Устройство для исследования прочностных свойств грунта

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК в 9) (а(5 ИЯ ЕТ нсти ОВАНИЯТАсти инжеи может ого опрек грунтов иэобретеЮ овеай ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(56) Авторское свидетельство СССЬЬ 1051276, кл. Е 02 О 1/00, 1982.Авторское свидетельство СССЬ 1609858, кл. Е 02 0 1/02, 1987.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ ГРУН(57) Изобретение относится к обланерно-геологических изысканийбыть использовано для лабораторнделения прочностных характеристипри поступательном срезе. Цель Изобретение относится к инженерно- геологическим изысканиям в целях строительства, конкретно к устройствам для лабораторного определения прочностных характеристик грунтов при поступательном срезе.Цель изобретения - упрощение устройства и повышение удобства испытаний,На фиг,1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - проекция устройства слева,Устройство содержит основание 1 в виде плоского стола с регулировочными винтами 2 и установленным на них лотком 3 с грунтом 4. На основании 1 консольно закреплена рама 5 с двумя зубчатыми ригелями 6 и угломерной шкалой 7, выполненной в виде дуги на 1/4 окружности радиусом Й с центром в плоскости среза грунта. Зубчатые ригели 6 взаимодействуют с приводными шестернями 8, жестко связанными с махония - упрощение конструкции и повышение удобства испытаний. Устройство содержит установленный на основании лоток с грунтом, в котором размещен подвижный штамп 13 с грунтозацепами, взаимодействующие через тягу, втулку, приводные шестерни с механизмом сдвигающей нагрузки в виде рамы с двумя зубчатыми ригелями и угломерной шкалой, выполненной в виде дуги 1/4 окружности с центром в плоскости среза и консольно закрепленной на основании. Тяга выполнена в виде винтового домкрата со стрелкой на уровне угломерной шкалы с пружиной и динамометром сжатия, Для повышения точности измерения лоток ановлен на регулировочных винтах 2и, ф-лы, 2 ил,виками 9 и соосно установленными на валах 10 втулки 11, Втулка 11 подвижно установлена в прорези 12 между зубчатыми ригелями 6. В плоскости среза на поверхности грунта в лотке 3 установлен подвижный штамп 13, шарнирно связанный с тягой 14 винтового домкрата, оснащенного стрелкой 15 на уровне угломерной шкалы 7 и выполненного в виде резьбового стержня, установленного с воэможностью продольного перемещения в полости втулки 11 и связанного со свободного конца резьбой с маховиком 16. Между втулкой 11 и маховиком 16 на реэьбовом стержне соосно установлена пружина 17 и динамометр 18 сжатия. При этом тяга 14 жестко связана со скобой 19, охватывающей подвижный штамп 13 и шарнирно связанной с ним посредством подшипников 20 качения на осях 21 в плоскости среза. Оси 21 совпадают с центром окружности радиуса В рамы 5. Подвижный штамп13 оснащен грунтозацепами 22. Рама 5 с зубчатыми ригелями 6 и приводными шестернями 8, тяга 14 с винтовым домкратом и подвижным штампом 13 с грунтозацепами 22 образуют механизм сдвигающей нагрузки.Механизм создания нормальной к плоскости среза силы выполнен в виде опоры 23 с шариковым сепаратором 24, связанной через штанги 25 с перемычкой 26, оснащенной гибким тросиком 27, перекинутым через блок 28 секторного рычага 29 с подвец 1 енным на нем тарированным грузом 30. Шариковый сепаратор 24 установлен в продольных направляющих опоры 23 и штампа 13. Штанги 25 свободно установлены в сквозных отверстиях основания 1. Измерительные приспособления представляют собой деформометр 31 контроля деформаций среза и измеритель 32 осадки подвижного штампа 13, установленные соответственно на лотке 3 и консоли 33 рамы 5 и упирающиеся индикаторными ножками в торец подвижного штампа 13 и по центру опоры 23, Опора 23 оснащена уровнемером (не показан).Устройство работает следующим образом.Перед испытанием устанавливают горизонтально по уровнемеру основание 1. В лоток 3 помещают подготовленный образец грунта 4, По центру образца грунта 4 устанавливают штамп 13 до полного внедрения в грунт грунтозацепов 22. На продольные направляющие подвижного штампа 13 устанавливают шариковый сепаратор 24, на который накладывают направляющими упор 23. Перемычку 26 соединяют с тросиком 27. Винтовой домкрат с тягой 14 устанавливают в вертикальное положение вращением маховиков 9 с приводными шестернями 8 и перемещением последних по зубчатым ригелям 6 рамы 5 путем контроля перемещения стрелки 15 тяги 14 относительно угломерной шкалы 7 рамы 5.Вывешенный контргрузом секторный рычаг 29 нагружают тарированным грузом 30, соответствующим первой ступени нормально уплотняющего грунт 4 усилия Р 1. Деформометр 31 и 32 устанавливают на нулевые отметки при контакте их индикаторных ножек соответственно с подвижным штампом 13 и опорой 23. Грунт 4 выдерживают под нагрузкой Р до стабилизации осадки под.подвижным штампом 13. Винтовым домкратом на подвижный штамп 13 создают разгружающую вертикальную нагрузку Т 1 =1/3 Р 1 путем вращения маховика 16 и сжатия пружины 17 через динамометр 18 сжатия. Плоскость среза грунта 4 грунтозацепами 22 штампа 13 путем5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Аналогичным образом опыты повторяют трехкратно при переподготовке поверхности среза грунта 4 или путем поочередной замены образцов-близнецов грунта в лотке 3, при этом срез грунта производят соответственно при каждом последующем опыте после предварительного уплотнения его нормально сжимающей нагрузкой РгР 1, РэРг, срезающим усилием Тгз 1 п рг и Тзз 1 п рь где Тг = 1/3 Рг, Тз = 1/3 Рэ. По данным опытов строят график зависимости Кулона, на котором нормальное давлениеР 1 - Т совЯ -Рсоответствует сопротивТ з 1 плению грунта срезу т -где Г -Гплощадь опорной поверхности подвижного штампа 13, и определяют параметры прочности грунта - его угол внутреннего трения и удельное сцепление. Формула изобретения 1. Устройство для исследования прочностных свойств грунта. включающее подвижный штамп с грунтозацепами и лоток для грунта, размещенные на основании, механизм сдвигающей нагрузки в виде рамы с двумя зубчатыми ригелями. связанными с подвижными шестернями и тягой, установленной в прорези рамы между ригелями и шарнирно связанной посредством скобы с подвижным штампом в плоскости среза, механизм создания нормальной к плоскости среза силы и измерительные приспособления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упро цения.конструкции и повышения удобства при испытаниях, рама выполнена в виде дуги 1/4 окружности с центром в плоскости среза и консольно закреплена на основании, а тяга выполнена в виде домкрата с пружиной и динамометром сжатия. вращения регулировочных винтов 2 устанавливают по измерителю 32 на уровень, совпадающий с центром радиуса В ригелей 6 рамы 5, и горизонтируют по уровнемеру (не показан) на опоре 23.Вращением маховиков 9 производят поворот тяги 14 и скобы 19 механизма сдвигающей нагрузки от вертикали подуге окружности радиусом В до момента изменения показаний деформометра 31, свидетельствующих о производстве сдвига грунта подвижным штампом 13. Регистрируют угол р 1 поворота тяги 14 по стрелке 15 относительно угломерной шкалы 7 ригелей 6 рамы 5 в момент среза грунта и определяют сдвигающее усилие Тз 1 п р 1.2. Устройство по п.1. от л и ч э ю ще ес я тем. что рама выполнена с угломерной шкалой, э домкрат - со стрелкой нэ уровне шкалы,3. Устройство попп, 1 и 2, о тл ич э ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, лоток снабжен регулировочными винтами. 4. Устройство по пп. 1 и 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено измерителем осэдки штампа.1709015 Составитель Е, Хрусталевактор М. Товтин Техред М.Моргентал Корректо Ципле оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарин каз 411 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5