Наконечник для пенетрації грунту з фіксованою глибиною занурення

Наконечник для пенетрацм грунту з фіксованою глибиною занурення, що містить хвостовик з розташованим основою на хвостовику конусом із гладкою поверхнею, який відрізняється тим, що додатково оснащений шайбою-фіксатором, діаметр отвору якої складає d=2h t g - , Винахід відноситься до будівництва, а саме до пристроїв для визначення фізико-механічних властивостей ґрунтів Відомий конус А М Васильєва [1, с 60 та рис 28, поз 1], що містить конус, хвостовик та два балансирні вантажі, наприклад у вигляді шариків, при цьому маса конусу постійна й дорівнює 76г, а на бічній поверхні конусу нанесена у вигляді окружності позначка глибини занурення на відстані 1 см від вістря конуса Недоліком аналогу є неможливість визначення питомого опору пенетрацм в разі, коли при випробуванні глибина занурення конуса в грунт не співпадає з позначкою 1см Найбільш близьким технічним рішенням є наконечник для пенетрацм грунту [2, с 17 -18 та рис 5, а], що містить конус і хвостовик, при цьому кут при вершині конусу звичайно складає 30°, поверхня конусу гладка Суттєвою ознакою, загальною з об'єктом, що заявляється, є наявність хвостовика з розміщеним на ньому конусом із гладкою поверхнею Недоліком прототипу є недостатньо висока точність вимірів, внаслідок того, що глибина занурення конуса від ступенево зростаючого навантаження необмежена, через що, починаючи з певної глибини, неоднакової для різних видів і станів грунту, порушується принцип інваріантності, тобто незалежності, питомого опору пенетрацм щодо ступенів навантаження та глибини занурення на конечника, а це призводить до зниження точності вимірів В основу винаходу покладено завдання удосконалення наконечника для пенетрацм грунту, в якому введенням додаткового елемента-фіксатора забезпечується можливість визначення величини навантаження, яка потрібна для занурення конічного наконечника на певну завдану глибину, при збереженні принципу інваріантності питомого опору пенетрацм щодо ступенів навантаження та глибини занурення наконечника, за рахунок чого підвищується точність визначення фізико-механічних властивостей грунтів Поставлене завдання вирішується тим, що наконечник для пенетрацм грунту з фіксованою глибиною занурення, що містить хвостовик з розташованим основою на хвостовику конусом із гладкою поверхнею, згідно винаходу, додатково споряджений шайбою-фіксатором, діаметр отвору в якій складає де h - фіксована глибина занурення наконечника, мм, - кут при вершині конуса, град , а що розміщують у межах висоти конуса перпендикулярно до його повздовжньої осі d = 2h-tg —, де h - фіксована глибина занурення наконечнику, мм, а - кут при вершині конуса, град , що розміщують у межах висоти конуса перпендикулярно до його повздовжньої осі Суть винаходу полягає в тому, що пристрій забезпечує уніфікацію технології ДОСЛІДІВ, тобто ю (О ю 45654 дові наконечника виготовлені зі сталі марки Ст З пс Шайба-фіксатор з'єднується з хвостовиком за допомогою металевого тросику або скоби діаметром 1мм Такі розміри забезпечують умови для здійснення випробувань грунту згідно діючих стандартів де Р - навантаження, тобто зусилля пенетраУ табл наведені матеріали пенетраційних вицм, Н, від якого наконечник досяг глибини занупробувань з використанням наконечника для перення h = const, нетрацм грунту з фіксованою глибиною занурення, Ро - поправка до величини зусилля пенетрацм, в якому кут при вершині конусу 30°, фіксованої Н, яка являє собою абсцису точки перетину досліглибини занурення наконечнику h = 10мм, діаметр 2 дної прямої в координатах "Р - п "з віссю абсцис отвору в шайбі-фіксаторі d = 5,4мм Р За фіксовану глибину занурення наконечнику доцільно приймати h = 10мм = 0,01м У цьому виТаблиця падку питомий опір пенетрацм становить 4 R = (Р ± Ро) * Ю Па або R = 10 * (Р ± Ро) кПа Результати пенетраційних випробувань суглинку При таких умовах обов'язково зберігається з використанням наконечника для пенетрацм групринцип інваріантності питомого опору пенетрацм нту з фіксованою глибиною занурення щодо ступенів навантаження та глибини зануренГлибина ня наконечника, завдяки чому підвищується точКвадрат глибини Навантаження Р , занурення ність визначення фізико-механічних властивостей занурення наконаконечника кН грунтів нечника п2, м2 h , мм На фіг 1 зображено вертикальний осьовий переріз пристрою в робочому стані 6,36 3,60 1,296*105 На фіг 2 зображено переріз 1 -1 Пристрій містить хвостовик 1, на якому осно11,36 5,48 3,003*10 5 вою розміщено конус 2 із гладкою поверхнею, та шайбу-фіксатор 3, яка гнучко, наприклад за допо16,36 6,79 4,610*10 5 могою тросику або скоби (на фіг 1 і 2 умовно не показано), з'єдна з хвостовиком, а перед прове21,36 7,92 6,273*10 5 денням випробувань вільно насаджується на конус перпендикулярно до його повздовжньої осі Кут а при вершині конуса та фіксована глибина зану26,36 8,90 7,921*10 5 рення наконечнику h є головними геометричними параметрами, що характеризують властивості на31,36 9,71 9,428*10 5 конечника Робота пристрою здійснюється таким чином 36,36 > 10,00 > 1,1*104 Хвостовик 1 наконечника вставляють в отвір змінної штанги лабораторного пенетрометра, наприклад ЛП-1, шайбу-фіксатор 3 насаджують на конус За результатами обробки даних пенетраційних 2 перпендикулярно до його повздовжньої осі Віствипробувань питомий опір пенетрацм дорівнює ря конуса підводять перпендикулярно до горизонР ± Рп 33,6 - 2,2 тальної поверхні зразка грунту Навантаження на R = 314000Па = 0,314МПа наконечник прикладають тарованими вантажами, 0,0Г Така конструкція пристрою забезпечує можлиякі навішують на змінну штангу, а глибину занувість визначення величини навантаження, яка порення наконечника від кожної ступені навантажентрібна для занурення конічного наконечника на ня фіксують індикатором годинникового типу, рупевну завдану глибину, при збереженні принципу хома ніжка якого спирається на верх змінної інваріантності питомого опору пенетрацм щодо штанги При цьому за першу ступінь навантаження ступенів навантаження та глибини занурення назвичайно приймають сумарну вагу наконечника, конечника, за рахунок чого підвищується точність змінної штанги та зусилля від тиску ніжки індикавизначення фізико-механічних властивостей грунтора годинникового типу Після досягнення фіксотів на 10-30 % в залежності від видута стану грунваної глибини занурення наконечнику h його рух ту гальмується через спирання конуса на шайбуфіксатор, яка лежить на поверхні грунту На цьому БІЛЬШІСТЬ результатів пенетраційних випробупенетраційне випробування припиняють вань використовують для встановлення взаємозв'язку з показниками деформативності, зокрема Прикладом реалізації пристрою, що заявлямодулем деформації Е, або МІЦНОСТІ, зокрема кута ється, може служити наконечник для пенетрацм внутрішнього тертя ер, питомого зчеплення с, грагрунту з фіксованою глибиною занурення, до ничного опору зрушенню т, зв'язного генетично складу якого входять конус з хвостовиком, при однорідного грунту Пошук такого взаємозв'язку за цьому кут при вершині конусу 30° загальна висота даними отриманими з використанням пристрою, конуса 30мм, діаметр його основи 16мм, поверхня що пропонується, дає більш вірогідні результати конуса гладка, та шайба-фіксатор товщиною 2мм, через уніфікацію показників пенетрацм діаметр отвору в якій d = 5,4мм - для фіксованої Джерела інформації глибини занурення наконечнику h = 10мм Ці скла1 Лупан Ю Т, Клемяционок П Л Испытания одержання питомого опору пенетрацм R стосовно однакової глибини занурення наконечника h = const за виразом 5 45654 6 грунтов пенетрацией и комбинированным зондисвойств грунтов методами пенетрации и вращарованием - К УМКВО, 1988 -180с тельного среза - К «Будівельник», 1966 -136с 2 Разоренов В Ф Определение строительных ФІГ. 1 Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71