Релаксометр

 

Изобретение относится к устройствам для исследования прочностных и деформационных свойств грунтов при инженерных изысканиях в строительстве. Целью изобретения является повышение производительности и снижение энергоемкости грунтовых испытаний. Устройство содержит корпус с концевыми секциями, поворотными штампами и сквозным окном между концевыми секциями и поворотными штампами, лидирующий и внутренний шнеки, колонну полых вращающихся штанг со шнековой навивкой и механизм выдвижения поворотных штампов в виде силового гидроцилиндра, установленного в верхней концевой секции и одноплечих плоских рычагов, шарнирно соединенных с поворотными штампами. На каждом штампе установлены заподлицо с поверхностью и последовательно вдоль оси датчики давления. Режущие кромки полок лидирующей секции выполнены с внутренней заточкой. Концевые секции установлены с возможностью перемещения относительно друг друга вдоль оси корпуса, ствол внутреннего шнека жестко связан со стволом лидирующего шнека и посредством сквозного полого штока поршня силового гидроцилиндра - с полой вращающейся штангой. Диаметр винтовых лопастей лидирующего шнека на уровне режущих кромок лидирующей концевой секции в 1,5-2,0 раза меньше ее межполочного пространства, а корпус силового гидроцилиндра и ствол внутреннего и лидирующего шнеков установлены соответственно в верхней и нижней концевых секциях на подшипниках качения. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 E 02 D 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHpblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4360665/31-33 (22) 08.01.88 (46) 23.11.90. Бюл. № 43 (71) Калининский политехнический институт (72) Е. Н. Хрусталев (53) 624.131.38 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1048047, кл. Е 02 D 1/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1518451, кл. Е 02 D 1/00, 1987. (54) РЕЛАКСОМЕТР (57) Изобретение относится к устройствам для исследования прочностных и деформационных свойств грунтов при инженерных изысканиях в строительстве. Целью изобретения является повышение производительности и снижение энергоемкости грунтовых испытаний. Устройство содержит корпус с концевыми секциями, поворотными штампами и сквозным окном между концевыми секциями и поворотными штампами, лидирующий и внутренний шнеки, колонну полых вращающихся штанг со шнековой наИзобретение относится к устройствам для исследования прочностных и деформационных свойств грунтов при инженерных изысканиях в строительстве.

Целью изобретения является повышение производительности и снижение энергоемкости грунтовых испытаний.

На фиг. 1 изображен релаксометр, общий вид; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — релаксометр, вид сбоку.

Релаксометр содержит корпус 1 с концевыми секциями 2 и 3 двутаврового сечения (фиг. 2) и симметрично поворотными на осях шарниров 4 и 5 относительÄÄSUÄÄ 1608289 А 1 вивкой и механизм выдвижения поворотных штампов в виде силового гидроцилиндра, установленного в верхней концевой секции и одноплечих плоских рычагов, шарнирно соединенных с поворотными штампами.

На каждом штампе установлены заподлицо с поверхностью и последовательно вдоль оси датчики давления. Режущие кромки полок лидирующей секции выполнены с внутренней заточкой. Концевые секции установлены с возможностью перемещения относительно друг друга вдоль оси корпуса, ствол внутреннего шнека жестко связан со стволом лидирующего шнека и посредством сквозного полого штока поршня силового гидроцилиндра — с полой вращающейся штангой. Диаметр винтовых лопастей лидирующего шнека на уровне режущих кромок лидирующей концевой секции в 1,5 — -2,0 раза меньше ее межполочного пространства, а корпус силового гидроцилиндра и ствол внутреннего и лидирующего шнеков установлены соответственно в верхней и нижней концевых секциях на подшипниках качения.

3 ил. но его оси штампами 6, встроенными заподлицо с боковыми полками концевой секции 2, лидирующие режущие кромки которых имеют внутреннюю заточку.

Поворотные штампы 6 вдоль продольной оси симметрии снабжены датчиками 7 давления, установленными заподлицо с их поверхностью и последовательно вдоль оси штампов со смещением относительно друг друга на каждом штампе.

Корпус выполнен со сквозным окном 8 между штампами и концевыми секциями, соединенными между собой внутренним шнеком 9, а по краям — посредством шар1608289

20 ниров 4, 5 и 10 через поворотные штампы б и одноплечие плоские рычаги 11. Концевые секции 2 и 3 выполнены сближающимися между собой вдоль оси корпуса посредством силового гидроцилиндра двустороннего действия, шток 12 которого жестко связан со стволом, внутреннего шнека 9 и вращающейся колонной полых шнеков 13, диаметр реборд которых равен диаметру описываемой поперечное сечение корпуса 1 окружности, а корпус 14 силового гидроцилиндра установлен на под: шипниках 15 концевой секции 3.

Канал связи в виде проводов 16 и кабеля 17 соединяет датчики 7 давления с конт; рольно-измерительной аппаратурой 1 не показано) через кольцевой токосъемник 18, установленный на подшипниках 19 в концевой секции 2, и проходит через отверстие 20 штока силового гидроцилиндра. !

Внутренний шнек 9 вра:цается на подшипниках 19 концевой секции 2 и жестко связан с породоразрушающим лидирующим

,шнеком 21, реборда которого выполнена под конус с диаметром у основания, равным диа. метру реборд шнека 9. При этом диаметр . .лопастей лидирующего шнека 21 на уровне режущих кромок лидирующей секции 2 в

1,5--2,0 раза меньше ее межполочного пространства. Рабочие полости силового гидроцилиндра соединены с насосной станцией (не II0K lçàíà) посредством трубопроводов

22 и 23, пропущенных через полые шнеки 13.

Релаксометр работает следующим образом.

С помо,цью зондировочно-буровой установки типа УГБ — 50М вЂ” СЗ путем наращивания колонны шнеков 13 - одновременным пропуском через ее полость кабеля 17 связи и трубопроводов 22 и 23 производят забуривание корпуса 1 на заданную глубину грунтового массива.

В процессе забуривания лидирующий шнек 21 образует в грунте усеченную конусную выработку, две противоположные стенки которой образуются режущими кромками боковых полок лидирующей секции 2 в процессе вдавливания корпуса 1. Срезанный грунт нарушенной структуры и переуплотненный поступает в межполочное пространство корпуса и выносится шнеком 9 через межштамповое пространство и далее шнековой колонной 13 на дневную поверхность.,Штампы б с датчиками 7 давления плотно прилегают к подготовленным стенкам грунта ненарушенной структуры.

Перед испытанием соединяют кабель 17 связи с контрольно-измерительной аппаратурой, а трубопроводы 22 и 23 ". насосной станцией.

По трубопроводу 21 под давлением подаюг рабочую жидкость в силовой гидроцилиндр, корпус 14 которого перемещает концевую секцию 3 вниз. Возникающее при этом усилие через шарниры 10 передается на од25

55 ноплечие плоские рычаги 1I, которые выдвигают путем поворота штампы 6 на максимальную величину до упора. При этом датчики 7 давления, установленные на штампах, перемещаются на расстояние S и покажут величину сжимаемого напряжения в каждом сдеформированном по высоте штампов блоке грунта во времени t.

В процессе р;лаксации напряжений в грунте под датчиками и при их стабилизации регистрируют значения величин и по полученным результатам строят график

=f (G,t) и определяют модуль деформации грунта.

После испытания по трубопроводу 22 под давлением подают рабочую жидкость в силовой гидроцилиндр и возвращают штампы 6 в исходное положение, забуривают устройство на следующую отметку испытания или извлекают вывинчиванием на дневную поверхность.

Формула изобретения

Релаксометр, включающий корпус с параллельными гранями и концевыми секциями, режущие кромки полок лидирующей секции которых выполнены с внутренней заточкой, поворотные штампы с датчиками давления, установленными заподлицо с поверхностью штампов и последовательно вдоль оси штампов со смещением относительно друг друга на каждом штампе, механизм поворота штампов с одноплечими плоскими рычагами, колонну полых вращающихся штанг и кабель связи, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения энергоемкости грунтовых испытаний, релаксометр снабжен внутренним и лидирующим шнеками, колонна полых вращающихся штанг — шнековой навивкой, а верхняя концевая секция — силовым гидроцилиндром, корпус выполнен со сквозным окном между штампами и концевыми секциями, соединенными между собой по центру посредством внутреннего шнека, а по краям — посредством шарнирно соединенных штампов и одноплечих плоских рычагов, установленных заподлицо со штампами, при этом концевые секции установлены с возможностью перемещения одна относительно другой вдоль оси корпуса, ствол внутреннего шнека жестко связан со стволом лидирующего шнека и посредством сквозного полого штока поршня силового гидроцилиндра — с полой вращающейся штангой, причем диаметр винтовых лопастей лидирующего шнека на уровне режущих кромок лидирующей секции в 1,5 — 2,0 раза меньше ее межполочного пространства, поворотные штампы выполнены заодно с параллельными гранями корпуса, а корпус силового гидроцилиндра и ствол внутреннего и лидирующего шнеков установлены соответственно в верхней и нижней концевых секциях на подшипниках качения.

1608289

1608289

Составитель Н. Естигнеев

Редактор А. Мотыль Техред А. Кравчук Корректор Л. Бескид

Заказ 3599 Тираж 541 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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