Устройство для определения физикомеханических свойств грунта

 

(») 588488

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.02.76 (21) 2324965/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень № 2 (45) Дата опубликования описания 10.02.78 (51) М. Кл.2 G 01N 3/42

Е 02D 1/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 624.131.381 (088.81 ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

О. П. Кошевой и Д. М. Ланцман

Всесоюзный научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТА

Изобретение может быть использовано для определения физико-механических свойств рыхлых грунтов по глубине геологического разреза.

Известны устройства для. исследования грунтов, включающие наконечник, вдавливаемый в грунт, и систему измерения силовой реакции грунта (1) ..

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, включающее зонд, имеющий наконечник, и измерительную систему, содержащую размещенный в зонде датчик силы (2).

Недостатки этого устройства — низкая точность измерений и недостаточная информация о физико-механических свойствах грунта.

С целью повышения точности и информативности исследований в предлагаемом устройстве, измерительная система снабжена датчиком акустических колебаний грунта, размещенным в зонде, и анализатором колебаний, подключенным к датчику. Кроме того, анализатор колебаний выполнен с частотным селектором, На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для определения физико-механических свойств грунта в рабочем положении (в грунте); на фиг. 2 — устройство зонда; на фиг. 3— структурная схема измерительной системы.

Устройство включает зонд 1 с наконечни ком 2, штангу 3, вдавливающее устройство 4, регистрирующий блок 5, линию связи 6, датчик 7 силы, датчик 8 акустических колебаний

5 грунта, зажатый между упругим чувствительным элементом 9 и упорной шайбой 10.

Датчик 7 подключен к расположенной в регистрирующем блоке 5 схеме усиления 11, соединенной с самопишущим узлом 12, пред10 назначенньгм для регистрации на диаграммной ленте 13 силы сопротивления грунта, Датчик 8 подключен к анализатору, состоящему из широкополосного усилителя 14, селектора

15 низких, средних, высоких частот спектра и

15 детекторов 16 — 18, Сигналы с детекторов подаются на усилители 19 — 21, подключенные к самопишущим узлам 22 — 24. Перемещение (Х|) диаграммы 13 синхронизировано с перемещением зонда 1 (устройство для измерения

20 перемещения на фигурах не показано), При, исследовании грунта зонд 1 с наконечником 2 погружают в грунт вдавливаюшим устройством 4 с помощью штанг 3. Датчиком

7 воспринимается сила (Хг) сопротивления

25 грунта наконечнику 2 и преобразуется в электрический сигнал, передаваемый на схему усиления 11 и регистрируемый самопишущим узлом 12 на диаграмме 13. Одновременно акустические колебания (Хз), возникающие в

588488

Фиг.2

НПО

Заказ 2990/13

Изд. № 135 Тираж 1109

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 деформирующемся грунте, воспринимаются чувствительным упругим элементом 9, преобразуются в электрический сигнал датчиком 8 и подаются на широкополосный усилитель 14.

Усиленный сигнал, содержащий множество составляющих частот колебаний, поступает на селектор 15, в котором выделяются с помощью избирательных цепей (фильтров) три полосы частот (низких, средних и высоких).

Электрическое напряжение на каждом из трех выходов селектора 15 будет зависеть от интенсивности акустических колебаний, воздействующих на датчик 8.

Сигналы, продетектированные в детекторах

1б — 18 и усиленные в усилителях 19 — 21, подаются на самопишущие узлы 22 — 24, которые в зависимости от глубины погружения зонда регистрируют на диаграммной бумаге интенсивность колебаний (шумов) в трех диапазонах: низких, средних и высоких частот спектра.

Применение устройства при одновременном измерении силы сопротивления грунта погружению наконечника и возникающих при этом акустических колебаний грунта позволяет определять его состав, состояние и физико-механические свойства, так как интенсивность колебаний определенных частот меняется в зависимости от силы сопротивления различных грунтов.

Формула изобретения

1. Устройство для определения физико-Механических свойств грунта, включающее зонд, имеющий наконечник, и измерительную сис10 тему, содержащую размещенный в зонде датчик силы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и информативности исследований, измерительная система снабжена датчиком акустических колебаний грунта, 15 размещенным в зонде, и анализатором колебаний, подключенным к датчику.

2. Устройство по п. 1, отлич а ющееся тем, что анализатор колебаний выполнен с частотным селектором.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Трофименков Ю. Г. и др. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов. М., Стройиздат, 1974, с. 24.

25 2. Авторское свидетельство СССР №Зб9464, F. 02d 1/00, 1971.