Устройство для определения механических характеристик грунта

О П И С А Н И Е (11) 483592ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕГЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик61) Дополнительное к авт. свид-ву 1) М. Кл. б 011 1/О 22) Заявлено 21.09,73 (21) 1959671/29-33с присоединением заявки23) ПриоритетОпубликовано 05.09.75, Бюллетень33Дата опубликования описания 19.12.75 Государственныи комнте Совета Министров ССС(088,8) па делам изобретен и открытий Авторыизобретен В. В. Лушников, В. Б. Швец, О. Н, Жидков(71) Заявител ральский ордена Трудового Красного Знамениинститут им. С. М. Кирова ОЙС 54 ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХРАКТЕРИСТИК ГРУНТА ения сдвической повышени изобретения является Изобретение относится к установкам для определения характеристик сопротивления мерзлых и оттаивающих грунтов сдвигу в скважинах и может быть использовано в области инженерно-геологических изысканий для строительства.Известно устройство для определения механических характеристик грунта в скважине, включающее механизм смещения и рабочий орган с эластичной оболочкой, окруженной продольными секционными элементами с поперечными лопастями.Недостатком этого устройства является рас. положение всех лопастей продольных элементов в одной плоскости, что вызывает снижение точности измерений при испытаниях за счет образования зубчатой цилиндрической поверхности сдвига при смещении рабочего органа установки вдоль скважины. Такое отклонение фактической формы поверхности среза от идеальной цилиндрической поверхности, предусматриваемой расчетной схемой при обработке результатов опыта, снижает точность измерений и проявляется, в частности, при проведении испытаний в слабых грунтах, а также при испытаниях вечномерзлых и сезоннопромерзающих грунтов с оттаиванием, приводящим к резкому их ослаблению. точности измерении за счет обеспечга грунта по сплошной цилиндриверхности.Поставленная цель достигается тем, что5 лопасти любой пары смежных продольныхэлементов рабочего органа рамзещены наразных уровнях со взаимным перекрытием.На фиг. 1 изображен предложенный рабочий орган установки, общий вид; на фиг, 2 -10 то же, в исходном положении, поперечныйразрез; на фиг. 3 - то же, в момент максимального расширения рабочего органа, поперечный разрез.Установка включает механизм смещения15 (ца чертеже не показан), устанавливаемый наповерхности земли и рабочего органа, опускаемого в заранее пробуренную скважину.Рабочий орган включает несущую трубу 1,эластичную оболочку 2, продольные секцион 20 ные ребристые элементы с взаимно перекрывающимися лопастями 3, раздвигаемые эластичной оболочкой, ограничительные фланцы4, 5, наружные резиновые кольца 6, нагревательные элементы 7, датчики 8 температуры25 и влажности. Рабочий орган соединен с источником воздушного давления и электроизмерительной аппаратурой (на чертеже не показаны) соединительным шлангом 9,Рабочий орган опускается в скважину, где30 фиксируется механизмом смещения, Для мерзлых грунтов производится оттаивание грунта вокруг рабочего органа нагревательными элементами 7 на необходимую величину. Температура в ходе прогрева контролируется по показаниям датчика 8. Затем в раоочий орган подается давление и секционные продольные кольцевые элементы своими взаимно перекрывающимися лопастями 3 внедряются в грунт, а резиновые наружные кольца б прижимаются к стенке скважины, создавая нормальное к поверхности среза давление, Наружная ширина лопастей принимается с таким расчетом, чтобы при расширении продольных элементов и внедрении лопастей в грунт обеспечить перекрытие зазора между краями смежных лопастей. Далее производят сдвиг грунта усилием механизма смещения со срезом грунта по цилиндрической поверхности и заданным нормальным давлением к поверхности среза, которое контролируется по манометру (на чертеже не показан).Отсутствие зазоров между лопастями продольных секционных элементов обеспечивает образование заданной цилиндрической поверхности среза. Разрез цилиндрической поверхности определяется: по диаметру - положением внедренных взаимно перекрывающихся лопастей (датчиком линейных перемещений - на чер теже не показан), а по высоте - высотойребристых продольных элементов.После испытания грунта усилие в механизме смещения и давление в полости рабочего органа уменьшают до нуля, рабочий орган из влекают из скважины. Предмет изобретения15Устройство для определения механическиххарактеристик грунта в скважине, включающее механизм смещения и рабочий орган с эластичной оболочкой, окруженной продоль ными секционными элементами с поперечными лопастями, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, лопасти любой пары на смежных продольных элементов рабочего органа размещены на разных 25 уровнях со взаимным перекрытием.483592 Рыг 1 Составитель Ю. Лямин Техред Т. Курилко Корректор А. Галахова Редактор И. Квачадзе Типография. пр, Сапунова, 2 Заказ 3018/2 Изд. Мо 964 Тираж 902 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5