Устройство для определения сопротив-ления грунта вдавливанию наконечника

Союз Советских Сфциалистинеских Республик(22) Заявлено 020779 (21) 2786194/29-33с присоединением заявки МВ(51)М К 3 Е 02 О 1/02. Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий. 381(0888) Дата опубликования описания 300381(72) Авторы изобретения Государственный институт па проектиров нию и фундаментов "Фундаментпроект"(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА ВДАВЛИВАНИ 0 НАКОНЕЧНИКАУстройство относится к строитель- ству, в частности к технике, регистрирующей величину сопротивления грунта вдавливанию зондирующего накоцечника, и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях в строительстве.Известно устройство для исследования физико-механических свойств грунта статическим зондированием, включающее корпус, выполненный в виде силового цилиндра с поршнем, наконечник, силовое приспособление, привод и измерительные приборы 1 Корпус состоит из сменных камер, имеющих 15 переменное поперечное сечение, в каждой из которых установлен.ступенчатый поршень. Зная характеристику исследуемого грунта, подбирают соответствующую сменную камеру, переклю чая регистрирующие манометры о достижении предельных показаний.Недостатком указанного устройства является большая трудоемкость работы, связанная с заменой съемных камер и неточностью показаний измерений.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определений сопротивления грунта вдавливанию на- ЗО конечцика, содержащее внешнюю штангу с втулкой и установленную в ней внутреннюю штангу, имеющую на одном конце конус, а на другом опорный элемент, механизм передачи усилий, состоящий иэ установленных коаксиально отцосительно друг друга гидравлических цилиндров, причем поршень нижнего цилиндра взаимодействует с втулкой внешней штанги, а поршень верхнего цилиндра - с опорным элементов малого цилиндра,. индикаторы усилий, .гид" равлически связанные с полостямицилиндров Г 2Недостатком устройства является то, что оно расчитано для работы с высокими нагрузками и не может регистрировать малые нагрузки, и, соответственно, малый диапазон исследования грунтов,а,также невозможность определять наличие и характеристику прослоев слабых грунтов.Цель изобретения - повышение точности исследований как слабых, так и плотных прослоев грунта.Указанная цель достигается тем, что устройство для определения сопротивления грунта вдавливанию на-, конечника, содержащее, внешнюю штангу с втулкой и установленную в нейвнутреннюю штангу, имеющую на одномконце конус, а на другом опорныйэлемент, механизм передачи усилий,состоящий из установленных коакснально относительно друг друга гидравлических цилиндРов, пРичем поршень нижнего цилиндра взаимодействует с втулкой внешней штанги, апоршень верхнего цилиндра - с опорным элементом малого цилиндра, индикаторы усилий, гидравлически связанные с полостями цилиндров, снабженодополнительным индикатором давленияи гидравлическим цилиндром с подпружиненным поршнем, причем индикатордавления гидравлически связан соштоковой полостью цилиндра, бесштоковая полость которого связана с полостью верхнего цилиндра.На чертеже схематически изображено устройство для определения сопротивления грунта вдавливанию нако- . 2 Онечника,Устройство состоит из трубы 1,внутри которой смонтирован стержень2, к которому на резьбе присоединенконус 3, вэаимодействунщий с трубой1. На верхней части трубы 1, на резьбе, установлена сфера 4, свободноопирающаяся на основание 5. Сфера 4взаимодействует с большим поршнем 6,перемещающимся внутри цилиндра 7,снабженного большим фланцем 8, присоединенным болтами 9 к основанию 5Внутри большого Фланца 8 выполненканал 10, к которому с помощью штуцера 11 присоединен манометр 12, расчитанный на измерение большихусилий сопротивлений трения грунтапо боковой поверхности трубы 1. Канал 10 сообщается с полостью цилиндра 7. На свободном конце стержня 2 смонтирована сфера 13, свободно установленная на большом фланце 8. Сфера 13 взаимодействует с ма.лым поршнем 14, установленным в цилиндре 15, который снабжен малымФланцем 16, связанным с большим фланцем 8 болтами 17. В малом фланце 16выполнен канал 18, к которому с помощью штуцера 19 присоединен манометр 20, рассчитанный на измерениесопротивления вдавливанию конуса 3,Канал 18 сообщается с полостьюцилиндра 15.На свободном конце штуцера 19смонтирована крышка 21, снабженнаяцентральным отверстием и установленная на корпусе 22, в полости которогоустановлен запорный поршень 23,одинконец которого взаимодействует супорным кольцом 24, установленнымв корпусе 22, на другом конце установлена пружина 25, взаимодействующая с регулируемым винтом 26 корпу-,са 22, Регулируемый винт 26 выполнен с отверстием для выхода воздуха.В корпусе 22 выполнен канал 27,сообщающийся с полостью корпуса 22 , 65 с одной стороны и штуцером 28 измен рительного манометра 29 с другой стороны, Манометр 29 иМеет большую цену деления и рассчитан на измерение малых усилий на конусе в слабых грунтах,Устройство работает следующим образом.Усилие от сопротивления грунта .по боковой поверхности трубы 1 передается через основание 5 и сферическую поверхность 4 в цилиндр 7 и фиксируется с достаточной точностью манометром 12. При прохождении конического наконечника в прослойках слабых грунтов усилие от сопротивления грунта погружению конического наконечника 3 передается через стержень 2 и сферическую поверхность 13 в цилиндр 15 и фиксируется манометрами 20 и 29, Манометры работают параллельно до тех пор, пока конический наконечник 3 достигает более плотных грунтов. Когда он их достигнет, давление в цилиндре 15 увеличивается и превышает усилие, на которое отрегулирована пружина 25, при этом, перемещаясь, поршень 23 закрывает канал 27 и отключает манометр 29.При дальнейшем прохождении конического наконечника 3 .через слабые грунты давление в цилиндре 15 падает, поршень 23 под действием пружины 25 открывает канал 27 и манометр 29 вновь включается в работу.Таким образом, в измерительномустройстве при прохождении коническим наконечником слабых прослоекгрунта каждый раз в автоматическомрежиме включается манометр 29, имеющий большую цену деления, что позволяет точно определять по глубине расположение прослоек слабых грунтов,а также их характеристику,Использование изобретения позволяет избежать ошибок при определении оптимальных значений глубин заложения оснований в процессе проектирования сооружений, что в свою очередьсоздает предпосылки к предотвращениювозникновения возможных аварий ссооружениями, если бы их основаниявследствии недостаточных проведенныхизысканий были заложены на прослойках.слабых грунтов,Таким образом, эффект от использования выражается в более точнойоценке грунтовых условий, что приводит к удешевлению строительстваи исключает возникновение аварийсооружений построенных на слабыхгрунтах,формула изобретенияУстройство для определения сопротивления грунта вдавливанию наконечника, содержащее внешнюю штангу с/36 Тираж 693 Подписное И П "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 фил втулкой и установленную в ней внутреннюю штангу, имеющую на одном конце конус, а на другом опорный элемент,механизм передачи усилий, состоящийиз установленных коаксиально относительно друг друга гидравлических цилиндров, причем поршень нижнегоцилиндра взаимодействует с втулкойвнешней штанги, а поршень верхнегоцилиндра - с опорным элементом малогоцилиндра, индикаторы усилий,гидравлически связанные с полостями цилинд-.ров, о т л и ч аю щ е е с я тем,что, с целью повышения очности исследований как слабых, так н плотных прослоев грунта, оно снабжено дополнительным индикатором давления игидравлическим цилиндром с подпружиненным поршнем, причем индикатордавления гидравлически связан соштоковой полостью цилиндра, бесштоковая полость которого связана сполостью верхнего цилиндра. источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 414516 кл. Е 02 О 1/02 1971 в2. Патент США Р 389442 б,кл.73-82,1975 прототип),