Лопастной прессиометр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВХЯЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик в 973701(22) Заявлено 12.01,81 (21) 3234603/29 33с присоединением заявки ЭЙ(23) Ориоритет(51)М, Кл,Е 02 З 1/00 б 01 1 Ч 3/24 тооударствснный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 15 11 82(54) ЛОПАСТНОЙ ПРЕССИОМЕТР 1Изобретение относится к области строительства и предназначено для определения деформационных и прочностных характеристик грунтов в массиве при инженерно-геологических изысканиях.Известно устройство для измеренття деформаций грунта, содержащее разрезной корпус по форме скважины с внутренним конусом. Разрезные части корпуса распирают в стенки скважины с помощью1 О клина и гидродомкрата. Деформацию грунта определяют по перемещению клина, а нагрузку - по усилию задавливания кли С 13Недостатком устройства является слож 15 ность интерпретации получаемых результатов из-за цилиндрической поверхности рабочих органов (полуцилиндров), а также отсутствие возможности испытания водонасышенных грунтов в неустойчивых грунтах,зв Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является лопастной прессиометр, включающий наружную неподвижную и внутреннюю подвижную колонны штанг, нагрузочное и измерительное приспособления, смонтированные на верхнем конце неподвижной штанги, рабочий наконечник с лопастями, выполненный в виде корпуса двутаврового сечения с режущими лезвиями и закрепленный на нижнем конце йееподвижной штанги, шток, одним торцом закрепленный к лопасти, реечно-щестеренчатый редуктор и вертикальную зубчатую рейку, установленные внутри рабочего наконечника и взаимодействующие с подвижной штангой 1 2,Недостатки устройства следующие: необходимость в тяжелом оборудовании для задавливания в средние и плотные грунты при погружении более 10 м, так как прн минимально необходимом ходе лопастей 40- 50 мм на сторону конструктивно не удается уменьшить габариты сечения без ухудшения получаемой информации; при забивке резко снижается срок службы устройства; устройство не позволяет прово 973701дить испытание грунтов ниже грунтовыхвод, так как габариты сечения не вписываются в просвет обсадных труб, которыеможно устанавливать с помощью применяемого стандартного оборудования,511 ель изобретения - повышение производительности испытаний,11 ель достигается тем, что в лопастномпрессиометре, включающем наружную неподвижную и внутреннюю подвижную колонОны штанг, нагрузочное и измерительноеприспособления, смонтированные на верхнем конце неподвижной штанги, рабочийнаконечник с лопастями, выполненный ввиде корпуса двутаврового сечения с режущими лезвиями и закрепленный на нижнем конце неподвижной штанги, шток, одним торцом закрепленный к лопасти, реечно-шестеренчатый редуктор и вертикальнуюзубчатую рейку, установленные внутри рабочего наконечника и взаимодействующиес подвижной штангой, одна из лопастейвыполнена неподвижной относительно рабочего наконечника, вертикальная зубчатая рейка выполнена в форме вилки с воэможностью зацепления с шестернями редуктора, причем площадь неподвижной лопасти превышает плошадь подвижной.,На фиг. 1 изображен лопастной прессиометр, общий вид; на фиг. 2 - наконечник,поперечное сечение; на фиг. 3 - торец наконечника со стороны подвижной лопасти,На верхнем конце наружной неподвижной колон ы штанг 1 смонтировано нагрузочное приспособление, состоящее из кор 35пуса 2, шестерен 3, взаимодействующихс секторами 4 посредством шпонки 5, Нагрузку осуществляют с помощью грузов 6,навешиваемых на тросы 7, закрепленныена верхнпе части секторов, Шестерни 346входят в зацепление с двухсторонней зуб-.чатой рейкой 8, закрепленной на верхнем .конце подвижной колонны 9. Измерениеперемещения рейки осуществляют пригибомером 10,45Рабочий наконечник, смонтированный на нижней части неподвижной колонны 1, выполнен в виде двутаврового корпуса 11, одна из боковых лопастей 12 которого выполнена в виде неподвижной относитель- " но корпуса 11 боковой стенки. В средней полке двутаврового корпуса 11 размещена вертикальная зубчатая рейка 13, взаимодействующая с шестернями 14, выдвит аюшими горизонтальную зубчатую рейку 15 подвижной лопасти 16, которая выполнена заподлицо с другой неподвижной боковой стенкой 17 корпуса 11 в виде плоского распорного штампа площадью в 5 разменьше, чем площадь противоположнойбоковой стенки. Наконечник снабжен лезвиями 18,Устройство работает следующим образом.После погружения устройства монтируют на неподвижной колонне штанг 1 нагрузочное и измерительные приспособления и соединяют последние с подвижнойколонной 9 путем свинчивания зубчатойрейки 8 корпуса 2 нагрузочного приспособления с колонной 9. Секторы 4 выводят в верхнее положение и фиксируютшпонкой 5, Навешивают грузы 6 на тросы 7 принятыми ступенями по известнойметодике испытания грунтов статическими нагрузками. Усилие от веса грузов 6через секторы 4 и шестерни 3 передается на зубчатую рейку 8, далее через подвижную колонну 9 на рейку 13 и шестерни 14; выдвигающие упорной рейкой 15подвижнюю лопасть 16 из корпуса 11 рабочео наконечника. Перемещение лопасти 16 через описанную взаимодействующую, механическую систему фиксируетсяпрогибомером измерительного приспособления 10, связанного гибкой проволокойс перемещающейся вертикально зубчатойрейкой 8. Так как рабочий наконечник работает в массиве грунта, то конструкцияпредусматривает уплотнительные сис темы,исключающие попадание в него влаги ичастиц грунта, Это достигается герметичностью его и малыми зазорами между рейкой 15 лопасти 16 и корпусом 11, атакже Гезьбовых соединений штанг 1,кроме того, перед работой внутреннююполость корпуса 11 набивают солидолом,также исключающим попадание частиц грунтаРасчет модуля деформации грунта по результатам испытаний ведут с учетом поправочного коэффициента, учитывающего неравномерность осадки подвижной и неподвижной лопастей, обратно пропорциональной отношению их плошадей., Устройство позволяет испытывать грунты ниже уровня грунтовых вод в скважинах малого диаметра при минимальных усилиях задавливания, так как сечение рабочих наконечников мало и позволяет получать надежную информацию при использовании стандартного оборудования, Исполнение одной лопасти рабочего наконечника подвижной, а другой неподвижной и значительно большей плошадью позволяет расширить диапазон сжимающего давления на грунт.5 973701 6формула изобретения йовышения производительности испытаний,одна из лопастей выполнена неподвияаойЛопастной прессиометр, включающий относительно рабочего наконечника, вернаружную неподвижную и внутреннюю под- тикальная зубчатая рейка выполнена ввижную колонны штанг, нагрузочное и из форме вилки с воэможностью зацеплениямерительное приспособления, смонтирован- с шестернями редуктора, причем плошадьные на верхнем конце неподвижной штанги, неподвижной лопасти превышает плошадьрабочий наконечник с лопастями, выполнен- подвижной,ный в виде корпуса двутаврового сечения Источники информации,с режущими лезвиями и закрепленный на й принятые во внимание при акспертизенижнем конце неподвижной штанги, шток, 1. Патент США % 3349610,одним торцом прикрепленный к лопасти, кл. 73-84, 1967.реечно-шестереичатый редуктор и верти, Рекомендации по применению поркальную зубчатую рейку, установленные тативной полевой лаборатории ПЛГРМвнутри рабочего наконечника и взаимо- ф для исследования слабых грунтов. Мдействующие с подвижной штангой, о т - изд-во ПНИИИС Госстроя СССР, 1979,личающийся тем,что, сцелью с,27.973701 г.8 Редактор О, Кол Тираж 709 Подпис осударственного комитета СССР лам изобретений и открытий осква, Ж-З 8, Раушскаи наб., д. 4/5 629/ но ИПи 30 т П фил роек тнаи,жгород СоставительТехред А. Ба ог осини Корректор Л. Бокш