SU1395760A1 - Apparatus for measuring dynamic characteristics of soil in well - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано при инженерно-геологических взыс кани-  х дл  определени  статических и динамических характеристик грунта. Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона исследовани  динамических характеристик грунта. Устройство содержит корпус, жесткие штампы, нагрузочное приспособление с механизмом выдвижени  штампов, вибровозбудитель и измерительные приспособлени . Конструкци  вибровозбудител  позвол ет осуществл ть раздельные виброперемещени  штампов в двух направлени х: вдоль продольной оси устройства и в плоскости, перпендикул рной продольной оси устройства. 6 ил. (ЛThe invention relates to the construction and can be used in engineering geological tests for determining the static and dynamic characteristics of the soil. The aim of the invention is to expand the range of investigation of the dynamic characteristics of the soil. The device comprises a housing, rigid punches, a load device with a mechanism for extending the stamps, a vibration exciter and measuring devices. The design of the vibration exciter allows separate vibratory displacement of the dies in two directions: along the longitudinal axis of the device and in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the device. 6 Il. (L

Description

0000

соwith

СдSd

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано при инженерно-геологических изыскани х дл  определени  статических и ди- панических характеристик грунта.The invention relates to construction and can be used in engineering and geological surveys to determine the static and dipanic characteristics of the soil.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона исследовани  динамических характеристик грунта.The aim of the invention is to expand the range of investigation of the dynamic characteristics of the soil.

На фиг,Т изображено предлагаемое устройствоS общий вид в разрезе; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;на фиг. 3- речение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - се- Нение В-В на фиг..2; на фиг.5 - поло- Жение дебалансов вибровозбудител  при заданном враа1ении электродвигател ; на фиг.6 - то же при реверсировании вращени  электродвигател . , Устройство содержит корпус 1 , Жесткие штампы 2 в виде полуцилинд- ipOB, нагрузочное приспособление в ви- :де гидроцилиндров 3 двойного дейст- :ви , поршнем которых  вл етс  часть корпуса 1. Гидроцилиндры 3 размещены на неподвижном поршне-корпусе с воз- можностыо осевого перемещени  в обоих направлени х и снабжены толкател ми 4, взаимодействующими с клиновыми элементами 5 штампов 2. Внутренние полости гидроцилиндров заполнены ра- .бочей жидкостью и сообщаютс  посред- ;ством трубопроводов с источником давлени  (не показано) Внутри корпуса :1 размещен трехвальный дебалансньй вибровозбудитель, два крайних вала 6 которого кинематически св заны с электродвигаталем 7 и снабжены жестко закрепленными на них дебалансами 8, а средний вал 9 снабжен жестко закрепленными на нем поводками 10 и шарнирно закрепленными дебалансами 1,1 и кинематически св зан с крайними валами 6 посредством дополнительных валов 12. и1тампы 2 установлены в направл ющих 13 с возможностью радиаль- ного перемещени  и снабжены датчиками i4 перемещени  и вибродатчиками 15Fig, T shows the proposed device S General view in section; figure 2 - section aa in figure 1; 3- saying BB in Figure 1; in Fig. 4, the Seed B-B in Fig. 2; figure 5 shows the position of the unbalance of the exciter with a given rotation of the electric motor; 6 is the same when reversing the rotation of an electric motor. The device includes a housing 1, Rigid dies 2 in the form of a semi-cylinder ipOB, a loading device in the form of double acting 3 hydraulic cylinders, the piston of which is part of the housing 1. The hydraulic cylinders 3 are located on a fixed piston housing axial movement in both directions and provided with pushers 4 interacting with the wedge elements 5 of the punch 2. The internal cavities of the hydraulic cylinders are filled with working fluid and communicate through pipelines with a pressure source (not shown). Inside the case: 1 a three-shaft unbalance exciter, the two extreme shafts 6 of which are kinematically connected to the electric motor 7 and equipped with unbalances 8 fixed to them, and the middle shaft 9 is equipped with drivers 10 rigidly attached to it and 1.1 unbalancedly attached to the balance, and kinematically connected to the extreme shafts 6 by means of additional shafts 12. Itampes 2 are installed in guides 13 with the possibility of radial movement and equipped with displacement sensors i4 and vibration sensors 15

С целью устранени  вли ни  вибровозбудител  на статическое раздвиже- ние штампов устройство снабжено фрикционными накладками 16 с пружинами 17 и регулировочными винтами 18„In order to eliminate the influence of the vibration exciter on the static expansion of the dies, the device is equipped with friction linings 16 with springs 17 and adjustment screws 18 "

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед установкой, в зависимости от типа исследуемого грунта, регулировочными винтами 18 сжимают пружины 17 фрикционных накладок 16 на величину , обеспечивающую неподвижный контакт накладок со штампами 2 при работе вибровозбудител , но не преп тствующую статическому раздвижению штампов .Before installation, depending on the type of soil being studied, the adjusting screws 18 compress the springs 17 of the friction linings 16 by an amount that ensures the immobile contact of the plates with the dies 2 when the vibration exciter operates, but does not prevent the static spreading of the dies.

Устройство с помощью троса опускают в пробуренную скважину на заданную глубину. Подают рабочую жидкость в соответствующие полости гидроцилиндров 3, в результате чего корпуса гидроцилиндров перемещаютс  вдоль неподвижного поршн -корпуса и выдвигают посредством толкателей 4 и клиновых элементов 5 жесткие штампы 2,, внедр   их в грунт, С помощью датчиков 14 перемещени  фиксируют величину деформации, грунта под штампом.The device with the help of the cable is lowered into the drilled well to a predetermined depth. The working fluid is supplied to the corresponding cavities of the hydraulic cylinders 3, as a result of which the cylinders of the hydraulic cylinders move along the fixed piston of the housing and extend through the pushers 4 and wedge elements 5 rigid dies 2, insert them into the ground. By means of displacement sensors 14 they fix the amount of deformation, the soil under stamped.

На заданной ступени статической нагрузки включают .вибровозбудитель. Кинематическа  схема вибровозбудител позвол ет при реверсировании электродвигател  7 осуществл ть раздельные виброперемещени  штампов в двух направлени х: вдоль продольной оси устройства (фиг.5) и в плоскости, перпендикул рной продольной оси устройства (фиг.6).At a given level of static load include a vibration exciter. The kinematic scheme of the vibration exciter allows for reversing the motor 7 to carry out separate vibratory displacements of dies in two directions: along the longitudinal axis of the device (Fig.5) and in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the device (Fig.6).

С помощью вибродатчиков 15 фиксируют скорости виброперемещений штампов . По полученным результатам определ ют динамические характеристики грунта.With the help of vibration sensors 15 record the speed of vibratory movements of the dies. The results obtained determine the dynamic characteristics of the soil.

После окончани  испытаний выключают вибровозбз дитель, сбрасывают давление в гидравлической системе и .подачей рабочей жидкости в соответствующую полость гидроцилиндров возвращают штампы в исходное положение. После этого устройство извлекают на дневную поверхность или погружают в скважину на следующую заданную отметку .After completion of the tests, the vibrator assemblies are turned off, the hydraulic system is depressurised, and the working fluid is returned to the initial position by feeding the working fluid to the corresponding cavity of the hydraulic cylinders. After that, the device is removed to the surface or immersed in the well to the next preset mark.

Claims (1)

Формула изобрет-ени Formula of the invention Устройство дл  определени  динамических характеристик грунта в скважине , включающее корпус, жесткие штампы в виде полуцилиндров, установленных в направл ющих корпуса,, деба- лансный вибровозбудитель, вал которого кинематически св зан с электродвигателем , нагрузочное приспособление в виде гидроцилиндров с механизмом раздвижени  штампов и измерительные приспособлени , отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона исследовани  динамических характеристик грунта, устройствоA device for determining the dynamic characteristics of the soil in the borehole, including a body, rigid punches in the form of semi-cylinders installed in the guides of the housing, a unbalanced vibration exciter, the shaft of which is kinematically connected with an electric motor, a load device in the form of hydraulic cylinders with a sliding mechanism of punches and measuring devices , characterized in that, in order to expand the range of investigation of the dynamic characteristics of the soil, the device 16sixteen А-АAa 11 511 5 ВAT ф1/г2F1 / G2 6-66-6 Сри.ЗSri.H в-вin-in фиВ.Ц.FIV.TS. фиг.55 LissSjLisssj 5five фи.6phi 6