Устройство для определения механических характеристик грунтов

 

Использование: в области строительства для определения параметров зондирования и деформационных характеристик при штамповых испытаниях. Сущность: устройство содержит илтангу 1 с зондом 2 на конце И соосную ей полую анкерную сваю 3 с лопастью в нижней части, выполненную в виде бинтового штампа 4. В верхней части штанги установлена зубчатая рейка 8 с патрубками 11 и опорами 6. На внешней поверхности анкерной сваи имеется тефлоновое напыление . Для завинчивания анкерной сваи служат стьемнУе 5, устанавливаемые в патрубки 11. Нагрузку на штангуТс зондом 2 осуществляют с помощью рычага 5, на одном конце которбго имеется грузовая подвеска, а на другомаахват 7 для взаимодействия с зубцами зубчатой рейки 8. Рычаг 5 связан с силризмерителем. При испытаний в качестве анкера для рычаги попеременно используют вййтЬвой штамп или штангу. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Е 02 0 1/00

1 (21) 4904900/33 (22) 25.01.91 (46) 23,09.92. Бюл. М 35 (71) Ленинградский инженерно-строительный институт (72) В. Н. Бронин . (5Á) Авторское свидетельство СССР . f4 1382911, кл. E 02 0 1/ОО, 1986.

Заявка Японии, М 61-44163, Е 02 О 1/02, 1986;

Авторское свидетельство СССР

М 1470857, Е 02 Ь 1/00, 1987, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОН (57) Использование: в области строительства для определения параметров зондирования и деформационных характеристик при Ы > 1763569 А1. 2 штамповых испытанйях. Сущность: устройство содержит штангу 1 с зондом 2 на конце и соосную ей полую анкерную сваю 3 с лопастью в нижней части, выполненную в виде винтового штампа 4. 8 верхней части штанги установлена зубчатая рейка 8 с патрубками 11 и опорами 6, На внешней йоверхности анкерной сваи имеется тефлоновое напыление. Для завинчивзнйя анкерной сваи слуWit сьемные рычаги 5, устанавливаемые в патрубки 11. Нагрузку на штангу 1 с зондом

2 осуществляют с помощью рычага 5, на одном конЦе которого имеется грузовая подвеска, а на другом — захват 7 для взаимодействия с зубцами зубчатой рейкй 8. Рычаг

5 связан с силоизмерителем. При испытаний в качестве анкера для рычага попере- З менно используют винтбвой штамп или штангу. 4 ил. э

1763569

20

35

3

Изобретение относится к области инженерно-геологических изысканий и может быть использовано для определения штампоВого модуля и сопротивления грунта зондированию конусом.

Известно устройство для определения сжимаемости дисперсных грунтов, включающее многосекционную штангу с однолопастным наконечником, нагрузочное приспособление и анкерующее устройство в виде винтовой лопасти, закрепленной на одной из секций штанги (1).

Известно устройство для испытания грунта статической нагрузкой, включающее, трубу с нажимной плитой — штампом, домкрат для нагружения и штангу для замера осадки грунта (2).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для исследования механических свойств грунтов, содержащее основайие;-aHKep ую винтовую сваю, поворотную стойку, колонну штанг с зондом, силовой упор. и измерительное и нагрузочное приспособление, последнее из которых выполнено в виде шарнирно связанных звеньев. образующих параллелограмм (3), Известное устройство предназначено для определения прочностных свойств груйта-и не позволяет определять их деформационные характеристики и, кроме того, сложно в эксплуатации.

Цель изобретения — расширение диапа.зона определяемых характеристик и снижения трудоемкости испытаний.

Цель достигается тем . что, в устройстве для определения механических характеристик грунтов, включающем штангу с зондом, установленную соосно с ней полую анкерную сваю с лопастью в нижней части и завинчивающим приспособлением, изме:..: Рительное и нагрузочное приспособления, согласно изобретению штанга в верхней ча.. сти снабжена зубчатой рейкой, а анкерная ,, Свая в верхней части-радиально расположенными патрубками для завинчивающего приспособления в виде съемных рычагов и опорами для взаимодействия с нагрузочйым приспособлением, выполненным в виде рычага с грузовой подвеской с одной стороны и захватом для взаимодействия с зубчатой рейкой — с другой, при этом анкерная свая имеет тефлоновое напыление на наружной поверхности, ее лопасть выполнена в виде винтового штампа, а измерительное приспособление связано с рычагом нагруэочного приспособления.

На фиг. 1 представлено устройство в йрацессе вдавливания штанги с зондом; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг, 1; на фиг. 3— разрез Б — Б на фиг, 2; на фиг. 4- устройство в процессе нагружения штампа.

Устройство для определения механических характеристик грунтов включает штангу 1, наращиваемую с помощью резьбового соединения трубчатыми элементами, снабженную на конце эондовым конусом 2, соосно установленную со штангой 1 полую анкерную сваю 3, наращиваемую также трубчатыми элементами, снабженную на конце лопастью в виде винтового штампа 4, рычаг 5, соединяемый с анкерной сваей 3 посредством опор 6, жестко закрепленных на верхней элементе анкерной сваи 3 и снабженный захватом 7, находящимся во взаимодействии с зубчатой рейкой 8, соединяемой резьбовым соединением соосно со штангой 1, подвеску 9 с набором грузов

10,2-х патрубков 11, жестко закрепленных на верхнем элементе анкерйой сваи 3, систему изм .рения усилия вдавливания штанги, выполненную в виде кронштейна 12, жестко закрепленного на рычаге 5, снабженного держателем 13 для индикатора перемещения 14 и систему измерения усилия вдавливания конуса и перемещения штампа (не показаны).

Захват 7 выполнен в виде прямоуголь-, ной рамы, снабженной прорезями, в которые установлены два полэуна 15, подпружиненные пружинами 16, установленными в гнезда захвата 7 и ползунов 15;

Ползуны 15 периодически входят во взаимодействие с зубцами рейки 8. Рычаг 5 соединяют с опорами 6 пальцем 17.

Устройство работает следующим образом.

На точке зондирования устанавливают винтовой штамп 4 с полой анкерной сваей

40 3. В анкерную сваю устанавливают трубчатый элемент штанги 1 с конусом 2 таким образом, чтобь1 конус 2 замыкал отверстие в анкерной свае, В патрубки 11 устанавливают рычаги 5. Поворот рычагов 5 вызывает

45 вращение анкерной сваи, 3, а вместе с ней вращение и поступательное перемещение винтового штампа 4. По мере погружения винтового штампа 4 наращивают трубчатыми элементами штангу 1 и анкерную сваю 3.

50 После погружения винтового штампа на заданную глубину к одной из опор 6, как показано на фиг. 1, присоединяют с помощью пальца 17 рычаг 5, Затем присоединяют к штанге 1 с помощью резьбового соединения зубчатую рейку 8. Для этого раздвигают ползуны 15, Для погружения штанги 1 в грунт производят возвратно-поступательное перемещение рычага 5. Подъем рычага 5 вызывает перемещение вверх захвата 7. При этом

1763569

10

20

40

50 ползуны 15 скользят по рейке 8 и, приходя в соприкосновение с зубьями рейки, отжимают ползуны до тех пор, пока основание ползуна не достигнет верха зуба. Ползуны

15, проскочив эуб, прижимаются пружинами 16 непосредственно к рейке и опираются на пяту зуба, После этого перемещают рычаг 5 вниз, Вместе с рычагом 5 перемещаются вниз захват 7 и ползуны 15. Ползуны

15, упираясь в зубья рейки 3, вызывают перемещение вниз рейки 8, а вместе с ней штанги 1. При этом винтовой штамп 4 работает как анкер. Усилие вдавливания штанги

1 с конусом 2 измеряют, пользуясь тарировочным графиком, по прогибу рычага 5, фиксируемому индикатором 14 на базе кронштейна 12. Разделение сопротивлений грунта по острию конуса 2 и боковой поверхности штанги 1 может быть выполнено одним из известных способов.

После вдавливания штанги 1 на требуемую глубину и измерения сопротивления зондирования производят испытания грунта винтовым штампом. С этой целью отсоединяют конец рычага 5 от опоры 6 и присоединяют рычаг 5 пальцем 17 к другой опоре 6, как показано на фиг, 4. Раздвигают в стороны ползуны 15 и выворачивают зубчатую рейку 8 из штанги 1. Затем переворачивают зубчатую рейку 8 и при отжатых полэунах 15 вновь вворачивают в штангу 1.

На подвеску 9 рычага 5 ступенчато устанавливают грузы 10, Рычаг 5 опирается на опору 6, полэуны 15 захвата 7 упираясь в зубцы рейки 8 стремятся выдернуть иэ грунта штангу 1. При этом сам рычаг 5 давит на опору 6, а вместе с ней на анкерную сваю 3 и винтовой штамп 4. Роль анкера в этом случае уже играет штанга 1. Осадку винтового штампа 4 определяют известным способом, фиксируя перемещение анкерной сваи 3 относительно штанги 1 (не показано).

По осадке штампа и усилие определяют модуль деформации.

Нагружение штампа 4 грузами 10 производят до начала перемещения вверх штанги 1, после чего вытаскивание штанги

1 выполняют возвратно-поступательными перемещениями рычага 5 беэ грузов 10. После изъятия из грунта штанги 1 с конусом 2, рычаги 5 устанавливают в патрубки 11 и вращением анкерной сваи 3 выворачивают винтовой штамп 4 и переходят на новую точку зондирования.

Устройство обладает следующими преимуществами по сравнению с известными.

Погружение в грунт без отрывки шурфа и бурения скважины винтового штампа и конусного зонда вручную с помощью портативной установки, что имеет очень важное значение в стесненных условиях реконструкции или на очень слабых грунтах, где невозможно использование техники; нагружение штампа и внедрение конусного зонда в грунт беэ применения тяжелых нагрузочных платформ, домкратов и пр., что ведет к существенному сокращению трудоемкости испытаний, Непрерывное определение по глубине в одной точке зондирования одновременно деформационных (модуля деформации) и прочностных (сопротивление грунта по боковой поверхности штанг и по лобовой поверхности конуса) характеристик, что дает расширение диапазона определяемых характеристик грунта, Формула изобретения

Устройство для определения механических характеристик грунтов, включающее штангу с зондом, установленную соосно с ней полую анкерную сваю с лопастью в нижней части и завинчивающим приспособлением, измерительное и нагрузочное приспособления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона определяемых характеристик и снижения трудоемкости испытаний, штанга в верхней части снабжена зубчатой рейкой, а анкерная свая в верхней части — радиально расположенными патрубками для эавинчивающего приспособления в виде съемных рычагов и опорами для взаимодействия с нагруэочным приспособлением, выполненным в виде рычага с грузовой подвеской с одной стороны и захватом для взаимодействия с зубчатой рейкой с другой, при этом анкерная свая имеет тефлоновое напыление на наружной поверхности, ее лопасть выполнена в виде винтового штампа,а измерительное приспособление связано с рычагом нагрузочного приспособления.

1763569

1763569

Составитель В.Бронин

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор С,Лисина

Редактор О,Стенина

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

Заказ 3434 Тираж Подпйс нов

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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