Наконечник для статичного зондування грунтів

Корисна модель відноситься до області інженерно-геологічних вишукувань і дослідження грунтів з метою будівництва. Відомий наконечник для статичного зондування грунтів, що містить конус і хвостовик, виконаний з упором на внутрішню штангу зонда або на тензодатчики [1]. Проте опір зануренню, що виміряється, в грунт наконечника в даному випадку складається з суми зусиль тиску в ґрунті під наконечником і зусилля тертя ґрунту по поверхні конуса і тому виникає невизначеність щодо частки кожної з складових в даній сумі. В результаті того, що невідомий коефіцієнт тертя сталі об ґрунт на кожній даній глибині зондування залишається невідомим також нормальний бічний тиск ґрунту до поверхні рухомої муфти тертя. А це дуже важливі характеристики ґрунту. оскільки функціональною безпосередньою залежністю від властивостей ґр унту, що зондують, володіють не відношення зусилля опору зануренню наконечника до зусилля тертя ґрунту по рухомій муфті, а відношення тиску ґрунту під наконечником до нормального бічного тиску ґрунту на поверхню муфти. По даній функціональній залежності і коефіцієнту тертя ґрунту об сталь можна найбільш достовірно і точно визначити вид і склад ґрунту, а, отже, і інші досліджувані його характеристики на кожній заданій глибині зондування. В основу крисної моделі поставлено задачу підвищення інформативності статичного зондування ґрунтів при не зменшеній продуктивності зондування. Це досягається таким чином. Наконечник для статичного зондування ґрунтів, що містить конус і хвостовик, виконаний складовим, і складається з двох співвісних частин: циліндрової внутрішньої частини і зовнішньої частини, що є зрізаним конусом з циліндровим отвором уздовж його осі, усередині якого розташована внутрішня складова частина. Обидві складові частини наконечника своєю верхньою частиною (хвостовиком) розташовані усередині трубки зонда та обладнані тензодатчиками для передавання роздільно зусиль опору зануренню наконечника в ґрунт. Всі ці ознаки є необхідними і достатніми для досягнення технічного результату, який полягає в отриманні роздільної інформації про тиск в ґрунті під наконечником зонда, про коефіцієнт тертя сталі об ґрунт і про величину нормального бічного тиску ґрунту на поверхню рухомої муфти при статичному зондуванні. На Фіг. зображена нижня частина зонда з наконечником (вигляд збоку). Показані: циліндрова внутрішня частина 1 наконечника; зовнішня частина 2 наконечника, що являє собою зрізаний конус з циліндровим крізним отвором уздовж його осі, усередині якого розташовується внутрішня складова частина; трубка 4 зонда, усередину якої входить зовнішня складова частина наконечника своєю верхньою частиною (хвостовиком); тензодатчики 3, що укріплені усередині трубки зонда, на які упираються і передають роздільно вертикальні зусилля складові частини наконечника; вісь шпильки 5, що з'єднує 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 (хвосто виком) розташовані усередині трубки 4 зонда і при зануренні зонда в ґрунт передають роздільно зусилля опору занурення наконечника на тензодатчики 3, які укріплені усередині трубки зонда. Завдяки тому що на циліндрову частину зонда діє тільки зусилля опору стиснення ґрунту, а на зовнішню частину сума зусилля опору стиснення ґрунту і зусилля тертя ґрунту об сталь конуса, відкривається можливість розкриття невизначеності щодо кожної з складових в цій сумі і таким чином отримують роздільну інформацію про тиск в ґрунті під наконечником зонда, про коефіцієнт тертя сталі об ґрунт, а, отож, і про величину нормального тиску ґрунту на поверхню рухомої муфти тертя. 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 грунту. 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 ґрунт зонд. Література: 1. Трофименков Ю.Г., Воробков Л.Н. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов. - М.: Стройиздат, 1981 - (С. 66-79).