Устройство для определения прочностных характеристик грунта

 

О П И С А Н И Е и1)962436

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.05.80 (21) 2921757/29-33 (51) М. Кп.

E 02 D 1/02 с присоединением заявки NЗ (23) Приоритет

Государственный. комитет

СССР ло дедам изобретений и открытий (53) УДК 624. 131. .377(088.8) Опубликовано 300982, Бюллетень Мо 36

Дата опубликования описания 30.09.82 (72) Авторы изобр.етени я

3.Г.Тер-Мартиросян, IO.Ñ.Ãðèãoðüåâ и В.А.Тищенко (71) Заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знам инженерно-строительный институт им. В.В.К (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТА

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам для определения прочностных характеристик грунта, и может быть использовано при инженерно-строительных изысканиях.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения прочностных характеристик грунта, включающее приспособление для создания вертикальной нагрузки, верхнюю и нижнюю секции грунтоприемной камеры с кольцевой вставкой между ними, снабженной зубьями, механизм поворо.та, связанный с кольцевой вставкой, и измерительные приспособления (1).

Недостатком известного устройст-. ва является отсутствие возможности определения прочностных характеристик грунтов при нескольких отличных друг от друга по величине, но строго постоянных скоростях деформирования, т.е. определения параметров пиковой и остаточной прочности, необходимых для расчетов устойчивости и прогнозирования смещения природных склонов и искусственных откосов из-за использования в конструкции устройства тонких гибких тяг, соедин.яющих кольцевую"вставку с механизмом поворота, которые сильно деформируются, вытягиваясь в процессе испытаний, особенно при исследовании грунтов, обладающих высокими прочностными свойствами, к образцам которых прикладываются большие нагрузки. Наличие сильно деформируемого связующего звена между кольцевой вставкой и механизмом поворота является причиной недостаточной точности определения прочностных характеристик. Кроме того, в известном

: устройстве отсутствует жесткий силоизмеритель, собственные деформации которого на несколько порядков (в

10 и более раз) меньше, чем деформации среза исследуемых образцов грунта.

В механизме поворота известного устройства отсутствует также при способление, задающее постоянные, но различные по величине скорости деформирования, вследствие чего невозможно прддержание скоростей вращения кольцевой вставки постоянными.

Цель изобретения — расширение диапазона исследований и повышение точности измерений..

Поставленная цель достигается тем что в устройстве для определения

962436 прочностных характеристик грунта, включающем грунтоприемную камеру, образованную верхней и нижней секциями и размещенной между ними кольцевой вставкой е зубьями на своей внутренней поверхности, механизм 5 поворота с тягой и измерительные приспособления, тяга выполнена в виде зубчатой рейки, а внешняя цилиндрическая поверхность кольцевой вставки — зубчатой, причем зубчатая рейка и внешняя поверхность кольцевой вставки взаимодействует между собой.

Деформация тяги, выполненной в виде массивной зубчатой рейки и силоизмерителя в виде трубчатого тензодинамометра, ничтожно малы по сравнению с деформациями среза грунтового образца. Нагружающий механизм позволяет обеспечить ряд постоян- 20 ных, но различных по величине скоростей деформирования.

На фиг ° 1 показано предлагаемое устройство, вертикальный разрез; .на фиг.2 — то же, горизонтальный раэ- 25 рез.

Грунтоприемная камера устройства выполнена из верхней 1 и нижней 2 закрепленных от вращения секций с расположенной между ними кольцевой 30 вставкой 3, имеющей возможность свободно вращаться, на внутренней цилиндрической поверхноСэи которой выполнены прямоугольные зубья 4, а на наружной — обычная треугольная зубчатая нарезка 5. На сплошной цилиндрический образец б грунта через зафиксированный от вращения рифленый перфорированный штамп 7 с помощью гидродомкрата 8 передается вертикальная нагрузка. Скорость деформирования задается с помощью механизма поворота, соединенного с кольцевой вставкой 3 жесткой рейкой 9, установленной в направляющих

10 и соединенной с силоизмерителем

11, который крепится к винт-гайке 12, соединенной с редуктором 13 и электродвигателем 14. Образец б грунта фиксируется от поворота рифФ .леными перфорированными штампом 7 и основанием 15. Вертикальные де° формации образца грунта замеряются стрелочным индикатором 16, а горизонтальные — индикатор м 17. Сипоизмеоитель 11 подключается к 55 контрольно-измерительной аппаратуре с помощью разъема 18.

Устройство для определения прочностных характеристик грунта работает следующим образом. 60

На нижнюю неподвижно закрепленную секцию грунтоприемной камеры 2 с рифленым перфорированным основанием 15 устанавливается кольцевая вставка 3, на внутренней цилиндрической поверх- 65 ности которой выполнены прямоуголь ные зубья 4 для зацепления грунта образца 6 вставкой 3 при ее вращении.

Затем устанавливается верхняя, крепящаяся от вращения секция грунтоприемной камеры 1 °

Заранее приготовленный сплошной цилиндрический образец б исследуемого грунта помещается в грунтоприем ную камеру, при этом в него врезаются прямоугольные зубья 4 кольцевой вставки 3 °

Сверху на образец 6 грунта устанавливается передающий вертикальную нагрузку и зафиксированный от вращения рифленый перфорированный штамп

7, который совместно с рифленым перфорированным основанием 15 закрепляет образец б грунта от прокручивания.

Собранная грунтоприемная камера с образцом 6 грунта устанавливается под гидродомкрат 8, при этом зубья

5 на наружной цилиндрической поверх ности кольцевой вставки 3 входят в зацепление с зубьями жесткой зубчатой оейки 9.

К рифленому перфорированному штампу 7 прикладывается вертикальная нагрузка, в редукторе 13 устанавливается передаточное числЬ, соответствующее требуемой скорости деформирования, включается двигатель

14. Производится деформирование образца б грунта с заданной, строго выдерживаемой постоянной скоростью..

Величина возникающего при этом сопротивления грунта срезу фиксируется силоиэмерителем 11.

Использование предлагаемого изобретения позволит расширить диапазон определяемых параметров прочности, повысить точность определения прочностных характеристик, необходимых для расчетов устойчивости различных инженерных сооружений, природных г склонов и искусственных откосов, в результате обеспечения возможности проведения испытаний при различных, но строго постоянных по величине скоростях деформирования за счет того, что наружная цилиндрическая по.(верхность кольцевой вставки выполнена с зубьями, а механизм поворота связан с ней зубчатой рейкой.

Устройство позволяет определить прочностные характеристики не только при постоянных скоростях деформирования, но и при других режимах испытаний при постоянной по величине срезающей нагрузке, при ступенчатом загружении, при увеличении среэающей нагрузки с постоянной скоростью..При- этом нагрузка прикладывается непосредственно к силоизмерителю 11 при отсоединенной винтгайке 12.

962436

Формула изобретения

В приборе могут быть определены прочностные характеристики и других материалов: скальных и полускальных горных пород, мерэлых грунтов, гипсовых, известковых и цементных растворов, пластмасс, битумных мастик после ин затвердевания в грунтоприемной камере.

Устройство для определения прочностных характеристик грунта, включающее грунтоприемную камеру, образованную верхней и нижней секциями ,и размещенными между HAMH кольцеВНИИПИ Заказ 7451/44

Тираж 709 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4 вой вставкой с зубьями на своей внут . ренней поверхности, механизм поворота с тягой и измерительные приспособления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона исследований и повышения точности измерений, тяга выполнена в виде зубчатой рейки, а внешняя цилиндрическая поверхность кольцевой вставки — зубчатой, причем зубчатая

IO рейка и внешняя поверхность кольцевой вставки взаимодействует между собой.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

35 1. Авторское свидетельство СССР

Р 7.67615, 1978.