Устройство для определения прочностных характеристик грунта

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 1962436 ф ф У"(22) Заявлено 06.05.80 (21) 2921757/29-33с присоединением заявки Но -(23) ПриоритетОпубликовано 300982, Бюллетень Мо 36Дата опубликования описания 30.09.82 51) М. Кп.з Е 02 0 1/02 Государственный. комитет СССР ло дедам изобретений и открытий(71) Заявитель сковский ордена женерно-строите) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТН ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТАостигаетс пределени Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам для определения прочностных характеристик грунта, и может быть использовано при инженерно-строительных изысканиях.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения прочностных характеристик грунта, включающее приспособление для создания вертикальной нагрузки, верхнюю и нижнюю секции грунтоприемной камеры с кольцевой вставкой между ними, снабженной зубьями, механизм поворота, связанный с кольцевой вставкой, и измерительные приспособления 1 1).Недостатком известного устройст-. ва является отсутствие возможности определения прочностных характеристик грунтов при нескольких отличных друг от друга по величине, но строго постоянных скоростях деформирования, т.е. определения параметров 1 пиковой и остаточной прочности, необходимых для расчетов устойчивости и прогнозирования смещения природных склонов и искусственных откосов из-за использования в конструкции устройства тонких гибких тяг, соедин.яющих кольцевую"вставку с мерудового Красного Зн ный институт им. В.В ханизмом. поворота, которые сильно деформируются, вытягиваясь в процессе испытаний, особенно при исследовании грунтов, обладающих высокими прочностными свойствами, к образцам которых прикладываются большие нагрузки. Наличие сильно деформируемого связующего звена между кольцевой вставкой и механизмом поворота является причиной недостаточной точности определения прочностных характеристик, Кроме того, в известном : устройстве отсутствует жесткий силоизмеритель, собственные деформации которого на несколько порядков (в 10 и более раз) меньше, чем деформации среза исследуемых образцов грунта.В механизме поворота известного устройства отсутствует также приспособление, задающее постоянные, но различные по величине скорости деформирования, вследствие чего невозможно прддержание скоростей вращения кольцевой вставки постоянными,Цель изобретения - расширение диапазона исследований и повышение точности измерений,.Поставленная цель д я тем что в устройстве для о япрочностных характеристик грунта,включающем грунтоприемную камеру,образованную верхней и нижней секциями и размещенной между ними кольцевой вставкой е зубьями на своейвнутренней поверхности, механизм 5поворота с тягой и измерительныеприспособления, тяга выполнена ввиде зубчатой рейки, а внешняя цилиндрическая поверхность кольцевойвставки - зубчатой, причем зубчатаярейка и внешняя поверхность кольцевой вставки взаимодействует междусобой.Деформация тяги, выполненной ввиде массивной зубчатой рейки и силоизмерителя в виде трубчатого тензодинамометра, ничтожно малы по сравнению с деформациями среза грунтового образца. Нагружающий механизмпозволяет обеспечить ряд постоянных, но различных по величине скоростей деформирования.На фиг1 показано предлагаемоеустройство, вертикальный разрез; нафиг,2 - то же, горизонтальный раэрез,Грунтоприемная камера устройствавыполнена из верхней 1 и нижней 2закрепленных от вращения секций срасположенной между ними кольцевой ЗОвставкой 3, имеющей возможность свободно вращаться, на внутренней цилиндрической поверхнобэи которойвыполнены прямоугольные зубья 4, ана наружной - обычная треугольнаязубчатая нарезка 5. На сплошной цилиндрический образец б грунта череззафиксированный от вращения рифленый перфорированный штамп 7 с помощью гидродомкрата 8 передается вертикальная нагрузка. Скорость деформирования задается с помощьюмеханизма поворота, соединенного скольцевой вставкой 3 жесткой рейкой 9, установленной в направляющих10 и соединенной с силоизмерителем11, который крепится к винт-гайке 12, соединенной с редуктором 13и электродвигателем 14. Образец бгрунта фиксируется от поворота рифФ.леными перфорированными штампом 7 50и основанием 15. Вертикальные де формации образца грунта замеряются стрелочным индикатором 16, а горизонтальные - индикатором 17. Сипоизмеоитель 11 подключается к 55контрольно-измерительной аппаратурес помощью разъема 18.Устройство для определения прочностных характеристик грунта работает следующим образом. 60На нижнюю неподвижно закрепленнуюсекцию грунтоприемной камеры 2 с рифленым перфорированным основанием 15устанавливается кольцевая вставка 3,на внутренней цилиндрической поверх ности которой выполнены прямоуголь ные зубья 4 для зацепления грунта образца б вставкой 3 при ее вращении. Затем устанавливается верхняя, крепящаяся от вращения секция грунтоприемной камеры 1Заранее приготовленный сплошной цилиндрический образец б исследуемого грунта помещается вгрунтоприемную камеру, при этом в него врезаются прямоугольные зубья 4 кольцевой вставки 3Сверху на образец б грунта устанавливается передающий вертикальную нагрузку и зафиксированный от вращения рифленый перфорированный штамп 7, который совместно с рифленым перфорированным основанием 15 закрепляет образец 6 грунта от прокручивания.Собранная грунтоприемная камера с образцом 6 грунта устанавливается под гидродомкрат 8, при этом зубья 5 на наружной цилиндрической поверх- ности кольцевой вставки 3 входят в зацепление с зубьями жесткой зубчатой оейки 9.К рифленому перфорированному штампу 7 прикладывается вертикальная нагрузка, в редукторе 13 устанавливается передаточное числЬ, соответствующее требуемой скорости деформирования, включается двигатель14. Производится деформирование образца б грунта с заданной, строго выдерживаемой постоянной скоростью. Величина возникающего при этом сопротивления грунта срезу фиксируется силоиэмерителем 11.Использование предлагаемого изобретения позволит расширить диапазон определяемых параметров прочности, повысить точность определения прочностных характеристик, необходимых для расчетов устойчивости различных инженерных сооружений, природных г склонов и искусственных откосов, в результате обеспечения возможности проведения испытаний при различных, но строго постоянных по величине скоростях деформирования за счет того, что наружная цилиндрическая по.1 верхность кольцевой вставки выполнена с зубьями, а механизм поворота связан с ней зубчатой рейкой.Устройство позволяет определить прочностные характеристики не только при постоянных скоростях деформирования, но и при других режимах испытаний при постоянной по величине срезающей нагрузке, при ступенчатом загружении, при увеличении среэающей нагрузки с постояннойскоростьюПри этом нагрузка прикладывается непосредственно к силоизмерителю 11 при отсоединенной винт- гайке 12.962436 Формула изобретения В приборемогут быть определены прочностные характеристики и других материалов: скальных и полускальных горных пород, мерэлых грунтов, гипсовых, известковых и цементных растворов, пластмасс, битумных мастик после ин затвердевания в грунтоприемной камере. Устройство для определения прочностных характеристик грунта, включающее грунтоприемную камеру, образованную верхней и нижней секциями ,и размещенными между нйми кольцеВНИИПИ Заказ 7451/44Тираж 709 Подписное Филиал ППП "Патент",.г. Ужгород, ул.Проектная,4 вой вставкой с зубьями на своей внутренней поверхности, механизм поворота с тягой и измерительные приспособления, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения диапазона исследований и повышения точности измерений, тяга выполнена ввиде зубчатой рейки, а внешняя цилиндрическая поверхность кольцевойвставки - зубчатой, причем зубчатая 1 О рейка и внешняя поверхность кольцевой вставки взаимодействует между собой.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 15 1. Авторское свидетельство СССРР 7.67615, 1978.