Устройство для измерения деформаций грунта

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

771246 (61) Дополкктельное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 03.05.78 (21) 2612251/29-33 (51)M. Кл. с присоединением заявки .%

E 02 0 1/00

Гесудерстееннын кем нтет (23) Приоритет ао делам нзобретеннй н егнрытнй

Опубликовано 15.10,80. Бюллетень,% 38

Дата опубликования описания 15.10.80 (53) УДК 624.131. .380 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Пасичниченко и Ю. Ф. Тугаенко

Одесский инженерно-строительный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДЕФОРМАЦИЙ ГРУНТА

Изобретение относится к области механики грунтов н служит для измерения деформаций грунта в основании фундамента или сооружения.

Известно устройство для измерения деформаций грунта по зонам в основании фундамента, включающее штамп, соединенные телескопичес5 ки трубы, к каждой из которых прикреплена марка> выполненная с винтовой лопастью, и измерительное приспособление (1) .

Недостатком известного устройства является низкая точность измерений, его громоздкость и высокая стоимость.

Наиболее близким к изобретению техничесГ ким решением является устройство для измере15 ния деформаций грунта, включающее направляющую трубу с кольцевыми марками на ней изI мерительное приспособление и датчик (2).

Недостатком такого устройства является невозможность его повторного использования из20 за жесткой заделки концов направляющей трубы и низкая точность измерений, обусловленная плохим контактом кольцевых марок с исследуемым грунтом, Цель изобретения — обеспечить многократное использование устройства и повышение точности измерений.

Это достигается тем, что устройство для измерения деформаций грунта, включающее направляющую трубу с кольцевыми марками на ней, измерительное приспособление и датчик, оснащено инвентарной штангой с прорезями на боковой поверхности, которая снизу имеет наконечник с утопленными в нем выдвигающимися элементами н выполненный с прорезями на боковой поверхности, при этом направляющая труба на нижнем торце заглушена, марки оснащены поворотными лопастями со срезами у осей вращения, а на нижних торцах имеют шлицы и кольцевые фаски. Кроме того, выдвигающиеся элементы наконечника штанги снабжены ограничителем хода и подпружинены а направляющая труба установлена с возможностью вращения и возвратно-поступательного движения вдоль своей оси, На фиг. 1 схематично изображен общий вид устройства с вырезами в характерных местах пня показа его основных узлов. Измернтелыюе

771246

10 приспособление и фрагмент фундамента изображены внемасштабно); на фиг. 2 — продольный разрез инвентарной штанги с наконечником; на фиг. 3 — общий вид инвентарной штанги и кольцевых марок на ней с продольным вырезом. (Поворотные лопасти верхней марки совмещены с прорезями штанги и находятся в закрытом положении, а поворотные лопасти нижней марки находятся в открытом положении так как не совпадают с прорезями на боковой поверхности штанги); на фиг 4 и 5— . разрезы А-А и Б-Б фиг. 3.

Описываемое устройство для измерения деформаций грунта включает направляющую трубу 1 с кольцевыми марками 2 на ней, измерительное приспособление 3 с датчиком 4 и инвентарную штангу 5 со съемным наконечником 6, Направляющая труба 1 на нижнем торце заглушена и установлена с возможностью вращения и возвратно-поступательного движения вдоль своей оси. Кольцевые марки 2 на боковой поверхности имеют прорезу 7 в которых установлены поворотные лопасти 8 со срезами 9 у осей вращения 10. На нижних торцах марок выпол- 25 иены шлицы 11 и кольцевые фаски 12.

Измерительное приспособление 3 включает корпус 13 в виде столика с установочными винтами 14, на котором смонтированы рулетка 15 и вольтметр 16. В корпусе имеется отверстие !730 для пропуска мерной ленты 18 рулетки 15.

Датчик 4 в виде герметизированного контакта (геркон), управляемого магнитным полем . якоря 19, прикреплен к свободному концу мерной ленты 18 и проводами 20 соединен с вольт- З5 метром 16.

Инвентарная штанга 5 выполнена трубчатой и на боковой поверхности снабженапрорезями

21, а на концах — радиальными отверстиями

22 и 23. В верхнем отверстии 22 установлен 40 вороток 24, а нижнее отверстие 23 служит для крепления съемного наконечника 6, который на нижнем конце снабжен продольной осевой прорезью 25. Внизу прорези 25 на общей оси

26 установлены выдвигающиеся элементы 27 в виде пластин, а вверху, на оси 28 — подпружинивающая их пружина 29. В средней части наконечник 6 выполнен с поперечными прорезя. ми 30 на боковой поверхности и оснащен коль цом 31, ограничивающим ход выдвигающихся

50 элементов 27, а на верхнем колюще снабжен радиальным отверстием 32 с резьбой и винтами

33 в нем.

Выдвигающиеся элементы 27 на части боковой поверхности, по которой они соприкасают55 ся при повороте вокруг общей оси 26, снабжены срезами 34 впол-тела, на верхних торцах— вырезами 35, а внизу — отверстиями 36 для установки на общей оси 26.

Направляюшая труба l с кольцевыми марками 2 на ней установлена в скважине 37 пробуренной через отверстие 38 фундамента 39 на котором смонтировано измерительное при0 способление 3.

Работает устройство для измерения деформаций грунта следующим образом.

Для погружения в скважину 37 кольцевые марки 2 при открытом положении их лопастей

8 надевают снизу на инвентарную штангу 5 н закрепляют на ней с требуемым шагом в прорезях 21 путем введения в них поворотных ло% пастей 8 при их закрывании. В закрытом положении лопасти 8 не выступают нз прорезей 7 кольцевых марок 2 и своими опорными плоскостями прочно удерживают их на штанге 5.

В собранном виде инвентарную штангу 5 с закрепленными на ней кольцевыми марками 2 опускают в скважину 37. При этом кольцевые фаски 12 на нижних торцах марок 2 предохраняют стенки скважины 37 от повреждения. На нужной глубине вращением по часовой стрелке штанги 5 ее стенками выталкивают из прорезей 21 поворотные лопасти 8 марок 2 и внедряют их в стенки скважины 37. Поворотными лопастями 8, выполняющими роль шпор, и силами трения марки 2 в скважине 37 удерживаются неподвижно и прочно закрепляются в ней.

После этого инвентарную штангу 5 извлекают, а вместонее в отверстия марок 2 вСтавляют направляющую трубу 1 с возможностью вращения и возвратно-поступательного движения вдоль своей оси.

На фундаменте 39 устайавливают измерительное приспособление 3, датчик 4 которого с якорем 19 на мерной ленте 18 рулетки 15 опускают в полость направляющей трубы 1 При прохождении датчика 4 с якорем 19 через кольцевые марки 2 в цепи появляется индукционный ток, который сразу фиксируется вольтметром 16.

В момент возникновения и исчезновения тока берут отсчет по ленте 18 рулетки 15, При подьеме датчика 4 с якорем 19 производят повторные измерения, Средние значения отсчетов при спуске и подъеме определяют истинное положение кольцевых марок 2 относительно фундамента 39. Абсолютные перемещения марок 2 определяют путем учета перемещений фундамента 39 относительно его реперной системы. Для повторного использования с фундамента 39 снимают измерительное приспособление 3, а из направляютцей трубы 1 вынимают его датчик 4 с яко рем 19. Затем извлекают направляющую трубу 1 т которая установлена свободно. После этого поштучне кольцевые марки 2 с помощью инвентарной штанги 5, оснащенной для этой цели съемным наконечником 6, укрепленным в ее нижнем радиальном отверстии 23 винтами 33, При опускании штанги 5 с наконечником 6

771246 6 срок службы и надежность лри экономном расходовании средств на их возведение.

Формула изобретения

5 в скважину 37 через кольцевые марки 2 его выдвигающиеся элементы 27 сжимают подпружиниваюшую их пружину 29 и утапливаются в продольной осевой прорези 25. После прохождения марки 2 под воздействием пружины 29 выдвигающиеся элементы 27 занимают исходное положение. Натяжением штанги 5 вверх выдвигающиеся элементы 27 их вырезами 35 на верхних торцах упирают в нижний торец марки 2 и вращением штанги 5 совмещают со шлицом 11. Дальнейшим вращением штанги 5 и марки 2 против часовой стрелки закрывают поворотные лопасти 8 за счет действия на них сил реактивного сопротивления грунта и вводят их опорными плоскостями в нижние прорези 21 штанги 5 и совмещеннь е с ними прорези 30 на боковой поверхности наконечника 6.

В таком положении марка 2 беспрепятственно извлекается наружу,так как ее поворотные ло.пасти 8 скрыты в прорезях 7, после чего снимается со штанги 5.

Последующие нижерасположенные марки 2 извлекаются из скважины 37 в аналогичном порядке.

Применение предложенного устройства для измерения деформаций грунта в основаниях сооружений позволит использовать его многократно. Этим снизятся затраты труда, материалов и времени на проведение исследований„а также их

СТОИМОСТЬ.

ЗО

Высокая точность измерений позволит более полно выявить процессы, развивающиеся в основаниях сооружений, правильно оценивать их напряженно-деформированное состояние и давать обоснованные рекомендации по их проектирова-

35 нию, строительству и эксплуатации. Это повысит

l. Устройство для измерения деформаций грунта, включающее направляющую трубу с кольцевыми марками на ней, измерительное приспособление и датчик, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью многократного использования и повышения точности измерений, оно

1 оснащено инвентарной штангой с прорезями на боковой поверхности, которая снизу имеет наконечник с утопленными в нем выдвигающими. ся элементами, например, пластинами, и выполненнь1й с прорезями на боковой поверхности при этом направлявшая труба на нижнем торце заглушена, марки оснащены поворотными лопастями со срезами у осей вращения, а на нижних торцах имеют шпицы и кольцевые фаски.

2. Устройство.по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что выдвигающиеся элементы наконечника штанги снабжены ограничителем хода и подпружинены.

З.Устройство пои, l,î тлича юшее с я тем, что направляющая труба установлена с возможностью вращения и возвратно-поступательного движения вдоль своей оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 573710, кл. G 01 В 19/16 Е 02 D 1/00, 1975.

2. Руководство по наблюдениям за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений. НИИОСП им. Н. М. Герсеванова Госстроя СССР "Стройиздат М., 1975, с. 112 — 113.

771246

Pug y

Составитель В. Латушкин

Техред С. Мигунова Корректор С. Шекмар

Редактор Э. Шибаева

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6642/40 Тираж 713,Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5