Устройство для определения прочностных свойств грунтов

(61) Дополнит (22) Заявлено ное к авт. свид-ву06,77 (21) 2498848/3 02 З 1/О 01 М 3/2 рисоединением заявкиосударственныи комитетСовета Министров СССРоо делам изооретенийи открытий 23) Приорит 53) УДК 624.131.Опублико Дата опу но 25,11,78,Бюллетень Чо исания 28.11.7 ликова(72) Авторы изобретения Государственный дорожный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт "ГипродорНИИ"(71) За явител ЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧ СВОЙСТВ ГРУНТОВ(54) У НЫХ 2 Изобретение относится к области исследований строительных свойств грунтов, в частности к устройствам для определения их прочностных свойств.Известны устройства для определения прочностных свойств грунтов, содержащие станину, разрезную обойму для грунтов, измерительные и силовые приспособления 1.Однако эти устройства не ооеспечивают определения прочностных свойств грунтов в условиях сложного напряженного состояния.Известно наиболее близкое по технической сущности к предлагаемому изобретению устройство для определения прочностных свойств грунтов, содержащее станину, контейнер для грунтов с кольцевым штампом, штангу с крыльчаткой, жестко закрепленной в цилиндрическом кольце, между лопастями которой установлены секторные штампы, измерительные и силовые приспособления 2 .Однако известное устройство не обеспечивает сложного напряженного состояния, так как боковая пригрузка, моделирующая собственный вес грунта с помощью кольцевого штампа, и центральная нагрузка, моделируюцгая вес сооружения с помощькт секторных штампов, действуют по одной оси.Цель изобрстения повышение точности определения прочностных характеристик путем обеспечения условий сложного несим-метричного напряженного состояния.Для этого устройство, содержащее станину, контейнер для грунтов с кольцевым штампом, штангу с крыльчаткой, жестко зак репленпой в цилиндрическом кольце, между лопастями которой установлены секторные 1 оо штампы, измерительные и силовые приспособления, снабжено механизмом поворота контейнера, выполненным в виде взаимодействующих между собой шестерен, а контейнер - горизонтальными полуосями, посред- ,ством которых он закреплен на станине,при этом одна из 1 пестерен смонтирована на станине, а другая -- на одной из горизонтальных полуосей.На чертеже изображено устройство дляопределения прочностных свойств грунтов, 20 оощии ВидУстройство состоит из станины 1, контейнера 2 для грунтов с кольцевым штампом 3, птанги 4 с крыльчаткой 5, жестко закрепленной г цилиндрическом кольце 6,между лопастями которой установлены секторные штампы 7. Механизм поворота контейнера выполнен в виде взаимодействующих между собой шестерен 8 и 9. Контейнер снабжен горизонтальными полуосями О, посредством которых он закреплен на станине, при этом шестерня 8 смонтирована на станине, а шестерня 9 на одной из горизонтальных полуосей 10, В стенке контейнера выполнено отверстие 11, которое закрывается пробкой 12. Для создания и замера усилия задавливания крыльчатки 5 в грунт устройство снабжено винтовым домкратом 13 с динамометрическим кольцом 14, Для создания давления на секторные штампы 7 устройство снабжено винтовыми домкратами 15 с динамометрическими кольцами 16. Гидравлический домкрат 17 связан силовой рамой 18 с кольцевым штампом 3. Шестерня 8, смонтированная на станине, выполнена с рукояткой 19 и храповиком 20. На шестерне 9 нанесены градусные деления. Крутящий момент задается посредством нагрузочного приспособления, снабженного установленным на штанге 4 силовым диском 21, тросиком 22, блоком 23 и грузами 24.Устройство работает следующим образом, Контейнер 2 с грунтом совместно с дом-, кратом 17 и силовой рамой 18 путем вращения шестерни 8 поворачивается на определенный угол. Величина угла устанавливается по делениям на шестерне 9 и фиксируется с помощгяо храповика 20. Если угол меньше 45, пробкой закрывают отверстие 11 в стенке контейнера, а отверстие в кольцевом штампе 3 оставляют свободным. Если угол большс 45, пробкой 12 закрывают отверстие в кольцевом штампе, а отверстие 11 в стенке контейнера остается свободным.С помощью гидравлического домкрата 17 на кольцевой штамп 3 передается давление, моделирующее нагрузку от сооружения.Крыльчатка 5, жестко закрепленная на цилиндрическом кольце б, вместе с секторным штампом 7 устанавливается на поверхность грунта. С помогцыо винтового домкрата 15 и динамометрических колец 16 на секторные штампы передается давление, моделирующее нагрузку от собственного веса грунта. После создания в грунте требуемого напряженного состояния крыльчатка 5 с помощью штанги 4 и винтового домкрата 13 задавливается в грунт. На тросик 22, перекинутый через блок 23, надеваются грузы 24, которые через силовой диск 21 и штангу 5 4 создают крутящий момент на крыльчатке.Сопротивляемость грунта сдвигу определяется по формуле.Эксперимент повторяют при другой нагрузке на секторные штампы и получают 10новое значение сопротивляемости сдвигу.Составляя и решая систему уравнений. полученных в результате двух опытов, находят значения прочностных характеристик.Использование предлагаемого устройства в практике инженерно-геологических изыс каний позволит с большей точностью и надежностью определять прочность грунтов и устойчивость оснований сооружений, откосов, склонов и т. п.20Формула изобретенияУстройство для определения прочностных свойств грунтов, содержащее станину, контейнер для грунтов с кольцевым штам пом, штангу с крыльчаткой, жестко закрепленной в цилиндрическом кольце, между лопастями которой установлены секторные штампы, измерительные и силовые приспособления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения прочностных характеристик путем обеспечения условий сложного несимметричного напряженного состояния, устройство снабжено механизмом поворота контейнера, выполненным в виде взаимодействующих между собой шестерен, а контейнер - горизонтальными полуосями, посредством которых он закреплен на станине, при этом одна из шестерен с ионтирована на станине, а другая - на одной из горизонтальных полуосей.Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:1. Чаповский Е. Г. Инженерная геология, М Высшая школа, 1975, с, 2 4.2. Научно-технический отчет по темеНИР РД - О - 76, раздел б. Исследовать и 45разработать метод оценки прочности земляного полотна с целью повышения его надежности, М Государственной регистрации 76078630, М., ГипродорНИИ, 1976.633977 г псу чшки удар по д13035, М илиал ППП митета Сове етений и оРву шская Ужгород,ственного к елам изоб осква, ЖПатент,Редактор А. МорозовЗаказ 6729/30ЦНИИПИ Гос Составитель В. ЛаТекред О 1 тговаяТираж 777 Корректор Е ДичинсПодписноета Министров СССРткрытийнаб., д. 45ул. Проектная, 4