Устройство для уплотнения массива грунта

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н 11962440(5,1) М. Кп.з Е 02 0 3/054 Государственный комитет С СС Р по делам изобретений н открытий(23) Приоритет Опубликовано 300982, Бюллетень М 9 36 Дата опубликования описания 30.09,82 53 УДК 624. 138.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ МАССИВА ГРУНТА ный трубопроводом с источником давления корпус с размещенными в егополости наковальней и ударником.устройство может быть подвешено кнесущей раме посредством тяговогоэлемента, например троса ). 2.Недостатком известных устройствявляется то, что они не имеют возможности регулировать и управлять процессом уплотнения вследствие отсутствия оперативной информации о степени уплотнения грунта в процессепроизводства работ, что приводит также к перерасходу энергозатрат либо кпреждевременному разрушению инженерного сооружения вследствие недоуплотнения массива грунта и его просадок.Цель изобретения - снижение энергоемкости и обеспечение равномер;ности уплотнения,Указанная цель достигается тем,что в устройстве для уплотнения массива грунта, содержащем соединенный трубопроводом с источником давления корпус с наковальней, в полостикоторого размещен ударник, корпусснабжен имеющим полость заостреннымнаконечником, плошадь поперечногоЗО сечения которого в 10-20 раз меньИзобретение относится к промышленному, гражданскому, дорожному и гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении искусственных земляных сооружений из грунтовых масс, уплотняемых до требуемых значений плотности.Известен глубинный вибратор, представляющий собой цилиндрический корпус, в котором размещена на приводном валу дебалансная масса, вызывающая при вращении колебания корпуса, при этом колебания от погруженного в грунт вибратора или пакета вибраторов передаются частицам грунта, нарушая или ослабляя их взаимосвязь. Частицы грунта стараются занять положение, в котором они обладали бы наименьшей потенциальной энергией. Тем самым происходит перегруппировка частиц грунта с одновременным увеличением плотности его массива. При увеличении влажности последнего наблюдается эффект тиксотропии, который проявзтяется в большей степени на слабосвязных грунтах 1 .Наиболее близким к предлагаемому является устройство для уплотнения массива грунта, содержащее соединенЛенинградский ордена Ленина политехнический 1 институтим. М.И.Калинина и Центральный научно-исслеЬадртельский.институт организации, механизации и технической помощй: .строительствуше площади поперечного сечения корпуса, и выполнен в передней частис дополнительной полостью, причем последняя и полость наконечника изолированы от полости корпуса и соединены радиальными каналами с поверхностью корпуса, а трубопроводами черезвакуумметр - с источником разряжения.Кроме того, дополнительная полость корпуса и полость наконечникасвязана между собой при помощи дифФеренциального манометра.На фиг,1 изображено устройстводля уплотнения массива грунта, общийвид; на фиг2 - схема подключениядифференциального манометра; на 15фиг.3 - схема соединения источникаразряжения с устройством для уплотнения массива грунта.Устройство для уплотнения массива грунта состоит из корпуса 1, 20имеющего угол заострения а(, В полости корпуса 1 размещены наковальна 2и ударник 3, являющиеся элементамипривода поступательного перемещенияустройства. Корпус 1 имеет заостренный наконечник 4 и выполнен в передней части с дополнительной полостью 5. Наконечник 4 также имеет полость б. Полости 5 и б изолированыот полости корпуса 1 и соединены радиальными каналами с поверхностьюкорпуса 1, а трубопроводами 7 - систочником 8 разряжения, в качествекоторого может быть использован насосс рессивером 9, на корпусе которогоустанавливается вакуумметр 10. В ниж-Зней части корпус рессивера имеет патрубок 11 для сообщения с атмосферой.Кроме того, полости 5 и б могутбыть связаны между собой посредствомдиФференциального, например жидкостного, манометра 12.Работа устройства заключается вследующем.Корпус 1 устройства погружаетсяв грунт в заданное место или на заданную глубину, которая может бытьустановлена заранее путем фиксации отметки трубопровода 7, Послезаглубления корпуса 1 с помощью насоса создают разряжение в рессивере9, которое сохраняется в нем и регистрируется вакуумметром 10 (ве.)личина разряжения может быть равна,например,. 0,6-0,7 кгс/см). Послеподключения полости 5 к объему рессйвера 9 в нее начинает натекатьвоздух, защемленный в объеме грунта,прилегающем к отверстию радиальногоканала корпуса 1. После этога.дав-.ление в полости и в рессивере выравнивается и несколько меньше первоначального, что можно регистрироватьвакуумметром 10,Скорость изменения давления в рессивере может быть показателем плотности или пористости грунта в дан ном месте. Так за показания измерительного устройства можно принять время (в секундах); в течение которого произойдет изменение давления в рессивере 11 от -О,б кгс/см до -0,3 кгс/см (0,4 ата до 0,7 ата). Построив зависимость между временем 1(показаниями устройства) и плотностью грунта можно пользоваться ею как тарировочным графиком, по которому можно осуществлять необходимую коррекцию процесса уплотнения грунтового массива, доводя плотность грунта до требуемых значений плотнос - ти.Таким образом, получают информацию о плотности уплотняемого материала в процессе производства работ и тем самым осуществляют уплотнение грунта до требуемой полости.Следует отметить, что в ряде случаев производства работ по уплотнению грунта необходимо осуществлять контроль плотности ранее уплотненного грунта. С этой целью подключают к рессиверу 9 полость б наконечника 4. Благодаря тому, что полость 6 вынесена вперед по ходу движения корпуса 1, а поперечное сечение наконечника 4 в 10-20 раз меньше сечения корпуса, 1, измеренная ею плотность соответствует плотности ранее уплотненного грунта, В случае, если плотность недостаточна, следует произвести дополнительное уплотнение предлагаемым устройством, а о приращении плотности грунта в этом случае судят по показаниям вакуумметра, связанного с полостью 5. О завершении процесса уплотнения устройством с размерами корпуса известного диаметра судят по разности ра,зряжения в рессиверах 9. Процесс уплотнения считается завершенным, когда разность показаний разряжения в рессиверах 9 стремится к нулю.Разность показаний можно визуально регистрировать дифференциальным манометром 12 по разности уровней жидкости в коленеВ случае, когда уровни жидкости в коленах манометра 12 равны, следовательно, работа цо уплотнению грунта завершена и приращение его плотности не происходит, Процесс уплотнения при этом должен быть прекращен в целях исключения повышенных энергозатрат.При необходимости осуществления контроля ранее уплотненного массива грунта в него погружают устройство с размещенным на конце корпуса 1 наконечником 4. При этом в процессе движения корпус 1 не оказывает влияния на точность измерения ранее достигнутой плотности.Применение предлагаемого устрой,ства позволит оператору корректировать процесс уплотнения добиваться требуемой степени уплотнения грунта в каждой точке массива в кратчай- шиЯ срок, оптимизировать процесс уплотнения, снижая стоимость работ и повышая их качество.Формула изобретения1, Устрсйство для уплотнения массива грунта, содержащее соединенный трубопроводом с источником давления корпус с размещенными в его полости наковальней и ударником, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергоемкости и обеспечения равномерности уплотнения, корпус снабжен имеющим полость заостренным наконечником, площадь поперечного сечения которого в 10-20 раз меньше площади поперечного сечения корпуса, и выполнен в передней части с дополнительной полостью, причем последняя и полость наконечникаизолированы от полости корпуса и соединены радиальными каналами с поверхностью корпуса, а трубопроводами через вакуумметр - с источником разряжения.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что дополни 10 тельная полость корпуса и полостьнаконечника связаны между собой припомощи дифференциального манометра.1Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Баркян Д.Д. Виброметод в строительстве. М., Стройиздат, 1963,с. 110-117.2, Инструкция по устройству набивных свай при помощи пневмопробойниф ков ВСН бб 10-78. М., Минстрой СССР,1978, с. 10, 12./5 нт, г, Ужгоро роектная,актор Н.Кешеля Филиал ППП оставитель В.Ча Тираж 709дарственного ком изобретений и оква, Ж, Раушс орректор А.Гриценко