Устройство для определения степени уплотнения грунтов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3/10 с 5 П Е 02 Р 1/00 6 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОР оч- М.,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Главного управления по строительству Байкало-Амурской м а гистрал и (53) 624.131.375 (088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР79976, кл. Е 02 Р /00; Е 01 С 7/00, 1948.2. Добров Э. М. и др. Крупнооблом ные грун ы в дорожном строительстве. Транспорт, 1981, с. 139.(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ, включающее штамп, нагружатель с наконечником для передачи нагрузки на штамп, базовую рейку с опорами и датчик, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса определения степени уплотнения за счет автоматизации установки опор базовой рейки в соответствии с рельефом поверхности грунта, оно снабжено подпружиненными штоками с фрикционным материалом на одном торце и телом качения на другом, а базовая рейка выполнена с горизонтальными каналами для размещения штоков, при этом, один конец каждого штока через фрикционный материал взаимодействует с соответствующей опорой, а другой конец через тело качения - с поверхностью Ж наконечника нагружателя.50 551;Обре гсчие отцосится к строгс и с гу, ч)ц:тцостп к устрОЙствам дг 51 коцр, 5 стесни ул)гцения грунтов зсчляцого ц.) гц;.ИзвесгцО чст ройстВО для Оп реп,15 несущей спосонюсти групов прк)цычц погр;зкамц, вклк)чаюцьес домкр;т, ус,аа- лиаемый под раму авточобиля, тамп ц регистрирующее;рисос)блсце для записи Величины Осадки цт 1 ъ па под ц 51 р3 кой 1.Недостатком данного усройства является то, что регистрирукнцее цриспосо),ене, состоящее из литы с кронцтейцом и я- ляющееся отдельной, сачосго 5)гсг 1,)1 частью прибора, устанавливается ца гругг и присоединяется к цтамцу после устаокц последнего ца цвцтовом гОлуцрострацсВе, а это делает невозможным автоматизацию процесса и снижает точность измерений.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения степени уплотнения грунтов, включающее цггамп, нагружатель с наконечником для передачи нагрузки на штамп, базовую рейку с опорами и датчик 2.Недостатками этого устройства являются непроизводительные затраты времени на стацовку выносных опор и большая сложюсть автоматизации контроля степени уплотнения грунта.Цель изобретения - ускорение процесса определения степени уплотнения за счет автоматизации установки опор базовой рейки в соответствии с рельефом поверхности грунта.Цель достигается тем, что устройство для определения степени уплотнения грунтов, включающее штамп, нагружатель с наконечником для передачи нагрузки на штамп, базовую рейку с опорами и датчик, снабжено подпружиненными штоками с фрцкционным материалом на одном торце и телом качения на другом, а базовая рейка выполнена с горизонтальными каналами для размещения штоков, при этом один конец каждого штока через фрикционный материал взаимодействует с соответствующей опорой, а другой конец через тело качения - с поверхностью наконечника нагружателя.На фиг. 1 и 2 дано устройство в транспортном и рабочем положениях соответственно, общий вид; на фиг. 3 - разрез А - А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б - Б на фиг. 2.Устройство для определения степени уплотнения грунтов состоит из нагружателя - опорной балкибазовой машины, например катка, и гидроцилиндра 2 с удлиненным сферическим наконечником 3, штампа 4, базовой рейки 5 с установленными на ней через шарниры 6 поворотными планками 7 с отверстиями 8, в которых на шарнирах 9 крепятся опоры 1 О, Базовая рейка 5 своими вертикальными каналами 1 установле 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ц; 1; )цр;1)ц)п)пе 2, жестко сВЯзацные с) ",: чц) ч 1.з мерительная систем а содер,ц датчик 3. В горизонтальных каналах) ):Оо рейки симметрично оси гидроцпгицд); размс)цепы два подпружинен ы х тока 15 с возмож постыл перемещения От ) гидроццлицдра к периферии и обриц). причем ца однц торец каждого штока установлен фрикционный материал, а ца другой - тело качения 16. Подвижное сосдццецце нагружателя со штампом осуществляется при помощи разъемной планки7 через направляющие 12.,Для обеспечения возможности сборки устройства фланцевые элементы направляющих 2 и штоков 16 выполнены на резьбе, горизонтальные подпружиненные штоки 15 - сборными.В транспортном положении (фиг. 1) шток гидроцилиндра устройства максимально поднят и устройство через планки 17 и направляющие 12 подвешено над поверхностью грунта на сферическом наконечнике 3. Причем опоры 10 за счет шарниров 6 и 9 под действием собственно)о веса свободно опущены, При этом тела качения 16 пружинами прижаты к шаровой поверхности наконечника 3 и расстояние между их осями минимально.Устройство работает следующим образом (фиг. 2 - 4) .Г 1 о окончании уплотнения участка насыпи останавливают каток и от его гидросистемы подают давление в гидроцилиндр 2, в результате чего штамп 4 устанавливается на грунт. Одновременно опоры О за счет соединения с рейкой через системы шарниров 6 и 9 устанавливаются по высоте в соответствии с рельефом поверхности грунта. После возникновения контакта штам па с грунтом некоторое время продолжается вертикальное перемещение наконечника 3 относительно штампа 4, в результате чего тела качения 16 перемешаются с шаровой поверхности наконечника 3 на цилиндрическую, связанные с ними горизонтальные штоки 15 переме)цаются от оси гидроцигиндра к периферии в каналах 14 и через фрикционный материал зажимают шарниры 6, чем фиксируют положение поворотных планок 7, а следовательно, и опор 10. При этом расстояние между осями тел качения становится максимальным. При возрастании давления в гидросистеме происходит внедрение штампа 4 в грунт. Когда Р, передаваемое на грунт через штамп 4, становится равным заданному для данной площади штампа и вида грунта, прекращают подачу жидкости в цилиндр. При заданном усилии штамп 4 оседает в грунт ца величину Хиакс. (фцг. 2). Одновременно происходит образование деформированной зоны поверхности - чаши прогцба. При круглом штамс радиусом К диаметр чаши прогиба 1.Вследствие образования чаши прогиба рейка 5 с опорами 1 О, расположенными в ее зоне, перемещаясь по направлякгщим 12, под действием собственного веса оседают на величину Х (, меньшую величины Х,.Датчиком перемещения 13 фиксируется разность перемещений И= (Х, - Х 1. При достижении значением дХ установленной для данного грунта величины в кабине машиниста катка загорается лампочка, сигнализирующая о том, что степень уплотнения грунта достигла заданного значения. При отсутствии сигнала уплотнение продолжают.Параметры ьХ,с(/2, Р и К связаны с показателем степени уплотнения грунта К и его механическими характеристиками зависимостьюу 1К- -1(., ъ 1,),и 1 ) )Ж .1 1где 0 - плотность скелета грунта исследуемого объекта г/см;0)(акс - максимальная плотность грунта, г/см 3;У - коэффициент Пуассона;Е - модуль деформации грунта кг/см Р - радиус штампа, см;- )с)ест5. от ос Г)дроцил(.(- р) до и( ) )о 1 з,ст з(. ниии цап)е )рогиба.Значения пар )х)етров/ф. и Е модт бытьприняты по литературным данным. 11 ри отсутствии таких данных н )стройк( дт(ка перемещений и системы си(нализаци) может быть осуществлена по результатам котрольного испытания небольшого участка )ш- )О сыпи, степень уплотнения которого завеломо равна 1. Это достигается за счет значительного превышения на этом участке нормативного числа проходов грунтоуплотняющей машины.Для исключения переналадки системыавтоматического измерения разности перемещений при переходе на другой вид грунта расстояниерегулируется перестановкой опор 1 О в другое отверстие планки 7.Применение предложенного устройствапозволяет ускорить процесс определения степени уплотнения за счет автоматической установки опор измерительной системы при контакте штампа с грунтом в соответствии с рельефом его поверхности, что исключает монтаж и демонтаж устройства при проведении каждого последующего испытания, а также дает возможность осуществлять контроль за уплотнением из кабины машиниста.Редактор М. ДылынЗаказ 6199/24 Составитель Г.Мартынова Техред И. Верес Корректор А. Обручар Тираж 643 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4