Комплект аппаратуры для статического зондирования грунтов ТЕСТ-АМ

1.НАЗНАЧЕНИЕ

Аппаратура ТЕСТ-АМ предназначена для зондирования немерзлых песчаных и глинистых грунтов по ГОСТ 19912-2001 («Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием») для комплексной оценки физико-механических свойств грунтов в соответствии с СП 11-105-97 и несущей способности свай по СНиП 2.02.03-85.

Аппаратура ТЕСТ-АМ может использоваться в качестве дополнительного оборудования к геологическим буровым установкам, обеспечивающим усилие на забой не менее 30кН, или в составе специальных зондировочных установок.

Комплект аппаратуры ТЕСТ-АМ имеет сертификат Госстандарта России RU.C.28.005.A № 23470, зарегистрированный в Госреестре средств измерений под номером 14976-00 и допущен к применению в Росийской Федерации.

2.ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Основные параметры зондов 2-го типа регламентируются ГОСТ 19912-2001, где приведены геометрические размеры зондов и требования к основной погрешности измерения показателей сопротивления грунта. Допустимые диапазоны измерения усилий по конусу и муфте трения зонда определяются их конструктивными особенностями. Основные параметры зондов , используемых в аппаратуре ТЕСТ-АM приведены в таблице 1.

Таблица 1.

1 Диаметр основания конуса,мм 35.7 2 Угол при вершине, град 60 3 Диаметр муфты трения,мм 35.7 4 Длина муфты трения,мм 90-310 5 Диапазон измерения удельного сопротивления грунта по конусу, МПа 1-30 6 Диапазон измерения удельного сопротивления грунта по муфте трения, кПа 5-500 7 Основная погрешность измерения удельного сопротивления грунта не более 5% 8 Сопротивление полумостов,Ом 600 9 Разбаланс полумостов не более,Ом 0.5

Регистрирующий двухканальный измерительный прибор ТЕСТ-АМ предназначен для усиления и преобразования дебаланса тензометрических полумостов зонда и их вывод на ЖК-дисплей.

Технические характеристики измерительного прибора ТЕСТ-АМ приведены в таблице 2.

1 Напряжение питания, Вольт 11-18 2 Потребляемый ток, А 0,5 3 Количество измерительных каналов 2 4 Сопротивление полумостов, Ом 600 5 Диапазон балансировки, Ом ±0.5 6 Время выхода в раб. режим, мин. 5 7 Диапазон рабочих температур, С -10 — +50 8 Габаритные размеры, мм 200x100x40 9 Масса прибора, кг 0,5 Прибор защищен от недопустимой полярности питающего напряжения.

3.СОСТАВ КОМПЛЕКТА.

В состав комплекта аппаратуры ТЕСТ-АМ входят:

• тензометрический зонд 2-го типа ГОСТ 19912-2001 - 3 шт.
• коммутирующий кабель с разъемами - 3 шт.
• зондировочная штанга (диаметр 36мм, длина 1м.) - 20 шт.
• наголовник для вдавливания и извлечения зонда - 1шт.
• тарировочное устройство - 1 шт.
• вилка для извлечения зонда - 1 шт.
• образцовый динамометр типа ДОСМ 3-30У - 1 шт.
• измерительный прибор ТЕСТ-АМ - 1 шт.
• блок питания 220/12 Вольт - 1шт.
• Руководство по эксплуатации - 1 шт.
• Руководство пользователя программы GeoExplorer - 1 шт.
• транспортировочный ящик - 1 шт.

4.УСТРОЙСТВО и РАБОТА КОМПЛЕКТА ТЕСТ-АМ.

При вдавливании тензометрического зонда с кабелем в грунт ,механическое воздействие грунта на конус и муфту трения приводит к упругим деформациям тензодинамометров, расположенных внутри зонда, на которых наклеены тензодатчики. Это приводит к изменению электрического сопротивления полумостов, которое по коммутирующему кабелю, проходящему внутри зондировочных штанг, передается на измерительный прибор.

На дисплее, расположенном на лицевой панели прибора , показания меняются пропорционально усилиям, действующим на конус и муфту трения зонда.

Тензометрические зонды с кабелем показаны на рис.1.

Рис.1. Тензометрический зонд 2-го типа.

Регистрирующий прибор ТЕСТ-АМ выполнен в виде двухканального усилителя с цифровым выходом.

Прибор имеет функции: автобалансировки зондов, сохранения тарировочных параметров зондов и диагностики измерительных каналов. Прибор работает в двух основных режимах:

• калибровка каналов и запоминание тарировочных параметров конкретного зонда;
• рабочий режим ( измерение сопротивлений грунта по конусу и муфте.

Внешний вид прибора ТЕСТ-АМ показан на рис. 2.

На передней панели измерительного прибора расположен ЖК-дисплей и две кнопки: кнопка «Сброс» и кнопка «F».

В левой части дисплея показаны значения удельного сопротивления грунта под наконечником зонда (канал «КОНУС»), (в единицах шкалы прибора ), а в правой части значения удельного сопротивления грунта по боковой поверхности муфты трения зонда (канал «МУФТА»).

Для подключения тензометрического зонда служит разъем РС-7, а для подключения прибора к бортовой сети служит разъем РС-4.

Разъемы расположены на задней стенке прибора.

При вдавливании зонда в грунт изменение сопротивления тензодатчиков фиксируется измерительным прибором , показания которого пропорциональны усилиям , действующим на зонд .

Цена деления по каждому каналу определяется в зависимости от настройки аппаратуры ТЕСТ-АМ.

Рис.2. Внешний вид прибора ТЕСТ-АМ.

Зондировочные штанги служат для вдавливания зонда в грунт с помощью буровой, либо зондировочной установки. Наголовник служит для вдавливания и извлечения зонда. Вилка используется при извлечении зонда и фиксации штанг в наголовнике.

Образцовый динамометр ДОСМ 3-30У и тарировочный наконечник служат для настройки и тарировки аппаратуры при эксплуатации.

Аппаратура ТЕСТ-АМ может использоваться в составе геологических буровых установок, либо на специализированных зондировочных установках, оснащенных гидравлической системой вдавливания зонда.

Настройка проводится при подготовке аппаратуры ТЕСТ-АМ к работе в полевых условиях, либо при замене зонда или измерительного прибора, но не реже одного раза в месяц. В случае, если аппаратура не использовалась более, чем один месяц, то настройку проводят перед началом полевых работ.

В качестве средства настройки применяют образцовый динамометр ДОСМ 3-30У или ДОСМ 3-50У.

Для работы в составе геологической буровой установки в замок вращателя устанавливают наголовник. Тензометрический зонд навинчивают на первую зондировочную штангу и пропускают кабель зонда внутри остальных зондировочных штанг, штанги укладывают вблизи буровой установки.

Кабель тарированного зонда подключают к измерительному прибору и включают измерительный прибор, при этом выполняется автоматическая балансировка каналов и прибор переходит в «Рабочий режим».

Тензометрический зонд с зондировочной штангой устанавливают вертикально, опускают наголовник, пропуская кабель в прорезь наголовника и с помощью гидравлической системы буровой установки производят вдавливание тензометрического зонда в грунт с постоянной скоростью (1±0.3) м/минуту.

Показания по обоим каналам регистрируются с шагом 0.2 м по глубине в соответствии с рисками нанесенными на зондировочных штангах. При таком режиме на дисплее высвечиваются текущие показания по конусу и муфте и они могут непосредственно записываться в журнал.

После погружения одной зондировочной штанги, вдавливание прекращают, вращатель поднимают в верхнее положение и по кабелю тензометрического зонда протягивают следующую зондировочную штангу навинчивая её на предыдущую. Верхний конец штанги устанавливают в наголовник и погружение зонда и регистрацию показаний продолжают.

Погружение прекращают при достижении заданной глубины зондирования или достижения предельных усилий, действующих на тензометрический зонд (100 делений шкалы прибора по КОНУСУ или МУФТЕ).

Для извлечения зонда из грунта после завершения опыта, используют вилку, которая устанавливается в пазы наголовника и зондировочной штанги для передачи на штанги выдергивающих усилий от гидросистемы буровой установки. Штанги извлекаются по одной и укладываются вблизи машины.

При переезде на другую точку можно отключать только измерительный прибор , а штанги с зондом и кабелем перевести на машине.

На следующей точке все операции повторяют в последовательности описанной выше.

При работе на специализированной зондировочной установке последовательность операций сохраняется.

Результаты испытаний заносятся в полевой журнал и далее обрабатываются на персональном компьютере по программе GeoExplorer в с действующими нормативными дукументами (СП 11-105-97 и СНиП 2.02.03.-85).