Установка для исследования физикомеханических свойств грунта

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 711229

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 08.09 77 (21) 2521776/29-33 с присоединением заявки И (23) Приоритет— (51)M. Кл.

Е 02 О 1/00

1Ьеудерстеенный кемитет

СССР дс делан нзоеретеннй н аткрнтнй

Опубликовано 25.01.80. Бюллетень Лв 3

Дата опубликования описания 30.01.80 (53) УДК 624.131. .43 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Ф. Григораш и И. М. Симцис

Государственный союзный проектный институт Министерства связи СССР (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ГРУНТА

Изобретение относится к области строительства, точнее к исследованию грунтов основания под фундаменты и может быть использовано для определения деформативных и прочностных характеристик грунтов в шурфах в полевых условиях при выполнении инженерно-геологических изысканий на строительных площадках.

Известно устройство для определения прочностных свойств грунта, содержащее горизонтальные и вертикальные нагрузочные агрегаты, силовые, и измерительные приспособления (1) .

При помощи данного устройства можно определить усилие среза под некоторым ynto к горизонту и в одном направлении по азимуту.

Наиболее близким техническим решением является установка для исследования деформативных и прочностных свойств грунта, содержащая, соединенные между собой горизонтальные и вертикальный телескопические домкраты со штампом, а также источник давления и измерительные приспособления (2). Недостатком установки является то, что при исследовании грунта в шурфе на стройплощадке для получения показателей его механических свойств во всех направлениях, необходимо последовательно применить две или три различные установки. При этом полученные результаты не всегда достоверны и требуют коррекции сравнительных испытаний.

Кроме того, смена различных установок при исследовании грунта на стройплощадке потребует затрат значительного времени и средств, связанных с необходимостью проходки нескольких горных выработок.

Цель изобретения — увеличение производительности работ и унификации установки.

Она достигается тем, что в установке для исследования физико-механических свойств грунта, содержащей соединенные между собой горизонтальные и вертикальный телескопический домкраты со штампами, а также источник давления и измерительные приспособления, штоки горизонтальных домкратов выполнены иэ телескопически установленных элементов, а штамп каждого домкрата — составным иэ концентрически расположенных секций и снабжен упорами, причем один конец каждого упора соединен с парой концентрических секций, а лругой—

71)239 4 при ее опускании и извлечении из шурфа осуществляется с помощью тросов 29, эакреэгленных на ферме 3.

Установка работает следующим образом.

На все наружные агрегаты устанавливают

5 прогибомеры для измерения осадки штампов 4, 5 и 6 и подсоединяют насосную станцию, Подготовленную к работе установку при помощи крана опускают в предварительно выполненный lO в грунте шурф. Исследования начинают с замеров параметров в горизонтальной плоскости, а затем, используя горизонтальные нагрузочные агрегаты 1 в качестве распорных домкратов, проводят испытание грунта вертикальным нагрузочным агрегатом.

В зависимости от прочностных свойств грунта выбирается штамп соответствующей плошади. Рассмотрим подробнее работу каждого штамао В исходном положении краны 18, 19, 20 и

21 подключены к обратной магистрали 22. При подключении крана 18 к рабочей магистрали 17 жидкость под высоким (расчетным) давлением через канал 8 в штоке 7 поступает под поршень

25 9 и секции 4 площадью 2500 см вдавливаются и стенки шурфа. Для возврата штампов-секций

4 в исходное положение кран 18 подключают к обратной магистрали 22, а кран 19 — к рабочей магистрали 17, т. е. давление подается в

3п надпоршневую полость штока 1-2. При необходимости применить штамп площадью 5000 сма к рабочей магистрали 17 подключают кран 20, В этом случае шток 12 плунжерного типа под высоким давлением перемешает секцию 5 и при

35 помощи удлиненной пяты 25 подкоса 10 увлекает секцию 4. кого штока.

На фиг. 1 изображен общий вид установки без переднего нагрузочного агрегата; на фиг.2то же, в плане без перекрытия; на фиг. 3— нагрузочный агрегат в разрезе, Установка для исследования физико-механических свойств грунта включает в себя ради.альные и осевой нагрузочные агрегаты 1 со штампом 2 на каждом, силовые и измерительные приспособления.

Все нагрузочные, агрегаты 1 смонтированы на жесткой пространственной ферме 3 выполнены абсолютно одинаковыми и являются взаимозаменяемыми.

Силовая часть нагрузочиого агрегата 1 представляет собой телескопический домкрат, а штамп 2 состоит из трех концентрических секций 4„5 и 6. При этом плошади секций 4 и

5 составляют по 2500 сма каждая, а площадь секции 6 равна 5000 сма. Секция 4 скреплена со штоком 7, в котором выполнен канал ,8 перепуска жидкости под поршень 9. Секшги

5 и 6 с помощью подкосов 10 и 11 скреплены соответственно со своими штоками 12 и

13 плунжерного типа.

K „3 нагрузочный агрегат 1 крепится с помощью наружного цилиндра 14, передняя часть которого зажата закрепленной на ферме обоймой 15, а задняя его часть крепится к центральному каркасу 16 кубической формы.

Полости каждого штока 7, 12, 13 и наружного цилиндра 14 могут быть соединены с помощью крана 17 (18, 19 или 20) либо с магистралью 21 высокого давления, либо с магистралью 22 низко-о давления. Давлаже подаваемой в полость жидкости регулируется редуктором 23, а контроль давления осуществляется манометром 24.

На подкосах 10 и 11 пяты 25 и 26 выполнены удлиненными так, что оии перекрЬ|вают соседние секции. Это позволяет выдвигать весь штамп 2 (секции 4, 5 и 6) плошадью 10000 сМ при подаче давления только в полость наружного пилиндра 14 и отдельно штамп плошадью в 5000 см (секции 4 и 5) при подаче давления только в полость штока 13 или штамп площадью 2500 сма (секции 4) при подаче давления только в полость штока 9. Удлиненные пяты 25 и 26 подкосов 10 и 11 увеличивают общую жесткость штампа 2.

Для поддержки штампа 2 при транспортировке и очистке стенок шурфа при опускании в него установки на ферме З,закреплены пластины 27. С целью исключения попадания груп та на установку при ее извлечении из шурфа, на верхней части установки смонтировано перекрьпие 28. Подвеска установки к кольцу с соответствуюшим элементом телескоиичес

Суммарная площадь секций 4 и 5 равна

5000 сма. Лля возврата секций 4 и 5 в исход4о ное положение включают кран 20 на низкое давление, а кран 18 — на высокое и после возврата штока 12 в исходное положение переключают кран 18 на низкое давление, а кран 19— иа высокое. Таким же образом поступают при м возврате в исходное положение всех трех секций 4, 5 и 6. В этом случае секция 5 при помощи удлиненной пяты 26 подкоса 11 увлекает за собой в исходное положение секцию 6.

Включением крана 21 на высокое давление а ьО задействуют весь штамп 2 плошадью 10000 см .

Под высоким давлением шток 13 плунжерного типа перемещает секцию 6 плошадью 5000 см .

Секция 6 через удлиненную пяту 26 подкоса

11 увлекает за собой секцию 5, а секция 5—

55 через удлиненную пяту 25 подкоса 10 увлекает за собой секцию 4.

Аналогично производится исследование несущей способности грунта с помошьн вертикаль711229

5 но закрепленного на ферме 3 нагрузочного агрегата 1 со штампом 2.

Применение установки позволит значительно ускорить и сократить расходы при исследовании механических свойств грунтов на строительной площадке в любых районах СССР.

Установка для исследования механических своиств грунтов предлагаемой конструкции является универсальной, проста в изготовлении и эксплуатации. Универсальность установки заключается в том, что с ее помощью можно определить все деформативные и прочностные характеристики любых грунтов при одном погружении установки в шурф, так как она снабжена нагрузочными агрегатами в горизонтальной и вертикальной плоскостях и комплектом штампов различной величины. Предлагаемая установка позволяет проводить испытания и на срез. В этом случае на горизонтальных нагрузочнъгх агрегатах вместо обычных штампов устанавливаются штампы для производства испытаний на срез.

Кроме того идентичность конструктивного выполнения нагрузочных агрегатов позволяет оперативно заменить любой неисправный из них, 6

Формула изобретения

Установка для исследования физико-механических свойств грунта, содержащая соединенные между собой горизонтальные и вертикальный телескопический домкраты со штампами, а также источник давления и измерительные приспособления, и т л н ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения производительности работ и с унификации установки, штоки горизонтальных домкратов выполнены из телескопически установленных элементов, а штамп каждого домкрата — составным нз концентрически расположенных секций и снабжен упорами, причем

1s один конец каждого упора соединен с парой концентрических секций, а другой — с соответствующим элементом телескопического штока.

Источники информации, зо принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 348916, сл. Е 02 О 1/00, 1970.

25 2. Авторское свидетельство СССР Р 394693, кл. Е 02 0 1/00, 1971.

713229!

О

11

7

1Х

Составитель В. Латушкин

Редактор М. Конторский Техред О.Андрейко

Корректор Г. Назарова

Подписное

Ж ы ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8972/20 Тираж 713

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5