Прибор для определения реологических свойств грунтов

(51) 4 С 01 И 33/24 11 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР МИТЕТТНРЫТИЯМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ПРИБОР ДЛЯ ЧЕСКИХ СВОЙСТВ (57) Изобретени тельству, в час ям свойств грун Цель изобретени ти определения ристик грунта, исследований и РЕОЛО ПРЕДЕЛУНТОВотноси ся к строи ости к исследова еоизысканиях.ение точносских характе-. е диапазона трудоемкости в гьпп еоло сширен ижение И 7(7 1) Ленинградский инженерно-строительный институт и Всесоюзный научноисследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового Океана(56) Авторское свидетельство СССР В 297904, кл. С 01 И 11/10, 1969.Авторское свидетельство СССР В 757923, кл. С 01 И 11/10, 1978. исследований. Цель достигается тем,что прибор для определения реологических свойств грунтов, состоящий изстанины 1, на которой установлена рабочая камера 2 с грунтом, снабжается,дополнительными рифлеными пластинами5 с датчиками усилий и приводом отсистемы зубчатых передач. В ортого"нальной к пластинам 5 плоскости установлены устройства для измерения толщины пограничного слоя, выполненныев виде тензопластин 18, установленных с зазором между собой на ригеляхГ-образных рам 17, Кроме того, передняя стенка рабочей камеры снабженавертикальными створками с компенсирующими боковое давление грузами.При включении привода рифленых пластин 5 они перемещаются с различнойскоростью, а створки приоткрываются,выпуская грунт вместе с пластинами.Измеряют усилия протяжки пластины итолщину пограничного слоя, по которым.определяют реологические характеристики грунта. 1 з, и. ф-лы, 5 ил.45 Изобретение относится к строительству, в частности к исследованиям свойств грунтов при геоизысканиях.Цель изобретения " повышение точ 5 ности определения реологических характеристик грунта, расширение диапазона исследований и снижение трудоемкости исследований.На фиг.1 показан прибор,вид сбоку; р на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2, рабочая камера; на фиг.4 - разрез В-В на Фиг,2; на фиг.5 - разрез Г-Г на Г фиг. 2. 5Прибор состоит из станины 1, на которой установлена рабочая камера 2, заполненная грунтом 3, с крьшкой 4 и рифлеными пластинами 5, которые соединены с датчиками 6 усилий и пере мещаются в продольных направляющих опорах 7 при помощи тяговых тросов 8, соединенных со шкивами 9. Послед-, ние расположены на ведомых валах 10 и стопорятся при помощи фиксаторов 25 11. Ведомые валы 10 посредством системы 12 зубчатых передач соедине" ны с ведущим валом 13, который приводится в движение электродвигателем 14. Валы 10 и 13 установлены на опо рах 15.Внутри рабочей камеры 2 перед боковыми поверхностями пластин 5 смонтированы устройства для измерения тОлщиныпограничного слояф выполнен ные в виде Г-образной рамы с тензометрическими пластинами. Стойка рамы 16 жестко закреплена на днище рабочей камеры 2. Ригель рамы 17 установлен перпендикулярно к боковой по верхности рифленой пластины 5. Тенэометрические пластины выполнены в виде прямоугольных упругих пластин 18 с установленными на них тензометрическими датчиками 19 перемещения. Пластины 18 консольно закреплены на ригеле 17 с зазором между ними, при этом плоскости наибольшей жесткости пластин 18 перпендикулярны направлению движения рифленой пластины 5. Измерительные устройства толщины пограничного слоя установлены рядом с пластинами 5 так, что пластины 18 находятся на разных расстояниях от боковых поверхностей пластин 5.Рабочая камера 2 в местах выхода рифленых пластин 5 снабжена раскрывающимися в стороны створками 20, посаженными на шарниры 21. На каждой створке 20 установлена вертикальнаярейка 22, которая посредством троса23, проходящего через блок 24 настойке 25, соединена с компенсирующим боковое давление грузом 26.Стойка 25 установлена на продольнойнаправляющей опоре 7.Тензометрические датчики 19 перемещения подключены к измерительнойи регистрирующей аппаратуре 27.Прибор работает следующим образом,Станина 1 прибора устанавливаетсяв горизонтальное положение. Створки20 на шарнирах 21 рабочей камеры 2закрываются и фиксируются от поворота грузами 26 (величина которыхможет быть найдена при тарировке)при помощи вертикальных реек 22, тросов 23, блоков 24 и стоек 25. Черезпазы в боковой стенке и через прорези в створках 20 рабочей камеры 2рифленые пластины 5 устанавливаютсяв направляющие опоры 7. На передниеторцы пластины 5 устанавливаются датчики 6 усилий, которые при помощитяговых тросов 8 соединяются со шкивами 9 приводного механизма, фиксаторами 11 закрепленными на ведомом валу 10. В рабочую камеру 2 по обеимФсторонам от пластин 5 равномерно укла цывается исследуемый грунт 3. Рабочаякамера 2 закрывается крышкой 4,Деформируемый слой грунта (пограничный. слой) фиксируется при помощиизмерительных устройств, которые работают следующим образом,Слои грунта, движущиеся с различными скоростями в зоне пограничногослоя, возникающие при сдвиге рифленойпластины 5 в грунте 3, изгибают пластины 18 на ригеле 17. Это приводитк изменению омических сопротивленийв тензометрических датчиках 19 перемещений и силы тока в цепи, котораяизмеряется и регистрируется агрегатом 27Затем включается электродвигатель14, который через ведущий вал 13 наопорах 15, систему 12 зубчатых передач, ведомые валы 10, шкивы 9, трос8 приводит в движение с различнымискоростями по направляющим опорам 7рифленые пластины 5. При перемещениив грунте 3 рифленых пластин 5 створки20 приоткрываются, не препятствуяразвитию однородного напряженногосостояния грунта. Тензоэлемент 6 изме 1481683ряет усилие в тросе 8, а измерительные устройства толщины пограничногослоя - величины скоростей потокагрунта 3 в пограничном слое.Все потенциометрические датчики19 перемещений подключены к агрегату27 сбора данных, который преобразует в цифровой код и записывает накомпакт-кассету сигналы первичныхпреобразователей,Преимущества предлагаемого прибора для определения реологическихсвойств грунтов перед известным зак-.лючаются в том, что при использовании его в практике инженерно-геологи.ческих изысканий можно с большей точностью определить величины реологических свойств океанских грунтов (-коэффициент вязкости,- предел текучести), а также расширить диапазонисследования этих грунтов (дополнительно определяется 3 - толщина пограничного слоя грунта) и снизить тру,доемкость испытаний. 25Наличие в рабочей камере приборанескольких рифленых пластин, перемещение которых осуществляется при помощи приводного механизма, имеющегосистему зубчатых передач, с различными скоростями, позволяет на одномобразце грунта ненарушенного сложенияопределять реологические параметры,что снижает трудоемкость испытаний.Конструкция стенки рабочей камерыв виде раскрывающисся створок с компенсирующим грузом не препятствует распространению однородного напряженнодеформированного состояния грунта при сдвиге рифленых пластин. Это также повышает точность определения реологических параметров.формула и э о б р е т е н и яприбор для исследования реологических свойств грунтов, содержащий рабочую камеру для размещения грунта с рифленой пластиной, привод ее перемещения с тросом и датчиком усилия при перемещении, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения реологических характеристик грунта, он снабжен приспособлением для измерения толщины пограничного слоя, выполненным в виде Г-образных рам, на ригеле которых смонтированы тенэометрические пластины одинаковой длины и жесткости, при этом тензометрические пластины консольно закреплены на ригелях рам с зазорами в плоскости, перпендикулярной оси рифленой пластины, а передняя стенка рабочей камеры выполнена с шарнирными створками, снабженными компенсаторами бокового давления.2. Прибор по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона и снижения трудоемкости исследований, он снабжен дополнительными рифлеными пластинами с приспособлениями для измерения толщины пограничного слоя и приводом от общего вала через зубчатые пары с различным передаточным числом шестерен.1481683 Имю г 2 Л 25 фиг. Хоставитель Л.Рябченковехред М.Дидык Редактор А. Козориз орректор Э.Лончако зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина ЗаказВНИИПИ 682/46 Тираж 79 Государственного комитета по из113035, Москва, Ж,Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССРская наб., д. 4/5