Устройство для определения сопротивления грунта сдвигу

.,80,1114738 А За Е 02 000 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ КА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР(71) Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 620.075.24 (088,8)(54) (57) 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА СДВИГУ; включающее трубчатый корпус и внутреннюю штангу с рукоятками, верхние и нижние парные лопасти, расположенные иа корпусе и внутренней штанге соответствеино, и измерительное приспособле. ние, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности труда при испытании грунта путем облегчения заглублеиия лопастей и точности измерений; кор. пус и внутренняя штанга снабжены упорами, верхние н нижние парные лопасти сое- динены одна с другой шарнирно и рэсполо. жены в двух параллельных плоскостях с одной стороны от корпуса и внутренней штанги, причем в каждой паре ширина одной лопасти больше другой на 5 - О мм.2, Устройство по п. 1, огличаощееся тем, что в корпусе и на нижних лопастях выполнены пазы, ширина которых равна толщине соответственно лопасти н стенки корпуса, а длина - половине высоты лопастей.5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 Изобретение относится к инжеиернс геологическим изысканиям в строительств, мелиорации, геологоразведке н может быть использовано для определения прочности слабых грунтов на сдвиг.Известно .устройство для определения сопротивления грунтов сдвигу, состоящее из соосно установленных между собой внутренней и наружной штанг, четырехлопастной сварной крыльчатки, которая жестко крепится на внутренней штанге в нижней ее части, измерительной головки и рукояток, расположенных в верхней части штанги. На штанге укреплен разгрузочный нож для обрезания грунта вокруг крыльчатки 1.Недостатком данного устройства является низкая точность измерения за счет образования уплотненной зоны под крыльчаткой, трудоемкость при ее задавливании в грунт с волокнистым каркасом, к которому относится и торф.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения сопротивления грунта сдвигу, включающее трубчатый корпус и внутреннюю штангу с рукоятками, верхние и нижние парные лопасти, расположеннце на корпусе и внутренней штанге соответственно, и измерительное приспособление 2),Однако большая ширина лопастей крыльчатки вынуждает затрачивать большие усилия при заглублении и извлечении ее из грунта, При большей ширине лопастей возрастает вероятность их встречи с корневищами и древесными включениями, увеличиваются размеры уплотненной зоны под крыльчаткой, образующейся во, время ее заглубления, а это обуславливает снижение производительности определения сопротивления грунта сдвигу эа счет повышенного сопротивления заглублению крцльчатки и уменьшает точность измерений. Цель изобретения - повышение производительности труда при испытании грунта путем облегчения заглубления лопастей и точности измерения.Цель достигается тем, что устройство для определения сопротивления грунта сдвигу, включающее трубчатый корпус и внутреннюю штангу с рукоятками, верхние и нижние парные лопасти, расположенные на корпусе и внутренней штанге соответственно, .и измерительное приспособление, корпус и внутренняя штанга снабжены упорами, верхние и нижние парные лопасти соединены одна с другой шарнирно и расположены в двух параллельных плоскостях с одной стороны от корпуса и внутренней штанги, причем в каждой паре ширина одной лопасти больше другой на 5 - 10 мм.Кроме того, в корпусе и на нижних ло пастях выполнены пазы, ширина которых равна толщине соответственно лопасти и стенки корпуса, а длина - половине высо.тц лопастей.На фиг, 1 изображена схема рабочей части устройства с размещенными лопа с.тями; на фиг. 2 - схема устройства перед заглублением в массив грунта (вид сбоку); на фиг, 3 - схема лопастей в рабочем положении; на фиг. 4 - то же, при заглублении их в грунт; на фиг. 5 - схема устройства в рабочем положении; на фиг, 6 - то же,при его заглублении в грунт или подъеме из грунта.Устройство включает нижние 1 и верхние 2 лопасти, входящие вУ-образное углубление 3, образуемое косыми срезами при сложении нижних лопастей, причем одна лопасть, как нижняя, так и верхняя, стоящая первой по ходу вращения часовой стрелки на величину б = 5 - 10 мм шире, чем другая, Верхние лопасти 2 соединены одна с другой при помощи шарнира 4 в верхнеи половине корпуса 5, который имеет с одной стороны упор 6, а нижние лопастизакреплены при помощи шарнира 7 на внутренней штанге 8, также имеющей с одной стороны упор 9. В стенках корпуса 5 размещены два диаметрально расположенных паза 1 О, по ширине равных толщине и по длине - половине высоты лопастей крыльчатки, а в нижних лопастях 1 размещены два паза1, по ширине равных толщине стенок корпуса 5 и по длине - также половине высоты лопастей. В верхней части устройство имеет рукоятки 12 с измерительной головкой 13. На корпусе размечены риски 4.Устройство работает следующим образом,При заглублении в грунт верхние лопасти 2 в сложенном состоянии косыми срезамн в своей нижней части вставлены в У - образное углубление 3, образуемое при сложении нижних лопастей 1, фиксируя таким образом их взаимное расположение друг над другом в двух параллельных плоскостях с одной стороны от корпуса 5 и внутренней штанги 8. За рукоятки ) 2 нижние лопастии верхние лопасти 2 заглубляют в сложенном состоянии на нужную глубину в грунт, определяемую по рискам 4 на корпусе 5, Затем поворачивают рукоятки 12 по часо. вой стрелке на 180, при этом за счет того, что одна из лопастей, стоящая первой по ходу часовой стрелки, как для нижних лопастей 1, так и для верхних лопастей 2 шире, чем другая, на величину б = 5 - 1 О мм, верхние 2 и нижние лопасти 1 раскрываются и находятся друг над другом в одной плос. ности. Фиксация лопастей в раскрытом положении осуществляется за счет упоров б и 9, с которыми входят в зацепление соответствепно более широкие (на величинуб) верхняя и нижняя лопасти. Заглубляют устройство далее на величину, равную вы. соте лопастей крыльчатки, за нижнюю рукоятку 12 приподнимают верхние лопастина 5 в 10 см и поворачивают нх на 90, что определяется по взаимному расположению рукояток 12. Надавливая на ту же нижнюю рукоятку 12, производят эадавли.ванне верхних лопастей 2 по внутренней штанге 8. При этом два диаметрально расположенных на корпусе 5 паза 10, равные по длине половине высоты лопастей, входят в соседние с нижними лопастями 1, а пазы 11 в нижних лопастях 1, также равные по длине половине высоты лопастей, входят в соединение с корпусом 5, образуя таким образом обычную четырехлопастную крыль- чатку, нижние лопасти 1 н верхние 2 которой в рабочем положении находятся в строго перпендикулярном направлении за счет взаимного расположения пазов 10 и 11, упоров б и 9, а также того, что ширина пазов 11 на нижних лопастях 1 равна толшине стенок корпуса 5, а ширина пазов О в корпусе 5 равна толщие лопастей 1,Извлечение устройства нз грунта про.изводится в обратном порядке, Сначала подъемом на высоту, чуть большую высоты лопастей крыльчатки, за нижнюю рукоятку 12 выводят иэ соединения, в котором они находились благодаря пазам 10 и 11, ниж. ниеи верхние 2 лопасти. Затем, поворачивая против часовой стрелки на 180 верхнюю рукоятку 12, складывают нижние лопасти .1, поворотом на 180 против часовой стрелки нижней рукоятки 12 складывают верхние лопасти 2, доворачивают в том же направлении еще на 90 нижней рукояткой 12 верхние лопасти 2 так, чтобы они встали над нижними с одной стороны от корпуса 5 и внутренней штанги,8 и за верхнюю рукоятку 12 извлекают устройство из грунта в сложенном состоянии.Использование предлагаемого устройства позволяет, незначительно усложнив конструкцию существующих, повысить точность измерения сопротивления грунта сдвигу за счет сохранения естественной его структуры в зоне работы крыльчатки и снижения вероятности волочения корневищ н травяно-древесных неразложившихся остатков (в случае испытаний органического нли органоминерального грунта) по сравнению с нескладывающейся крыльчаткой. В предлагаемом устройстве лопасти входят в грунт в сложенном состоянии, располагаясьс одной стороны от корпуса и внутренней штанги в параллельных плоскостях, т.е, эадавливание их в грунт происходит по принципу лопаты, что значительно снижает трудоемкость этой операции и облегчает работу с устройством. При большой пнистости в торфяных грунтах фактор складывания лопастей играет важную роль, так как при прохождении горизонта с пнями вероят. ность попадания на пень крыльчатки со сложенными лопастями уменьшается в два. раза. Соответственно уменьшается вероятность встречи с корневищами и другими травяно-древесными неразложившимися остатками. Усилие задавлнвания предлагаемой крыльчатки в торфяной грунт в 1,5 - 2 раза меньше, чем известной. Раскрытие лопастей крыльчатки в залежи происходит благодаря тому, что верхняя и нижняя лопасти, рас. положенные в одной плоскости первымн по направлению вращения часовой стрелки, шире других на величину 6 = 5 - 10 мм. Такое различие в ширине лопастей,обеспе. чивает их раскрытие даже в слабых торфяных грунтах, прочность которых на сдвиг составляет 2 - 45 кПа. При различии в ширине лопастей свыше 10 мм происходит асимметричный сдвиг исследуемого грунта, при различии в ширине лопастей менее 5 мм в слабых грунтах не происходит раскрытие лопастей крыльчатки. 30 35 40 45 5 10 15 го 25 Извлечение устройства иэ грунта производится также в сложенном состоянии, Это позволяет значительно снизить трудоемкость этой операции, так как уменьшается вероятность зацепления лопастей крыльчатки за корневища, пнн и различные неразложившиеся травяно-древесные остатки при ее подъеме. Размеры пазов, их расположение, а также расположение упоров позволяют строго фиксировать верхние и нижние лопасти при их сочленении во вэаимноперпендикулярных плоскостях. В этом случае конструкция представляет обычную четырехлопастную крыльчатку в соответст- вии с ГОСТ- 80, которой определяют сопротивление грунта сдвигу методом вра. щательного среза. Производительность определения сопротивления грунта сдвигу возрастает на 40/, за счет облегчения заглуб. ления лопастей в массив грунта.,4 г.Х дактор Аг. Шандоркаэ 6393/19ВНИИп113035,Филиал ПП Составнтел Техред И. Ве Тираж 643 И Государственно делам изобретена Москва, Ж - Зб, Р П Патент. г. Ужь Р. Погосянрес Корректор А ЗимокоПодписноего комитета СССРй и открытийаушская наб., д. 4/5город, ул. Проектная, 4