Устройство для определения механических характеристик грунта
О П И С А Н И Е ( ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.09.73 (21) 1959671/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл. G Oll 1/02 Государственный комитет Совета Министров СССР па делам изобретений Опубликовано 05.09.75. Бюллетень № 33 (53) УДК бс-1.131.382 (088.8) и открытий Дата опубликования описания 19.12.75 (72) Авторы изобретения В. В. Лушников, В. Б. Швец, О. Н, Жидков и Б. И. Суханов Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТА Изобретение относится к установкам для определения характеристик сопротивления мерзлых и оттаивающих грунтов сдвигу в скважинах и может быть использовано в области инженерно-геологических изысканий для строительства. Известно устройство для определения механических характеристик грунта в скважине, включающее механизм смещения и рабочий орган с эластичной оболочкой, окруженной продольными секционными элементами с поперечными лопастями. Недостатком этого устройства является расположение всех лопастей продольных элементов в одной плоскости, что вызывает снижение точности измерений при испытаниях за счет образования «зубчатой» цилиндрической поверхности сдвига при смещении рабочего органа установки вдоль скважины. Такое отклонение фактической формы поверхности среза от идеальной цилиндрической поверхности, предусматриваемой расчетной схемой при обработке результатов опыта, снижает точность измерений и проявляется, в частности, при проведении испытаний в слабых грунтах, а также при испытаниях вечномерзлых и сезоннопромерзающих грунтов с оттаиванием, приводящим к резкому их ослаблению. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет обеспечения сдвига грунта по сплошной цилиндрической поверхности. Поставленная цель достигается тем, что 5 лопасти любой пары смежных продольных элементов рабочего органа рамзешены на разных уровнях со взаимным перекрытием. На фиг. 1 изображен предложенный рабочий орган установки, общий вид; на фиг, 2— ip то же, в исходном положении, поперечный разрез; на фиг. 3 — то же, в момент максимального расширения рабочего органа, поперечный разрез. Установка включает механизм смещения д (на чертеже не показан), устанавливаемый на поверхности земли и рабочего органа, опускаемого в заранее пробуренную скважину. Рабочий орган включает несущую трубу 1, эластичную оболочку 2, продольные секционные ребристые элементы с взаимно перекрывающимися лопастями 3, раздвигаемые эластичной оболочкой, ограничительные фланцы 4, 5, наружные резиновые кольца 6, нагревательные элементы 7, датчики 8 температуры 25 и влажности. Рабочий орган соединен с источником воздушного давления и электроизмерительной аппаратурой (на чертеже не показаны) соединительным шлангом 9. Рабочий орган опускается в скважину, где зо фиксируется механизмом смещения. Для мерз483592 лых грунтов производится оттаивание грунта вокруг рабочего органа нагревательными элементами 7 на необходимую величину. Температура в ходе прогрева контролируется по показаниям датчика 8. Затем в раоочий орган подается давление и секционные продольные кольцевые элементы своими взаимно перекрывающимися лопастями 3 внедряются в грунт, а резиновые наружные кольца б прижимаются к стенке скважины, создавая нормальное к поверхности среза давление, Наружная ширина лопастей принимается с таким расчетом, чтобы при расширении продольных элементов и внедрении лопастей в грунт обеспечить перекрытие зазора между краями смежных лопастей. Далее производят сдвиг грунта усилием механизма смещения со срезом грунта по цилиндрической поверхности и заданным нормальным давлением к поверхности среза, которое контролируется по манометру (на чертеже не показан). Отсутствие зазоров между лопастями продольных секционных элементов обеспечивает образование заданной цилиндрической поверхности среза. Разрез цилиндрической поверхности определяется: по диаметру — положением внедренных взаимно перекрывающихся лопастей (датчиком линейных перемещений — на чер5 теже не показан), а по высоте — высотой ребристых продольных элементов. После испытания грунта усилие в механизме смещения и давление в полости рабочего органа уменьшают до нуля, рабочий орган из10 влекают из скважины. Предмет изобретения Устройство для определения механических характеристик грунта в скважине, включающее механизм смещения и рабочий орган с эластичной оболочкой, окруженной продоль20 ными секционными элементами с поперечными лопастями, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, лопасти любой пары на смежных продольных элементов рабочего органа размещены на разных 25 уровнях со взаимным перекрытием. 483592 Рыг 1 Составитель Ю. Лямин Техред Т. Курилко Корректор А. Галахова Редактор И. Квачадзе Типография. пр. Сапунова, 2 Заказ 3018/2 Изд. № 964 Тираж 902 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5
