Устройство для контроля качества уплотнения грунта

п>8877I7

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 18.09.79 (21) 2820700/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень ¹ 45 (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (51) М. Кл.а

Е 02 D 1/00

G 01 N 9/00

Государственный комитет

СССР (53) УДК 624.131.375 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Б. А. Басс

Новосибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства . :. : з:, "ул,;,й. чл (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА /

УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА

Изобретение относится к области строительства и предназначено для контроля качества уплотненного грунта в земляных сооружениях и нежестких дорожных одежд.

Известно устройство для контроля качества уплотнения грунта путем замера осадки штампа под нагрузкой, включающее полый корпус и соосно установленный с ним кольцевой штамп с датчиком перемещения, силовое приспособление (1).

Недостатком этого устройства является низкая точность измерений осадки штампа и малая производительность труда.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля качества уплотнения грунта путем замера осадки штампа под нагрузкой, включающее полый корпус и соосно установленный с ним кольцевой штамп, центральный штамп, установленный концентрично в кольцевом штампе, датчики нагрузки и перемещения центрального штампа и силовое приспособление (2).

Недостатками такого устройства являют- ся низкая производительность труда, вызванная тем, что после каждого замера штамп необходимо механическим путем приводить в исходное положение, а также низкая точность измерений штампа.

Цель изобретения — повышение производительности труда и точности измерений.

Цель достигается тем, что в устройстве, включающем полый корпус и соосно установленный с ним кольцевой штамп, центральный штамп, установленный концентрично в кольцевом штампе, датчики на10 грузки и перемещения центрального штампа и силовое приспособление, кольцевой штамп выполнен отдельно от полого корпуса и установлен концентрично с ним, а центральный штамп имеет в верхней

lь части выступ с расположенным между ним и кольцевым штампом упругим элементом.

При этом полый корпус выполнен свнутренним выступом, на который через упругий элемент оперт кольцевой штамп по20 средством образованного в нем выступа.

Датчик нагрузки выполнен в виде датчика силы или в виде акселерометра и установлен в центральном штампе.

При этом акселерометр выполнен в виде индуктивного датчика скорости, соединенного с обмоткой дифференциального трансформатора.

На фиг. 1 изображено устройство с датчиком силы в положении замера осадки

30 штампа при установке корпуса на грунт;

887717

20

65 на фиг. 2 — то же, но при выполнении устройства с акселерометром и соединением корпуса с базовой машиной; на фиг. 3 — электрическая схема замера ускорения штампа.

Устройство включает полый корпус 1 с внутренним выступом 2 и соосно установленный с ним кольцевой штамп 3, центральный штамп 4 с выступом 5 и располо>кенными между ним и кольцевым штампом 3 упругими элементами 6 и 7, установленный в центральном штампе 4 датчик силы 8, обмотки 9 и 10, датчик перемещения 11. Элсктрическая схема устройства включает источник питания 12, выключатель 13, дифференциальный трансформатор 14 с обмотками 15 и 16. Полый корпус установлен на раме 17 базовой машины, например, катка.

Устройство работает следующим образом.

Полый корпус устанавливают на уплотненный грунт, и под действием мерной нагрузки Р центральный штамп 4 деформирует грунт на величину l. Упругие элементы б и 7 имеют первоначальное сжатие, уравновешивающее массу штампа 4 и заданную жесткость, а площадь опорной поверхности кольцевого штампа 3 значительно превосходит площадь опорной поверхности центрального штампа 4. Поэтому при действии нагрузки Р, многократно превосходящей нагрузку от массы штампа 4, кольцевой штамп 3 практически не деформирует грунт, и шток датчика перемещения (прогибомера) 11 перемещается также на величину 1, при этом вырабатывается пропорциональный перемещению электрическийй сигнал, который подается к регистрирующему прибору (не показан). Соответственно датчик силы 8 вырабатывает сигнал, пропорциональный действующей силе Р, также подаваемый к прибору. Зная величину P и 1, а также диаметр штампа 4, по известным зависимостям определяют модуль деформации грунта, а при наличии соответствующих тарировочных графиков или номограмм — плотность скелета грунта.

После снятия нагрузки штамп 4 автоматически возвращается в исходное положение и готов к следующему нагружению.

При установке корпуса 1 на базовой машине, например на раме 17 уплотняющего катка, при воздействии нагрузки Р центральный штамп 4 посредством упругого элемента 6 увлекает кольцевой штамп 3 до соприкосновения с грунтом, и далее процесс происходит аналогично описанному выше. После снятия нагрузки кольцевой штамп 3 и центральный штамп 4 под воздействием силы сжатия упругих элементов 6 и 7 возвращается в исходное

25 зо

50 поло>кение. Усилие предварительного с>катия упругого элемента 7 уравновешивает массы штампов 3 и 4. При этом нагрузка к штампу 4 может прикладываться статически или динамически.

При динамическом приложении нагрузки скорость перемещения штампа 4 при деформировании грунта переменна. Поэтому при установке на штамп 4 обмотки 9, соединяемой на момент удара с источником питания 12, в обмотке 10 будет индуцироваться переменная ЭДС, пропорциональная скорости перемещения и>тампа 4, а во вторичной обмотке 16 дифференциального трансформатора 14 будет возникать ток, пропорциональный ускорению перемещения штампа 4. Используя известное из второго закона Ньютона соотношение между. ускорением, массой штампа и действующей на него силой, можно протарировать показание прибора, соединенного с обмоткой 16, непосредственно в единицах действующей на центральный штамп 4 датчика силы. Преимущество такого способа замера — большая величина снимаемого с обмотки 16 сигнала, позволяющего обходиться без усилителя. Замыкание контактов выключателя 13 на время удара может производиться инерционным устройством (не показано). Устройство обеспечивает увеличение производительности труда и точности контроля уплотненного гру нта и может быть использовано в транспортном, автодорожном, аэродромном и гидротехническом строительстве при возведении земляных соору>кений.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля качества уплотнения грунта путем замера осадки штампа .под нагрузкой, включающее полый корпус и соосно установленный с ним кольцевой штамп, центральный штамп, установленный концентрично в кольцевом штампе, датчики нагрузки и перемещения центрального штампа и силовое приспособление, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности труда и точности измерений, кольцевой штамп выполнен отдельно от полого корпуса и установлен концентрично с ним, а центральный штамп имеет в верхней части выступ с располо>кенным между ним и кольцевым штампом упругим элементом.

2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что полый корпус выполнен с внутренним выступом, на который через упругий элемент оперт кольцевой штамп посредством образованного на нем выступа.

3. Устройство по п. 1, отл и ч а ющееся тем, что датчик нагрузки выполнен в виде датчика силы и установлен в центральном штампе.

8877!7

4. Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что датчик нагрузки выполнен в виде акселерометра.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что акселерометр выполнен в виде индуктивного датчика скорости, соединенного с обмоткой дифференциального трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 352194, кл. G 01 N 9/36, 1970.

2. Трофименков Ю. Г. и др. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов. М., «Стройиздат», 1974, с. 27 (прототип).

887717 бб б

Щ. 7

Составитель Р. Погосян

Техред А. Камышникова

Редактор Л. Павлова

Корректор Л. Исаева

Заказ 2506/14 Изд. № 694 Тираж 694 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитста СCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2