Устройство для исследования физико- механических свойств грунта

 

on И САН И Е 1ц827677

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.09.78 (21) 2666571/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) M. Кл,з

Е 02D 1/00

Государственный комитет сссР (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (53) УДК 624.131.382 (088.8) ла делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.05,81 (72) Авторы изобретения

В. И. Трофимов, С. А. Тер-Терян и E. А. Ст 1 фк

Калининский ордена Трудового Красного намени политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТА

Изобретение относится к области инженерных изысканий в строительстве, в частности к устройствам для определения физико-механических характеристик грунтов в полевых условиях. 5

Известно устройство для определения сжимаемости грунтов, включающее корпус с резиновыми камерами, нагрузочное и измерительное приспособление, причем корпус выполнен двухтаврового сечения с углуб- 10 лениями в полках, в которых размещены резиновые камеры, с внешней стороны оборудованные жесткими пластинами (1).

Недостатком данного устройства является низкая точность измерения за счет влия- 15 ния фактора среза грунта по периметру пластин, а также сложность расчета характеристик сжимаемости ввиду наличия объемного состояния.

Известно также устройство, включающее 20 корпус с режущей кромкой и пазами, в которых смонтирован с возможностью перемещения гибкий отсекатель грунта, причем корпус устройства выполнен П-образной формы (2). 25

Недостатком устройства является отсутствие возможности определения физико-механических свойств грунта непосредственно в массиве в процессе отбора пробы.

Наиболее близким техническим решени- З0 ем к изобретению является устройство для определения скорости распространения и затухания ультразвуковых колебаний в грунте, включающее корпус с подпружиHpHHûìè штампами, связанными с камерами давления, а также измерительное приспособление и источник давления (3).

Недостатками устройства являются значительные трудности при соблюдении точно заданного расстояния между излучателем и приемником ультразвуковых колебаний, а также невозможность совместного определения физико-механических свойств грунта из той же точки.

Целью изобретения является расширение области исследований и повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для исследования физико-механических свойств грунта, включающее корпус с подпружиненными штампами, связанными с камерами давления, а также измерительное приспособление и источник давления, снабжено закрепленными на внешних сторонах корпуса коробчатыми крышками и установленными в одной из них из лучателем, а в другой — приемником, при чем каждый из них одним торцом связан со штампом, а другим — с камерой давления, выполненной эластичной.

827677

На фиг. 1 изображено предложенное устройство, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — разрез А-А фиг. 1.

Устройство включает корпус 1, имеющий

П-образную форму сечения с установлен- 5 ным в нем гибким ножом-отсекателем 2, контактирующим со штангой 3 через винт

4 и гайку 5.

Крышки-обтекатели 6 установлены на внешних боковых стенках корпуса 1, на ко- 10 торых смонтированы друг против друга излучатель 7 и приемник 8 ультразвуковых колебаний, жестко связанные со штампами

9, поджатые пружинами 10 и контактирующие с эластичными камерами 11. 15

Устройство работает следующим образом.

При помощи штанг 3 устройство задавливают в грунт. При этом нож-отсекатель 2 находится в пазах корпуса 1 в своем край- 20 нем верхнем положении по отношению к режущей кромке. При этом полость корпуса открыта сверху и снизу и устройство погружают в грунт до заданной отметки отбора пробы. Затем вращением винта 4 пе- 25 ремещают поступательно гайку 5 и связанный с ней гибкий нож-отсекатель 2, который перемещается в пазах корпуса 1 и отсекает пробу грунта, находящуюся в этот момент в корпусе 1 устройства. 30

Затем к эластичным камерам 11 подключают систему задавания давления, а к излучателю 7 ультразвуковых колебаний и приемнику 8 подключают заданную и измер ител ьную а п па р атуру. 35

Включая излучатель 7 и замеряя приемником 8 величину проходящего сквозь грунт сигнала, судят о его физических и механических характеристиках. При этом возможно проводить «просвечивание» при 40 разных плотностях грунта за счет его обжатия штампами 9, для чего задают давление в эластичных камерах 11, которые, расширяясь, перемещают излучатель 7 и приемник 8. 45

Задавая определенные ступени давлений и замеряя при этом перемещение штампов

9, рассчитывают модуль деформации грунта, который сравнивают с результатами

«просвечивания».

Возвращение штампов 9 вместе с излучателем 7 и приемником 8 осуществляют с помощью пружин 10.

При обжатии штампами 9 грунта значительно улучшается акустический контакт излучателя 7 и приемника 8 с грунтом.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить эффективность исследования грунта за счет совмещения процесса отбора пробы грунта с одновременным определением физико-механических свойств в массиве, а также повысить точность измерения, как за счет параллельного определения двумя методами деформативных характерпстик в массиве, так и за счет определения в дальнейшем физических характеристик в лабораторных условиях того же образца.

Формула изобретения

Устройство для исследования физико-механических свойств грунта, включающее корпус и подпружиненными штампами, связанными с камерами давления, а также измерительное приспособление и источник давления, отличающееся тем, что, с целью расширения области исследований и повышения точности измерений, оно снабжено закрепленными на внешних боковых сторонах корпуса коробчатыми крышками и установленными в одной из них излучателем, а в другой — приемником, причем каждый из них одним торцом связан со штампом, а другим — с камерой давления, выполненной эластичной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 511407, Е 02D 1/00, 1976.

2. Авторское свидетельство № 642427, Е 02D 1/00, 1977.

827677 ю ию /u р

Фиг ..7

Редактор И. Квачадзе

Заказ 918/9 Изд. № 364 Тираж 694 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Латушкин

Техред Л. Куклина

Корректоры: Л. Слепая и Н. Федорова