Устройство для определения прочностных и деформативных характеристик грунта

) 2614134/29-33 явлено 06.05.7 с присоединением заявк уосударстваннмй:кемнте СССР пп делам иаобуЕуеме а етюуытив 3) Приоритет -3) Опубликовано 30,10.79.5) Дата опубликования оп 53) УДК 624,131.37(088.8) оллетень Ъе сания 30.10.79 1 72) Авторы изобретен и 3. Г. Тер-Мартиросян, Д. М, Ахпателов Ю. С. Григорьев и В, А, ТищенкоМосковский ордена Трудового Красного Знамени женерно-строительный институт им. В. В, Куйбышева) Заявит 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ И ДЕФОРМАТИВНЪХХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТА Изобретение отнооится к области строительства, а именно к приборам, используемым для определения прочностных,и деформативных характеристик грунта.Известен прибор для определения сдви. говых характеристик грунта, снабженный гидравлическим устройством для приложения нагрузки к испытуемому образцу, выполненный в виде помещенного в заполняемыи водой бак цилиндрического поплавка заданного водоизмещения и связанного тросом с оооймой испытуемого образца 111.Основным недостатком этого прибора является отсутствие механизма, изменяющего уровень воды в баке в строго заданном режиме, что не позволяет осуществить плавное или ступенчатое нагружение, изменяющееся в широких, строго заданных пределах, с различными строго выдержи ваемыми скоростями, что приводит к сни 20 жению точности определения прочностных я деформативных характеристик грунта при значительной трудоемкости процесса нагружения, требующего постоянного контроля за количеством и скоростью подачи воды в бак.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения прочностных и деформативных характеристик грунта, со. держащее опорную раму, цилиндр со штоком, соедпненчым с противовесом в вид сегментного рычага с подвешенным к нему грузом, измерительные приборы 121.Однако известное устройство не позьо ляет осуществить плавное, без рывков приложение к исследуемому образцу грунта постоянной нагрузки, обеспечить плавно. или ступенчатое ее изменение в широких, строго заданных пределах, с различнымч строго выдерживаемыми скоростямн, что приводит к снижению точности определени прочностных и деформативных характеристик грунта при значительной трудоемкости процесса нагружения, производящегос: вручную, и постоянном контроле за харак тепом нагружения. Кроме того, устройств. не позволяет моделировать фильтрационные процессы в грунтовых массивах, например прп изучении влияния режима грунтовых вод на ус;ойчивость оползневых склоноВ.Целью изобретения является расшир - ние области применения устройства и повышение точности измерений.Цель достигает.я тем, что устройство, содержащее опорную раму, цилиндр со штоком, соединенным с противовесом в виде сегментного рычага с подвешенным к нему грузом, измерительные приборы, снаб.жается стойкой и смонтированным на цей зубчать 1 м приводным колесом, выполнен цым с радиальными прорезями, переливцым сосудом с гибкими трубопроводамн, свободно подвешенным посредством оси на 5 зубчатом колесе, причем ось установлена с возможностью перемещения в прорези зубчатого колеса, а противовес выполнен в виде резервуара с жидкостью, соединенного трубопроводом с переливным сосудом. 10На чертеже изображено предложенное устройство.В цилиндр 1, закрепленный на опорной раме 2, помещен шток 3, соединенный с помощью траверсы 4 и троса 5, передающих нагрузку на шток 3 через шарнир б, с противовесом, состоящим из сегментного рычага 7 с подвеше 1 гцым к нему грузом в ви;1 е резервуара 8 с жидкостью и сообщающегося г:1 бким трубопроводом 9 с переливным сосудом 10, снабженным гибким трубопроводом 1 для подачи жидкости и гибким трубопроводом 12 для ее сброса и свободно подвешенным ца оси 13, закрепленной с возможностью перемещения в прорези И, выполненной по диаметру зубчатого колеса 15, Зубчатое колесо 15 смонтировано ца стойке 1 б с возможностью перемещения по вертикали и приводится во вращение электродвигателем 17 с коробкой скоростей, Ве- зо личина передаваемой на образец нагрузки фиксируется манометром 18. Через трубопровод 19 и кран 20 устройство подкл:очается к насосу, а через трубопровод 21 и крац 22 - к домкрату, 35Устройство работает следующим образом.При открытом кране 20 11 асосом подается масло по труоопроводу 19 в ци:шцдр 1 и заполняет его полностью. Давление в 4 цилиндре 1 уравновешивается противовссом в виде сегментного рычага 7 с подвешенным к нему резервуаром 8 с жидкостью, сообщающимся гибким трубопроводом 9 с переливцым сосудом 10 и заполненным 45 жидкостью настолько, чтобы уравновесить давление в цилиндре 1, передающееся 1 ю трубопроводу 21 при открытом кргцс 22 домкрату, что достигается выбором соотетствующего положения переливпого со судаО по высоте. Таким образом осущестляется загружение образца грунта постоянной,нагрузкой.При необходимости приложения к образцу грунта нагрузки, изменяющейся в 55 широких, цо строго заданных пределах, с различными, но строго выдерживаемы ми скоростями, зубчатое колесо 15 монтируется на стойке 1 б и ось 13, на которой свобод. но крепится переливной сосуд 10, закрепля О ется в прорезизубчатого колеса 15 так, чтобы уровень жидкости в сообщающихся резервуаре 8 с жидкостью и переливцом сосуде 10 при крайних верхнем и нижнем положениях переливного сосуда 1 О соотвегствовал заданным максимальной и минимальной нагрузкам. После этого включается электродвигатель 17 с коробкой скоростей, вращающий зуочатое колесо 15 с заданной скоростью, В переливной сосуд 10 по подающему трубопроводу 11 непрерывно подается жидкость для поддержания ее постоянного уровня в переливном сосуде О. Излишки воды удаляются через трубку 12 для сброса жидкости. По принципу сообщающихся сосудов уровень жидкости в резервуаре 8 и переливном сосуде 10 будет одинаков, причем объем жидкости в пере ливном сосуде 10 поддерживается постоянным, а в,резервуаре 8 меняется с заданной скоростью в зависимости от перемещения переливного сосуда 10. Таким образом, объем жидкости в резервуаре 8, а следовательно, и нагрузка на образец грунта будут уменьшаться при опускании переливного сосуда 10 в крайнее нюкнее положение и соответственно увеличиваться при поднятии переливного сосуда 10 в крайнее верхнее положение.При ступенчатом и 11 гру 1 кении электродвигатель 17 с коробкой скоростсй поворачивает с заданной скоростью зубчатое колесо 15 со свободно закрепленным на цем переливцым сосудом 10. Электродвигатель с коробкой скоростей выключается при достижении заданной Величины нагрузки, которая выдерживается трсоуемое время, после чего процесс цагр жеция может быть продоляен до следующей ступе:1 И нагрузки.При цеобходцмост 11 моделирования фильтрационных процессов устройство через трубопровод 21 и крач 22 подключается к прибору с установленным в цем образцом грунта, к торцу которого с необходимым давлением, изменяющимся в заданном режиме, подается вода.Устройство позволяет с высокой точностью определять прочностные и дсформативные хара 1 сгеристики грунта при шгироком диапазоне изменения прикладываемых по раз,тичным законам нагрузок, а также моделировать фильтрационные процессы в грунтовых массивах.Формула изобретенияУстройство для определения про 1 ностцых и деформативных характеристик грунта, содержащее опорну 1 о раму, цилиндр со штоком, соединенным с противовесом в виде сегментного рычага с подвешенным к нему грузом, измерительныеприборы, о тличающсеся тем, что, с цельо расширения области применения и повышения точности измерений, очо снабяено стойкой и смонтированным,ца,цей зубчатым приводным колесом, выполненным с радиальными прорезями, переливным сосудом с гибкими трубопроводами, свободно подве694812 Составитель В. Латушкинпрякова Техред Н. Строганова Корректор С. Файн Редактор Заказ 967/1159 Изд.601 Тираж 1090НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобрет113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 одписное ткрыткй й и. Харьк. фил. пред. Патент шенным посредством оси на зубчатом колесе, причем ось установлена с возможностью перемещения в прорези зубчатого колеса, а противовес выполнен в виде резервуара с жидкостью, соединенного трубопроводом с переливным сосудом. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР111292, кл. 6 01 Х 310, 1956.5 2. Авторское свидетельство СССРМ 27 б 4 О, кл. 6 01 1 ч 3110, 1969.