Устройство для измерения пространственных перемещений грунта

(51 2 Р 1 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ(71) Всесоюзный научно-исследователь ский институт гидротехникиим. Б.Е.Веденеева и Казахский филиал Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им. С.Я.Жука (72) Н.М.Карпов, И.Н.Зиневич, Н.И.Шевченко и А.П.Екимов(56) Авторское свидетельство СССР В 195661, кл. Е 02 11 1/00, 1967.Авторское свидетельство СССР В 992652, кл. Е 02 0 1/00, 1981.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ГРУНТА 2(57) Изобретение относится к строительству,преимущественно гидротехническому, и может быть использовано для наблюдений эа деформациями земляных плотин, их оснований и береговых склонов. Цель изобретения - повышение точности измерений и расширение области применения. Устройство выполнено в виде цепи однотипных звеньев- полых стержней 1 с анкерами 2 и фланцами 3,4, причем один иэ фпанцев 3 каждого стержня выполнен с отверстием, в котором установлен радиально- сферический подшипник 5, а второй снабжен пальцем 6, жестко закрепленным снаружи фланца и пропущенным в отверстие подшипника фланца соседнего стержня, а на внутренней стенке3 150698 стержня и на пальце кджлого звена установлены дополнительные датчики 10 и 13. Скользящая оболочка 14 выполнена многослойной и герметичной из полиэтиленовой пленки, на внутреннюю поверхность которой нанесен слой днтАрпкн;кнп плд гчски оматеридлд, идпример текли г.коговдзелинд. Для определения дбсолютныхперемещений один из стержней устройства устдновлен нд репере. 1 э.п.флы, 3 ил.Изобретение относится к строительству, преимущественного гидротехническому,и может быть использовано для наблюдений за деформациями земляных плотин, их оснований и береговых 15 склоновЦель изобретения - повышение точности измерений и расширение области применения.20На фиг. 1 дана схема устройства,общий вид; на фиг. 2 - узел 1 нафиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А нафиг. 2.Устроиство состоит из однотипныхч25звеньев - полых стержней 1 с анкерами 2 и фланцами 3 и 4. Фланец 3 выполнен с центральным отверстием,в котором установлен радиально-сферический подшипник 5, а фланец 4снабжен пальцем 6. Палец закрепленснаружи фланца и пропущен в отверстиеподшипника фланца соседнего стержня.Каждый стержень выполнен составными содержит патрубок 7 с соединительной муфтой 8, имеющей в центральнойчасти вогнутую шаровую поверхность.Внутри стержня враспор к стенкамустановлено упругое разрезное кольцо 9, к которому шарнирно прикреплены два (или три, как показано нафиг. 31 датчика 10 перемещений ипружины 11Подвижный шток датчика ипружина диаметрально противоположнозакреплены на центральном кольце 12, 45свободно скользящем вдоль оси пальца,.На конце пальца жестко закреплендатчик 13 перемещений, подпружиненныйизмерительный шток которого касаетсяшаровой поверхности соединительноймуфты. Стержни снабжены скользящимипо ним оболочками, выполненными многослойными из полиэтиленовой пленки14, на внутреннюю поверхность которойнанесен слой антифрикционного пластического материала с низкой температурой замерзания, на стыке установлены герметизирующие эластичные манжеты 15. Полость между манжетой 15 и фланцами 3 и 4 также заполненапластическим материалом.Фланцы 3 и 4 и соединительнаямуфта 8 имеют отверстия для прокладки (проводки) многожильного измерительного кабеля 16, соединяющегодатчики перемещений с измерительнымприбором 1 2 Один из стержней, например последний (фиг.1), может бытьзакреплен на бетонном репере 18.Устройство работает следующим образом.При возведении грунтовой насыпи(плотины) послойным укатыванием навыровненной поверхности выбираютствор для измерений и вдоль нега укладывают монтированное и подготовленное устройство.Полости стержней 1, в которыхрасположены датчики 10 и 13 перемещений и радиально-сферический подшипник 5, заполняют техническим вазелином. Кабель 16, соединенный с датчиками, подключают к измерительному прибору 17. Вокруг стержней 1 и анкеров2 насыпают грунт, тщательно уплотняют и затем отсыпают и укладываютпоследующий слой.В период возведения и эксплуата,ции плотины вследствие деформациигрунта первоначальное положение стержней изменяется (фиг.1), Деформациягрунта в направлении продольной осиустройства вызывает проскальзываниепальцев 6 в радиально-сферическихподшипниках, установленных во фланцах 3 и 4, и изменение расстояниймежду анкерами соседних стержней.,Величины этих изменений фиксируютсядатчиками 13 перемещений.,При деформации грунта в перпендикулярных и продольной оси устройстванаправлениях изменяется угол междуосями соседних стержней; на этотже угол поворачивается палец в радиально-сферическом подшипнике и, занимая новое положение, перемещает снабженное пружиной 11 центральное кольцо 12 в радиальном направлении,5 15026Перемещения центрального кольца фиксируются относительно внутренней стенки (фиг.З) двумя или тремя датчиками 1 О, прикрепленными к стенке5 с помощью разрезного кольца 9, сигналы от которых поступают в измерительный прибор 17, расположенныйна поверхности земли. Для удобствамонтажа измерительных датчиков стерженьсоединен с патрубком 7 с присоединенной к нему муфтой 8, уменьшение трения грунта о стержень игерметичность обеспечиваются многослойной полиэтиленовой пленкой 14 и эластичной манжетой 15.Выполнение оболочки со слоем технического вазелина и заполнение имполости стержня позволяет измерятьдеформации мерзлых грунтов. 20 По результатам измерений перемещений и поворотов стержней определяют пространственные деформации грунта в точках выбранного измерительного 25 створа.Таким образом, предложенное устройство позволяет определять абсолютные осадки, величину и направление максимальных деформаций. Это, в свою очередь, позволяет более точно измерять и фиксировать наиболее опасные места в сооружении и своевременно принимать укрепительные меры,986Формула и з о бр ет ения1. Устройство для измерения пространственных перемещений грунта, включающее цепь однотипных звеньев, подвижно соединенных между собой и выполненных в виде полых стержней с фланцами и защитными оболочками, и датчики перемещений, связанные кинематически со звеньями, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, каждоег звено снабжено дополнительными датчиками пространственных перемещений, стержни снабжены скользящими оболочками и выполнены с анкерами, при этом соседние стержни соединены друг с другом с возможностью пространственного вращения и продольного перемещения посредством пальца, закрепленного на фланце одного стержня, пропущенного в отверстие радиально- сферического подшипника, установленного в смежном с ним фланце соседнего стержня.2. Устройство,по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем что, с целью расширения области применения, скользящие оболочки выполнены многослойными и герметичными из полиэтиленовой пленки со слоем антифрикционного в пластического материала с низкой температурой замерзания на внутренней поверхности.1502698 Фие. 3 Составитель Г.МартыноваТехред Л,Олийнык Корректор Н. Борисова Редактор А.Шандор Зказ 5053/39 Тирая 589 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рауйская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгород, ул. Гагарина, 101