Зонд для испытания грунтов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 60)349

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 07.12.76 (21) 2427175/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04.78. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 22.05.78 (51) М.Кл. Е 02 D 1/00

G 01 N 3/42

Государствеииык комитет

Совета Министров СССР ло делам иаабретеннй и аткрмтий (53) УДК 624.131.351 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Е. В. Лебедев и В. В. Лушников

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (54) ЗОНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ

Изобретение относится к области инженерно-строительных изысканий. Оно может применяться для определения характеристик механических свойств грунтов и несущей способности свай.

Известны зонды, содержащие ствол и сердечник, устройства для внедрения в грунт и измерения усилий сопротивления и нормального давления грунта по боковой поверхности ствола (1).

Известен зонд, являющийся наиболее близким к изобретению, содержащий продольно разрезанный трубчатый ствол с лопастями для среза грунта, внутри которого расположен сердечник с выступом и чувствительные элементы, соединенные в схему равноплечего моста.

Измерения производятся после погружения зонда в грунт, причем нормальное давление определяется непосредственно после внедрения или во время поворота его в горизонтальной плоскости, а сопротивление грунта сдвигу определяется только во время поворота (2).

К недостаткам прототипа относятся:

Различие в чувствительности измерительных секций зонда при определении нормального давления и сопротивления сдвигу, что снижает точность измерения.

Необходимость наклейки транзорезисторов на поверхность со значительной кривизной, что затрудняет изготовление зонда.

Невозможность периодической разборки зонда для ликвидации загрязнения внутренней полости поступающей внутрь зонда пластичной грунтовой массы с водой, что усложняет его эксплуатацию.

Целью изобретения является повышение точности измерения, упрощение эксплуатации

10 и изготовления зонда.

Цель достигается тем, что в зонд для испытания грунтов, содержащий продольно разрезанный трубчатый ствол с лопастями для среза грунта, сердечник с выступом и чувствительные элементы, соединенные в схему равноплечего моста, сердечник снабжен дополнительным выступом, причем каждый выступ вы" полнен в виде пластины, а ствол зонда выполнен разрезным по образующим а две сим20 метричные половины, одна из которых жестко закреплена на сердечнике, а другая — выполнена по краям с продольными пазами, в которые входят пластинчатые выступы сердечника, причем чувствительные элементы установлены на плоскостях пластинчатых выступов.

На фиг. 1 изображен зонд в разрезе; на ф,иг. 2 — то же, разрез А — А фиг. 1; на фиг.

3 — схема маркировки твнзорезистороB при из морении нормального давления; Ба фиг. 4— то же, при измерении сдвигающего усилия.

601349

15

25

45

Зонд:имеет конус 1 и ствол, состоящий из грубы, .р:азрез ан ной вдоль е!5р.азующей на .две с иммегр ичные половины 2 и 8, каждая из ко горых имеет ена ружи иродольные лопасти 4.

Одна часть трубы (полутруба 8) жесжо крепится íà II!pîäoëüíim сердечнике 5 IIo JIiHHHIH, равноудаленной îT ðàçðåçîâ, а другая часть (полутруба 2), вып олненна я,по ираям,с продольными пазами б, соединена с пластинчатыми 1высгу пами 7 .сердечника. Последние являются измер ителыным и упруги ми чувствительными элементами, на которых наклеены гензор ез исторы 8, составляющие схему ра вноплечего моста.

Сердечник соединен онизу с конусом, а сверху — со штангой 9, имеющей упорный фланец 10.

Зонд имеет устройства для:внедрения,в пруНТ и осущесгвления;наворота, а также для аняпия показаний величины разбаланса моста

I!pIH lIlpoBедении измерений !HoipMBJIbHoIo да вления и сопротивления сдвигу, грунта (на чертежах не показаны). Соединительные провода размещены !во внугрен ней полости зонда и шта нпи.

Заид погружают в массив пру нта илн зaipaнее пр обу ренную скважину. Пр и этом по нар1ужной поверхности зонда .ооразуегся но рмалыно е 1да влепие о грунта. Измерение его

:п роизвод ят;в про цессе попружен ия зонда, JI!Hбо:в различные моменты:времен1и после окончания,погружения. Полупруба 2, смещаясь под действ нем давления o,,âûçû âàå T изпиб чувствительных элементов (пластинчатых выступов 7) относительно сердечника 5 по схеме, изображенной !НВ ф и г. 3. П ри измерении нормального да влен ия тензорезисторы 8, фиксирующие IHB гпряжения разл1ич нопо знака,:подключаются в проти вополо жные плечи MlolGTB.

Далее зонд поворачивают и измеряют сопротивление сдвигу (напряжен не) т по цнлиндр1ической поверхности, образующая .которой соответствует, положению краев внедренных в прунт лопастей. Полугруба 2, смещаясь на повороте под дейс-пвием напряжен и я т, вызывает изгиб чувствительных элементов (пластинчатых выступов 7) относительно сердечника 5 по схеме, изображенной на фиг, 4. При этом в противоположные .плечи моста подключаются тензорезисто ры 8.

По результата м одного испытания определяютс я 3HBH8H!HiH нормального давления о u п редель ного со противления сдвигу грунта т.

Кроме того, из решения упруго. пластической задачи о р асширении цил(индрической полости могут быть определены деформационные хар актер истиии врунта.

Зонд требует предва рителыной T!aip!Hipo!IIzH, заключающейся в Определении цены деления шкалы гальва нометра измерителыного !М!осТВ при заданных зн аче ниях G и t.

Разделен не функций приемника давления (две п оловины трубы и лоласти 4) и чувствитель ного элемента измерительной схемы (пласTHHHaTbIe выступы 7 и сердечника 5) упрощает изготовле|чие зонда, а возмож ность:неодномрат чой разбо р ии — его эксплуатацию. В оп исываемом зонде достигаетс я равная чувстви тельноcTb измерительной схемы к нормальному давлен1ию;и сопротивлению сдвигу, что упрощает об работку результато в и повышает точность измерений.

Формула изобретения

Зонд для испытания грунтов, содержащий продольно разрезанный трубчатый ствол с лопастя ми для .среза грунта, сердечник с выступом,и чувствительные элементы, соединенные .в схему равноплечего моста, о т л и ч а ющи и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, а также упрощения эксплуатации и изготовления зон да, сердечник снабжен дополнительным, выступом, выступы сердечи ика,вы п,олнены в виде пл асти:н, .а с пвол зонда, выполнен разрезным по образующим на,две симметричные половины, одна из кото рых жестко закреплена на сердечнике, а другая — вы полнена по краям с продольныNiH паз:ами, iB IKioторые входят выступы сердечник а, причем чувсгвительные элементы уста новлены iHB плоскостях выступов.

Источники инфо рмац ии, при нятые во ВН!Нмантие lIIpH экспертизе:

1. Сандлер Г., «Исследован не грунтов методом зо нди ро вания», М., «Стройиздат», 1971.

2, Заявка 2187588/29-33, кл. Е 02 D 1/00, 1975.

601349 т

4оиг ?

Риг.4

Редактор Г. Кузьмина

Корректор В. Гутман

Заказ 181/343 Изд. № 143 Тираж 1122

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, УК-35, Раушская наб., д. 4(5

Подписное

Тпп. Харьк. фил. пред. «Патент»

Составитель В. Латушкин

Техред И. Рыбкина

> Еф!ЛЩ та.,7