Прибор для определения деформаций и сил морозного пучения грунта

Изобретение относится к приборам для определения деформаций и сил морозного пучения грунта в лабораторных условиях. Прибор представляет собой гильзу, собранную из разрезных колец, снабженных бандажами с заданной податливостью с датчиками тензометрии, поддон, пористый вкладыш для подпитки образца водой, поршень со штоком и установленной на нем морозильной камерой. Морозильная камера за счет вращательного движения вокруг штока выполняет поступательное движение вдоль образца грунта, обеспечивая нужную скорость перемещения фронта промерзания. Достигается повышение надежности измерений. 1 ил.

 

Изобретение относится к приборам для определения деформаций и сил морозного пучения грунта в лабораторных условиях.

Известен прибор для определения величин и сил морозного пучения грунта, включающий заключенный в термоизоляционный кожух контейнер для грунта с перфорированным днищем и емкостью, в которой он установлен, тепловым элементом и измерительными приборами (а.с. СССР №746033, МПК E02D 1/60, 1980).

Известно устройство для определения сил морозного пучения грунта, содержащее жесткую гильзу для размещения образца грунта, на дне которой находится слой песка для подвода влаги к нижнему торцу, термоэлементы для задания постоянных величин температуры на торцах образца, мерную капиллярную трубку для измерения объема поступающей в образец воды и силоизмерительное оборудование (а.с. СССР №1596241, МПК G01N 33/24, 1990).

Однако в известных устройствах не обеспечивается контроль над скоростью промерзания образца грунта в ходе опыта и не определяются его радиальные деформации при промерзании. Скорость промерзания является одним из факторов, определяющих деформации морозного пучения, и отличие ее при промерзании образца от скорости промерзания основания приводит к ошибочным результатам.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности результатов измерения деформаций и сил морозного пучения грунта.

Это достигается тем, что известное устройство снабжено морозильной камерой, которая за счет поступательного движения вдоль образца грунта обеспечивает заданную скорость перемещения фронта промерзания, а гильза выполнена из разрезных колец, связанных бандажами, обладающими заданной податливостью и снабженными датчиками тензометрии для измерения радиальных деформаций и сил морозного пучения.

Предлагаемый прибор изображен на чертеже.

Прибор содержит цилиндрическую гильзу 1 с образцом грунта, выполненную из разрезных колец, связанных бандажами 2, обладающими заданной податливостью и снабженными датчиками тензометрии, поддон 3 с капиллярно-пористым вкладышем 4, трубку 5, питающий резервуар 6, центрирующий шарик 7, поршень со штоком 8, датчик перемещений 9, морозильную камеру, включающую корпус 10 с термоизоляционными вкладышами 11 и элементами системы охлаждения 12, а также устанавливаемые внутри образца грунта датчики температуры 13.

Нагрузка на образец передается через центрирующий шарик 7 и шток 8. Вертикальные деформации фиксируются в автоматическом режиме датчиком перемещений 9. Поддон 3, имеющий капиллярно-пористый вкладыш 4 для подпитывания образца грунта водой, соединен с помощью трубки 5 с питающим резервуаром 6. Сверху на образец грунта установлена морозильная камера, соединенная при помощи резьбового соединения со штоком 8.

Морозильная камера представляет собой корпус 10 с термоизоляционными вкладышами 11 и элементами 12, обеспечивающими поддержание заданной отрицательной температуры внутри нее. Морозильная камера путем вращательного движения вокруг штока 8 выполняет поступательное движение вниз вдоль образца грунта.

Для контроля за температурой внутри образца установлены датчики температуры 13. Управление перемещением морозильной камеры осуществляется в автоматическом режиме в зависимости от фактического положения фронта промерзания и установленной скорости промерзания.

Устройство работает следующим образом.

На поддон 3 устанавливают гильзу 1 с образцом грунта. Предварительно внутреннюю поверхность обоймы смазывают вазелином и покрывают боковую поверхность образца полиэтиленовой пленкой. Устанавливают датчики 13 для измерения температуры внутри образца. Собранную установку помещают в холодильную камеру и выдерживают при положительной температуре 2-3°С 2-3 суток, предварительно соединив резервуар 6 с водой с поддоном 3 прибора. Устанавливают морозильную камеру на образец грунта и передают заданную нагрузку через шток 8. В морозильной камере создают заданную отрицательную температуру и в автоматическом режиме управляют перемещением морозильной камеры вдоль образца грунта, обеспечивая нужную скорость перемещения фронта промерзания. Испытания проводят при постоянной нагрузке. Радиальные деформации или силы пучения образца определяются по датчикам тензометрии, установленным на кольцах.

Прибор благодаря контролю над скоростью перемещения фронта промерзания, измерению радиальных деформаций и сил пучения образца грунта позволяет повысить качество моделирования промерзания грунта, а значит, надежности получаемых параметров морозного пучения грунтов.

Прибор для определения деформаций и сил морозного пучения грунта, включающий установленную на поддоне с капиллярно-пористым вкладышем гильзу для образца, внутри которого установлены датчики температуры, собранную из отдельных колец, выполненных разрезными и соединенных бандажами, снабженными датчиками тензометрии, поршень со штоком для передачи нагрузки на образец и датчиком перемещений, установленный сверху на образец, и морозильную камеру, соединенную со штоком прибора с возможностью перемещения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству применительно к оценке эффективности противоэрозионных мероприятий. .

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к мелиорации. .

Изобретение относится к области медицины, ветеринарии, экологии. .
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано при оценке экологической обстановки на территории при добыче полезных ископаемых.
Изобретение относится к области исследований параметров грунтов, а конкретней к способам определения коэффициента фильтрации плывунного грунта. .

Изобретение относится к области охраны почв и может быть использовано для определения потерь почвы при полевом обследовании земель, подверженных эрозии, в научных исследованиях и проектных разработках.

Изобретение относится к подземному строительству и предназначено для определения эффективных технологических параметров грунтовых колонн методом струйной технологии.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и рекультивации земель. .

Изобретение относится к устройствам для оценки потенциального плодородия почвы, ее водного режима. .

Изобретение относится к области осушения месторождений, а конкретно к области шахтного водоотлива. .

Изобретение относится к горной и горно-химической промышленности и может быть использовано для ограждения и охраны трещиноватого горного массива от возможного проникновения за пределы создаваемого экрана жидких растворов и формирования прочного закрепленного участка, исключающего его обрушение.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при расположении противофильтрационной геомембраны в грунтах. .

Изобретение относится к транспорту углеводородов в нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации трубопроводов, расположенных в местах с возможными оползневыми явлениями, для принятия своевременных мер по их защите от разрушения при перемещениях грунтовых масс, вызванных нарушением весового баланса в результате сезонного оттаивания, насыщения грунта или иными причинами.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности - к области разработки обводненных месторождений открытым способом. .

Изобретение относится к горному делу, а именно к обеспечению устойчивости уступов бортов карьеров, и в сочетании с георешеткой или геопокрытиями оно может быть использовано также для укрепления неустойчивых откосов при строительстве автомобильных и железных дорог в горной местности в сейсмоопасных районах.

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям оснований грунтовых площадок, и может быть использовано при строительстве магистральных трубопроводов, при быстром возведении дорог, аэродромов, площадочных объектов, укреплении береговой полосы и различных откосов.

Изобретение относится к области строительства, а именно к передвижным лабораториям, и может быть использовано для исследования свойств мерзлых и немерзлых грунтов в полевых условиях при проведении инженерно-геологических, гидрогеологических и геофизических изысканий для строительства зданий и сооружений.
Изобретение относится к инженерно-геологическим и почвенно-мелиоративным исследованиям почвогрунтов. .

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при сооружении восстающих и наклонных к горизонту дренажных скважин. .

Изобретение относится к устройствам для производства земляных работ землесосными снарядами и может найти применение при строительстве и очистке каналов от наносов с формированием заданного устойчивого криволинейного поперечного подводного профиля русла

Изобретение относится к приборам для определения деформаций и сил морозного пучения грунта в лабораторных условиях

Наверх