Устройство для отбора образцов грунта

 

Изобретение относится к технике исследования грунтов. Цель изобретения - повышение представительности образца и обеспечение возможности его отбора с заданной глубины, определение прочностных свойств грунта в массиве и обеспечение возможности проведения статического зондирования грунта в массиве при отборе образцов. Устройство содержит корпус 1 с приемной гильзой 2 и дополнительный корпус 3. Корпуса 1 и 3 соединены жесткими связями 4. На равном удалении от корпусов 1 и 3 на связях 4 закреплена втулка 5, сквозь которую свободно проходит шток 6. Выше и ниже дополнительного корпуса 3 соосно с ним размещены защитные конусы 7 и 8. В промежутках между дополнительным корпусом 3 и конусами 7 и 8 расположены диски 15 и 16 с хвостовиками, неподвижно закрепленными на штоке 6. На верхнем конце штока 6 размещено приспособление 17 для поворота его вокруг оси. Диски соединены между собой перемычкой 18. Внутри штока 6 размещена штанга 19, на одном конце которой выполнен конусный наконечник 20, а на другом установлен динамометр 21. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 М 1 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4376636/23-26, 4376635/23-26, 4376637/23-26 (22) 04.01.88 (46) 30,09.89. Бюл. К- 36 (71) Ленинградское отделение Проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им.С.Я.Жука и Производственно-строительно-монтажное объединение "Ленгидроэнергоспецстрой" при исполкоме Ленсовета (72) А.А.Каган, И.B.Корниенко, Н.Ф.Медведев, О.П.Минаев и В.В.Никитин (53) 543.053 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 231214, кл. G 01 N 1/04, 1968.

„„SU„„1511622 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

ГРУНТА (57) Изобретение относится к технике исследования грунтов. Цель изобретения — повышение представительности образца и обеспечение возможности его отбора с заданной глубины, определение прочностных свойств грунта в массиве и обеспечение возможности проведения статического зондирования грунта в массиве при отборе образцов.

Устройство содержит корпус t с приемной гильзой 2 и дополнительный корпус

3. Корпуса 1 и 3 соединены жесткими связями 4. На равном удалении от корпусов 1 и 3 на связях 4 закреплена

3 1511622 втулка 5, сквозь которую свободно проходит шток 6. Выше и ниже дополнительного корпуса 3 соосно с ним размещены защитные конусы 7 и 8. В промежутках между дополнительным корпусом 3 и конусами 7 и 8 расположены диски 15 и 16 с хвостовиками, неподвижно закрепленными на штоке 6. На верхнем конце штока размещено приспособление 1 7 для поворота его вокруг оси. Диски соединены между собой перемычкой 18. Внутри штока 6 размещена штанга 19, на одном конце которой выполнен конусный наконечник 20, а на другом установлен динамометр 21.

2 з.п. ф-лы,- 2 ил, Изобретение относится к технике .исследования грунтов, служащих основанием, средой или материалом для сооружения объектов гидроэнергетического, промышленного и гражданского строительства, и может быть использовано для отбора образцов грунта ненарушенного сложения с целью последующего изучения его физико-механических свойств в лабораторных усло—

20

Корпус 1 и дополнительный корпус

3 соединены между собой посредством жестких связей 4, имеющих (при виде сверху) относительно небольшую площадь поперечного сечения (фиг.2).

На равном удалении от корпуса 1 и дополнительного корпуса 3 на жестких связях 4 закреплена втулка 5, сквозь которую свободно проходит шток 6 для задавливания °

Выше и ниже дополнительного корпуса 3 соосно с ним размещены защитные конусы 7 и 8. Положение конусов 7 и

8 относительно дополнительного корпу-55 са 3 зафиксировано посредством жестких связей 9 и 10 соответственно и втулок 11 и 12, свободно надетых на шток б. виях.

Цель изобретения — повышение представительности образца и обеспечение возможности его отбора с заданной глубины, определение прочностных свойств грунта в массиве одновременно 30 с отбором образца и обеспечение возможности проведения статического зондирования грунта в массиве при отборе образцов.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сверху (разрез А — А на фиг.1).

Устройство содержит корпус 1 с приемной гильзой 2 и дополнительный корпус 3. 40

Жесткие связи 4,9 и 10, скреплены между собой посредством перемычек (ребер жесткости) 13.и 14.

В промежутках между дополнительным корпусом 3 и конусами 7 и 8 размещены диски 15 и 16 с хвостовиками, неподвижно закрепленными на штоке 6.

Хвостовики, удерживая диски 15 и 16 соосно с дополнительным корпусом 3, в то же время ограничивают продольное перемещение втулки 5 относительно штока 6 и одновременно не препятствуют ее повороту вокруг своей оси или, что равнозначно, повороту штока

6 относительно втулки 5.

Верхний конец штока 6 снабжен приспособлением для его поворота вокруг оси. В простейшем случае это приспособление может быть выполнено в виде воротка 17 для поворота штока вручную, однако для повышения величины крутящего момента приспособление для поворота штока может содержать соответствующую передачу с ручным или механическим приводом.

Диски 15 и 16 соединены между собой плоской перемычкой 18, расположенной в плоскости жестких связей 4 за пределами дополнительного корпуса 3.

Внутри штока 6 размещена штанга

19. На нижнем конце штанга 19 снабжена стандартным конусом 20 для статического зондирования грунтов, а на верхнем — динамометром 21.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают на по-. верхность грунта и к верхнему концу штока 6 прикладывают задавливающее усилие, которое для слабых грунтов может создаваться вручную, а для более плотных — с помощью каких-либо механических средств (например, гидравликой бурового станка нли установками статического зондирования).

5 151

Под воздействием приложенного вертикального усилия устройство задавливается в грунт на заданную глубину для отбора образца.

В процессе задавливания через корпус 1 свободно проходит грунт и, поскольку соотношение высоты и диаметра корпуса 1 выбирается иэ оптимальных условий, сложение его не нарушается. Одновременно в грунт погружается и дополнительный корпус 3, жестко связанный с корпусом 1.

Нижний защитный конус 8 облегчает внедрение дополнительного корпуса

3 в грунт, а взаимное расположение корпуса 3 и конусов 7 и 8 защищает диски 15 и 16 от воздействия грунта.

После погружения устройства на заданную глубину с помощью приспособления 17 поворачивают шток 6 на 180 .

При этом, благодаря большому боковому сопротивлению жестких связей 4 и корпусов 1 и 3, последние остаются неподвижными, а соединенные хвостовиками со штоком 6 диски 15 .и 16 выходят из зазоров между дополнительным корпусом 3 и конусами 7 и 8, подрезают сверху и снизу образец, находящийся в приемной гильзе 2 корпуса 1, и полностью перекрывают отверстие в корпусе 1. При повороте штока 6 на

180 перемычка 18 будет работать на подобие известной крыпьчатки и по значению максимального крутящего момента можно определить прочностные свойства грунта в массиве на глубине отбора образца ненарушенного сложения.

После перекрытия дисками 15 и 16 корпуса 1 с образцом грунта в приемной гильзе 2 к верхнему концу штанги

19 через динамометр прикладывают задавливающее усилие, заставляющее пе ремещаться шток 2,2 вниз относительно неподвижного штока 6 (лобовое сопро" тивление корпуса 1, перекрытого дисками 15 и 16, жестких связей 4 с перемычками 13 и 14 и дополнительного корпуса 3 с конусами 7 и 8 существен" но .выше лобового сопротивления стандартного для статического зондирования конуса 20), в результате чего конус 20 будет погружаться в грунт, обеспечивая с помощью динамометра 21

1622

25

/ возможность получения характеристик грунта при статическом зондировании.

Затем устройство извлекают на поверхность вместе с отобранным образцом

I грунта.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора образцов грунта, например сыпучих, пластичной мягкопластичной и текучей консистенции, включающее корпус с приемной гильзой, горизонтальные отсекатели, шток; для задавливания устройства с рукояткой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения представительности образца и обеспечения его отбора с заданной глубины, оно снабжено дополнительным корпусом, выполненным в виде цилиндра с расположенными у его торцов с зазором защитными конусами, при этом шток для задавливания выполнен с конусным наконечником и снабжен зафиксированной на нем с возможностью поворота вокруг своей оси втулкой с жесткими связями равной длины в виде рамы для крепле.ния на ней корпусов, а горизонтальные отсекатели выполнены в виде размещенных между торцами дополнительного корпуса и защитными конусами дисков с хвостовиками, закрепленными на штоке для задавливания.

2, Устройство по п.I, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения прочностных свойст грунта в массиве одновременно с отбором образца, диски снабжены плоской перемычкой для соединения между собой, расположенной в плоскости жестких связей за пределами дополнительного корпуса, а рукоятка штока для эадавливания снабжена датчиком максимального крутящего момента.

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения проведения статического зон-.. дирования грунта в массиве при отборе образцов, шток для задавливания выполнен полым, а его конусный наконечник снабжен расположенной в штоке штангой, при этом устройство снабжено датчиком осевого усилия, установленным на верхнем конце штанги.

1511622

1 I / (/

/,ф

Составитель Г.Веселов

ТехредИ.Верес Корректор А.Обручар

Редактор А.Ревин

Заказ 5894/45 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101