Устройство для испытания грунтов

О П И С А Н И Е ю 964050ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетских Социалистических Республик(088,8) ло лелам изобретений н открытий(45) Дата опубликования описания 07.10.82 172) Авторы .изобретения А. П. Екимов, Н. М, Карпов и Ю, Л, Сирота Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени;: научно-исследовательский институт гидротехники; им. Б, Е. Веденеева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ Изобретение относится к области строительства и предназначено для определения прочностных и деформационных характеристик грунтов в полевых условиях,Известно устройство для испытания грунтов в скважине, содержащее секционную рабочую камеру с эластичной оболочкой, состоящую из отсеков и мерной емкости, снабженной дистанционным датчиком уровня, систему подачи давления и измерительцые приборы 1 Ц.Недостатком этого устройства является ограниченный диапазон исследования грунта.1-1 аиболее близким техническим решением к описываемому изобретению является устройство для испытания грунтов, илючающее круглый штамп со штоком, эластичный баллон в виде тороида, диск с отверстиями, источник давления, анкеры ц измерительные приспособления 121.Недостатком этого устройства также является ограниченный диапазон исследований грунтов.Цель изобретения - расширение диапазона исследований.Достигается цель тем, что известноеустройство для испытания грунтов, включающее круглый штамп со,штоком, эластичный баллон в виде тороида, диск с отверстиямц, источник давления, анкеры и измерительные приспособления, снабжено кольцевым штампом, траверсой ц концентрично установленными внутренним, сред ним ц наружным сцльфонами, соединеннымц с источником давления, при этом круглый штамп соединен с внутренним сильфоном и размещен внутри кольцевого штампа, средний сильфон соединен с эластич О ным баллоном с возможностью образования общей кольцевой полости, а наружный - с кольцевым штампом, траверса закреплена ца анкерах, а диск с отверстиями размещен между траверсой и сильфонами, 15 На чертеже показано устройство, общийвид.Устройство для испытания грунта состоит из трех сильфонов 1, 2 ц 3, помещенных один внутри другого, верхнего опорно го диска 4, кольцевого штампа 5 ц центрального круглого штампа 6, резиновой оболочки 7, имеющей форму тороцда, направляющего штока 8, репулировочной гайки 9, трубопроводов для рабочего реагента 25 10, 11 и 12, соединенных с каждой полостью нагрузочного приспособления - силь- фонов, центр ирующего приспособления, включающего анкеры 13 и траверсу 14, Кольцевой штамп 5 имеет центрирующие 30 кромки 15.3Устройство работает следующим образом.На выравненной поверхности грунта на фиксированном расстоянии друг от друга бурят две скважины и устанавливают в них 5 анкеры 13, на которых монтируют травсрсу 14. Используя траверсу с анкерами как центрирующее приспособление, при помощи бура отделяют от массива грунта целик и устанавливают на него устройство, причем перед установкой устройства на поверхность штампа 6 наносится слой быстротвердеющего клея.Устройство позволяет проводить испытание грунта в условиях: одноосного сжа тия, одноосного растяжения, сжатия по оси целика с боковым давлением, растяжения вдоль оси целика при наличии бокового давления, срез массива грунта по конической поверхности. 20При испытании целика грунта в условиях осевого сжатия и бокового давления отвинчивают гайку 9 и освобождают шток 8. Создают давление в полости центрального сильфона 1 и в полости бокового дав 25 лепил, образованной эластичной оболочкой 7, центральным 1 и средним 2 сильфонами. Усилие сжатия на целик возникает за счет давления на круглый штамп 6 и растяжения центрального сильфона 1. ЗОИспытание целика грунта в условиях осевого растяжения и бокового давления производится следующим образом.Шток при помощи гайки 9 прикрепляют к верхнему диску 4, снимают с анкеров 13 З 5 траверсу 14 и создают давление в кольцевой полости, образованной крайним 3 и средним 2 сильфонами и в полости бокового давления.При этом давление в кольцевой полости 4 О м счет упругой деформации сильфонов 2 и 3 и жесвкой связи диска 4 со штоком 8 и штампа 6 создает в целике усилие растяжения.45Указанные выше возможные схемы одноосного нагружения являются частными случаями описанных схем нагружения целика грунта. Создание этих схем нагружения производится при отсутствии давления 5 О в полости бокового давления. 4После проведения испытания целика грунта по указанным схемам нагружения приступают к испытанию массива грунта на срез. При этом закрепляют траверсу 14 к анкерам 13 и создают возрастающее давление в полости бокового давления. Расширение эластичной оболочки 7 выпирает грунт за пределы кольца своего штампа 5 с образованием конической поверхности среза.Таким образом, устройство позволяет испытывать грунты в условиях при различных схемах нагружения. При этом по одной из главных осей могут быть созданы как сжимающие, так и растягнвающие напряжения.1(роме того, устройство позволяет испытьФвать грунты на сдвиг.Расширение схемы нагружения позволяет более точно определять характеристики прочности и деформируемости испытываемого грунта.Формула изобретенияУстройство для испытания грунтов, включающее круглый штамп со штоком, эластичный баллон в виде тороида, диск с отверстиями, источник давления, анкеры и измерительные приспособления, о т л ич а ющ ее с я тем, что, с целью расширения диапазона исследований, оно снабжено кольцевым штампом, траверсой и концентрично установленными внутренним, средним и наружным сильфонами, соединенными с источником давления, при этом круглый штамп соединен с внутренним сильфоном и размещен внутри кольцевого штампа, средний сильфон соединен с эластичным баллоном с возможностью обра. зования общей кольцевой полости, а наруж ный - с кольцевым штампом, траверса закреплена на авкерах, а диск с отверстиями размещен между траверсой и сильфонами.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР221364, кл. Е 02 0 1/00, 1966.2. Авторское свидетельство СССР663775, кл, Е 02 Р 1/00, 1976.Лофр ммл з аказ 1024/757 Изд235 Тираж 711 Подписное ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д. 4/5