Hакоhечhик для зоhдуваhhя груhту

Изобретение относится к области инженерногеологических исследований грунтов основания на строительной площадке. Известен наконечник для пенетрации грунтов [1] по а.с. СССР №476356, кл. E02D1/00, опубл. 05.07.75. Наконечник содержит конус и хвостовик, при этом конус выполнен с цилиндрическими ступенями. Недостаток изобретения-аналога заключается в том, что при различном геологическом сложении грунтовой толщи при зондировании, грунт последующих слоев скользит по грунту первого слоя, поскольку гр унт первого слоя заносится наконечником, что приводит к погрешностям при измерении трения грунта о грунт. Наиболее близким устройством-прототипом является наконечник для пенетрации грунтов [2] по а.с. СССР №582478, кл. G01N3/42, E02D1/00, опубл. 30,11.77. Устройство-прототип содержит конус и хвостовик, при этом цилиндрические ступени конуса "по отношению одна к другой соединены телескопически". Благодаря этому, конус для очистки грунта складывается по высоте, в результате чего поверхность конуса очищается от грун та. Существенными признаками прототипа, общими с заявляемым наконечником являются: конус с хвостовиком. Недостатком прототипа является то, что очищенный с поверхности грунт остается под наконечником и при дальнейшем погружении заносится наконечником в нижележащие слои грунта, что неизбежно приводит к грубым погрешностям измерений. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования наконечника для зондирования грунта, в котором изменением геометрической формы поверхности конуса достигается полная очистка наконечника от грунта предыдущего слоя при вхождении в следующий слой и нанесением на него грунта следующего слоя, подвергаемого зондированию, что исключает грубые погрешности измерений величины трения грунта о гр унт. Поставленная задача решается тем, что наконечник для зондирования грунта, содержащий конус с хвостовиком, согласно изобретению, выполнен со спиральной канавкой по поверхности конуса. Сущность изобретения заключается в том, что при зондировании грунта, перед переходом из предыдущего слоя в последующий, наконечник поворачивают, при одновременном погружении, на число оборотов, не менее числа витков спиральной канавки. При этом происходит полная замена грунта предыдуще го слоя на последующий на поверхности конуса, т.е. содержащегося в спиральной канавке. Благодаря этому, дальнейшее погружение в исследуемый слой будет дава ть действительные показания величины трения грунта о грунт это го слоя. Таким образом возможность полной замены грунта, находящегося в спиральной канавке, обеспечивает геометрическая форма поверхности наконечника, позволяющая путем вращения освободить спиральную канавку от грунта предыдущего слоя и одновременно заполнить грунтом последующего слоя, в который начал входить наконечник, обеспечивая этим самым действительные значения величины трения грунта о грунт того слоя, который проходит при погружении наконечник. При переходе в следующий слой в процессе погружения наконечника, производят замену грунта, находящегося в спиральной канавке, путем вращения наконечника с одновременным погружением в грунт исследуемого очередного слоя. На фиг.1 изображен наконечник, вид сверху; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - график статического зондирования грунтов; на фиг.4 геологическая колонка; на фиг.5 - эпюра зондирования грунта. Наконечник представляет собой металлический конус 1 с хвостовиком 2. На поверхности конуса 1 выполнена спиральная канавка 3 (фиг.2). Штанга, к которой крепится хвостовиком наконечник и посредством которой происходит погружение в грунт или периодическое вращение с одновременным погружением в грунт последующего исследуемого слоя, условно не показана. Штанга представляет собой отрезки трубы с замками на концах, позволяющими наращивать штангу по мере погружения, либо разбирать по мере извлечения. Соотношение между шагом канавки и ее глубиной определяются из соотношения где угол между образующими при вершине - угол конусности (фиг.2). Стандартным углом между образующими при вершине конуса является угол, равный В поперечном сечении поверхность спиральной канавки может представлять собой часть дуги окружности, квадратную параболу, цепную линию, либо другие кривые. В соответствии с принятым видом кривой, она описывается соответствующим уравнением. Наконечник работает следующим образом. После прикрепления хвостовика к штанге, посредством установки для зондирования грунта, наконечник погружают в толщу исследуемого грунта, одновременно фиксируя сопротивление грунта, получая данные для построения графика, подобного изображенному на фиг.3. Форма наконечника приводит к тому, что определяется величина трения грунта о грунт, поскольку спиральная канавка на поверхности конуса заполнена грунтом. Каждый раз после прохождения очередного слоя грунта перед вхождением в последующий, о чем свидетельствуют изменения усилий погружения, наконечник вращают с одновременным погружением путем соответствующи х воздействий на штангу, благодаря чему происходит замена грунта, содержащегося в спиральной канавке: она освобождается от грунта уже пройденого слоя и заполняется грунтом слоя, в который начато погружение. В результате этого повышается достоверность данных величин трения грунта о грунт, поскольку описанная операция повторяется каждый раз перед погружением наконечника в очередной исследуемый слой. Примером конкретного выполнения может служить наконечник с диаметром конуса 60мм, высотой конуса 112мм, угол конусности 30°, массой 1,4кг. Для того, чтобы трение штанги о грунт не вносило существенных погрешностей в показания при погружении, диаметр штанги должен быть не менее чем в 1,6 раза меньше диаметра основания конуса, т.е. в рассматриваемом примере 37мм. Пример результатов зондирования грунта описанным наконечником приведен на фиг.3, 4, 5. Описанным устройством можно зондировать грунт на глубину до 20м.