Устройство для контроля степени уплотнения грунта

(й)М. Кл,з Е 02 0 1/02 6 01 М 15/08 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ленинградский ордена Ленина политехнический институтим. М.И.Калинина и Центральный научно-исследовательскийинститут организации механизации и технической помощистроительству(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ УПЛОТНЕНИЯГРУНТА Изобретение относится к строитель ству, к технике для определения физико-механических свойств грунта и может быть использовано в гражданском, промышленном, дорожном и гидротехническом строительстве при сооружении объектов иэ грунтовых масс, в частности таких, как насыпи, дамбы, обратные засыпки и т.п.При сооружении Упомянутых объектов иэ грунтовых масс одной иэ основных технологических операций является уплотнение этих масс до оптимальных величин плотности, определяемых коэффициентам уплотнения, находящимся в пределах 0,98-1,0. Последнее является обязательным условием и служит гарантом надежной и долговечной работы грунтового сооружения.Известно устройство для исследования свойств грунта, выполненное в виде перфорированного зонда, снабженного надувной пробкой, установленной с возможностью перемещения по зонду. Для погружения последнего в грунт необходимо предварительное сооружение шурфа, полость которогю в процессе измерения герметнзируется упомянутой пробкой 11). Как правило, диаметр шурфа превышает диаметр зонда и образуется в силу этого кольцевая полость, резко снижающая точность измерения. Кроме того, сооружение шурфа требует значительного времени, что снижает оперативность контроля уплотнения грунта.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для исследования свойств грунта, преимущественно Фильтрационных, содержащее зонд выполненный в виде полого корпуса с перфори" рованной частью и камерой, которая 15 сообщена через трубопровод с измерительным прибором, и запорный элемент, установленный с возможностью осевого перемещения относительно полого корпуса 1,21. Недостатком устройства является то, что в процессе многократных измерений грунт через многочисленную перфорацию в корпусе проникает в последний и накапливается там, тем самым создавая дополнительное сопротивление Фильтруемому воздуху. Это обстоятельство искажает показания измерительного прибора, снижая надежность его работы.прибором,и эапорный элемент,устанонленный с воэможностью осевого пере 5 20 30 35 60 65 Целью изобретения является повышение надежности работы устройстна и его производительности.Поставленная цель достигается тем,что устройство для исследования физико-механических свойств грунта,гсодержацее зонд, выполненный в видеполого корпуса с перфорированнойчастью и камерой, которая сообщеначерез трубопровод с измерительным мещения относительно полого корпуса,снабжено мерной емкостью с запорным клапаном и насосом, а также жестко соедглненным с запорным элементом портеегл, установленным в корпусе и выполненным с проточкой и каналами, которые соединены с трубопроводом, а камера образована проточкой поршня и внутренней поверхностью корпуса и сообщена с мерной емкостью при этом мерная емкость выполнена с регулируемым дросселем, посредством которого емкость соединена с атмосферой. На фиг. 1 представлено устройство,общий вид; на Фиг.2 и 3 - варианты выполнения зонда устройства.Устройство для контроля уплотнения грунта состоит из зонда 1, мерной емкости 2, насоса 3, измерительного прибора, накуумметра 4, запорного клапана 5, регулируеиого дросселя б с трубопроводои 7. Зонд 1 (си. Фиг.2 и 3) вьполнен в виде по-. лого корпуса 8 с перфорацией 9. Зонд укреплен на носителе 10 с помощью резьбоного соединения 11. Телескопи;чески с корпусом 1 связан эапорный :элемент 12, имеющий на конце конусную поверхность. В полости зонда ,установлен с ноэгложностью перемещения поршень 13, выполненный с проточкой 14, радиальными каналами 15 и осевым каналом 16, который связывает радиальные каналы 15 с трубопроводом 17, соединенным с измерительным прибором через компенсатор 18.Поршень 13 связан с запорным элементом 12 с помощью радиальных штифтов 19, пропуценных через продольные сквозные пазы 20 в корпусе зонда, при этом проточка 14 поршня и внутренняяповерхность зонда 1 образует камеру 21.Устройство (см.фиг.2) отличаетяя от нышеописаннога тем, что корпус выполнен из двух частей: подвижной 22 с перфорацией и неподвижной 23, связанной с носителем 10. При этом подвижная часть 21 посредством резьбы связана с запорныи элементом 12, а неподвижная - посредством штифтов 19 с поршнем 13. Таким образом, конструкции обоих вариантов остались 40 45 50 почти без изменений, но несколько изменились вэаимосняэи между отдельными деталями устройства.В устройстве, изображенном на фиг,2, предусмотрен сквозной канал 24, параллельный оси поршня 13 и предназначенный для девакуумирования полости между торцом поршня и запорным элементом 12 при их относительном переглецении. Устройство для контроля уплотнения грунта работает следующим образом.Зонд погружают в грунт на глубину, на которой необходимо произвести контроль уплотнения грунта. Затем перемецают штанги 10 на 3-7 сгл внерх. Запорный элемент 12, связанный с поринем и камерой 21 и защемленный грунтом, остается неподвижным, а корпус, жестко связанный с носителем 10, перемещается вверх. При этом перфорационные отверстия размещаются над камерой.21.Затем, с помощью насоса 3 в емкости 2 создают разряжение, характеризуемое величиной Р 4, равной, например, 0,6 кг/см , которая устанавлинется по накуумглетру 4 После этого, посредством запорного клапана 5 сообщают полость еглкости 2 с камерой 21, благодаря чему но внутренней полости последней, обращенной к грунту, также создается разряжение. Так как давление воздуха н грунте больше, чем в полости камеры, то в нее начинает поступать иэ пор зацемленный воздух, который по осевому каналу 16 идет и емкость 2 с объемом Ч, . При этом разряжение в емкости 2 уменьшается, что регистрируется по показанию вакуумметра 4, На конечной величине разряжения Р, равной, например,0,3 кг/см, запорным золотником 5 емкость 2 отсекают от камеры 21 и измеряют время, за которое разряжение в емкости 2 изменяется от величины Р 4 до величины Р . Так как время заполнения емкости 2 пропорционально количеству извлеченного из пор зацемленного воздуха, что, в свою очередь, характеризует степень пористости грунта, то по нему и суднт о степени уплотнения грунта. Для повышения достоверности способа и отказа от номограмм, учитывающих зависиглость времени изменения разряжения от пористости грунта, на емкости 2 глонтируют регулируемый дроссель б, сечение которого заранее оттарировано на различные величины требуемой пористости грунта. Перед работой осуцествляют заполнение емкости 2 атмосферным воздухом через дроссель 6, установив величину сечения, имитируюцую сопротивление грунта при оптимальном значении уплотнения. При этом осуществляют контрольное заполнекие емкости 2 при изменении величины разряжения Р - Р и фиксируютХвремя заполнения, что соответствует заполнению при эталонном уплотнении, в частности при коэффициенте уплотнения К=1,0. Сравнение фактического времени заполнения и контрольного показывает степень достижения требуемой степени уплотнения.Предлагаемый способ дает возможность получить оперативные сведенияо состоянии уплотнения грунта и степени его соответствия стандартам. В связи с этим значительно повыиается эффективность унлотнительных работ за счет более экономичной организации использования уплотнительных средств.Формула изобретения1. Устройство для контроля степени уплотнения грунта, содержащее зонд, выполненный в виде полого корпуса с перфорированной частью и камерой, которая связана через трубопровод с измерительным прибором, запорный элемент, установленный с возможностью осевого перемещения относительно полого корпуса, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповыШения надежности работы устройства и его производительности, оноснабжено мерной емкостью с запорнымклапаном и насосом, а также жесткосоединенным с запорным элементомпоршнем, установленным в корпусе ивыполненным с проточкой н каналами,которые соединены с трубопроводом,причем камера образована проточкойпоршня и внутренней поверхностьюкорпуса и сообщена с мерной емкостью.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что мернаяемкость выполнена с регулируемымдросселем, посредством которого емкость соединена с атмосферой.20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРВ 27221, кл. 0 01 Я 15/08, 1930.2. Авторское свиДетельство СССРр Р 492789, кл, Е 02 Ь 1/02, 1974.Заказ 1064/11 Тираж 711 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, й, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4