Устройство для измерения напряжений и деформаций в грунте

ОЮЗ СОВЕТСКИ ОНИ СПУБЛИ(5 р 4 Е 02 1) 1/00 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ женерно-строител нк 088.8)идетельство ССС В 7/10, 1973. тельство СССР Р 108, 1969. ОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ростовский инНый ИНСТИТУТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ В ГРУНТЕ(57) Изобретение относится к измери-тельной технике и предназначено дляиспользования в строительстве приисследовании деформативных характеристик связных грунтов в реальных условиях нагружения. Целью изобретенияявляется повьппение точности измере-,ния напряженно-деформированного состояния в массиве грунта как естест"венного, так и условно нарушенного1300090 сложения, Устройство содержит корпус1 с установленными в нем механизмомвнедрения и анкером 2, выполненнымкрестообразным., На противоположныхконцах вертикальной перекладины анкера 2 консольно закреплены тенэоэле.менты 4, на одном конце горизонтальной перекладины установлена мессдоза3, а другой взаимодействует с механизмом внедрения, Тснзоэлементы 4 имессдоза 3 могут выходить эа пределыкорпуса 1 и внедряться в грунт, Измерение напряженно-деформированногосостояния грунта осуществляют путемодновременного измерения относительного перемещениядеформации) участковгрунта опорными тензоэлементами 4 и напряжения межцуними - мессдозой 3. 1 ил.1Изобретение относится к строительству, в частности к измерениюнапряжений и деформаций в массивегрунта.Цель изобретения - повышение5точности измерения,На чертеже изображено устройствов рабочем положении, разрез.Устройство включает цилиндрический корпус 1, размещенные внутри него механизм внедрения взаимодействующий с крестообразным анкером 2,снабженным мессдозой 3 и тензоэлементами 4, и установочное приспособление 5. Механизм внедрения выполнен 15в виде винта 6, в нижней части которого закреплен рычаг 7, соединенныйшарнирно посредством шатуна 8 с одним концом горизонтальной перекладины анкера 2, установленного с возможностью горизонтального перемещенияв направляющих 9. На противоположном конце горизонтальной перекладиныанкера 2, выполненной в виде штыряс режущей кромкой, установлена мессдо 25за 3, а тензоэлементы 4 консольнозакреплены на противоположных концахвертикальной перекладины анкера 2 ирасположены в одной плоскости смессдоэой 3. Корпус 1 имеет прямоугольные отверстия в боковой поверхности для прохода тензоэлементов 4и мессдозы 3. В верхней части корпуса 1 закреплен штырь 10 с заточкойдля захвата установочного приспособления 5. Последнее выполнена в видекорпуса 11 с отверстиями для штыря10, для крепления полой установочнойштанги 12 и установки фиксатора в виде фигурного рычага 13, установленного на оси 14. Фиксатор имеет плас 2тинчатую пружину 15 для поджатия его к штырю 10, На противоположном конце рычага 13 имеется отверстие 16 для крепления троса 17. В полости установочной штанги 12 размещен торцовый ключ 8 для поворота винта 6, Тензоэлементы 4 и мессдоза 3 соединены с измерительными приборами не показаны) проводами, помещенными в кабель 19.Устройство работает следующим образом.Установочное приспособление 5 надевают на штырь 10 и блокируют с корпусом 1. С помощью установочной штанги 12 устройство погружают в заранее подготовленную скважину, выполненную по размеру корпуса 1, При этом в нерабочем положении в процессе погружения в скважину опорные тензоэлементы 4 и мессдоэа 3 находятся внутри корпуса 1 н не выступают за его боковую поверхность. Глубину погружения определяют по отметке, заранее сделанной на установочной штанге 12. Устанавливают торцовый ключ 18 на головку винта 6 механизма внедрения и, поворачивая его, внедряют в грунт тензоэлементы 4 и мессдозу 3 до упора анкера 2 в корпус 1. При этом вращательное движение винта 6 преобразуется с помощью рычага 7 и шатуна 8 в поступательное перемещение анкера 2 в направляющих 9. Опорные тензоэлементы 4 и мессдоза 3 выходят за пределы корпуса 1 через отверстия в его боковой поверхности обеспечивая в7рабочем положении надежный механический контакт с исследуемым участком грунта. Затем натягивают трос130009 пуса. Составитель Г.МартыноваТехред И.Попович Корректор М.Самборская Редактор Е.Копча Заказ 1123/29 Тираж 607 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 17, расцепляют фиксатор со штырем .10 и извлекают установочное приспособление 5 из скважины, При установке каждого последующего устройства по глубине скважины провода вкабеле 19 от предыдущих устройствудерживают в натянутом состояниивдоль. боковой поверхности скважины.После установки последнего устройства кабели 19 укладывают в траншею 10на поверхности грунта и засыпают песком для защиты от повреждения. Свободноепространство в скважине надверхним установленным устройствомна всю глубину закрывают пробкой из 15эластичного материала, например поролона.Затем грунт нагружают путем ударного поверхностного уплотнения илимашинами в соответствии с программой испытания и измеряют величинудеформации грунта.Измерение величины деформациигрунта (относительного перемещения)на базе, определяемой начальным рас стоянием между опорными тензоэлементами, осуществляют путем измерениявеличины относительного изгиба опорных тензоэлементов 4, Это достигается тем, что расположение тензопреобразователей на опорных тензоэлементах 4 и их схема соединения выбраны таким образом, что они регистрируют лишь противофазные перемещениясвязанных с ними участков грунта ине чувствительны к синфазным перемещениям.Измерение величины напряжения(давления), которое развивается придеформации грунта в объеме, заключенном между опорными тенэоэлементами 4, осуществляют мессдозой 3,которая является грунтовым динамометром,Регистрацию процесса измерения 45осуществляют многоканальной тензо 0 4метрической системой (2 канала на каждое устройство).Для извлечения устройства из скважины все операции проделывают в обратной последовательности.Измерение напряженно-деформированного состояния грунта предлагаемым устройством производят в условиях естественной работы, поскольку снятие напряжения компенсируется боковой поверхностью корпуса. При этом величина напряжения измеряется в средней части исследуемого объема грунта, что повышает достоверность и точность измерения. формула из обретения Устройство для измерения напряжений и деформаций в грунте, включающее установочное приспособление с тросом, механизм внедрения с направляющими, анкер с мессдозой, установленный в направляющих с возможностью горизонтального перемещения, и измерительные приборы, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, устройство снабжено цилиндрическим корпусом с отверстиями на боковой поверхности и опорными тензоэлемента ми, а анкер выполнен крестообразным, при этом один конец его горизонталь-. ной перекладины взаимодействует с механизмом внедрения, на другом, выполненном в виде штыря с режущей кромкой, установлена мессдоза, а на противоположных концах вертикальной перекладины консольно закреплены тензоэлементы, расположенные в одно вертикальной плоскости с мессдозой, причем механизм внедрения и анкер размещены в корпусе и установлены с возможностью выдвижения тензоэлементов и мессдозы из отверстий кор