Устройство для определения сжимаемости дисперсных грунтов

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для исследования свойств грунта при инженерно-геологическом обосновании строительства различных объектов. Целью изобретения является повышение достоверности результатов испытаний путем создания однородного напряженного состояния грунта под нагрузочным штампом. Цель достигается тем, что винтовая лопасть 12 штампа одним концом жестко закреплена на упорной втулке 6, а другим соединена с подвижным нажимным штоком 8 с возможностью перемеш,ения вместе со штоком 8 в вертикальной плоскости . Винтовая плоскость штампа в процессе работы трансформируется в плоский диск. 2 ил. i W с СА 00 ю со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ÄÄSUÄÄ 1382911 (51) 4 E 02 Р 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц, д

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4108057/31 33 (22) 04.06.86 (46) 23.03.88. Бюл. № 11 (71) МГУ им. М. В. Ломоносова (?2) В. Я. Калачев (53) 624.131.38(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 367363, кл. G 01 N 3/42, 1971.

Швец В. Б. и др. Определение строительных свойств грунтов: Справочное пособие. — Киев: Будивельник, 1981, с. 12. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СЖИМАЕМОСТИ ДИСПЕРС1-1Ы)(ГРУ1-1

ТОВ (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано для исследования свойств грунта при инженерно-геологическом обосновании строительства различных объектов. Целью изобретения является повышение достоверности результатов испытаний путем создания однородного напряженного состояния грунта под нагрузочным штампом. Цель достигается тем, что винтовая лопасть 12 штампа одним концом жестко закреплена на упорной втулке 6, а другим соединена с подвижным нажимным штоком 8 с возможностью перемещения вместе со штоком 8 в вертикальной плоскости. Винтовая плоскость штампа в процессе работы трансформируется в плоский диск. 2 ил.

1382911

Изобретение относится к исследованию в свойств грунтов и может быть использо-! вано при инженерно-геологическом обосно, вании строительства различных объектов.

Цель изобретения — повышение досто- н верности результатов испытаний путем создания однородного напряженного состояния грунта под нагрузочным штампом. д

На фиг. 1 приведена общая схема уст- с ройства; на фиг. 2 — узел трансформации ч винтовой лопасти штампа в плоский диск. р

Устройство для определения сжимаемости дисперсных грунтов состоит из секций штанг 1, нижняя из которых имеет шлицевую муфту 2, а на верхней секции смонтировано нагрузочное устройство 3. На одной из секций штанги 1 приварена анкерная лопасть 4. Секции штанги 1 соединяются между собой с помощью штифтов 5. В, шлицевую муфту 2 нижней секции штанги 1 помещена на шлицах упорная втулка 6, перемещение которои относитель- 20 но штанги 1 ограничивается ограничителем 7. Во втулку 6 ввинчена нижняя секция нажимного штока 8 с упором 9, на верхнюю секцию которого передается опытная нагрузка. Секции штока 8 соединяются между собой штифтами 10. К нижнему кольцу нажимного штока 8 с помощью соединительного кольца 11 прикреплен нижний конец винтовой лопасти 12 штампа, а верхний конец лопасти 12 прикреплен к упорной втулке 6, имеющей направляющие прорези

13, в которых размещены и могут перемещаться сухари 14, соединенные со средней частью винтовой лопасти 12 со стороны ее внутреннего кольца. Для предотвращения попадания грунта в резьбовое соединение упорной втулки 6 и нажимного штока 8 служит сальник 15, а шток 8 оснащен фигурной рукоятью 16.

Устройство работает следуюгцим образом.

Нижнюю секцию штанги 1 с упорной втулкой 6, нижней секцией штока 8 и вин40 товой лопастью 12 штампа устанавливают на поверхности земли в точке опробования. Шток 8 до упора ввинчивают в упорную втулку 6. При этом лопасть 12 штампа приобретает форму однолопастного винта (первоначально она представляет собой ме- 4 таллическое кольцо, внутренний диаметр которого на несколько — до 5 мм больше наружного диаметра упорной втулки) с максимально возможным для данной конструкции шагом (шаг винтовой лопасти определяется возможностью упругих деформаций 50 металла и для диаметра штампа в 200—

300 мм соответственно составляет 30—

40 мм).

Далее с помощью жимков (не показано) нижнюю секцию вращением погружают в

5 грунт. При этом и штанга 1, и нажимной шток 8 вращаются с одинаковым числом оборотов, так как шток 8 в это ремя жестко соединен со штангой 1 фиурной рукоятью 16.

Завинтив нижнюю секцию в грунт так, то ее верхний конец окажется на расстояии 10 — 15 см от поверхности земли, выимают рукоять 16 и наращивают сначала ажимной шток 8, а затем штангу 1 слеующими секциями. Их верхние части вновь оединяют рукоятью 16 и продолжают завинивание. Когда до необходимой глубины опобования остается 1,5 — 1,7 м, в качестве ледующей секции штанги l наращивают екцию с анкерной лопастью, имеющую шаг, равный максимальному шагу винтовой лопасти 12 штампа, и продолжают завинчивание всей конструкции в грунт. При этом анкерная лопасть, в 1,5 — 2 раза превышающая винтовую лопасть штампа по диаметру, располагается таким образом на штанге l, что составляет продолжение винтовой плоскости штампа.

По достижении штампом глубины, на

15 — 20 см меньшей, чем проектная глубина опробования, фигурную рукоять 16 поворачивают в вертикальной плоскости на 180, тем самым разъединяют нажимной шток 8 и штангу 1. Вновь вращают штангу 1 и нажимной шток 8, но уже раздельно, причем скорость вращения нажимного штока 8 должна быть в 2 — 3 раза выше, чем штанги !. При этом упорная втулка 6 начнет перемещаться вниз до ограничителя 7, а затем нажимной шток 8 через соединительное кольцо 11 потянет вверх нижний конец винтовой лопасти 12 штампа, уменьшая с каждым оборотом шаг лопасти 12 до тех пор, пока винтовая лопасть 12 не трансформируется в плоский диск, о чем свидетельствует прекращение погружения нажимного штока 8 по отношению к погружению штанги 1. Причем среднюю часть винтовой лопасти 12 штампа при ее движении вверх поддерживают сухари 14, перемещаемые упором 9 штока. Момент превращения винтовой лопасти 12 в плоский диск определяют также по резкому увеличению сопротивления вращения штанги 1, когда анкерная лопасть через штангу 1 и упорную втулку 6 прижимает плоский диск штампа к грунту на расчетной глубине опробования.

Поскольку при выполнении операций, проводимых по достижении глубины, на 15—

20 см меньшей проектной, с каждым оборотом анкерная лопасть погружается на строго определенную глубину, равную ее шагу, то в момент, когда начинается изменение шага винтовой лопасти 12 штампа, возникает разница в величине погружения анкерной и штамповой лопастей. Она компенсируется движением упорной втулки 6 по шлицам муфты 2, длина которой обеспечивает компенсацию этой разницы. По достижении расчетной глубины опробования и трансформации винтовой лопасти 12 штампа в плоский диск нажимной шток 8 и штан1382911 моиг. 2

Составитель Г. Мартынова

Редактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор М. Максимишинеп

Заказ 911/25 Тираж 636 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Г1роектная, 4 гу 1 наращивают верхними секциями. На верхней секции штанги 1 монтируют нагрузочное приспособление, а на верхнюю грань нажимного штока 8 устанавливают датчик осадки (например, мессуру или прогибомеры), который крепят на отдельный репер.

После этого производят нагружение штампа и оценивают несущую способность грунта согласно существующему стандарту.

По окончании испытаний демонтаж устройства ведут в обратном порядке. Причем вначале вращения в обратную сторону нажимной шток 8 вращают со скоростью, в

2 — 3 раза большей скорости вращения штанги 1, что обеспечивает превращение диска снова в винтовую лопасть 12. Подъем же штанги 1 в первое время обеспечивается шлицевой муфтой 2.

Если осадка грунта при испытании на сжимаемость составляет больше половины длины хода шлицевой муфты 2 (например, в торфяниках), то перед вывинчиванием штанги 1 ее сначала ввинчивают в грунт до отказа (т.е., выбирают ход шлицевой муфты 2), а затем проводят демонтаж.

Формула изобретения

Устройство для определения сжимаемости дисперсных грунтов, состоящее из штанги, однолопастного винтового штампа, нагрузочного приспособления и анкерной системы, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытаний путем создания однородного напряженного состояния грунта под нагрузочным штампом, оно снабжено упорной втулкой и подвижным нажимным штоком, размещенным внутри штанги и связанным верхним концом с нагрузочным приспособлением, при этом винтовая лопасть штампа одним концом жестко закреплена на упорной втулке, а другим соединена с подвижным нажимным штоком с возможностью перемещения вместе со штоком в вертикальной плоскости, причем шток соединен с упорной втулкой, размещенной в штанге с возможностью ограниченного перемещения относительно штанги.