Устройство для исследования свойств грунта

Устройство для исследования; свойств груита.
Настоящая полезная модель относится к области инженерных изысканий в строительстве, а именно к технике иснытаний грунтов на динамическое сопротивление пенетрации или на сопротивление прониканию в них конусного наконечника при забивке и с последующим выходом на состав, состояние и свойства песчано-глинистых грунтов.
Известно устройство для исследования свойств грунта, содержащее молот и зонд с коническим наконечником, (см. Сгфавочник по инженерной геологии под ред. М.В.Чурикова, изд-во Недра ,М„ 1968г., стр 320 рис. 96)
Недостатком этого устройства является то, что гфи постоянной массе молота, при забивке зонда с коническим наконечником в грунт, с увеличением глубины погружения инертная масса зонда и его боковое трение о грунт возрастают, а это в одних и тех же по составу и свойствам грунтах разреза ведет к увеличению числа ударов на 10 см погружения наконечника и, соответственно, к получению искаженных свойств грунтов при данной методике испытаний.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для исследования свойств грунта динамическим зондированием по авт. свид. СССР №779501 по Е 02D1/00 от 1978г., содержащее конусный пробойник (наконечник) смонтированный на полом зонде и размещенный внутри зонда составной из звеньев ударник с утяжелителем в верхней части, причем вес ударника с утяжелителем соответствует весу зонда.
Недостатком данного устройства является то, что с увеличением глубины зондирования происходит одновременное наращивание с поверхности дополнительных звеньев как зонда, так и ударника, что означает увеличение энергии единичного удара с глубиной зондирования, а это в одних и тех же по составу и свойству грунтах разреза ведет к уменьшению числа ударов на 10 см погружения зонда и, соответственно, к получению в последующем при обработке данных искаженных свойств и состава грунтов. Другими словами, данное устройство для целей ненетрации не может быть применимо. Также недостатком устройства является постоянно увеличивающееся сопротивление грунта по
2002132134
IIIIIMIIi
боковой поверхности при прохождении наконечником на глубину геологического разреза.
Предлагаемое устройство позволяет повысить точность  динамического сопротивления грунтов пенетрации.
Достигается это тем, что в предлагаемом устройстве для исследования свойств грунта конусный пробойник монтирован на ударнике и вьшолнен в виде полого цилиндрического стакана через противоположный конусу торец которого пропущен ударник, снабженный упором-бойком, взаимодействующим с пробойником, при этом наружная поверхность пробойника и ударника покрыты антифрикционным материалом.
Сущность предлагаемого технического рещения поясняется хфилагаемой схемой на фиг. 1, где показано предлагаемое устройство для исследования свойств грунта.
Устройство для исследования свойств грунта состоит из конусного пробойника вьшолневного в виде полого цилиндрического стакана 1 с конусным наконечником 2, ударника 3, состоящего из отдельных звеньев 4, соединяемых между собой с помоп1;ью резьбы, утяжелителя 5, состоящего из одинаковых грузов б, вьшолненных с возможностью установки и снятия их с ударника. Масса каждого звена 4 ударника равна массе каждого груза б утяжелителя. В нижней части ударника на самом нижнем его звене установлен с возможностью возвратнопоступательного движения конусный пробойник. На конце звена ударника монтируется упор-боек 7, взаимодействующий непосредственно с конусом 2 пробойника.
Наружные поверхности пробойника и ударника покрыты антифрикционньпл материалом, например графитовым порошком, что позволяет снизить сопротивление грунта,
Возвратио-поступательное перемещение ударника обеспечивается с помощью механизма состоящего из лебедки (на рис. не показана) с тросом 8.
надповерхностном звене ударшпса 3 устанавливаются все имеющиеся в утяжелителе 5 грузы 6. Это условие вытекает из необходимости соблюдения энергии единичного удара с увеличением глубины пенетрации, т.е. но всему разрезу на площадке изысканий. Это в дальнейшем позволяет сравнивать свойства слоев грунта между собой, а также с эталонами установленными ранее. Затем ударник 3 с утяжелителем 5 и с коническим пробойником устанавливают на поверхности грунта. Ударник 3 с помощью троса 8 приподнимают внутри пробойника до упора 7 на высоту Н и сбрасывают, нанося удары каждый раз непосредственно по конусному наконечнш 2. При этом фиксируют количество ударов за установленный залог или на 10см погружения конуса 2 в грунт. После погружения пробойника вместе с ударником 3 на глубину равную длине одного звена 4 погрз жение пре1фащают и наращивают с поверхности земли ударник 3 дополнительным звеном 4, а с утяжелителя 5 снимают один груз 6. Таким образом, суммарная масса ударника 3 с утяжелителем 5 не изменяется, т.е. сохраняется первоначальная энергия единичного удара. После этого осуществляют дальнейшее погружение ударами конпнческого пробойника 1 с ударником 3 на заданную глубину. При этом снимают по одному грузу 6 с утяжелителя 5 при каждом наращивании ударника 3.
Кроме того, в связи с тем, что наружные поверхности ударника и конусного пробойника покрыты антифрикщюнным покрытием снижено трение о грунт и оно не оказывает существенного влияния на процесс забивки, выражаемое в количестве ударов на 10 см погружения.
При обработке по числу ударов, затрачиваемому на единицу длины, например 0 см, погружения конусного пробойника, огфеделяют динамическое согфотивление пенетрации, которое позволяет характеризовать слои разреза по составу и состоянию.
Использование предлагаемого технического решения позволяет повысить точность исследований за счет постоянства условий погружения конусного пробойника в грунт и упростить конструкцию устройства.