для зондирования грунта состоит из конического наконечника со штангой, рукоятки, закрепленной на стержне, механизма погружения наконечника в грунт, включающего наковальню и груз, надетый на ось. Устройство оснащено горизонтально расположенным на основании полым корпусом с направляющими втулками, установленными с противоположных его сторон концентрично центральной оси, в одну из которых помещена с возможностью продольного перемещения штанга с коническим наконечником, а другая имеет внутреннюю резьбу, контактирующую со стержнем рукоятки, выполненным в виде винта с упором. Центральная часть наружной поверхности корпуса снабжена направляющими с кареткой, в которую помещена наковальня, имеющая форму клина, наклонная поверхность которого взаимодействует с ответной поверхностью, выполненной в каретке, а вертикальная поверхность - с упором винта рукоятки, ось груза перпендикулярна центральной оси корпуса. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей устройства, уменьшении трудоемкости работ. 2 ил.

 

Изобретение относится к области исследования механических свойств грунтов при инженерно-геологических изысканиях в строительстве, может найти применение при оценке и прогнозировании критических состояний оснований фундаментов зданий и сооружений при определении качества закрепления грунтов оснований.

Из патентной литературы известен «Динамический плотномер» по патенту РФ № 2034954, Е02D 1/00, содержащий конический наконечник, груз, наковальню, направляющую и рукоятку.

Недостаток этого устройство заключается в большой трудоемкости при производстве работ и невозможности его использования при исследовании грунтов под фундаментами зданий и сооружений без их разрушения.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является «Устройство для зондирования грунта», по патенту РФ № 2098552, Е02D 1/00, содержащее зонд, состоящий из конического наконечника, механизма его вдавливания, включающего груз, надетый на ось, наковальню, рукоятку, и механизма выдергивания зонда.

Недостаток этого устройства, так же как и предыдущего, состоит в невозможности его использования при исследовании грунтов под фундаментами зданий и сооружений без их разрушения, т.к. и наконечник и ось с грузом расположены на одной оси.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является расширение функциональных возможностей устройства, уменьшение трудоемкости работ.

Эта задача решается тем, что устройство для зондирования грунта, состоящее из конического наконечника со штангой, рукоятки, закрепленной на стержне, механизма погружения наконечника в грунт, включающего наковальню и груз, надетый на ось, оснащено горизонтально расположенным на основании полым корпусом с направляющими втулками, установленными с противоположных его сторон концентрично центральной оси, в одну из которых помещена с возможностью продольного перемещения штанга с коническим наконечником, а другая имеет внутреннюю резьбу, контактирующую со стержнем рукоятки, выполненным в виде винта с упором, центральная часть наружной поверхности корпуса снабжена направляющими с кареткой, в которую помещена наковальня, имеющая форму клина, наклонная поверхность которого взаимодействует с ответной поверхностью, выполненной в каретке, а вертикальная поверхность - с упором винта рукоятки, ось груза перпендикулярна центральной оси корпуса.

На фиг.1, 2 изображен общий вид устройства для зондирования грунта.

Устройство для зондирования грунта состоит установленного на основании 1 полого корпуса 2. Концентрично оси корпуса 2 с двух противоположных его концов установлены направляющие втулки 3 и 4. Вдоль центральной оси 5 корпуса 2 по направляющей втулке 3, перемещается штанга 6 с коническим наконечником 7.

Направляющая втулка 4 имеет внутреннюю резьбу 8, по которой перемещается винт 9 с упором 10 на одном конце и с рукояткой 11 на другом.

Центральная часть наружной поверхности корпуса 2 снабжена направляющими 12 с кареткой 13, в которую помещена наковальня 14, имеющая форму клина.

Ось 15 груза 16 перпендикулярна центральной оси 5 корпуса 2.

Наклонная поверхность наковальни 14 и ответная ей наклонная поверхность каретки 13 контактируют друг с другом по линии 17.

Упор 10 винта 9 фиксирует вертикальную поверхность 18 клина наковальни 14 от перемещений в горизонтальном направлении.

Штанга 6 упирается в вертикальную плоскость 19 каретки 13.

Для изучения структуры грунтового основания сооружений необходимо отрыть выработку вдоль фундамента на требуемую для исследования глубину.

Горизонтальное зондирование грунтов под основанием сооружения на глубину, превышающую толщину фундамента, производится следующим образом.

Корпус 2 устройства закрепляют в траншее на основании 1, которое фиксируют от продольных и вертикальных перемещений.

Рукояткой 11 винт 9 с упором 10 отводят в крайне правое положение и придвигают к нему каретку 13 с наковальней 14 до взаимодействия вертикальной поверхности 18 наковальни 14 с упором 10.

При этом клин наковальни 14 должен находиться в верхнем положении, а каретка подперта штангой 6, предварительно заглубленной в грунт.

Поднять груз 16 на фиксируемую высоту и отпустить его. Груз свободно падает на наковальню 14. В связи с тем, что наковальня 14 имеет форму клина, то по мере ее «забивания» наклонные поверхности каретки 13 и наковальни 14 скользят друг относительно друга по линии 17. При этом вертикальная составляющая силы, возникающая от падения груза 16, воспринимается корпусом 2 и передается на основание 1, а горизонтальная - передается на штангу 6 с коническим наконечником 7, который, в свою очередь, будет заглубляться в грунт.

Эту операцию необходимо проделать несколько раз, при этом по мере необходимости наковальню 14 поднимают в каретке 13 и подпирают ее упором 10 винта 9.

Фиксируя количество ударов груза 16 по наковальне 14 и соответствующее им заглубление штанги 6 с наконечником 7, сравнивая эти показания с показателями эталонных образцов, определяют характеристики прочностных и деформационных свойств грунта.

Предлагаемое устройство позволяет производить зондирование грунта, определение его состава и свойств рядом с основанием без его разрушения.

Устройство для зондирования грунта, состоящее из конического наконечника со штангой, рукоятки, закрепленной на стержне, механизма погружения наконечника в грунт, включающего наковальню и груз, надетый на ось, отличающееся тем, что оно оснащено горизонтально расположенным на основании полым корпусом с направляющими втулками, установленными с противоположных его сторон концентрично центральной оси, в одну из которых помещена с возможностью продольного перемещения штанга с коническим наконечником, а другая имеет внутреннюю резьбу, контактирующую со стержнем рукоятки, выполненным в виде винта с упором, центральная часть наружной поверхности корпуса снабжена направляющими с кареткой, в которую помещена наковальня, имеющая форму клина, наклонная поверхность которого взаимодействует с ответной поверхностью, выполненной в каретке, а вертикальная поверхность - с упором винта рукоятки, ось груза перпендикулярна центральной оси корпуса.