Прессиометр

 

Использование: инженерно-геологические изыскания в строительстве Сущность изобретения1 прессиометр содержит зонд с корпусом, эластичной оболочкой, верхним и нижним круговыми фланцами. Зонд соединен пневмомагистралью с емкостью ного объема. Снаружи зонда коаксиально размещена тарировочная гильза с внутренним круговым выступом. Зонд помещают в тарировочную гильзу, регистрируют давление в емкости при нахождении зонда на поверхности и в скважине. По полученным результатам определяют температурную погрешность. После тарировки давление в системе уменьшают до атмосферного, при этом гильза под собственным весом опускается вниз до упора в нижний фланец корпуса зонда 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 01/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4833495/33 (22) 05.06,90 (46) 30,12.92. Бюл. М 48 (71) Проектный и научно-исследовательский институт "Уральский Промстройниипроект" (72) В.В.Лушников, И.Л.Киршгольц, ЕЯ.Пылаев и А.И.Зюзин (56) Трофименков Ю.Г. и др. Полевые мето-. ды исследования строительных свойств грунтов. M„ Стройиздат, 1981.

Авторское свидетельство СССР . М - 1086066, кл. Е 02 Р 1/00, 1984. (54) ПРЕССИОМЕТР (57) Использование: инженерно-геологические изьгскайия в строительстве, Сущность

Изобретение отйосится к области инженерной геологии и используется при определении прочностных характеристик грунта, .Известен прессиометр, содержащий зонды, имеющий корпус с фланцами и эластичной оболочкой, источник высокого давления и приспособление для измерения объема жидкости.

Недостатком данного устройства явля. ется низкая точность измерения характеристик грунта, ввиду отсутствия возможности учета температурной погрешности.

Наиболее близким к предлагаемому является прессиометр, включающий зонд с корпусом, снабженным нижним и верхним круговыми фланцами, эластичную оболочку, емкость известного объема, соединенную посредством распределительных устройств с атмосферой, а посредством магистрали— с зондом. м БЦ,, 1784713 А1

2 изобретения: прессиометр содержит зонд с корпусом, эластичной оболочкой, верхним и нижним круговыми фланцами; Зонд соединен пневмомагистралью с емкостью известного объема. Снаружи зонда коаксиально размещена тарировочная гильза с внутренним круговым выступом. Зонд помещают в тарировочную гильзу, регистрйруат давление в емкости йри нахождении зонда на поверхности и в скважийе. По полученным результатам определяют температурную . погрешность. После тарировки давление в системе уменьшают до атмосферного. при

° -. этом гильза под собственным весом опускается вниз до упора в нижний фланец корпуса зонда, 3 ил. ь к

Недостатком данного прессиометра является также отсутствие"возможности определения температурной погрешности. а Целью изобретения является повышение точности определения характеристик Qo грунта за счет учета температурной погреш- р ности, Для достижения этой цели прессио- 4 метр, включающий зонд с корпусом, снабженным нижним и верхним круговыми (A) фланцами, аластичную оболочку, емкость иавестнсгО Обьема, соединенную лосредстmewl вом распределительных устройств с атмосферой, а посредством магистрали с зондом, снабжен тарировочной гильзой с внутрен= ним круговым выступом, и ри этом гил ьза коаксиально размещена снаружи зонда, а внутренний диаметр кругового выступа больше наружного диаметра верхнего фланца корпуса зонда, но меньше"наружйого"ди- аметра нижнего фланца корпуса зонда.

1784713

3.На фиг.1 изображен прессиометр; на фиг,2 — прессиометр в скважине; на фиг.3— прессиометр в рабочем состоянии.

Прессиометр содержит зонд с корпусом

1, эластичной оболочкой 2 с верхним 3 и 5 нижним 4 фланцами, емкость известного объема 5, манометр 6 для контроля-давления в "емкостй 5. Емкость 5 через редукционййй клапан 7 соединена магистралью 8 с зондйм,"цля измеренйя"давления в магист- 10 раль 8 у0твновлен майометр 9. Магистраль8 через выпускной клапан 10 соединена с атмосферой, Прессиометр снабжен тариро- .— вочной гильзой 11 с внутренним круговым . выступом 12, при этом гильза 11 коаксиаль- 15, :;...но расположена снаружи зонда, а внутренний диаметр кругового выступа 12 больше наружного диаметра верхнего фланца 3 и меньше наружного диаметра нижнего фланца 4 корпуса зонда 1,. 20

Прессиометр раббтает следующим образом.

B еМкости известного объема 5 от источника давления создают начальное давление

q<> при закрытом кране редукционного кла- 25 пана 7. При этом давление в системе "маги-: страл ь-зонд" равно атмосферному Рз. а эластичная оболочка 2 прижата к корпусу 1. . Затем на зонд надвигают тарировочную гильзу 11 и открывают кран редукционного 30 клапана-7. При этом давление сжатого воздуха передается от емкости 5 через магистраль 8 в зонд и расширяет оболочку 2 до ::: прилегания к внутренним стенкам гильзы

11; в системе "емкость-магистраль-зонд" ус- 35 танавливается некоторое давление qp, ко торое характеризует состояние воздушной среды при данном атмосферном давлении

Р, и температуре на поверхности грунта Т0.

Полученные значения q< и q< используют 40 для вычисления начального объема воздуха д внутри зонда прессиометра.

Далее зонд вместе с тарйровочной гильзой 11 спускают в скважину на заданнуюглубину Z (фиг.2). После выдержки во време- 45 ни, достаточной для стабилизации температуры на глубине установки зонда (до величины Ту); измеряют давление воздуха в сйстеме q<, которое при наличии температурного градиента между поверхностью 50 грунта и местом установки прессиеметра отличается от давления qo, По полученным значениям qo извест-:. г ными способами вычисляют температурную поправку a =.Tz/To (значения температу- 55 ры Т7 и Т0 представлены по шкале Кельвина)., Затем приступают к нагружению стенок скважины ступенчато-возрастающим дав4 лением. Предварительно давление воздуха в системе уменьшают до атмосферного открытием выпускного клапана 10. Оболочка

2 зонда возвращается в исходное положение (до прилегания к корпусу 1 зонда), а. тарировочная гильза 11 под действием собственного веса опускается вдоль оболочки 3 зонда до упора выступа 12 в нижний фланец

4 зонда. Для обеспечения скольжения гильзы 12 применяют смазку оболочки 2 перед началом опыта, либо пригрузку гильзы 12 снизу(например, гирями на подвеске).

Процесс нагружения грунта на каждой ступени включает создание некоторой начальной велйчины давления q в емкости известного объема 5, передачу в систему. .

"магистраль-зонд" задайной величины давления Pi, которое поддерживается редукционным клапаном 8, выдержку грунта под давлением в течение времени, необходимого для стабилизации деформаций согласно. требованиям ГОСТ 20276-85, при этом в емкости 5 давление уменьшается до величины

qi.

Наружный радиус зонда Ri вычисляют по формуле где R< — радиус корпуса зонда, м; д — толщина оболочки 2, м;

Н вЂ” высота корпуса 1 зонда, м; д i —. объем воздуха между оболочкой и кОрпусом зонда, вычисляемый в предположении линейного закона распределения температурй по длине магистрали по формуле: аЧ. (q -qi) -A Р (аi+ )

Чг где Че — объем емкости 5;

:" А — площадь поперечного сечения магистрали 9; — длина магистрали 9.

Получейные данные (значения давления на грунт и радиус скважины) используют для определения деформационных и прочностных характеристик грунта известными способами.

Формула изобретения

Прессиометр. включающий зонд с корпусом, снабженным нижним и верхним круговыми фланцами, эластичную оболочку емкость, сообщенную посредством распре делительных устройств с атмосферой, а по

1784713

Фиг. . У 5

: Составитель Л.Тронина

Техред М.Моргентал Корректор Л.Лукач

Редактор Н.Егоров

Заказ 4352 . Тираж .. . Подписйое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретейиям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

5 б средствоммагистрали-сзондом,отлич.а- за коаксиально размещена снаружи зон1 ю шийся тем, что, с целью повышения да,а внутреннийдиаметр круговоговыступа точности определения характеристик грун- больше наружного диаметра верхнего фланта путем учета температурной погрешности, ца кОрпуса зонда, но меньше наружного дион снабжен тарировочной гильзой с внут- 5 аметра нижнего фланца корйуса зонда. ренним круговым выстуйом, при этом гиль <