SU1715955A1

SU1715955A1 - Device for determination of indexes of mechanical characteristics of ground

Info

Publication number: SU1715955A1
Application number: SU884404469A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Бронин; Лев Константинович Пронев; Анатолий Иванович Осокин
Original assignee: Ленинградский инженерно-строительный институт
Priority date: 1988-04-06
Filing date: 1988-04-06
Publication date: 1992-02-28

Description

Изобретение относитс к инженерно- геологическим изыскани м в строительстве, в частности к устройствам дл определени прочностных и деформационных показателей механических свойств грунтов.The invention relates to engineering and geological surveys in construction, in particular, to devices for determining the strength and deformation characteristics of the mechanical properties of soils.

Известно устройство дл испытани грунта на срез, включающее штангу, соосно установленные на ней кольца и крыльчатку, жестко закрепленную во внутреннем кольце , нагрузочное и измерительное приспособлени .A device for testing soil for shear is known, including a rod, coaxially mounted rings on it and an impeller rigidly fixed in the inner ring, load and measuring devices.

Недостатками известного устройства вл етс больша трудоемкость производства испытаний из-за большого объема буровых работ и спуско-подъемных операций, а также невозможность определени параметров анизотропии грунта.The disadvantages of the known device is the large laboriousness of testing due to the large amount of drilling and tripping, as well as the impossibility of determining the parameters of the soil anisotropy.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл определени параметров механических свойств грунта, включающее крыльчатку, выполненную из плоских пластин, попарно соединенных между собой шарнирно, полую штангу привода крыльчатки и размещенный в ней соосно шток, соединенный с конусным наконечником, причем одни свободные концы каждой пары пластин крыльчатки соединены шарнирно с полой штангой привода крыльчатки, а другие - со штоком, измерительные приспособлени и привод.The closest to the present invention is a device for determining the parameters of the mechanical properties of the soil, comprising an impeller made of flat plates, articulated in pairs in pairs, a hollow impeller drive rod and located in it a coaxially rod connected to a conical tip, one free end of each pair the impeller plates are pivotally connected to the hollow impeller drive rod, while others are connected to the stem, measuring devices and drive.

Недостатком известного устройства вл етс невозможность- непосредственного определени прочностных параметров грунтов (угла внутреннего трени и удельноСПA disadvantage of the known device is the inability to directly determine the soil strength parameters (internal friction angle and

о ел елo ate

го сцеплени ) и низка точность результатов исследований.coupling) and low accuracy of research results.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей и повышение точности.The purpose of the invention is to enhance the functionality and increase accuracy.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство дл определени показателей механических свойств грунта, включающее крыльчатку, выполненную из плоских пластин , попарно соединенных между собой шарнирно, полую штангу привода крыльчатки и размещенный в ней соосно шток, соединенный с конусным наконечником, причем одни свободные концы каждой пары пластин крыльчатки соединены шарнирно с полой штангой привода крыльчатки, а другие - со штоком, и измерительные приспособлени , снабжено дополнительной полой штангой с жестко закрепленной на ее нижнем конце винтовой лопастью и приводом на верхнем конце, а пола штанга привода крыльчатки размещена внутри дополнительной полой штанги соосно с ней и с возможностью осевых перемещений и вращени , шток снабжен винтовым механизмом , фиксатором взаимного положени штока и полой штанги привода крыльчатки и лимбом угла раскрыти плоских пластин крыльчатки.This goal is achieved by the fact that a device for determining the mechanical properties of the soil, including an impeller made of flat plates, articulated in pairs, is a hollow impeller drive rod and placed in it a coaxially rod connected to a conical tip, one free end of each pair the impeller plates are pivotally connected to the hollow impeller drive rod, while others are connected to the rod, and the measuring devices are provided with an additional hollow rod with a rigidly mounted on it the lower end of the screw blade and the drive at the upper end, and the floor of the impeller drive rod is placed inside the additional hollow rod coaxially with it and with the possibility of axial movements and rotation, the rod is equipped with a screw mechanism, locking the relative position of the rod and the hollow rod of the impeller and the open angle angle limb impeller plates.

На фиг, 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид рабочего органа дл выполнени среза в вертикальной плоскости; на фиг. 3 - вид рабочего органа дл выполнени среза в горизонтальной плоскости; на фиг. 4 - вид рабочего органа дл среза грунта по наклонным плоскост м.Fig, 1 shows the device, a general view; in fig. 2 is a view of the tool for making a slice in a vertical plane; in fig. 3 is a view of the tool for making a cut in a horizontal plane; in fig. 4 is a view of the implement for cutting the soil along inclined planes.

Устройство включает внутренний шток 1 с конусным наконечником и крыльчатку 2, выполненную из плоских пластин, попарно соединенных между собой шарнирно. Соосно со штоком 1 и выше крыльчатки 2 размещена пола штанга 3 привода крыльчатки, котора имеет руко тку 4 с измерительными приспособлени ми. Верхние свободные концы каждой пары пластин крыльчатки соединены шарнирно с торцом полой штанги 3, а нижние - со штоком 1. Наружна дополнительна пола штанга 5 установлена соосно со штоком 1, снабжена руко ткой 5 и грузовым приспособлением 7 на верхнем конце и винтовой попастью 8 на нижнем конце.The device includes an internal rod 1 with a tapered tip and the impeller 2, made of flat plates, articulated in pairs in pairs. Coaxially with the rod 1 and above the impeller 2 is placed the floor of the rod 3 of the drive of the impeller, which has a handle 4 with measuring devices. The upper free ends of each pair of impeller plates are pivotally connected to the end of the hollow rod 3, and the lower ends are connected to the rod 1. The additional floor 5 is coaxially mounted coaxially with the rod 1, equipped with a handle 5 and a load device 7 at the upper end and screw patch 8 at the lower end the end.

Шток 1 и пола штанга 3 св заны между собой через фиксатор 9 их взаимного положени и винтовой механизм 10 поступательного перемещени штока, который состоит из гайки 11, прикрепленной к полой штанге 3, и винта 12, снабженного руко ткой 13. Винт 12 взаимодействует со штоком 1 посредством шарового подп тника 14. На руко тке 13 установлен лимб 15 угла раскрыти плоских пластин крыльчатки . С внутренней стороны дополнительной полой штанги 5 на уровне руко тки 6 запрессован упорный подшипник 16, а на внутренней полой штанге 3 закреплен упор-ограничитель 17.The rod 1 and the floor of the rod 3 are interconnected through the clamp 9 of their mutual position and the screw mechanism 10 of the translational movement of the rod, which consists of a nut 11 attached to the hollow rod 3, and a screw 12 fitted with a handle 13. The screw 12 interacts with the rod 1 by means of a ball bearing 14. On the handle 13, the limb 15 of the opening angle of the flat plates of the impeller is mounted. On the inside of the additional hollow rod 5, at the level of the handle 6, the thrust bearing 16 is pressed in, and the stop-limiter 17 is fixed on the internal hollow rod 3.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

0 Перед погружением устройства в грунт плоские пластины крыльчатки 2 устанавливают с помощью винтового механизма 10 в положение, при котором выполн етс срез в вертикальной плоскости. Устройство уста5 навливают наконечником на поверхность основани и вдавливают до глубины, позвол ющей включить в работу винтовую лопасть . 8. Затем вращением руко тки 6 с приложением осевого усили погружают ус0 тройство на заданную глубину. Необходимое рассто ние между винтовой лопастью 8 и крыльчаткой 2 устанавливают с помощью руко тки 4 путем поступательного перемещени внутренней полой штанги 3 и непод5 вижного относительно ее штока 1.0 Before the device is immersed in the ground, the flat plates of the impeller 2 are installed with the help of a screw mechanism 10 in a position that cuts in a vertical plane. The device is inserted with a tip onto the surface of the base and pressed to the depth allowing the screw blade to work. 8. Then, rotating the handle 6 with the application of an axial force immerses the device to a predetermined depth. The required distance between the screw blade 8 and the impeller 2 is set by means of the handle 4 by the translational movement of the inner hollow rod 3 and the stem 1, which is fixed relative to its stem 1.

Плоские пластины крыльчатки устанавливают в необходимое положение винтовым механизмом 10.The flat plate of the impeller is installed in the desired position of the screw mechanism 10.

Испытание грунта дл определени па0 раметров механических свойств начинают с приложени вертикального давлени на грунт под винтовой лопастью путем установки грузов на грузовые приспособлени 7. На каждой ступени нагружени произ5 вод т замеры осадок винтовой лопасти по перемещени м верха наружной полой штанги,- стро т зависимость давлени -перемещени и определ ют модуль деформации грунта.Soil testing to determine the parameters of mechanical properties begins with the application of vertical pressure on the ground under a screw blade by placing loads on the load equipment 7. At each step of loading, a screw blade is measured by displacements of the top of the outer hollow rod, the pressure dependence is built displacements and determine the modulus of soil deformation.

0 Дл определени параметров прочности грунта производ т вращательный срез грунта крыльчаткой 2 приложением усили вращени на руко тку 4. При этом измер ют крут щие моменты, углы поворота крыль5 чатки и определ ют предельное сопротивление срезу при действующих от винтовой лопасти компонентах нормального давлени .0 To determine the strength parameters of the soil, a rotational slice of the soil is produced by the impeller 2 by applying rotational force to the handle 4. At the same time, the torques and angles of rotation of the wing are measured and the ultimate shear resistance is determined with normal pressure components acting from the helical blade.

Дл проведени следующих испытанийFor the following tests

0 устройство погружают в ненарушенный грунт путем вращени руко тки б с приложением осевого усили . Испытани можно проводить при других величинах нормального давлени от винтовой лопасти на грунт,0 the device is immersed in undisturbed soil by rotating the handle b with the application of axial force. Testing can be carried out at other values of the normal pressure from the helical blade to the ground,

5 что позвол ет определить непосредственно значени угла внутреннего трени и удельного сцеплени грунта. Устанавлива плоские пластины крыльчатки под различными углами, возможно оценить анизотропию грунта по прочностным показател м.5, which makes it possible to determine directly the values of the angle of internal friction and specific adhesion of the soil. By installing flat impeller plates at different angles, it is possible to estimate the anisotropy of the soil by the strength characteristics.

Claims

Claim 1. Device for determining the mechanical properties of the soil, including the impeller, made of flat plates, articulated in pairs, hollow rod of the impeller drive and located in it coaxially rod, connected with a conical tip, with the upper free ends of each pair of impeller plates pivotally connected to the end of the hollow impeller drive rod, and the lower ones to the rod, and measuring devices, characterized in that, in order to extend the functionality improve accuracy, the device is provided dopol0

five

A hollow rod with a screw blade fixed at its lower end and a drive at the upper end, and the floor of the impeller drive rod is placed inside the additional hollow rod coaxially with it and with the possibility of axial displacements and rotation.

2. The device according to claim 1, characterized in that the rod is provided with a screw mechanism and a lock for the relative position of the rod and the hollow impeller drive rod.

3. The device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that it is provided with a limb of a disclosure angle of flat impeller plates.

2

fig.Z