Способ определения коэффициента оттаивания мерзлых грунтов и устройство для его осуществления

и 737561 Союз СоветскихСоциапистическ их(22)Заявлентх 29,12.77 (21) 2560270/29-33 51) М с присоединением заявк 0 02 23) Приоритет Государстееннын комите СССР05.80. Б делам изобретений и открытий убликовано етень Рй 20(53) УДК 624 131 551 34(088 8) ата опубликования описания 02,06.80) Авторы изобретен асильев и И. В. Шейкин титут венный и научисьным изысканиям Госстром СССР льск л роизво о инже(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭффИЦИЕНТАОТТАИВАНИЯ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВХЕНИЯ е Изобретение относится к строительств- телем устройства, подпружиненные рыч и ву и может быть использовано для оценки и индикатор перемещений 2.устойчивости мерзлых грунтов при их от- Недостатком известных способов и усттаивании в основаниях зданий и других со- ройства для его осуществления является оружений. низкая точность измерений, Обусловлено5Известен способ испытания мерзлых, это измерением осадки штампа под наерузгрунтов,заключающийся в образовании гор- кой, невозможностью определения коэффиной выработки, установке термометров и циента оттаивания при цосадке 1, а нагревателя, создании вертикальной нагруз- также ограниченностью определения,направки на забой, оттаивании и измерении глу- . -лений оттаивания 2.бины оттаивания Я.Бель изобретении - повышение точнооНаиболее близким к изобретению технто- ти исследований.ческим решением является способ опреде- Достигается это тем, что при способелений коэффициента оттайвания мерзлых грув определения коэффициента оттаивания м рт 5тов, включающий бурение скважины, разме- злых грунтов, включающем бурение скващение в ней измерительного устройства с живы,размещение в ней измерительного нагревателем, прогрев стенок скважины, из- устройства с нагревателем, прогрев сте мерение глубины оттаивания и расчет ко- нок скважины, измерение глубины оттаиэффициента оттаивания 1 . аания и расчет коэффициента оттаивания,Наиболее близким к изобретению техни- образуют зову уширения в скважине, устаческим решением для осуществления спосо- навливаот в зоне уширения измерительное ба является устройство, вищочающее электр устройство с нагревателем, а прогрев стерический нагреватель, соединенный с держа- нок скважины осуществляют под зоной уши3 737861 4у оттаивания изме- Когда кудачки 6 достигают камеры, тоони под действием давления, пвредвваемосуществдения спосо- го от плоских пружин 13 через стойкиический нагреватель 11, начинают поворачиваться вокруг осейем устройства, под и в последующем занимают нижнее крайиндикаторцеремоще- нве положение, показанное на фиг. 6. Стойства выполнен в ви- ки 11,сколия по наклонным верхним граенной последователь- ням сегментов 3, под действием плоскихнад другом сегмен- пружин 13 поворачиваются вокруг своихтой с осями, на ко осей 10 в противоположные стороны доерительные рычаги, тех пор, пока верхние Г-образные оконжиной, причем муф чвния стоек 11 не достигнут штанги 2.ой, форма которой Опускание устройства прекращается придостижении верхней. части нагревателя 1ожностью ве тикальщ 15 нижнего основания камеры и соприкоснои этом элекек 11 с нижним основанием камеры.Штанга 2 закрепляется около устьявлено устройство,скваяяны, с помощью измерителя фиксиру-фиг. 2 разрез А-Аф " Р Р 20 ется началыое положение муфты 8 со стойР Р э нв ками 11 и включается нагреватель 1, Враэ ез Б-Б наРвэ В"В нв фи 1 процессе оттаивания мерзлоты грунтОв реГ на фиг. 1; на гистрируется. величина перемещения мучеРе пРоиэводством ты 8 относительно штанги 2. После преРеэ 25 крашения осадки стоек 11 в оттаявшемспосо ление на чепособление на чер- слое нагреватель 1 вьщлючается, штанга2 освобождается около устья скважины иперемещается вниз по скважине до моменче кого нагревателя 10 ты 8 и срабатывания кольцевой пружического наг евателяПри подъеме устройства из скважиныещены.кулачки 6 с уфта 8, находясь в зацеплении со штангой 2 через кольцевую пружину 7 и кольчке кольца 4 Распо 5 цр 4, увлекает за собой патрубок 12,плоские пружины 13 и стойки 11, распощветЯ мУфта 8 м ложвнные на осях 10, В момент прохождения перехода верхней части камеры вчасти выточки 9а 4 с кольцевой пру- скважину стойки 11 смыкаются и прижинв кот плоские пружщы 13 к паЧуб рения, при этом глубинряют по вертикали,В устройстве для оба, включающем электрсоединенный с держателпружиненные рычаги иний, держатель устройде полой штанги, снабжно установленными другтом с кулачками, муфторых размещены иэма также втулкой с прута выполнена с проточксоответствует формеи установлена с возмного перемещения, нркий нагреватель подвештанги,Нв фиг. 1 предстапродольный разрез; нана фиг. 1; на фиг, 3фиг, 1; на фиг. 4 - разна фиг. 5 - разрез Гфиг, 6 - устройство иопыта, продольный рвзИзмерительное притеже не показано,Устройство для опрта отчаивания мерзлыхнв состоит иэ электри1 и штанги 2, на котлены сегменты 3 и котвх 3 на осях 5 рвамвозможностью их переной плоскости. В вытоложена кольцевая пруги 2 свободно перемвющая в верхней своейдля размещения кольцжиной 7, в средней чаторых закреплены стойки 11 с возможнос тью их перемещения в вертикальной плоскости, в нижней части - патрубок 12 сплоскими пружинами 13, стремящимися развести стойки 11 в противоположные стороны от штанги 2,Работаустройства для определениякоэффициента оттаивания мерзлых грунтов в скважине осуществляется в следукашей последовательности.Устройство медленно и осторожно опускают в предварительно пробуренную скважиьу с камерой, образованной с помощьюрасширителя на определенной глубине. Положение деталей устройства, опускаемогов скважину, показано на фиг, 1. При этомкулачки:скользят по стенкам скважины.и одновременно удерживают стойки 11 всжатом положении. После подъема из скважины устройство очищают от грунта и смазывают,При необходимости в этой жв скважине для проведения нового опыта образуютновую камеру, расположенную выше первойкамеры.Изобретение позволяет упростить процесс проведения испытаний и одновременно повысить эффективность и качество работ при полевом определении коэффициента оттаивании,Формула изобретения 1. Способ определения коэффициента оттаивания мерзлых грунтов, включающий бурение скважины, размещение в ней измери5 7378 тельного устройства с нагревателем, прогрев стенок скважины, измерение глубины оттаивания и расчет коэффициента оттаивания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности исследований, образуют зону уширения в скважине, устаНавливают в зоне уширения измерительное устройство с нагревателем, а прогрев стенок скважины осуществляют под зоной уширения, при этом глубину оттаивания из-О меряют по вертикали.2. Устройство для осуществления способа по п, 1, включающее электрический нагреватель, соединенный с держателем устройства, подпружиненНые рычаги и ин-.И ,дикатор перемещений, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, держатель, устройства выполнен в виде полой штанги, снабжен 61 6ной последовательно установленными другнад другом сегментом с кулачками, муфтой с осями, на которых размещены измерительные рычаги, а танке втулкой спружиной, причем муфта выполнена с проточкой, форма которой соответствует форме втулки с дружиной, и установлена свозможностью вертикального перемещения,при этом электрический нагреватель подвешен к, нижней части штанги,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Руководство по определению физических, теплофизических и механическиххарактеристик мерзлых грунтов. МСтройиздат, 1973, с,109-117,2. Авторское свидетельство СССРИ. 286308, кл, Я 01 8 3/10, 1970,737561 П фпатентф, г, Ужгород, ул. Проект ииипи филиал а 23/13 Т раж 713 Одписно