Устройство для испытания грунтов

>964050

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сооетских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.12.80 (21) 3253443,29-33 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.10.82. Бюллетень ¹ 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.82 (51) М.Кл.з Е 02 D 1 00

Государствеммык комитет (53) УД К 624.13 1.376 (088.8) ло лелам изобретений и открытий

"»«. «» (72) Авторы .изобретения

А. П. Екимов, Н. М. Карпов и Ю. Л. Сирота

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени, - научно-исследовательский институт гидротехники;:: им. Б. Е. Веденеева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ

Изобретение относится к области строи.тельства и предназначено для определения прочностных и деформационных характеристик грунтов в полевых условиях.

Известно устройство для испытания грунтов в скважине, содержащее секционную рабочую камеру с эластичной оболочкой, состоящую из отсеков и мерной емкости, снабженной дистанционным датчиком уровня, систему подачи давления и измерительные приборы 11).

Недостатком этого устройства является ограниченный диапазон исследования грунта.

1-1аиболее близким техническим решением к описываемому изобретению является устройство для испытания грунтов, во<лючающее круглый штамп со штоком, эластичный баллон в виде тороида, диск с отверстиями, источник давления, анкеры н измерительные приспособления f2).

Недостатком этого устройства также является ограниченный диапазон исследований грунтов.

Цель изобретения — расширение диапазона исследований.

Достигается цель тем, что известное устройство для испытания грунтов, включающее круглый штамп со,штоком, эластичный баллон в виде тороида, диск с отверстиями, источник давления, анкеры и измерительные приспособления, снабжено кольцевым штампом, траверсой и концентрично установленными внутренним, средним и наружным сильфонами, соединенными с источником давления, при этом круглый штамп соединен с внутренним сильфоном и размещен внутри кольцевого штампа, средний сильфон соединен с эластичI0 ным баллоном с возможностью образования общей кольцевой полости, а наружный — с кольцевым штампом, траверса закреплена на анкерах, а диск с отверстиями размещен между траверсой и сильфонами.

15 На чертеже показано устройство, общий вид.

Устройство для испытания грунта состоит из трех сильфонов 1, 2 и 3, помещенных один внутри другого, верхнего опорно20 го диска 4, кольцевого штампа 5 и центрального круглого штампа 6, резиновой оболочки 7, имеющей форму тороида, направляющего штока 8, репулировочной гайки 9, трубопроводов для рабочего реагента

25 и 12, соединенных с каждой полостью нагрузочного приспособления — сильфонов, центрирующего приспособления, включающего анкеры 13 и траверсу 14, Кольцевой штамп 5 имеет центрирующие

30 кромки 15.

964050

Устройство работает следующим образом.

На выравненной поверхности грунта на фиксированном расстоянии друг от друга бурят две скважины и устанавливают в них анкеры 13, на которых монтируют травсрсу 14. Используя траверсу с анкерами как центрирующее приспособление, при помощи бура отделяют от массива грунта целик и устанавливают на него устройство, причем перед установкой устройства на поверхность штампа 6 наносится слой быстротвердеющего клея.

Устройство позволяет проводить испытание грунта в условиях: одноосного сжа- 15 тия, одноосного растяжения, сжатия по оси целика с боковым давлением, растяжения вдоль оси целика при наличии бокового давления, срез массива грунта по конической поверхности. 20

При испытании целика грунта в условиях осевого сжатия и бокового давления отвинчивают гайку 9 и освобождают шток

8. Создают давление в полости центрального сильфона 1 и в полости бокового дав« лепил, образованной эластичной оболочкой 7, центральным 1 и средним 2 сильфонами. Усилие сжатия на целик возникает за счет давления на круглый штамп 6 и растяжения центрального сильфона 1. ЗО

Испытание целика грунта в условиях осевого растяжения и бокового давления производится следующим образом.

Шток при помощи гайки 9 прикрепляют к верхнему диску 4, снимают с анкеров 13 траверсу 14 и создают давление в кольцевой полости, образованной крайним 3 и средним 2 сильфонами и в полости бокового давления.

При этом давление в кольцевой полости 4о м счет упругой деформации сильфонов 2 и

3 и жесвкой связи диска 4 со штоком 8 и штампа 6 создает в целике усилие растяжения.

Указанные выше возможные схемы одноосного нагружения являются частными случаями описанных схем нагружения целика грунта. Создание этих схем нагружения производится при отсутствии давления 5О в полости бокового давления.

После проведения испытания целика грунта по указанным схемам нагружения приступают к испытанию массива грунта на срез. При этом закрепляют траверсу 14 к анкерам 13 и создают возрастающее давление в полости бокового давления. Расширение эластичной оболочки 7 выпирает грунт за пределы кольца своего штампа 5 с образованием конической поверхности среза.

Таким образом, устройство позволяет испытывать грунты в условиях при различных схемах нагружения. При этом по одной из главных осей могут быть созданы как сжимающие, так и растягнвающие напряжения.

Кроме того, устройство позволяет испытьФвать грунты на сдвиг.

Расширение схемы нагружения позволяет более точно определять характеристики прочности и деформируемости испытывас мого грунта.

Формула изобретения

Устройство для испытания грунтов, включающее круглый штамп со штоком, эластичный баллон в виде тороида, диск с отверстиями, источник давления, анкеры и измерительные приспособления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона исследований, оно снабжено кольцевым штампом, траверсой и концентрично установленными внутренним, средним и наружным сильфонами, соединенными с источником давления, при этом круглый штамп соединен с внутренним сильфоном и размещен внутри кольцевого штампа, средний сильфон соединен с эластичным баллоном с возможностью образования общей кольцевой полости, а нару к. ный — с кольцевым штампом, траверса закреплена на авкерах, а диск с отверстиями размещен между траверсой и сильфонами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 221364, кл. Е 02 D 1/00, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР № 663775, кл. Е 02 D 1/00, 1976.

9640 ЬО

Л Млею;%у

7Г 1 < фо/ле, ж

lode хам. с,г 7 Wb

Составитель Р. Погосян

Техред А. Камышникова Корректор С. Файн

Редактор О. Филиппова

Тип. Харьк. фнл. пред. сПатентэ

Заказ 1024/757 Изд. № 235 Тираж 711 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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