RU2560149C1 - Testing device of soils for triaxial compression - Google Patents
Testing device of soils for triaxial compression Download PDFInfo
- Publication number
- RU2560149C1 RU2560149C1 RU2014123339/28A RU2014123339A RU2560149C1 RU 2560149 C1 RU2560149 C1 RU 2560149C1 RU 2014123339/28 A RU2014123339/28 A RU 2014123339/28A RU 2014123339 A RU2014123339 A RU 2014123339A RU 2560149 C1 RU2560149 C1 RU 2560149C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- shell
- dynamometers
- holder
- elastic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству, в частности к технике испытания преимущественно крупнообломочных грунтов на трехосное сжатие, и может быть использовано при инженерно-строительных исследованиях.The invention relates to construction, in particular to a technique for testing predominantly coarse soils for triaxial compression, and can be used in civil engineering research.
Известно устройство для измерения прочности и деформируемости грунтов в условиях трехосного сжатия, включающее корпус с помещенной внутри эластичной тонкой оболочкой с испытуемым образцом грунта, гидроприводом и измерительными приспособлениями (А.К. Бугров, А.И. Голубев, Анизотропные грунты и основания сооружений, - СПб; Недра, 1993, Рис. 1.5, Рис. 1.7, с 22-26).A device is known for measuring the strength and deformability of soils under conditions of triaxial compression, including a housing with an elastic thin shell placed inside with a tested soil sample, hydraulic drive and measuring devices (A.K. Bugrov, A.I. Golubev, Anisotropic soils and foundations of structures, - St. Petersburg; Nedra, 1993, Fig. 1.5, Fig. 1.7, pp. 22-26).
Недостатками устройства являются неоднородность напряженно-деформированного состояния образца из-за бочкообразного деформирования при вертикальном сжатии и частые прерывания эксперимента из-за прокалывания тонкой оболочки при испытании грунтов, имеющих остроугольные частицы.The disadvantages of the device are the heterogeneity of the stress-strain state of the sample due to barrel-shaped deformation during vertical compression and frequent interruptions of the experiment due to the piercing of a thin shell when testing soils with acute-angled particles.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для создания бокового давления при испытании на трехосное сжатие крупноблочного грунта, включающее воспринимающую давление оправку и цилиндрическую сжимающую рубашку, причем оправка и рубашка выполнены из отдельных элементов, первая из жестких лепестков, вторая - из упругих пластин, охватывающих каждый лепесток с внутренней стороны, и прикреплена к нему по обоим торцам с помощью обойм, а жесткие лепестки связаны друг с другом. При этом боковые поверхности жестких лепестков сопряжены между собой по образующей цилиндра (а.с. СССР №966148, Е02D 1/02, Бюл. №38, 1982 г.).Closest to the proposed technical solution is a device for creating lateral pressure when tested for triaxial compression of coarse-grained soil, including a pressure-absorbing mandrel and a cylindrical compression jacket, the mandrel and shirt made of separate elements, the first of the rigid petals, the second of the elastic plates covering each petal is on the inside, and attached to it at both ends with clips, and the rigid petals are connected to each other. Moreover, the lateral surfaces of the rigid petals are interconnected along the generatrix of the cylinder (AS USSR No. 966148, E02D 1/02, Bull. No. 38, 1982).
Недостатком этого устройства является неоднородность напряженно-деформированного состояния образца грунта, обусловленная конструктивным решением крепления упругих пластин к жестким лепесткам. Упругие пластины прикреплены по их контуру к жестким лепесткам. Под давлением жидкости или газа радиальные деформации упругих пластин различны по контуру и в пролете: минимальны по контуру, максимальны в центре каждой пластины. Поэтому обжатие образца боковым давлением будет неравномерным в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Помимо того из-за сил трения по боковой поверхности образца и пластинами возникнет неоднородность напряженного состояния образца по вертикали. Зазор между упругими пластинами и лепестками способствует формированию бочкообразной формы образца при его сжатии.The disadvantage of this device is the heterogeneity of the stress-strain state of the soil sample, due to the constructive solution of fastening the elastic plates to the rigid petals. Elastic plates are attached along their contour to the rigid petals. Under the pressure of a liquid or gas, the radial deformations of the elastic plates are different along the contour and in the span: they are minimal along the contour and maximum at the center of each plate. Therefore, compression of the sample by lateral pressure will be uneven in the horizontal and vertical planes. In addition, due to the friction forces along the lateral surface of the sample and the plates, vertical stress heterogeneity of the sample will arise. The gap between the elastic plates and the petals contributes to the formation of a barrel-shaped sample when it is compressed.
Задачей изобретения является создание однородного напряженно-деформированного состояния образца грунта путем исключения возможности образования бочкообразной формы образца при его сжатии и возникновения сил трения по боковой поверхности образца.The objective of the invention is to create a uniform stress-strain state of the soil sample by eliminating the possibility of the formation of a barrel-shaped shape of the sample during compression and the occurrence of friction forces on the side surface of the sample.
Технический результат - увеличение точности результатов испытаний.The technical result is an increase in the accuracy of the test results.
Результат достигается тем, что в устройстве для испытания грунтов на трехосное сжатие, включающем цилиндрическую упругую обойму, круглый штамп, основание, цилиндрический жесткий корпус и измерители деформаций и напряжений, согласно изобретению упругая обойма выполнена с антикоррозионным покрытием на внутренней поверхности, заключена в цилиндрическую жесткую обечайку, внутренний диаметр которой равен внешнему диаметру обоймы, обечайка разрезана по образующей цилиндра на осесимметричные части, прикрепленные к внешней поверхности обоймы и к радиальным пластинам ребер жесткости, установленным с возможностью радиального перемещения в направляющих вертикальных пазах, выполненных в стенках корпуса, внутренний радиус корпуса превышает внешний радиус обечайки на величину максимальной боковой деформации образца грунта при испытании его на сжатие, к наружным граням ребер жесткости прикреплены горизонтальные штоки динамометров, установленные в каналах корпуса с возможностью радиального перемещения, а корпуса динамометров жестко закреплены на наружной поверхности корпуса устройства, при этом свободные концы штоков динамометров выполнены с резьбой и снабжены гайками, фиксирующими натяжение пружин динамометров, и соединены с индикаторами деформаций, закрепленными на стойках, установленных на плите основания устройства.The result is achieved in that in the device for testing soils for triaxial compression, including a cylindrical elastic cage, a round stamp, a base, a cylindrical rigid body and strain and strain gauges, according to the invention, the elastic cage is made with a corrosion-resistant coating on the inner surface and is enclosed in a cylindrical hard shell , the inner diameter of which is equal to the outer diameter of the cage, the shell is cut along the generatrix of the cylinder into axisymmetric parts attached to the outer surface of the holes and to the radial plates of stiffeners installed with the possibility of radial movement in the guide vertical grooves made in the walls of the body, the internal radius of the body exceeds the external radius of the shell by the value of the maximum lateral deformation of the soil sample when testing it for compression, horizontal edges are attached to the outer faces of the stiffeners the rods of dynamometers mounted in the channels of the housing with the possibility of radial movement, and the housing of the dynamometers are rigidly mounted on the outer surface of the housing the device mustache, while the free ends of the dynamometer rods are threaded and equipped with nuts that fix the tension of the dynamometer springs and are connected to deformation indicators mounted on racks mounted on the base plate of the device.
Результат достигается также тем, что устройство снабжено герметичным цилиндрическим баллоном из эластичной тонкой оболочки, заполненным несжимаемой жидкостью, размеры которого равны размерам испытуемого образца грунта.The result is also achieved by the fact that the device is equipped with a sealed cylindrical balloon made of an elastic thin shell filled with an incompressible fluid, the dimensions of which are equal to the dimensions of the tested soil sample.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано горизонтальное сечение устройства для испытания грунтов на трехосное сжатие (Б-Б), на фиг. 2 - вертикальное сечение устройства (А-А).The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a horizontal section of a triaxial compression soil testing device (BB), FIG. 2 is a vertical section of the device (AA).
Устройство для испытания грунтов на трехосное сжатие включает цилиндрическую упругую обойму 1, круглый штамп 2, установленный на верхний торец образца грунта 3, основание в виде плиты 4, цилиндрический жесткий корпус 5. На внутреннюю поверхность упругой обоймы нанесено антифрикционное покрытие 6.A device for testing soils for triaxial compression includes a cylindrical elastic cage 1, a round stamp 2 mounted on the upper end of the
Упругая обойма 1 заключена в цилиндрическую жесткую обечайку 7, внутренний диаметр которой равен внешнему диаметру упругой обоймы 1. Обечайка 7 разрезана по образующим цилиндра на осесимметричные части, прикрепленные к внешней поверхности упругой обоймы 1. Части обечайки 7 прикреплены к радиальным пластинам ребер жесткости 8, установленным с возможностью радиального перемещения в направляющих вертикальных пазах 9, выполненных в стенках корпуса 5. Между внешней поверхностью обечайки 7 и внутренней поверхностью корпуса 5 имеется зазор, величина которого равна максимальной боковой деформации образца грунта при испытании его на сжатие.The elastic sleeve 1 is enclosed in a cylindrical
К наружным граням ребер жесткости 8 прикреплены горизонтальные штоки 10 динамометров, установленные в каналах 11 стенок корпуса 5 с возможностью радиального перемещения. Корпуса 12 динамометров жестко закреплены на наружной поверхности корпуса 5 устройства. Свободные концы штоков 10 динамометров снабжены резьбой и гайками 13, фиксирующими натяжение пружин 14 динамометров и соединены с индикаторами деформаций 15, закрепленными на стойках 16, установленных на плите основания устройства 4. Горизонтальные штоки 10 динамометров снабжены кольцевыми буртиками 17, обеспечивающими передачу усилий на пружины 14 динамометров.To the outer faces of the
Верхний торец корпуса 5 выполнен с резьбой, с помощью которой на него навинчивается крышка 18.The upper end of the
Торец штампа 2 и основание 4 устройства имеют дренажные системы для отвода воды из образца грунта 3 с кранами 19.The end face of the stamp 2 and the
Индикаторы 20 для измерения вертикальных деформаций штампа 2 установлены на крышке корпуса 18.
Баллон с несжимаемой жидкостью на чертежах не показан.An incompressible fluid cylinder is not shown in the drawings.
Работа устройства для испытания грунтов на трехосное сжатие осуществляется следующим образом.The operation of the device for testing soils for triaxial compression is as follows.
Сначала производят тарировку динамометров, с помощью которых создается и измеряется боковое давление на образец грунта 3. Для этого в полость упругой обоймы 1 устанавливают герметичный баллон, заполненный несжимаемой жидкостью. На торец баллона устанавливают штамп 2 и ступенями увеличивают давление на баллон. Гидростатическое давление в несжимаемой жидкости равно давлению штампа 2 на баллон. На каждой ступени давления записывают показания индикаторов 15. Тарировку производят несколько раз, а затем усредняют результаты показаний каждого из индикаторов деформаций 15.First, calibration of the dynamometers is carried out, with the help of which lateral pressure on the
Испытания на сжатие могут производить при разных значениях начального бокового давления. Перед испытанием грунта снова устанавливают в полость упругой обоймы 1 баллон с несжимаемой жидкостью и создают в нем при помощи штампа 2 заданное значение гидростатического давления, равного боковому начальному давлению. С помощью гаек 13 фиксируют натяжение пружин 14 динамометров. Затем баллон извлекают и в полость обоймы 1 устанавливают образец грунта 3. На торец образца 3 устанавливают штамп 2 и создают на него вертикальное давление, равное заданному значению начального бокового давления. После этого освобождают от фиксации пружины 14 динамометров, отворачивая осесимметрично расположенные гайки 13. После того как все гайки 13 отвернуты и все динамометры включены в работу, в образце грунта 3 создано гидростатическое состояние.Compression tests can be performed at different values of the initial lateral pressure. Before testing the soil, a cylinder with an incompressible liquid is again installed in the cavity of the elastic holder 1 and a set value of hydrostatic pressure equal to the lateral initial pressure is created in it using a stamp 2. Using
Испытания производят следующим образом. После создания в образце 3 гидростатического состояния, когда вертикальные напряжения равны горизонтальным, начинают ступенями увеличивать вертикальное усилие на штамп 2 до разрушения образца. При этом на каждой ступени нагружения фиксируют боковые деформации и боковое давление.The tests are as follows. After the hydrostatic state is created in the
По полученным результатам оценивают деформационные и прочностные характеристики грунта.According to the obtained results, the deformation and strength characteristics of the soil are evaluated.
Устройство обеспечивает возможность испытания крупнообломочных и других грунтов с остроугольными частицами, исключает возможность образования бочкообразной формы образца при его сжатии, исключает силы трения по боковой поверхности образца и тем самым обеспечивает однородность напряженно-деформированного состояния образца, что обеспечивает увеличение точности результатов испытаний.The device provides the ability to test coarse-grained and other soils with acute-angled particles, eliminates the possibility of forming a barrel-shaped sample when it is compressed, eliminates the friction forces along the side surface of the sample and thereby ensures uniformity of the stress-strain state of the sample, which increases the accuracy of test results.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014123339/28A RU2560149C1 (en) | 2014-06-06 | 2014-06-06 | Testing device of soils for triaxial compression |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014123339/28A RU2560149C1 (en) | 2014-06-06 | 2014-06-06 | Testing device of soils for triaxial compression |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2560149C1 true RU2560149C1 (en) | 2015-08-20 |
Family
ID=53880544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014123339/28A RU2560149C1 (en) | 2014-06-06 | 2014-06-06 | Testing device of soils for triaxial compression |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2560149C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106840851A (en) * | 2017-03-10 | 2017-06-13 | 上海大学 | The unsaturated soil direct shear apparatus experimental rig of adjustable shearing ring diameter |
RU2816816C1 (en) * | 2023-12-28 | 2024-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Device for testing metals for triaxial compression with a sample in the form of a ring |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU284380A1 (en) * | С. В. Меркулов | DEVICE FOR THREE TEST OF SOIL | ||
SU1191523A2 (en) * | 1984-03-11 | 1985-11-15 | Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова | Apparatus for generating lateral pressure at tri-axial compression testing of large-lump soil |
GB2258734A (en) * | 1991-08-12 | 1993-02-17 | Daniel Rabindrana Hettiaratchi | Triaxial compression testing. |
-
2014
- 2014-06-06 RU RU2014123339/28A patent/RU2560149C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU284380A1 (en) * | С. В. Меркулов | DEVICE FOR THREE TEST OF SOIL | ||
SU1191523A2 (en) * | 1984-03-11 | 1985-11-15 | Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова | Apparatus for generating lateral pressure at tri-axial compression testing of large-lump soil |
GB2258734A (en) * | 1991-08-12 | 1993-02-17 | Daniel Rabindrana Hettiaratchi | Triaxial compression testing. |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106840851A (en) * | 2017-03-10 | 2017-06-13 | 上海大学 | The unsaturated soil direct shear apparatus experimental rig of adjustable shearing ring diameter |
CN106840851B (en) * | 2017-03-10 | 2019-06-04 | 上海大学 | The unsaturated soil direct shear apparatus experimental rig of adjustable shearing ring diameter |
RU2816816C1 (en) * | 2023-12-28 | 2024-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Device for testing metals for triaxial compression with a sample in the form of a ring |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2979278C (en) | Expandable jacket and its calibration device for triaxial tests on soils | |
CN102879266B (en) | Method for testing uniaxial compression elasticity modulus of inorganic binder stabilizing material | |
CN111945717B (en) | Slope in-service anchor cable bearing capacity detection device and detection method | |
JP7190202B2 (en) | Pipe test method and apparatus | |
CN106959270B (en) | Method for testing cementing strength of cementing interface | |
CN107328643B (en) | Under dead load in coal petrography assembly test specimen coal dynamic characteristic test method | |
RU2560149C1 (en) | Testing device of soils for triaxial compression | |
CN102410960A (en) | Method for multifunctional pipe inspection and material testing, and apparatus thereof | |
CN102620880B (en) | Sensor fixing device for measuring unsteady force by utilizing shock waves to load and fix particle swarm | |
US11092588B2 (en) | Measurement cell and associated measurement method | |
RU92958U1 (en) | DEVICE FOR COMPRESSION TESTS OF SOILS | |
RU2571307C1 (en) | Method of experimental detection of gradient of variation of long-term strength of loaded and corroded concrete and device for its realisation | |
US3541845A (en) | Method for testing the strength of the material of cast structures,particularly concrete structures | |
RU2418283C1 (en) | Instrument of triaxial compression | |
CN105403468A (en) | Creep testing machine | |
RU2620782C1 (en) | Testing method of cowl ceramic shells | |
CN114264546A (en) | Self-balancing hydraulic system, and device and method for monitoring normal displacement of surface of rock test piece | |
CN203465168U (en) | Hardness testing device for rope | |
CN106018266A (en) | Rock expansion test device | |
Johnston et al. | Development of a laboratory-scale pressuremeter | |
CN205861524U (en) | A kind of rock expansion assay device | |
RU94341U1 (en) | THREE COMPRESSION DEVICE | |
CN112525727A (en) | Testing device for shear deformation of core area of concrete member and mounting and testing method | |
RU2636512C1 (en) | Method for determination of ground strength by kern testing by rotary cut | |
RU2332664C1 (en) | Device for testing of ground |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170607 |