Пенетрометр

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Советснин

Сециалистичеснин

Раслублии ()876831 (б1) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) ЗаЯвлено 17.07.79 (21) 2812805/29 — 33 (5E)M. Кл.

Е 02 0 1/00 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет

3Ъвуааретнанный квинтет

CCCP ае аиаи нзабрегеннй н етнрмтнй

ОпУбликовано 30.10.81. Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 30 10 81 (53.) УД К624 131..43 (088.8) (72) Автор изобретения

Д. С. Невельсон

jt

Ленинградский государственный проектно-нзыскательскни институт Ленгипротранс (71 ) Заявитель (54) ПЕНЕТРОМЕТР

Изобретение относится к строительству и предназначено для определения удельного сопротивления грунтов пенетрации.

Известен пенетрометр, включающий гидравлическую передачу между нажимными рукоятками и штоком, несущим острие-наконечник и измерительный прибор (1).

Недостатком этого устройства является то, что вся прикладываемая нагрузка передается на конус через гидропередачу, а значит величина нагрузки строго ограничена, причем скорость внедрения конуса в грунт постоянна, что не позволяет в широком диапазоне изучать свойcrsa . грунтов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является пенетрометр, включающий станину, стойку со штативом и кронштейном, подвижную систему с цилиндром, конусом и грузом и измерительное устройство (2).

Однако использование направляющих обуславливает некоторую потерю передаваемых мвканических усилий и, следовательно, отрица1 тельно отражается на точности получаемых .результатов испытаний, Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона исследований.

Поставленная цель достигается тем, что изЮ вестньй пенетрометр, включающ и станину, стойку со штативом и кронштейном, подвижную сиСтему с цилиндром, конусом и грузом и измерительное устройство, снабжен подъемным механизмом, установленным на станине, а подвижная система выполнена в виде рамы с нижней и верхней балками и стержнем с фланцем, прикрепленным к нижней балке, причем верхняя балка присоединена к цилиндру с конусом, а стержень свободно сперт на подъемный механизм.

На фиг. 1 показан предлатаемый пенетрометр, общий вид; на фиг. 2 — го же, вид сбоку.

Пенетрометр включает плиту-основание 1, на которой установлено и закреплен подъемный механ;нзм 2 винтового типа с площадкой 3, стержень 4, верхний конец которого жестко связан с рамой подвижной системы 5, фланец

76831 4

3 8

6, прикрепленный к стержню 4 и предназначенный для укладывания на него грузов 7. Хвостовая часть подвижной системы, выполненная в виде цилиндра. 8, свободно перемещается в вертикальном направлении в отверстии кронштейна 9 и удерживается в подвешенном положении тормозным винтом 10. Положение кронштейна по высоте фиксируется винтом 11.

К верхней планке рамы подвижной системы 5 прикреплен конус 12. На кронштейне 9 установлено измерительное устройство-микрометр 13 для измерения глубины погружения конуса в грунт. Микрометр 13 укреплен на стойке 14 и его положение фиксируется с помощью гайки 15. Плита-основание 1 соединена с консольным столом 16 посредством стоек 17 (в данной конструкции пенетрометра их предусмотрено 4 шт.) . Консольный стол служит основанием для подъемного винтового столика 18, вращающегося в гайке 19. На подъемный столик устанавливают испытуемый грунт в кольце 20.

Конструкция. пенетрометра позволяет произвести испытания грунта с различными приемами приложения нагрузки на конус, а именно ступенями, с предельной величиной, достаточной для внедрения конуса в грунт сразу же на заданную глубину и с запланированной скоростью погружения.

Работу устройства осуществляют следующим образом.

Пенетрометр предварительно подготавливают к испытанию, для чего приводят в действие механизм 2 подъемного устройства, опуская площадку 3 до крайнего нижнего положения.

Подвижную систему 5 закрепляют винтом 10 в положении, нри котором ее цилиндр 8, проходящий через отверстие в кронштейне 9, будет поднят до упора. Винтовой подъемный столик 18 устанавливают в самом нижнем положении. С помощью винта 11 фиксируют кронштейн 9 в том положении, при котором расстоя. ние между вершиной конуса 12 и площадкой столика 18 будет равно 35-40 мм. При этом нижний конец стержня 4 должен остаться погруженным в сквозное продольное отверстие. винта подъемного устройства 2 на глубину не менеее, чем 3 †5 мм. Гайкой 15 устанавливают микрометр 13 так, чтобы можно было произвести измерение глубины погружения конуса в грунт. Вращая столик 18, поднимают образец грунта до соприкосновения его торцовой поверхности с вершиной конуса 12.

Если необходимо производить внедрение конуса в грунт с запланированной скоростью, то для этого дополнительно приводят в действие подъемное устройство и поднимают площадку 3 до соприкосновения с фланцем 6.

Затем нагружают подвижную систему 5 тем же

15 гю г5

Зо

35 количеством гирь, которые были использованы при испытании грунта по первым двум способам. Испытание грунта начинают с погружения в нем конуса 12 под действием веса ненагруженной подвижной системы 5. Для этого подвижную систему освобождают поворотом арретирного винта 10. Эту первую ступень пенетрации, также как и все последующие ступени, выдерживают до условной стабилизации деформации, под которой понимают неизменность отсчета или его приращение, наблюдаемое с помощью микрометра 13 на величину, не превышающую 0,1 мм за 30 с. Определив с точностью до 0,1 мм глубину погружения конуса после первой ступени нагружения, снова фиксируют положение подвижной системы винтом

10 и дают следующую ступень нагрузки с помощью грузов, накладываемых на фланец 6.

Далее испытание продолжают так, как это было описано для первой ступени нагрузки, Опыт заканчивают после 6 — 8 ступеней нагрузок при суммарном погружении конуса в грунт на глубину 15-23 мм. Величину удельного сопротивления пенетрации Р„ для данного образца грунта вычисляют как среднее из полученных .

Р на каждой ступени нагрузки.

Предлагаемый пенетрометр позволяет производить определение удельного сопротивления пенетрации в условиях замедленного и непрерывного погружения конуса в грунт, благодаря чему открывается возможность в лабораторных условиях в более широком диапазоне изучать строительные свойства глинистых грунтов, . выявляя зависимость этих свойств от условий приложения действующих на них нагрузок.

Формула изобретения

Пенетрометр, включающий станину, стойку со штативом и кронштейном, подвижную систему с цилиндром, конусом и грузом и измерительное устройство, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона исследований, он снабжен подъемным механизмом, установленным на станине, а подвижная система выполнена в виде рамы с нижней и верхней балками и стержнем с фланцем, прикрепленным к нижней балке, причем верхняя балка присоединена к цилиндру с конусом, а стержень свободно оперт на подъемный механизм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 159321, кл. Е 02 D 1/00, 1962.

2. Разоренов В. Ф. Определение строительных свойств грунтов. Киев, "Будгвельник", 1966, с. 35 — 37 (прототип).