RU2756503C1 - Устройство для измерения напряжений в грунте - Google Patents
Устройство для измерения напряжений в грунте Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756503C1 RU2756503C1 RU2021106022A RU2021106022A RU2756503C1 RU 2756503 C1 RU2756503 C1 RU 2756503C1 RU 2021106022 A RU2021106022 A RU 2021106022A RU 2021106022 A RU2021106022 A RU 2021106022A RU 2756503 C1 RU2756503 C1 RU 2756503C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- stresses
- soil
- piston
- ground
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D1/00—Investigation of foundation soil in situ
- E02D1/02—Investigation of foundation soil in situ before construction work
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения напряжений в грунтах и может быть использовано в строительстве, экспериментальных исследованиях. Технический результат состоит в повышении точности и достоверности определения напряжений в грунте. Технический результат достигается тем, что устройство для измерения напряжений в грунте содержит корпус, приемный поршень, измерительную мембрану, гидравлический преобразователь, кабель, тензорезистор, расположенный на измерительной мембране, причем приемный поршень выполнен с кольцевой выточкой, выполненной на наружной поверхности поршня и заполненной эластичным материалом, при этом корпус выполнен овальным в виде сплюснутого эллипсоида. 2 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения напряжения в грунтах и может быть использовано в строительстве, экспериментальных исследованиях.
Известно устройство [1], состоящее из корпуса, передающего элемента, крышки, двух упругих мембране тензорезисторами, жестко закрепленных по концам в корпусе и посередине к передающему элементу при помощи кольца. В передающем элементе и мембране имеются сквозные отверстия для натяжного винта, упругих прокладок.
Известно устройство [2], состоящее из металлического корпуса, нижней (рабочей) и верхней (защитной) крышек и прокладок. Корпус и рабочая крышка выполнены в виде прямых толстостенных круговых цилиндрических стаканов, а их дно в виде упругих мембран. На мембрану корпуса с внутренней стороны стакана наклеены тензодатчики, а сверху корпус закрыт плоской защитной крышкой с круговой прокладкой, образуя воздушное пространство. Между корпусом и расположенной снизу рабочей крышкой установлена кольцевая прокладка. Пространство между рабочей крышкой и корпусом заполнено гидравлической жидкостью.
Известные устройства [1, 2] для измерения напряжений в грунте имеют индивидуальные эксплуатационные и конструктивные возможности.
За прототип изобретения принят наиболее близкий к предлагаемой конструкции известное устройство - преобразователь давления грунта ПДМ-70/11 (месдоза) конструкции ЦНИИСК ([3] с. 42), содержащее корпус, приемный поршень, измерительную мембрану, гидравлический преобразователь, кабель, тензорезистор, расположенный на измерительной мембране, причем приемный поршень выполнен с кольцевой выточкой, выполненной на наружной поверхности поршня и заполненной эластичным материалом.
Недостатком этого устройства является низкая точность и достоверность определения напряжений в грунте естественного сложения, так как в процессе вдавливания цилиндрического устройства в грунт по заранее образованной лидирующей полосе [4], распределение контактных давлений по площади рабочей зоны устройства не равномерно, так как известно ([5] с. 551), что при расширении круговой трещины в виде близкой к прямоугольной приложенная внутренняя сила действует на трещину сжимающим образом, но вблизи края трещины она действует разрывающим образом, причем у самого края круговой трещины она обращается в бесконечность. Поэтому вблизи края устройства из-за избыточных напряжений развиваются зоны предельных состояний, что оказывают влияние на величины определяемых напряжений в грунте.
Техническая задача предлагаемого устройства для измерения напряжений в грунте состоит в повышении точности и достоверности определения напряжений.
Поставленная задача решается таким образом, что в устройстве для измерения напряжений в грунте, содержащее корпус, приемный поршень, измерительную мембрану, гидравлический преобразователь, кабель, тензорезистор, расположенный на измерительной мембране, причем приемный поршень выполнен с кольцевой выточкой, выполненной на наружной поверхности поршня и заполненной эластичным материалом, согласно изобретению, корпус выполнен овальным в виде сплюснутого эллипсоида.
Технический результат заключается в повышении точности и достоверности определения напряжения в грунте за счет конструктивного решения корпуса устройства овальным в виде сплюснутого эллипсоида и тем самым обеспечения равномерного распределения контактного давления по площади рабочей зоны устройства, где расположен приемный поршень, так как известно ([5] с. 547), что при равномерном давлении в круговой трещине трещина расширяется и принимает эллипсоидальную форму.
На фиг. 1 представлен разрез устройства для измерения напряжений в грунте; фиг. 2 - a-а фиг. 1.
Устройство включает корпус 1, приемный поршень 2, измерительную мембрану 3, гидравлический преобразователь 4, кабель 7, тензорезистор 5, расположенный на измерительной мембране 1, причем приемный поршень 2 выполнен с кольцевой выточкой, выполненной на наружной поверхности поршня 2 и заполненной эластичным материалом 6.
Устройство для измерения напряжений в грунте работает следующим образом.
Для измерения напряжения в грунте основания естественного сложения и обеспечения полного контакта между устройством и грунтом из шурфа пробуривают шпур и продавливают лидерную полосу до проектного положения устройства для измерения напряжений с помощью специального приспособления в виде металлической полосы с поперечным сечением в виде сплюснутого эллипса и овальным концом в виде сплюснутого эллипсоида размером равным размеру устройства для измерения напряжений в грунте. В процессе вдавливания устройства для измерения напряжений в грунт по лидирующей полосе приемный поршень 2 воспринимает дополнительное давление упругого отпора грунта. После установки устройства для измерения напряжений и тщательной тампонировки шпура и лидерной полосы грунтом местного минерального и физического состава, проводится наблюдение за показанием устройства для измерения напряжений и после условной стабилизации напряжений фиксируют начальные показания.
При передаче нагрузки на штамп (фундамент) в грунте основания возникают напряжения и на приемную поршень будет действовать не измененное цилиндрической формой устройства [3], а максимально приближенное к равномерному давление, определяемое напряжениями на его поверхности, так как корпус устройства для измерения напряжений имеет эллипсоидальную форму в виде сплюснутого эллипсоида. Это давление посредством гидравлического преобразователя 4 передается на измерительную мембрану 3, вызвав ее деформацию, которая измеряется при помощи тензорезистора 5.
Технический результат, заключающийся в повышении надежности и достоверности измерения напряжения в грунтах, обеспечивается за счет конструктивного решения корпуса устройства для измерения напряжений в виде сплюснутого эллипсоида и тем самым обеспечения равномерного распределения напряжений по поверхности приемного поршня.
Источники информации
1. Патент РФ RU 2031197 С1 от 11.03.1991.
2. «Месдоза для измерения напряжений в грунте при различных воздействиях на грунт» http://studopedia.su/16_56502_mesdoza.html.
3. Аникьев А.А. Упрочнение оснований ленточных фундаментов наклонными щебеночными элементами, выполненными в пробитых скважинах. Канд. диссертация, М.: НИИОСП, 2019. - 131 с.
4. Способы установки месдоз http://stroyfirm.ru/articles/grunt69.html.
5. Снеддон И. Преобразования Фурье. - М.: Изд. Иностранной литературы, 1955. - 670 с.
Claims (1)
- Устройство для измерения напряжений в грунте, содержащее корпус, приемный поршень, измерительную мембрану, гидравлический преобразователь, кабель, тензорезистор, расположенный на измерительной мембране, причем приемный поршень выполнен с кольцевой выточкой, выполненной на наружной поверхности поршня и заполненной эластичным материалом, отличающееся тем, что корпус выполнен овальным в виде сплюснутого эллипсоида.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021106022A RU2756503C1 (ru) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | Устройство для измерения напряжений в грунте |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021106022A RU2756503C1 (ru) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | Устройство для измерения напряжений в грунте |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2756503C1 true RU2756503C1 (ru) | 2021-10-01 |
Family
ID=77999978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021106022A RU2756503C1 (ru) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | Устройство для измерения напряжений в грунте |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2756503C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203270541U (zh) * | 2013-06-08 | 2013-11-06 | 温岭市迪信勘察仪器有限公司 | 深层土体侧向荷载试验探头 |
| RU191433U1 (ru) * | 2019-05-17 | 2019-08-05 | Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") | Устройство для статического зондирования грунта |
| RU2726092C1 (ru) * | 2020-02-11 | 2020-07-09 | Нурби Хусинович Кятов | Устройство для статического зондирования грунта |
-
2021
- 2021-03-09 RU RU2021106022A patent/RU2756503C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203270541U (zh) * | 2013-06-08 | 2013-11-06 | 温岭市迪信勘察仪器有限公司 | 深层土体侧向荷载试验探头 |
| RU191433U1 (ru) * | 2019-05-17 | 2019-08-05 | Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") | Устройство для статического зондирования грунта |
| RU2726092C1 (ru) * | 2020-02-11 | 2020-07-09 | Нурби Хусинович Кятов | Устройство для статического зондирования грунта |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Аникьев А.А. "Упрочнение оснований ленточных фундаментов наклонными щебеночными элементами, выполненными в пробитых скважинах", Канд. диссертация, М.: НИИОСП, 2019. - 131 с.. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5325723A (en) | Core sample test method and apparatus | |
| CN103443654B (zh) | 应力和应变检测装置 | |
| US8770038B2 (en) | Triaxial cell for the testing of geomaterials in compression and in shear | |
| US20200181864A1 (en) | Effective stress cell for direct measurement of effective stress in saturated soil | |
| CN110579306B (zh) | 一种振弦式压力传感器 | |
| RU2756503C1 (ru) | Устройство для измерения напряжений в грунте | |
| Vorathin et al. | Low pressure pipeline leak localization using highly sensitive rubber-based diaphragm FBG pressure sensors and NPW method | |
| CN105717020A (zh) | 一种岩石渗流-应力耦合剪切流变试验盒 | |
| WO2019106640A1 (en) | Test machine for characterizing artificially frozen soil | |
| CN205373933U (zh) | 一种光纤光栅压力传感器 | |
| EP2100116A2 (en) | Diaphragm structure | |
| NO142973B (no) | Kraftmaaler for forankringer i bygningskonstruksjoner | |
| CN209430187U (zh) | 一种免维护三参数测井仪器 | |
| CN106382999B (zh) | 路用光纤光栅最大主应力传感器 | |
| RU206162U1 (ru) | Датчик давления с компенсацией изменения объема жидкости при её кристаллизации | |
| RU148536U1 (ru) | Цилиндрический датчик для измерения давления в ледяных образованиях | |
| CN103925948B (zh) | 煤矿用防爆型光纤光栅压力温度多参数传感器 | |
| CN107764437B (zh) | 拉压式混凝土应力传感器 | |
| CN114264546A (zh) | 自平衡液压系统、岩石试件表面法向位移监测装置及方法 | |
| RU2386115C1 (ru) | Датчик избыточного давления | |
| US11221264B2 (en) | Optical fiber sensing device for sensing the distribution of the compression or deformation of a compressible or deformable element | |
| SU998648A1 (ru) | Устройство дл определени прочностных и деформационных характеристик грунта | |
| RU82325U1 (ru) | Датчик избыточного давления | |
| RU195693U1 (ru) | Датчик разности давлений | |
| SU1381243A1 (ru) | Прибор дл определени сжимаемости пористого материала |