Устройство для отбора проб грунта из монолита

(71) Калининский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехнический иститут(56) 1. Авторское свидетельство ССР 472278, кл. 6 01 М 1/04, 1975.2. Амарян Л.С. Прочность и дефомируемость торфяных грунтов. М.,фНедраф, .1969, с. 50.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОГРУНТА ИЗ МОНОЛИТА, содержащее вне нГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К АвтОЕМоМУсвиДет.8010 2 47 А ний и внутренний цилиндры с зубьямина нижних концах и накатанными буртиками на верхних, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьааения точности оценки свойств пробы .грунта, внутренний цилиндр выполненв виде набора гильз, установленныхс зазором друг относительно друга ивылолненных с резьбой, и снабженразъемными кольцами с выступами, установленными между гильзами, и втулками с внутренней резьбой и сквознойпрорезью на боковой поверхности, приэтом ширина прорези соизмерима с шириной разъемного кольца,Изобретение относится к инженерно-геологическим изысканиям грунтов для строительства, мелиорации, для определения Физико-механических свойств грунтов и может использоваться при отборе иэ монолитов проб слабых, в частности торфяных, грунтов с ненарушенной структурой.Известно устройство для механизированного заполнения колец компрессионных приборов грунтом из монолита, включающее пресс, стол, выреэающее приспособление, выполненное составным иэ полугильз, верхняя часть которых закрыта крышкой и имеет по внутренней поверхности проточки для 15 размещения кольца, а их нижняя часть выполнена в виде тонкостенного кольцевого ножа, смонтированного с воэможностью вертикальных перемещений в образованной в столе сквозной коль-рО цевой прорези 1 .Однако данное устройство не позволяет сохранить естественную структуру у связных, легкодеформируемых грунтов, поскольку вырезание образца 25 осуществляется под действием значительной нагрузки., создаваемой прессом, пассивным методом. Заостренное лезвие кольцевого ножа при его поступательном движении не прорезает полностью волокнистую структуру слабых гРунтов, деформирует пробу вследствие волочения элементов структуры. Это приводит к изменению свойств грунта в пробе, особенно плотности, влажности, пористости. Кроме того, устройство позволяет отобрать пробу лишь в одно кольцо, после чего необходима разборка устройства, а затем подготовка к следующему опыту, следствием этого является снижение производитель 4 О ности отбора.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для отбора образцов торфа ненаРушенной стРуктуРы из кРупных 45 монолитов, содержащее внешний и внутренний цилиндры с зубьями на нижних концах и накатанными буртиками на верхних 23.Однако известное устройство не позволяет осуществить расчленение отобранной пробы грунта на образцы заданной высоты непосредственно в цилиндре. Отобранная таким устройством проба грунта выдавливается из внутреннего цилиндра, а затем уже разрезается на образцы нужной высоты. При выдавливании иэ устройства слабые грунты, особенно водонасыщенные, малоустойчивые, обладающие изменчивостью формы торфяные грунты, существенно деформируются, вследствие чего частично изменяются и их свойства в отобранных пробах: происходит дефориирование, частичное разрушение, сближение элементов структуры, повы-. 65 шается плотность, снижается влажность грунта, изменяются компрессионные, реологические характеристики.Цель изобретения - повышение точности оценки свойств пробы грунта.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для отбора проб грунта из монолита, содержащем внешний и внутренний цилиндры с зубьями на нижних концах и накатанными буртиками на верхних, внутренний цилиндр выполнен в виде набора гильз, установленных с зазором относительно друг друга и выполненных с резьбой, и снабжен разъемными кольцами с выступами, установленными между ,гильзами, и втулками с внутренней резьбой и сквозной прорезью на боковой поверхности, при этом ширина прорези соизмерима с шириной разъемного кольца.Такое устройство позволяет отбирать из монолита грунта образцы ненарушенной структуры различной высоты, Устройство обеспечивает возможность горизонтальной подрезки пробы, ее расчленения наобразцы заданной высоты непосредственно в жестком внутреннем цилиндре, а образцы, размещенные в гильзах, использовать непосредственно по назначению. Устройство обеспечивает сохранение естественного сложения пробы, поскольку расчленение ее на образцы не связано с дополнительными воздействиями и перемещениями.На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - гильза, разрез; на фиг.4 - соединительная втулка; на фиг.5 - разъемное кольцо; на фиг.б нож горизонтальной подрезкиУстройство для отбора проб яз монолитов содержит внешний 1 и внутренний цилиндры с острыми зубьями 2 на одном кольце и накатанными буртиками 3 на другом. Внутренний цилиндр является составным из отдельных гильз 4 с внешней резьбой 5 на концах, установленных с зазором в соединительных втулках б, имеющих двустороннюю внутреннюю резьбу 7, а также из разьемных колец 8 с выступами 9, помещенных в зазоре между гильзами 4. Сбединительная втулка б выполнена со сквозной прорезью 10 на боковой беэрезьбовой поверхности. Горизонтальная подрезка пробы грунта осуществляется ножом 11, Устройство работает следующим образом.Сборку устройства производят втакомпорядке. Собирают внутренний цилиндр. Для этого завинчивают гильзы 4 в соединительные втулки б. Через вырезы 10 на боковой беэрезьбовой поверхности соединительных втулок б1032347 иг.2 вставляют в зазор между гильзами 4 разъемные кольца 8. Внутренний цилиндр вставляют во внешний цилиндр 1. Выступы 9 разъемных колец 8 упираются во внешний цилиндр 1, что предохраняет разрезное кольцо 8 от выпадания. Таким образом гильзы 4 и разъемные кольца 8 обраэуют герметичную емкость внутреннего цилиндра. Собранное устройство устанавливают горизонтально на монолит грунта. Одной рукой 30 за накатанные буртики 3 придерживают , наружный цилиндр. 1, а другой эа накатанные буртики поворачивают внутренний цилиндр. Вращательное усилиеот накатанных буртиков 3 через гильзы 4 15 и соединительные втулки б передается зубьям 2. В результате этого грунт и его структура активно прорезаются зубьями 2 двух цилиндров, а образец правильной цилиндрической формы попа- р дает во внутренний цилиндр. По иере вырезания пробы устройство погружается в монолит грунта, а внутренний цилиндр соответственно заполняется грунтом ненарушенной структуры. После заполнения внутреннего цилиндра грунтом, о чем судят по положению накатанных буртиков 3 относительно поверхности монолита или визуально по положению пробы в цилиндре, подрезают колонку отобранного грунта у основания. Убирают устройство с моно-. лита и приступают к расчленению ото- бранной пробы на отдельные образцы., ,Цля этого снимают внешний цилиндр 1, помещают внутренний цилиндр с отобран-. ной пробой на ровную поверхность. За выступы 9 вынимают верхнее разъемное кольцо 8, В вырез 10 соединительной втулки б и зазор между гильзами 4 вставляют нож 11 и осуществляют горизональную подрезку образца. Вывинчивают гильзу 4 с подрезанными снизу образцом из соединительной втулки 6, Затем аналогично последовательно извлекают другие разъемные кольца 8, осуществляют горизонтальную подрезку пробы, вывинчивают гильзы 4 с образ- цами из соединительных втулок б. По окончании гильзы с образцами грунта ненарушенной структуры имеют правильную цилиндрическую форму. Образцы вместе с гильзами непосредственно используются для определения плотности в реологических, компрессионных и других опытах.При повторном отборе из монолита пробы ненарушенной структуры используют набор других гильз, если, гильзы с отобранными образцами не могут быть освобождены к моменту повторного отбора. Применяя гильзы разной высоты, можно производить отбор образцов грунта ненарушенной структуры разной высбты.Использование предлагаемого уст-. ройства позволяет повысить точность оценки свойств в отобранных пробах. Точность оценки плотности верхних слоев торфяных грунтов в образцах малой высоты (Ь =2 см )повышается на 25 за счет сохранения естественной ,структуры при отборе. Устройство позволяет отобрать образцы грунта разной высоты и сразу в гильзы. Отбор проб сразу в гильзы, без дополнитель-. ных воздействий и перемещений грунта позволяет сохранить структуру грунта наиболее близкой к естественной, что отвечает требованиям тщательного от ббра образцов для длительных,сложных компрессиоиных, реологических и др. опытов. Точность оценки реологических параметров вязкость, пределы текучести ) при использовании образцов .высотой 3 см и диаметром 7,14 см, отобранных предлагаемым устройством, вследствие меньшего по сравнению с прототипом нарушения структуры повышается на 20.1 ОЗгЗ 47 4 Ьа авитель В.Дринь ед Ж. Кастелевич ор С.Шекмар 92/47 Ти ВНИИПИ Гос по делам113035, Мо аж 873дарственно изобретени ква, Ж,каэ 53 лиал. ППП "Пат дактор С.Пекарье ф Подписноего комитета СССРй и открытийРаущская наб., д.4/5ЕМеюввютявтаас евг.Уагород, ул.Проектная,