Прибор стандартного уплотнения грунта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК Г)9) ( 1) А 51)5 Е 02 О 1/00 ГОсудАРстВенное пАтентнВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТ Е НТ С СС Р НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АТЕНТУ мальной влажно- но-геологических ство зданий, сооИзобретение относится к строительству мальной плотности и оп и может быть использовано в качестве лабо- сти грунтов при, инжене раторных средств при определении макси- изысканияхпод строите(56) Авторское свидетельство СССР )ч. 1283285, Кл, Е 02 О 1/00, 6 01 М 3/24, 1985)Инструкция по применению грунтов укрепленных вяжущими материалами, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов СН 25 - 74. Госстроя СССР, М., 1975, с, 77 - 78, р, 2.(54) ПРИБОР СТАНДАРТНОГО УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА(57) Использование; в строительстве для определения плотности грунтов, Сущность: прибор стандартного уплотнения грунта содержит основание, установленную на нем с помощью стыковочного приспособления пресс-форму, направляющую и стандартный груз, установленный на направляющей с возможностью вертикального перемещения, Направляющая выполнена в виде двух стоек, закрепленных по краям к основанию, с горизонтальной планкой, соединенной со стойками по скользящей посадке с помощью втулок, закрепленных по краям планки, Стандартный груз выполнен в виде пресс-формы, закрепленной в центре нижней поверхности горизонтальной планки посредством стыковочного приспособления, и составных разновесов, размещенных наверху горизонтальной планки соосно с пресс-формой. Верхняя и нижняя прессформы установлены соосно друг другу и каждая выполнена из сквозной обоймы для размещения грунта, перфорированного вкладыша, фильтрующей прокладки и плунжера. Последний установлен в нижней пресс-Форме над, а в верхней - под перфорированным вкладышем с возможностью вертикального перемещения в обойме. которая закреплена в стыковочном приспособлении и ри помощи байонетного соединения. В торцах плунжеров, обращенных к перфорированным вкладышам, выполнены по их оси вертикальные каналы, переходящие в середине плунжеров в горизонтальные, На торцах перфорированных вкладышей,контактирующих с плунжерами, выполнены радиальные и окружные проточки, а сквозные отверстия перфорированных вкладышей размещены в площади радиальных и окружных проточек. Кроме того, верхняя пресс-форма снабжена предварительно растянутыми упругими элементами, один конец которых прикреплен к обойме. а другой - к плунжеру. При этом прибор снабжен ограничительными упорами, установленными в верхних частях направляющих стоек, и мерными шкалами с указателями, закрепленными на плунжерах и обоймах соответственно. При определении в приборе максимальной плотности и оптимальной влажности повышается точность и производительность, вследствие увеличения продол-, жительности ударного импульса и обеспечения регистрации момента отжатия поровой жидкости из грунта. 2 з.п,ф-лы, 12 ил.ружений, автомобильных дорог, аэродромов идр,Целью изобретения является повышение производительности и точности при определении максимальной плотности и 5оптимальной влажности грунта эа счет увеличения продолжительности ударного импульса и обеспечения регистрации моментаначала отжатия поровой жидкости из грунта. 10На фиг.1 изображен общий вид приборастандартного уплотнения; на фиг,2 - узел Ана фиг.1; на фиг.З - вид по стрелке А на .фиг.2; на фиг,4 - узел Б на фиг,1; на фиг.5 -вид по стрелке Б 1 на фиг.4; на фиг.6 - сече, ние А-А на фиг,4; на фиг,7 - сечение Б - Б нафиг.4; на фиг.8 - сечение В-В на фиг,4; нафиг.9 - сечение Г - Г на фиг.4; на фиг.10 -сечение Д - Д на фиг,4; на фиг.11 - сечениеЕ-Е на фиг.4; на фиг,12; график для определения максимальной плотности и соответствующей оптимальной влажностигрунта.Прибор стандартного уплотнения грунта состоит из основания 1 с закрепленными 25по его краям посредством элементов 2 направляющих стоек.З с ограничительнымиупорами 4, зафиксированными к стойкам 3при помощи винтов 5; На стойки 3 с возможностью вертикального перемещения относительно основания 1 при помощи втулок 6,установленных по скользящей посадке настойки 3, одета горизонтальная планка 7, наверхнюю поверхность которой по ее центруна шпильке 8 установлен разновес 9. эафиксированный к планке 7 при помощи прижимного устройства в виде гайки 10. Книжней поверхности горизонтальной планки 7, обращенной к основанию 1, жесткозакреплено стыковочное приспособление 4011, в которое неподвижно установлена верхняя пресс-форма 12 с плунжером 13. Наоснование 1 соосно с пресс-формой 12 встыковочном приспособлении 14 неподвижно установлена с плунжером 15 пресс-форма 16. Верхняя пресс-Форма 12,установленная в стыковочном приспособлении 11, закрепленном к горизонтальнойпланке 7, размещена относительно нижнейпресс. формы 16, установленной в стыковочном приспособлении 14, закрепленном кос-.нованию 1, таким образом, что плунжеры,15и 13 установлены на одной оси напротивдруг друга, Каждая из пресс-форм 12 и 16состоит (фиг,2, 3, 4 и 5) из обоймы 7, перфорированного вкладыша 18 и фильтрующей.прокладки 19.Обойма 17 имеет в торцевой части, обращенной к стыковочным приспособлейиям11 и 14 наружные выступы.20(фиг,4 и 11) для установки пресс-форм 12 и 16 в пазы 21 (фиг,10) стыковочных приспособлений 11 и 14 с образованием при повороте обойм 17 в стыковочных приспособлениях 11 и 14 байонетного закрепления пресс-форм 12 и 16 соответственно к горизонтальной планке 7 и основанию 1. Плунжеры 13 и 15 по скользящей посадке установлены в обоймах 17 пресс-форм 12 и 16 до упора торцевыми частями в перфорированные вкладыши 18. По вертикальной оси плунжеров 13 и 15 со стороны контакта их торцов с перфорированными вкладышами 18 выполнены вертикальные каналы 22, переходящие в середине плунжеров 13 и 15 в горизонтальные каналы 23 (фиг.4, 6 и 7). Перфорированные вкладыши 18, как и плунжеры 13 и 15, по скользящей посадке установлены в обоймах 17, а. на торцах перфорированных вкладышей 18, контактирующих с плунжерами 13 и 15, выполнены радиальные 24 и окружные 25 проточки и вертикальные сквозные о 1 верстия 26, которые размещены в площади радиальных 24 и окружных 25 проточек (фиг.4, 8 и 9). Фильтрующие прокладки 19 установлены в сквозных обоймах 17 между перфорированными вкладышами 18 и об- " разцами грунта 27; которые в верхней пресс-форме 12 оперты на поверхность горизонтальной планки 7; а в нижней пресс-. форме 16 - на поверхность основания 1,Пресс-формы 12 и 16 снабжены мерны-, ми индикаторами для измерения высоты образцов грунта 27 в процессе уплотнения в виде мерных шкал. 28, установленных на плунжерах 13 и 15, с указателями 29, закрепленными на обоймах 17 (фиг.2. 4, 6 и 7). Для удобства регистрации отсчетов в обоймах 17 выполнены вырезы 30(фиг.4 и 7), Верхняя пресс-форма 12 снабжена предварительно растянутыми упругими элементами 31, один конец которых закреплен к винту 32 обоймы 17; а другой - к винту 33 плунжера 13. Ограничительный. упор 4, содержащий винт 5, обеспечивает фиксацию стандартного груза на направляющих стойках 3 на различных расстояниях от основания 1, а также предохраняет его от динамических ударов при подъеме верхней пресс-формы 12, при помощи амортизирующих прокладок 34,Прибор стандартного уплотнения груза приготавливают к работе при,соблюдении следующих операций.После ослабления винтов 5 и гайки 10 прижимного устройства осуществляют демонтаж упоров 4 и разновеса 9. Снимают упругие элементй 31 с винтов 32 и 33 верхней пресс-Формы 12, Вынимают из обоймы 17 перфорированный .вкладыш 18 и фильтрующую прокладку 19, Снимают с направля 1828478ющих стоек 3 горизонтальную планку 7 с втулками 6, стыковочным приспособлением 11 и обоймой 17. Переворачивают гориэонтальнун 1 планку 7 таким образом, чтобы обойма 17 была вверху. Заполняют обойму 17 грунтом 27. Вставляют в обойму 17 фильтрующую прокладку 19, перфорированный вкладыш 18 и плунжер 13, Закрепляют упругие элементы 31 на обойму 17 и плунжер 13. Затем из нижней пресс-формы 16 удаляют плунжер 15, перфорированный вкладыш 18 и фильтрующую прокладку 19. Заполняют обойму 17 нижней пресс-формы 16 грунтом. Вставляют в обойму 17 фильтрующую . прокладку 19, перфорированный вкладыш 18 и плунжер 15. Втулки в горизонтальной планке 7 с собранной на ней верхней пресс- формой 12 и плунжером 13 одевают на направляющие стойки 3. Монтируют упоры 4 и разновес 9 таким образом, чтобы стандартный груз имел требуемую массу Рг. которую определяют по формулеРг = Рд Рп,ф, Рпр, (1) где Р 3 - заданная масса стандартного груза;Рп.ф - суммарная масса верхней прессформы (беэ грунта), плунжера, горизонтальной планки, втулок. шпильки и гайки;Рпр, - масса пробы грунта, загруженнойв верхнюю пресс-форму.Прибор готов для проведения испытаний.Прибор стайдартного уплотнения грунта работает следующим образом. Подвижную часть прибора (стандартный груз) вручную или при помощи привода (на фиг. не показан) поднимают до касания втулок б аморгизаторов 34 упора 4, опускают ее с обеспечением возможности свободного падения и соударения плунжеров 13 и 15 пресс-форм 12 и 16 друг с другом, В результате воздействия динамической нагрузки происходит уплотнение груза, при этом воздух, а затем и вода, содержащиеся в порах грунта, вытесняются иэ обоймы 17 через фильтрующую прокладку 19 по отверстиям 26, проточкам 24 и 25 перфорированных вкладышей 18 к вертикальному 22 и горизонтальному 23 каналам в плунжерах 13 и 15 наружу. При этом фильтрующая прокладка 19 предотвращает засорение отверстий 26 и каналов 22 и 23 мелкими частицами грунта. Опыт может быть прекращен при появлении поровой жидкости на выходе каналов 23 из плунжеров 13 и 1.5 одной из пресс-форм 12 или 16, После окончания уплотнения со шкалы 28 по указателям 29 каждой пресс-формы 12 и 16 производят считывание отсчета; соответствующего высоте, образца Нпр, уплотненного грунта, Стандартную плотность грунтавычисляют по формуле. В,ь - внутренний радиус обоймы прессформы.Выемку образцов уплотненного грунта27 из обоймы 17 пресс-форм 12 и 18 осуществляют по вышеуказанным операциям подготовки прибора к работе, В этом случаедобавляются лишь операции, при которыхосуществляют поворот сначала верхней.пресс-формы 12, а затем нижней пресс-формы 16 до совмещения выступов 20 обойм 17с пазами 21 стыковочных приспособлений11 и 14 с последующей выемкой пресс-форм12 и 16 из стыковочных приспособлений 11и 14 и выдавливанием специальным приспособлением (на фиг. не показано) образцовгрунта 27 из обойм 17, При определениистандартной плотности следующих образцов грунта цикл вышеперечисленных операций повторяютВлажность образцов грунта (В/) определяют на других приборах (не описаны),По результатам определения стандартной плотности угрунта и влажности О/ грунта, взятого за одного и того же местастроительства объекта, строят график зависимости стандартной плотности у грунта отего влажности Ю. по которому определяютмаксимальную плотность у грунта и соответствующую ей оптимальную влажностьОопп грунта (фиг.12),Технико-экономическая эффективностьзаявленного технического решения по сравнению с базовым объектом (прототипом) заключается в том, что производительность4 при определении максимальной плотностии оптимальной влажности грунта повышает-.ся в 3 - 5 раэ, а точность - на 60-70;.Формула изобретения1. Прибор стандартного уплотнения грунта, содержащий основание, установленнуюна нем с помощью стыковочного приспособления пресс-.форму, направляющую и стандартный груз, установленный на ней свозможностью вертикального перемещения, о т л й ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения производительности и точностипри определении максимальной плотностии оптимальной. влажности грунта за счетувеличения продолжительности ударногоимпульса и обеспечения регистрации мо 1828478мента начала отжатия поровой жидкости иэ грунта, направляющая выполнена в виде двух стоек, прикрепленных по краям к основанию, и снабжена горизонтальной планкой, соединенной со стойками по 5 скользящей посадке с помощью втулок, а стандартный груз выполнен в виде прессформы, закрепленной в центре нижней поверхности горизонтальной планки посредством стыковочного приспособления 10 и составных разновесов, размещенных навстречу горизонтальной планки соосно с пресс-Формой, при этом пресс-формы установлены соосно одна другой и каждая выполнена из сквозной обоймы для 15 размещения грунта, перфорированного вкладыша, фильтрующей прокладки и плунжера, установленного в нижней пресс форме над, а в верхней -под перфорированным вкладышем с воэможностью вертикального 20 перемещения в обойме, закрепленной в стыковочном приспособлении при помощи байонетного соединения, причем в торцах плунжеров, обращенных к перфорированным вкладышам, выполнены по их оси вертикальные каналы, переходящие в середине плунжеров в горизонтальные, на торцах . перфорированных вкладышей, контактирующих с плунжерами, выполнены радиальные и окружные проточки, а сквозные отверстия перфорированных вкладышей размещены в площади радиальных и окружных проточек.2, Прибор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что верхняя пресс-форма снабжена предварительно растянутыми упругими элементами, один конец которых прикреплен к обойме, а другой - к плунжвру.З,Приборпопп.1 и 2;отличающийс я тем, что он снабжен ограничительными упорами, установленными в верхних частях направляющих стоек, и мерными шкалами с указателями, закрепленными на плунжерах и обоймах соответственно.1828478 Я-Р игЮигФ У,ЯмаСоставитель Ю,Матвеев Редактор Техред М,Моргентал Корректор С.Лисина каз 2366 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Ф изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101