Способ исследования процесса размыва грунта на стенде

(22) Заявлено 140881 (24) 3330645/29-33 с присоединением заявки Йо -Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(088. 8) Дата опубликования описания 150283(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАЗМЫВА ГРУНТА НА СТЕНДЕ Изобретение относится к строительству и предназначено для исследования процесса размыва грунта средствами гидромеханиэацииИзвестен способ исследования на стенде процесса размыва грунта моделью грунтозаборного устройства земснаряда, включающий подготовку грунта расчетного гранулометрического состава, укладку его в лоток, уплотнение грунта до .требуемой плотности, .залив водой, включение стенда в работу, снятие процесса и.параметров -процесса размыва грунта на киноплен-. ку киноаппаратом 1 ). Недостатками известного способа являются: невозможность фиксации в кинокадре меченой частицы, удаленной от прозрачной стенки лотка, так как она .загораживается от киноглаэа другими частицами грунта сложность Фиксированной укладки мече. ных частиц у.прозрачной сенки, так как при укладке и уплотнении грунта .в лотке меченые частицы смещаются с места нх Фиксации 1 искаженное протекание процесса размыва грунта в непосредственной близости к прозрачной стенке. Наиболее близким техническйм решением к изобретению является способисследования процесса размыва грунта на стенде, включающий укладку влоток с прозрачными стенками грунтаи заполнителя с водорастворимым клеем и мечеными частицами, уплотнение,залив лотка водой, удаление водор растворимого клея и снятие параметров процесса размыва грунта 2) .Данный способ характеризуетсянизкой точностью исследований про"цесса раэьива грунта из-за невозможности Фиксации меченой частицы, удат.ленной от прозрачной стенки лотка,так как она загораживается от кино"объективадругими частицами грунта.Цель изобретения - пОвышение точности исследований при Фиксациипроцесса размыва грунта.Цель достигается тем, что согласно способу исследования процессаразмыва грунта на стенде, включающемукладку в лоток с прозрачными стенками грунта и заполнителя с водорастворимым клеем и мечеными частицами, уплотнение, залив лотка водой,удаление водорастворимого клея нснятие. йараметров процесса размыва О. грунта, заполнитель готовят в видебрикетов с добавлением прозрачногопористого зернистого материала иустанавливают брикеты вертикальномежду грунтом и прозрачной стенкой,а зазоры между ними заполняют водорастворимым клеем. 5Кроме того, снятие параметровпроцесса размыва грунта производят,кинофотоаппаратурой. На фиг. 1 изображена схема лот ка стенда вид с торца; на Фиг. 2 - .,то же, вид сверху.Стенд включает лоток 1 с прозрачной стенкой 2,заполненный грунтом 3, У прозрачной стенки 2 уложены брикеты 4 с мечеными частицами 5, Брикеты между собой склеены и приклеены к прозрачной стецке 2 водораствори" мым клеем.б. Сверху на стенде установлена всасывающая труба 7 с наконечником 8, Лоток 1 сверху заполнен водой 9. В нем при разливе образуется воронка 10, Процесс размыва грунта фиксируют съемочным аппаратом 11. Лоток 1 установле,. на опорах 12.Способ реализуют следующим образом.Изготовляют прозрачный зернистый заполнитель брикетов 4, например из дробленного стекла, и меченые час- Зо тицы ),например песок из зерен темного цвета или в виде призм, которые отражают световые лучи.При изготовлении брикетов дробленное стекло рассеивают на грунто вых ситах на фракции, смешивают Фракции таким образом,-чтобы получился фракционный состав заполнителя, идентичный фракционному составу размываемого грунта. После этого изготовляют 40 брикеты а.Определяют расчетные размеры брикетов. Их длину и ширину определяют исходя из размеров прозрачной стенки 2 лотка 1 или из размеров части этой стенки, входящей в поле зрения кино- объектива киноаппарата 11Принципиальное значение имеет толщина брикета, так как ею определяется удаленность меченных частиц 5 от прозрачной стенки 2 при проведении эксперимента. Удаленность меченой частицы 5 от прозрачной стенки 2 должна составлять не менее 5 размеров меченой частицы. В этом случае влияние стенки не сказывается существенно на процессе размыва грунта. Поэтому для меченых частиц ф 2 мм толщина брикета составляет не менее 10 мм.Для изготовления брикетов в ван" ночку с размерами, чуть превышаю щими размеры брикета по длине, ширине и толщине, укладывают слой хлопчатобумажной ткани. На ткань раскладывают прозрачный зернистый заполнитель нужного фракционного 65 состава, заливают его жидким полимерным клеем, например КМЦ, в объеме, достаточном для заполнения пор между прозрачными частицами. Вибрацией на вибростоле доводят материал до нужной плотности, С внешней поверхности раскладывают по заданной схеме меченые частицы, вдавливая их в поверхностный слой брикета. Дают время на застывание клея. После этого смачивают ткань водой, вынимают брикет вместе с тканью иэ ванночки. Снимают ткань с брикета и обсушивают брикет.В лоток 1 насыпают грунт до уровня АВ, превышающего несколько нижний край прозрачной стенки 2. Уплотняют грунт до нужной плотности. Укладывают у прозрачной стенки 2 брикеты 4 мечеными частицами во внутрь лотка, Брикеты тем же клеем КИЦ приклеивают к прозрачной стеике 2, им же заполняют швы между брикетами. Пространство в лотке выше уровня АВ засыпают грунтом с одновременным его уплотнением. Лоток 1 наполняют грунтом до уровня СД, превьыающего верхний край прозрачной стенки 2,Эаливают ,лоток 1 водой 9.Оставляют в таком состоянии на определенное время, необходимое для растворения клея в брикетах 4 и слое б. Сливают воду с растворенным клеем, например, через донное отверстие в лотке 1 (не показаны), После слива воды из лотка 1 в позиции 4 находятся уже не брикеты, а слой прозрачных зерен заполнителя. Лоток 1 снова за" ливают водой 9. Устанавливают в лотке 1 всасывающую трубу 7 со всасывакщим наконечником 8. Перед прозрачной стенкой 2 лотка 1 устанавливают киноаппарат 11.Включают в работу агрегат, осу" ществляющий разрежение давления во Всасывающей трубе 7, например грунтовый насос (не показан). Подводят всасывающий наконечник 8 к грунту 3 и производят его размыв подтекающими струями и всасывание, Включают в работу киноаппарат 11. В образующуюся воронку 10 размыва скатываются меченые частицы 5, взвешиваются потоком и всасываются в наконечник 8. Траектория и скорость их движения Фиксируется киноаппаратом.Меченые частицы расположены не у стенки лотка, а на удалении, среди других частиц. Со стороны прозрачной стенки лежат прозрачные частицы. Они не препятствуют фиксации меченых частиц киноаппаратом. Ведут же себя прозрачные частицы, как и частицы грунта, поскольку они имеют одинаковые с грунтом фракционный состав, плотность и массу (удельный вес песчаной частицы и стеклянной одинаковы, около 2,9 т/м).996 Ь 18 20 формула изобретения 883/4 б писное НИИПИ ЗакТираж 871 ПП фПатент",д,ул.Проектная,4фил юалг.ужг После проходки в грунте 3 всасывающую трубу 7 изымают из лотка, удаляют нарушенный слой грунта. Производят замеры параметров грунтозабора: объем гндросмеси, объем грунта отдельно и объем воды отдельно, содержащиеся в гидросмеси, устанавливают по частоте киносъемки и траекториям движения меченых частиц направление и скорость перемещения частиц и т.д., а затем производят обработку получен 10 ных данных. Технико"экономическое прнмущество предложЕнного способа заключается в яовцаении точности исследований,Способ может быть использован научно-исследовательскими и производственными организациями, выполняющими работу оборудованием гидромеханизации. 1. Способ исследования процессараэ 1 аюва грунта на стенде, включающий укладку в лоток с прозрачными стенками грунта и заполнителя с водорастворимым клеем .и мечеными частицами, уплотнение, залив лотка водой,удаление водорастворимого клея и снятие параметров процесса раэьыва грунта, о т л и ч, а ю.щ и й с я тем,что, с целью повышения точности исследований при. фиксации процессаразмыва грунта, заполнитель готовятв виде брикетов, с добавлением прозрачного пористого зернистого материала и устанавливают брикеты вертикально между грунтом и прозрачной стенкой, а зазоры между ними заполняютводораствориьеям клеем,2. Способ по п. 1, о .т л и ч а"ю щ и й с я тем, что снятие парамет.ров процесса размыва грунта производят кинофотоаппаратурой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе .1. Рощупкин Д.В. Разработка грунтов землесосными снарядами. МТранспорт, 1969, с. 20-25.2. Авторское свидетельство СССР9 779502, кл, Е 02 0 1/02, 1978.