Устройство для определения сопротив-ления грунта вдавливанию наконечника

 

Союз Советских

Сюциалистинеских

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц817136 (61) Дополнительное к asr. свид-ву (22) Заявлено 020779 (21) 2786194/29-33 с присоединением заявки ¹ (23) ПриоритетОпубликовано 300381 Бюллетень N9 12 (51)М К„3

Е 02 0 1/02.

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 824.131. . 381 (088 ° 8) Дата опубликования описания 300381

П.П.Дунаев, В.И.Гвоздик и З.A.Ãàïîí ко г

f e„, (72) Авторы изобретения в, 1 ОЩ »; >

P ) fgz1,;, 1ЕХЕЯ,. С;,",.д >

ИйдВЙКкЫ4

ГосударСтвенный институт па проектиров нию и фундаментов "Фундаментпроект" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

ГРУНТА ВДАВЛИВАНИЮ НАКОНЕЧНИКА

Устройство относится к строительству, в частности к технике, регистрирующей величину сопротивления грунта вдавливанию зондирующего наконечника, и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях в строительстве.

Известно устройство для исследования физико-механических свойств грунта статическим зондированием, включающее корпус, выполненный в виде силового цилиндра с поршнем, наконечник, силовое приспособление, привод и измерительные приборы (1). Корпус состоит из сменных камер, имеющих 15 переменное поперечное сечение, в каждой из которых установлен.ступенчатый поршень. Зная характеристику исследуемого грунта, подбирают соответствующую сменную камеру, переклю- 20 чая регистрирующие манометры но достижении предельных показаний.

Недостатком указанного устройства является большая трудоемкость работы, связанная с заменой съемных камер и неточностью показаний измерений.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения сопротивления грунта вдавливанию на- 30 конечника, содержащее внешнюю штангу с втулкой и установленную в ней внутреннюю штангу, имеющую на одном конце конус, а на другом опорный элемент, механизм передачи усилий, состоящий из установленных коаксиально относительно друг друга гидравлических цилиндров, причем поршень нижнего цилиндра взаимодействует с втулкой внешней штанги, а поршень верхнего цилиндра — с опорным элементов малого цилиндра,. индикаторы усилий, .гид" равлически связанные с полостями цилиндров (2).

Недостатком устройства -является то, что оно расчитано для работы с высокими нагрузками и не может регистрировать малые нагрузки, и, соответственно, малый диапазон исследования гр нтов,а.также невозможность определять наличие и характеристику прослоев слабых грунтов.

Цель изобретения — повышение точности исследований как слабых, так и плотных прослоев грунта.

Указанная цель достигается тем, что устройство для определения сопротивления грунта вдавливанию на-, конечника, содержащее .внешнюю штангу с втулкой и установленную в ней

817136 внутреннюю штангу, имеющую на одном конце конус, а на другом опорный элемент, механизм передачи усилий, состоящий из установленных коакснально относительно друг друга гидравлических цилиндров, причем поршень нижнего цилиндра взаимодействует с втулкой внешней штанги, а поршень верхнего цилиндра - с опорным элементом малого цилиндра, индикаторы усилий, гидравлически связанные с полостями цилиндров, снабжено дополнительным индикатором давления и гидравлическим цилиндром с подпружиненным поршнем, причем индикатор давления гидравлически связан со штоковой полостью цилиндра, бесштоко- 15 вая полость которого связана с полостью верхнего цилиндра.

На чертеже схематически изображено устройство для определения сопротивления грунта вдавливанию наконечника, Устройство состоит из трубы 1, внутри которой смонтирован стержень

2, к которому на резьбе присоединен конус 3, вэаимодействунщий с трубой

1. На верхней части трубы 1, на резьбе, установлена сфера 4, свободно опирающаяся на основание 5 . Сфера 4 взаимодействует с большим поршнем 6, перемещающимся внутри цилиндра 7, снабженного большим фланцем 8, присоединенным болтами 9 к основанию 5., Внутри большого фланца 8 выполнен канал 10, к которому с помощью штуцера 11 присоединен манометр 12, расчитанный на измерение больших усилий сопротивлений трения грунта по боковой поверхности трубы 1. Канал 10 сообщается с полостью цилиндра 7. На свободном конце стержня 2 смонтирована сфера 13, сво- 4Q бодно установленная на большом фланце 8. Сфера 13 взаимодействует с ма.лым поршнем 14, установленным в цилиндре 15, который снабжен малым фланцем 16, связанным с большим флан- 45 цем 8 болтами 17. В малом фланце 16 выполнен канал 18, к которому с помощью штуцера 19 присоединен манометр 20, рассчитанный на измерение сопротивления вдавливанию конуса 3.

Канал 18 сообщается с полостью цилиндра 15.

На свободном конце штуцера 19 смонтирована крышка 21, снабженная центральным отверстием и установленная на корпусе 22, в полости которого установлен запорный поршень 23,один конец которого взаимодействует с упорным кольцом 24, установленным в корпусе 22, на другом конце установлена пружина 25, взаимодействую- 60 щая с регулируемым винтом 26 корпу-, са 22. Регулируемый винт 26 выполнен с отверстием для выхода воздуха.

В корпусе 22 выполнен канал 27, сообщающийся с полостью корпуса 22, 65 с одной стороны и штуцером 28 изме-, рительного манометра 29 с другой стороны, Манометр 29 имеет большую цену деления и рассчитан на измерение малых усилий на конусе в слабых грунтах, Устройство работает следующим образом.

Усилие от сопротивления грунта .по боковой поверхности трубы 1 передается через основание 5 и сферическую поверхность 4 в цилиндр 7 и фиксируется с достаточной точностью манометром 12. При прохождении конического наконечника в прослойках слабых грунтов усилие от сопротивления грунта погружению конического наконечника 3 передается через стержень 2 и сферическую поверхность 13 в цилиндр 15 и фиксируется манометрами 20 и 29. Манометры работают параллельно до тех пор, пока конический наконечник 3

\ достигает более плотных грунтов.

Когда он их достигнет, давление в цилиндре 15 увеличивается и превышает усилие, на которое отрегулирована пружина 25, при этом, перемещаясь, поршень 23 закрывает канал

27 и отключает манометр 29.

При дальнейшем прохождении конического наконечника 3 .через слабые грунты давление в цилиндре 15 падает, поршень 23 под действием пружины 25 открывает канал 27 и манометр 29 вновь включается в работу.

Таким образом, в измерительном устройстве при прохождении коническим наконечником слабых прослоек грунта каждый раз в автоматическом режиме включается манометр 29, имеющий большую цену деления, что позволяет точно определять по глубине расположение прослоек слабых грунтов, а также их характеристику.

Использование изобретения позволяет избежать ошибок при определении оптимальных значений глубин заложения оснований в процессе проектирования сооружений, что в свою очередь создает предпосылки к предотвращению возникновения возможных аварий с сооружениями, если бы их основания вследствии недостаточных проведенных изысканий были заложены на прослойках.слабых грунтов, Таким образом, эффект от использования выражается в более точной оценке грунтовых условий, что приводит к удешевлению строительства и исключает возникновение аварий сооружений построенных на слабых грунтах.

Формула изобретения

Устройство для определения сопротивления грунта вдавливанию наконечника, содержащее внешнюю штангу с

817136

ВНИИПИ Заказ 1265/36 Тираж 693 Подписное

Филиал ППП "Пагент",г.ужгород,ул.Проектная,4 втулкой и установленную в ней внутреннюю штангу, имеющую на одном конце конус, а на другом опорный элемент, механизм передачи усилий, состоящий из установленных коаксиально относительно друг друга гидравлических ци.линдров, причем поршень нижнего цилиндра взаимодействует с втулкой внешней штанги, а поршень верхнего цилиндра — c опорным элементом малого цилиндра, индикаторы усилий,гидравлически связанные с полостями цилиндров, о т л и ч аю щ е е с я" тем, что, с целью повышения очности исследований как слабых, так н плотных прослоев грунта, оно снабжено дополнительным индикатором давления и гидравлическим цилиндром с подпружиненным поршнем, причем индикатор давления гидравлически связан со штоковой полостью цилиндра, бесштоковая полость которого связана с полостью верхнего цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 414516 кл. Е 02 D 1/02„ 1971

2. Патент CLtIA Р 389442б,кл.73-82, 1975 (прототип).