Прибор для измерения деформаций морозного пучения грунта


 


Владельцы патента RU 2474650:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) (RU)

Изобретение относится к приборам для измерения деформаций морозного пучения грунта в лабораторных условиях. Прибор для измерения деформаций морозного пучения грунта включает гильзу для образца грунта, составленную из колец, основание с камерой для подачи воды. Кольца выполнены в виде полуколец, соединенных крепежными элементами с возможностью ограниченного взаимного перемещения, а камера выполнена герметичной. Технический результат состоит в повышении надежности получаемых результатов, обеспечении возможности ограниченного бокового расширения образца. 1 ил.

 

Изобретение относится к приборам для измерения деформаций 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 изучения пучинистых свойств промерзающих грунтов, 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, которое позволяет определять величину гидравлической составляющей давления пучения (Авторское свидетельство СССР №1596241, МПК G01N 33/24, 1990).

Однако известные устройства не позволяют определять вертикальные деформации морозного пучения с возможностью бокового расширения образца грунта при промерзании при различном положении уровня грунтовых вод.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности получаемых результатов за счет более точного соответствия условий подпитки образца водой природным условиям и обеспечения возможности ограниченного бокового расширения образца.

Это достигается тем, что в камере с водой поддерживается давление ниже атмосферного, а кольца разрезаны в вертикальной плоскости на полукольца, имеющие возможность ограниченного взаимного перемещения при пучении образца.

Предлагаемый прибор изображен на чертеже.

Прибор содержит гильзу 1 для образца грунта, выполненную из полуколец 2, соединенных в кольцо крепежными элементами 3 с возможностью заданного ограниченного перемещения, датчики температуры 4 для контроля за перемещением фронта промерзания, пористый вкладыш 5, установленный в герметичной камере 6, вакуум-насос 7 с манометром 8, электронагреватель 9, датчик перемещений 10, поршень 11, теплоизолирующий кожух 12.

Гильзу 1 с образцом грунта располагают на пористом вкладыше 5, установленном в герметичной камере 6, обеспечивающей подпитывание образца водой во время эксперимента. Давление в камере поддерживается ниже атмосферного с помощью вакуум-насоса 7 и измеряется манометром 8. С помощью электронагревателя 9 поддерживается заданная положительная температура воды. Для измерения вертикальных деформаций морозного пучения используется датчик перемещений 10, контактирующий с поршнем 11, установленным на верхний торец образца. Боковые поверхности прибора укрыты теплоизолирующим кожухом 12.

Прибор работает следующим образом.

Образец исследуемого грунта помещают в гильзу 1, предварительно установив в образец датчики температуры 4 и смазав внутреннюю поверхность гильзы вазелином. Образец грунта в гильзе устанавливают на герметичную камеру 6, наполненную водой. На верхнем торце образца размещают поршень 11 и прикладывают заданную нагрузку.

Собранную установку помещают в холодильную камеру и выдерживают при температуре +2-+3°C не менее 2-3 суток для выравнивания температуры по высоте образца. Ослабляют крепежные элементы 3 полуколец 2, создавая возможность заданного расширения образца при пучении. Укрывают прибор теплоизолирующим кожухом 12. Включают вакуум-насос 7. В холодильной камере задают отрицательную температуру и начинают промораживание образца сверху вниз. Эксперимент продолжают до достижения заданной глубины промерзания. Измеряя в ходе испытаний величину вертикальных деформаций, определяют относительную деформацию при заданных значениях радиального расширения образца и глубины залегания уровня грунтовых вод.

Прибор благодаря герметичной камере с водой, где для моделирования природных условий промерзания грунта в зависимости от положения уровня грунтовых вод поддерживается давление ниже атмосферного, и конструкции гильзы, выполненной из отдельных полуколец, соединенных крепежными элементами, допускающими возможность ограниченного взаимного перемещения, позволяет повысить надежность получаемых характеристик морозного пучения.

Прибор для измерения деформаций морозного пучения грунта, включающий гильзу для образца грунта, составленную из колец, основание с камерой для подачи воды, отличающийся тем, что кольца выполнены в виде полуколец, соединенных крепежными элементами с возможностью ограниченного взаимного перемещения, а камера выполнена герметичной.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, предназначено для изготовления пространственно-полимерных решеток (ППР), используемых для армирования строительных конструкций и укрепления слабых оснований промышленных и гражданских сооружений, откосов береговых линий и русел водоемов, при строительстве аэродромов, дорожных одежд, откосов, подпорных стенок.

Изобретение относится к фрезерной установке для разработки в грунте вертикальных щелей. .

Изобретение относится к строительству и гидротехническому строительству и может быть использовано для сопряжения плавучих массивов с неподготовленным дном акватории.

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. .

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 инженерным изысканиям в строительстве при исследовании деформационных свойств грунтов до начала строительства и при реконструкции старых зданий и сооружений, преимущественно лабораторными методами при определении сжимаемости грунта в компрессионном приборе в режиме релаксации напряжений

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке глубоких горизонтов кимберлитовых трубок в условиях криолитозоны Севера

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для укрепления уступа карьера

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть применено при осушении горных пород системами восстающих дренажных скважин, сооружаемых из горных выработок

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении дорожных и гидротехнических земляных сооружений

Изобретение относится к области строительства, а именно к укреплению армированием грунтов склонов, откосов, насыпей, засыпок подпорных стенок, а также оснований сооружений

Изобретение относится к области инженерно-геологических изысканий и может быть использовано для отбора проб материала, слагающего россыпные месторождения

Изобретение относится к области строительства и горного дела и может быть использовано при креплении уступов карьеров, строительстве дорог, тоннелей, подверженных воздействию грунтовых вод

Изобретение относится к устройствам измерения распределения деформации, использующим в качестве чувствительного элемента оптическое волокно
Наверх