SU775222A1

SU775222A1 - Apparatus for measuring soil deformation in well

Info

Publication number: SU775222A1
Application number: SU782653119A
Authority: SU
Inventors: Владимир Вениаминович Лушников; Владимир Иванович Ямов; Сергей Анатольевич Багарядцев; Виталий Георгиевич Елпанов
Original assignee: Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова
Priority date: 1978-07-31
Filing date: 1978-07-31
Publication date: 1980-10-30

Description

Изобретение относитс к области строительства и, в частности, к технике дл определени механических свойств грунтов в полевых услови х. Известно по основному авт.св. 485353 устройство дл измерени деформаций грунта в скважине, включающее рабочую камеру с корпусом, эластичную оболочку, дистанционные датчики деформации и подвижные чувствительные элементы, каждый из которых смонтирован на раст жимой св зи. При проведении испытаний устройст во опускают в скважину и фиксируют н заданной глубине. От источника давлени в рабочую камеру подают сжатый воздух. Эластична оболочка расшир етс и передает давление на стенки скважины. Измерение перемещений грун т)в под давлением осуществл ют с помощью дистанционных датчиков. Недостатком прототипа вл етс по нижен е точности измерени радиальных перемещений с увеличением числа испытаний . Это св зано с накоплением в оболочке остаточных деформаций, кото рые выражаютс в общем удлинении обо лочки, по влении неровностей на ее поверхности, что измен ет отсчет по .показани м датчиков деформации по сравнению с исходным значением, установленным при первоначальной тарировке . Сохранение заданной точности измерений в прототипе достигаетс периодической заменой оболочек, получивших при многократных испытани х значительные остаточные деформации, а также периодической тарировкой устройства с . целые определени начгшьного отсчета по показани м датчиковдеформаций. Цель изобретени - повышение точности измерений радиальных перемещений в процессе многократных испытаний . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл .измерени деформаций грунта в скважине, включающем рабочую калдару с корпусом, эластичную оболочку, дистанционные датчики деформаций и подвижные чувствительные элементы, каждый из которых смонтирован на раст жимой св зи, корпус камеры прессиометра снабжен винтом с правой и левой резьбой,, причем посредством левой резьбы винт соединен с корпусом камеры, а правый - с нижним фланцем. Существо изобретени по сн етс чертежем, на котором схематически показан общий- вид устройства, Устройство содержит рабочую камеру с корпусом 1, эластичную оболочку 2, закрепленную на нижнем и верхнем фланцах 3 и 4 дистанционные датчики 5 деформаций, имеющие подвижные чувствительные-элементы 6, каждый из которых смонтироэан на раст жимой св зи 7,соединительйую трубку 8 дл подачи в рабочую камру сжатого воздуха и пропуска электрических проводов 9, прижимные накладки 10. Нижний фланец 3 св зан с корпусом 1 и втулкой 11 при помощи винта 12 с правой и левой резьбой, причем посредством левой резьбы винт 12 соединен с втулкой 11 корпуса 1 камеры , а правой - с нижним флан1 ем 3. Головка винта 12 и гайка 13 герметйчно закрыты предохранительным колпаком 14.The invention relates to the field of construction and, in particular, to a technique for determining the mechanical properties of soils under field conditions. Known by the main auth. 485353 A device for measuring soil deformations in a borehole, including a working chamber with a housing, an elastic shell, remote deformation sensors, and movable sensing elements, each of which is mounted on an extensible bond. When testing, the device is lowered into the well and fixed at a predetermined depth. Compressed air is supplied from the pressure source to the working chamber. The elastic shell expands and transmits pressure to the walls of the well. The measurement of the movements of the ground in pressure is carried out using remote sensors. The disadvantage of the prototype is the lower accuracy of the measurement of radial displacements with an increase in the number of tests. This is due to the accumulation of residual deformations in the shell, which are expressed in the total elongation of the shell, in the appearance of irregularities on its surface, which changes the readings according to the deformation sensors compared to the initial value set during the initial calibration. The preservation of a given measurement accuracy in the prototype is achieved by periodically replacing the shells that have undergone significant residual deformations during repeated tests, as well as periodically calibrating the device with. the whole definitions of the initial readout from the readings of the sensor deformations. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements of radial displacements during multiple tests. The goal is achieved by the fact that in a device for measuring soil deformations in a well, including a working caldar with a housing, an elastic shell, remote strain sensors and movable sensing elements, each of which is mounted on an extensible connection, the housing of the pressure meter chamber is equipped with a screw with the right and left-hand thread, with the left-hand thread connecting the screw to the camera body, and the right-hand screw to the bottom flange. The essence of the invention is illustrated in the drawing, which schematically shows a general view of the device. The device comprises a working chamber with a housing 1, an elastic sheath 2 fixed on the lower and upper flanges 3 and 4 remote strain sensors 5 having movable sensitive elements 6 each of which are mounted on extensible connection 7, connecting pipe 8 for supplying compressed air to the working chamber and passing electric wires 9, clamping pads 10. Lower flange 3 is connected to housing 1 and sleeve 11 with a screw 12 s ravoy and left-hand thread, wherein the thread through the left screw 12 is connected with the hub 11 of the housing chamber 1, and the right - the lower it flan1 3. The screw head 12 and the nut 13 germetychno protective cap 14 closed.

При производстве испытаний грунтов устройство опускают в скважину и фиксируют на заданной глубине. Далее внутрь камеры по соединительной трубе 8 передают заданное давление на грунт и по показани м датчиков 5 деформсщий определ ют радиальные перемещени стенок скважины. Полученна при испытании зависимость между давлением и перемещени ми используетс дл определени характеристик механических свойств грунта, например, по ГОСТ 20276-74 Грунты. Метод полевого определени модул деформации п зессиометрами I .When testing soil, the device is lowered into the well and fixed at a predetermined depth. Next, a predetermined ground pressure is transmitted through the connecting tube 8 into the chamber and radial movements of the borehole walls are determined by the deforming of the sensors 5. The relationship between pressure and displacement obtained during testing is used to determine the characteristics of the mechanical properties of the soil, for example, according to GOST 20276-74 Soils. The method of field determination of the modulus of deformation by using stressometer I.

Возникающие при многократных испытани х отклонени начального отсчета по показател м датчиков 5 деформаций, вызванные накоплением в оболочке 2 остаточных деформаций, устран ютс периодическим нат жением оболочки 2 в продольном направлении. Дл этого снимают предохранительный колпак 14, ослабл ют гайку 13, далее вращением вин та 12 осуществл ют нат жение оболочки 2 таким образом, что&л привести началный отсчет по показател м датчиков деформации в исходное положение, установленное при первоначальной тарировке .The deviations of the initial reading in the parameters of the sensors 5 deformations caused by the accumulation of residual deformations in the shell 2 arising from repeated tests are eliminated by periodic tension of the shell 2 in the longitudinal direction. For this, the safety cap 14 is removed, the nut 13 is loosened, then the screw 12 is tensioned by tightening the shell 2 in such a manner that <

Экономический эффект от применени устройства дл измерени деформаций грунта в скважине достигаетс за счет отказа от периодической замены оболочек , .получивших при многократных испытани х значительные остаточные деформации , а за счет отказа от проведени периодической тарировки ус ройства.The economic effect of using a device for measuring soil deformations in a well is achieved due to the failure to periodically replace the shells that have received significant permanent deformations during repeated tests, and due to the failure to carry out periodic calibration of the device.

А до внедрени данного npeccHOftexpaчерез каждые 15-20 испытаний (на глубинах до 10 м) или 5-10 (на глубинах м) производили текущий ремонт прессиометра с целью замены старой оболочки на новую. При среднегодовом количестве испытаний - 100, |замену оболочек производили от 6 до 15 раз (в среднем 1 раз в мес ц). В состав работ по замене оболочки вхо ,д т следующие операции:And before this npeccHOftexpa was introduced, every 15–20 tests (at depths up to 10 m) or 5–10 (at depths m), the routine maintenance of the pressometer was performed to replace the old shell with a new one. With an average annual number of tests - 100, | replacement of membranes was made from 6 to 15 times (on average 1 time per month). The scope of work on the replacement of the shell included, d t the following operations:

1.Удаление старой оболочки с разгерметизацией прижимных элементов.1. Removal of the old shell with the depressurization of the clamping elements.

2.Установка новой облочки с герметизацией прижимных элементов.2. Installing a new skin with sealing clamping elements.

3.Проверка герметичности камеры в специальной трубе под давлением ДО кг/см.3. Checking the tightness of the chamber in a special pipe under pressure up to kg / cm.

4.Тарировка рабочей камеры пЬ свободному расширению оболочки, составление тарировочного графика4. Calibration of the working chamber for free expansion of the shell, drawing up a calibration schedule

c fCP)c fCP)

где Р - давление в камере; ci - диаметр камеры.where P is the pressure in the chamber; ci is the diameter of the chamber.

5.Тарировка рабочей камеры в колиброванных трубах заданного диаметра , составление графика m (d), где m - отсчет,по измерительному5. Calibration of the working chamber in the gated tubes of a given diameter, drawing up a graph of m (d), where m is the counting, according to the measurement

прибору.to the instrument.

Согласно прилагаемой инструкции п эксплуатации прессиометра, врем , необходимое на проведение перечисленных операций, составл ет 2 раб.дн . Следовательно, за год профилактическ ремонты занимают 24 раб, дн . Если , учесть, что при зтом зан то 2 оператора , то на текущие профилактические ремонты отводитс 48 человеко-дней в году.According to the attached instructions for operation of the pressure meter, the time required for carrying out the listed operations is 2 work days. Consequently, during the year preventive repairs take 24 slave days. If we take into account that 2 operators are employed in this case, then 48 man-days per year are allocated for routine maintenance.

Б. После внедрени предлагаемой конструкции гфессиометра, врем на профилактические ремонты не затрачиваетс .B. After the implementation of the proposed design of the hyfsiometer, time is not spent on preventive repairs.

Прессиометр работает с одной и то же оболочкой 1-2 года.Pressiometer works with the same shell for 1-2 years.

Следовательно, при внедрении предлагаемой конструкции прессиометраSTherefore, when introducing the proposed design pressiomers

1.отпадает необходимость профилактических ремонтов рабочей камеры, что в полевых услови х проводить невозможно .1. The need for preventive maintenance of the working chamber is eliminated, which is impossible in field conditions.

2.экономитс рабочее врем в количестве 48 чел.-дн. в год.2. economical working time in the amount of 48 man-days. in year.

Claims

1. USSR author's certificate 485353, E 02 D 1/00, 1975 (prototype)