Наконечник для статичного зондування грунтів

Корисна модель відноситься до області інженерно-геологічних вишукувань і дослідження ґрунтів з метою будівництва. Відомий наконечник для пенетрації ґрунтів, що містить конус і хвостовик, в якому конус виконаний з циліндровими сходинками. В процесі занурення наконечника в ґрунт під циліндровими сходинками утворюються ділянки ущільненого ґрунту, які пересуваються разом з наконечником і утворюють «ґрунтову сорочку» у вигляді конуса із утворюючої під кутом до вертикалі. Таким чином, створюються умови тертя ґрунту об ґрунт, що служить для визначення кута внутрішнього тертя ґрунту. Проте такі наконечники з східчастим конусом замість гладкого для статичного зондування ґрунтів не застосовуються, оскільки зусилля опору наконечника зануренню в ґрунт складається з двох складових: безпосередньо зусилля опору стиснення ґрунту під наконечником і зусилля тертя ґрунту об ґрунт уздовж поверхні східчастого конуса. При цьому у випадку суцільного східчастого конусного наконечника вимірюється фактично сума цих складових і тому в даному випадку існує невизначеність щодо частки кожної з цих складових в їх сумі. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення інформативності статичного зондування ґрунтів, а саме додатково отримання інформації про кут вн утрішнього тертя. Це досягається таким чином. Наконечник для статичного зондування ґрунтів, що містить конус і хвостовик, виконаний складеним і складається з двох співвісних частин: циліндрової внутрішньої частини, що закінчується гладким конусом на нижньому кінці, і зовнішньої частини, що являє собою зрізаний конус з циліндровими горизонтальними виступами у вигляді сходинок по поверхні конуса і з циліндровим отвором уздовж його осі, всередині якого розташовується внутрішня складова частина. Обидві складові частини наконечника своєю верхньою частиною (хвостовиком) розташовані всередині трубки зонда та обладнані тензодатчиками для передавання роздільно зусиль опору ґрунту. Всі ці ознаки є необхідними і достатніми для досягнення технічного результату, який складається в отриманні роздільної інформації про тиск в ґрунті під наконечником зонда і про кут вн утрішнього тертя ґрунту при статичному зондуванні. На Фіг. зображено креслення нижньої частини зонда з наконечником (вигляд збоку). Показані: циліндрова внутрішня частина 1 наконечника, що закінчується гладким конусом на нижньому кінці; зовнішня частина 2 наконечника, що представляє зрізаний конус з циліндровими горизонтальними виступами у вигляді сходинок по поверхні конуса і з циліндровим отвором уздовж його осі, всередині якого розташовується внутрішня складова частина; трубка 4 зонду, всередину якої входить зовнішня складова частина наконечника своєю верхньою частиною (хвостовиком); тензодатчики 3, що укріплені всередині трубки зонда, на які упираються і передають роздільно вертикальні зусилля складові частини наконечника; вісь шпильки 5, що з'єдн ує деталі 1,2 і 4 з люфтом, наприклад, в деталях 1 і 4. Внутрішня складова частина 1 наконечника входить в зовнішню частину 2 подібно поршню в циліндр і дотичні поверхні цих деталей змазані машинним маслом. Обидві складові частини наконечника своєю верхньою частиною (хвостовиком) розташовані всередині трубки 4 зонда і при зануренні зонда в ґрунт передають роздільно зусилля опору занурення наконечника на тензодатчики 3, які укріплені всередині трубки зонда. Якби зовнішня складова частина наконечника була б без циліндрових сходинок і гладкою, то розділення наконечника на дві складові частини ніякої нової інформації про властивості ґрунту не давало б, оскільки в цьому випадку відношення зусиль опору зануренню складових частин визначалося б одними їх геометричними параметрами і не залежало б від властивостей ґрунту. Але в пропонованому варіанті відношення зусиль опору зануренню складових частин інформативно і дає зокрема інформацію про відношення коефіцієнта тертя сталі об ґрунт до кута вн утрішнього тертя. Коефіцієнт тертя сталі об ґрунт визначається за рахунок вимірювань опору занурення муфти бічного тертя, яка розташована на зонді вище над наконечником. Таким чином, на основі вищеописаної інформації, що отримують при зондуванні складеним наконечником, отримують дані про кут вн утрішнього тертя ґрунту. З'єднання деталей 1, 2 і 4 наконечника шпилькою 5 з люфтом в деталях 1 і 4 призначено для того, щоб деталі 1 і 2 не випадали вниз при витяганні зонда з наконечником із ґрунту. В результаті застосування запропонованого наконечника для статичного зондування ґрунтів значно підвищується інформативність статичного зондування ґрунтів, причому без зменшення продуктивності зондування і з використанням того ж, що і нині застосовується на практиці, пристрою, який вдавлює в ґр унт зонд. Література: 1. А.с. №476356 (СССР), кл. Е02D1/00, Наконечник для пенетрации грунтов (Вагидов М.М., Великодный Ю.И.. Зоценко Н.Л.) - опубл. 18.11.75 в Б.И., 1975, №25.