DD155929A1 - METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING SHARPENINGS ON LAX STUFFS - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING SHARPENINGS ON LAX STUFFS Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein kombiniertes mechanisch-hydraulisches Laborverfahren an Grossproben zur Ermittlung von Scherfestigkeiten an gestoerten, vorzufsweise an gemischten Lockergesteinen mit hohem Wassergehalt und Saettigungsgrad oder Industrierueckstaenden mit Lockergesteinscharakter.Die erfinderische Loesung ermoeglicht die Ermittlung von Scherfestigkeiten an gemischten Lockergesteinen vorzugsweise in breiig-plastischem bis fliessfaehigen oder wassergesaettigtem Zustand.Es besteht die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Scherfestigkeiten an Lockergesteinen unter Randbedingung zu entwickeln. Das gestoerte, rollig-bindig gemischte Lockergestein im Ablagerungs- oder manipuliertem Zustand wird in einen Druckzylinder eingebaut, dort mittels Deckelplatte unter Normalspannung gesetzt, nach Ablauf der festgelegten Konsolidierungszeit werden diedurch den Drehfluegel begrenzten Lockergesteinssegmente gegen das umgebende Probematerial abgeschert. Die Anwendung ist moeglich bei bodenphysikalischen Untersuchungen durch Labors oder andere Lockergesteinsbauten durchfuehrende uThe invention relates to a combined mechanical-hydraulic laboratory method on bulk samples for determining shear strengths of disturbed, vorzufweise on mixed loose rocks with high water content and Saettigungsgrad or Industrierrückbeenden with loose rock character. The inventive solution allows the determination of shear strengths of mixed loose rocks preferably in mushy-plastic to flowable or water-saturated state. It is an object to develop a method and a device for determining the shear strengths of loose rocks under boundary conditions. The disturbed, cohesively mixed loose rock in the deposit or manipulated state is installed in a pressure cylinder, where it is placed under normal tension by means of a cover plate. After the specified consolidation time, the loose rock segments delimited by the rotary fluke are sheared off against the surrounding sample material. The application is possible in soil physical examinations by laboratories or other loose rock structures performing u
Description
Titel der Erfindung T itel of the invention
Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Scherfestigkeiten an LoekergesteinenMethod and device for determining shear strengths on loecite rocks
Die Erfindung ist anwendbar für bodenphysikalische Untersuchungen in Labors oder andere Lockergesteinsbauten durchführende und kontrollierende Einrichtungen.The invention is applicable to soil physical examinations in laboratories or other loose rock structures performing and controlling facilities.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen In bodenphysikalischen Labors werden Scherfestigkeiten an Lockergesteinen hauptsächlich mittels nachfolgender Geräte untersucht: Characteristic of the known technical solutions In soil physical laboratories, shear strengths of loose rocks are mainly investigated by means of the following devices:
- Triaxialschergeräte- Triaxial shear devices
- Biaxialschergeräte- Biaxial shear devices
- Torsionsschergeräte- torsion shear devices
- Einfachschergeräte- Simple shear devices
Auf Grund der Einbau- und Verfahrenstechnologie sind Lockergesteinsuntersuchungen in diesen Geräten an kleine Probendimensionen gebunden. Die Anforderungen an die Dichtheit dieser Geräte bei der Versuchsdurchführung oder verfahrenstechnische Umstände lassen die Untersuchung von breiig-plastischen bis fließfähigen gemischten Lockergesteinen nicht zu. Ein weiterer Nachteil der bekannten Schergeräte besteht darin, daß der versuchstechnische Bewegungsablauf und die Dimensionen der Versuchselemente mit keinem Feldsondierungsverfahren gleichgesetzt werden können.Due to the installation and process technology, loose rock investigations in these devices are bound to small sample dimensions. The requirements for the tightness of these devices in the experimental procedure or procedural circumstances do not allow the investigation of pulpy plastic to flowable mixed loose rocks. Another disadvantage of the known shear devices is that the experimental motion sequence and the dimensions of the experimental elements can not be equated with any field probing method.
Bekannt ist weiterhin die Ermittlung von Scherfestigkeiten mittels Drehflügelsonden im Feldversuch. Wesentliche Nachteile dieses Verfahrens sind die Unkenntnis der Normalspannungseituation während der Versuchsdurchführung und die UnmöglichkeitThe determination of shear strengths by means of rotary vane probes in field tests is also known. Significant disadvantages of this method are the ignorance of the normal voltage situation during the experiment and the impossibility
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der Ermittlung der Scherfestigkeitskomponenten Reibungswinkel und Haftfestigkeit sowie die gezielte Erfassung des Porenwasserdruckregimes.the determination of the shear strength components friction angle and adhesion as well as the targeted detection of the pore water pressure regime.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die in der Charakteristik der bekannten technischen lösung aufgezeigten Mangel zu beseitigen» Die erfindungsgemäße lösung ermöglicht die Ermittlung von Scherfestigkeiten an gemischten Lockergesteinen vorzugsweise im breiig-plastischen bis fließfähigen oder wassergesättigten Zustand und ermöglicht Scherfestigkeitsiaanipulationen durch Veränderung des Wassergehaltes und damit der Fließfähigkeit einer repräsentativen Großprobe.The object of the invention is to eliminate the defect identified in the characteristic of the known technical solution. The solution according to the invention makes it possible to determine shear strengths of mixed unconsolidated rocks, preferably in the mushy-plastic to flowable or water-saturated state, and enables shear strength manipulations by changing the water content and thus the flowability of a representative large sample.
Es besteht weiter die Möglichkeit der Ermittlung des Reibungswinkels und der Haftfestigkeit im Drehflügelscherversuch sowie die Erfassung des Porenwasserdruckregimes während der Konsolidierung der Lockergesteinsprobe und während des Scherprozesses ebenso die Erfassung der Vertikal- und Horizontalspannungen in der Probe·There is also the possibility of determining the friction angle and the adhesive strength in the rotary blade shear test as well as the detection of the pore water pressure regime during the consolidation of the loose rock sample and during the shearing process as well as the detection of the vertical and horizontal stresses in the sample.
Der Einsatz der mit diesem Verfahren gewonnenen Lockergesteinskennwerte in erdstatischen Untersuchungen läßt Voraussagen über mögliche Fließrutschungen und deren Zeitpunkt in Abhängigkeit von den Randbedingungen zu· Dadurch besteht die Möglichkeit, Hangabwärtsbewegungen durch Fließerseheinungen an Böschungen mittels vorbeugender Maßnahmen zu verhindern·The use of the loose rock characteristics obtained in this method in earth-static investigations allows predictions about possible flow slips and their time depending on the boundary conditions. Thus, it is possible to prevent downward movement by flow phenomena on embankments by means of preventive measures.
Wesen der Erfindung . . Essence of invention . ,
- Technische Aufgabe- Technical task
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung· zu entwickeln, .mit denen es möglich ist, Scherfestigkeiten an Lockergesteinen unter Randbedingungen zu ermitteln, welche weitgehend der Ablagerungs- sowie der typischen Materialsituation entsprechen und aufgrund dessen in den bisher bekannten Schergeräten nicht untersucht werden konnten·The invention has for its object to develop a method and a device., With which it is possible to determine shear strengths of loose rocks under boundary conditions, which largely correspond to the deposition and the typical material situation and therefore not in the previously known shearing equipment could be examined
- Merkmale der ErfindungFeatures of the invention
Die Erfindung betrifft ein.kombiniertes mechanisch-hydraulisches Verfahren und eine Vorrichtung zur laboraiäßigen Ermittlung von Scherfestigkeiten an Lockergesteinen und Industrierlickständen mitThe invention relates to a combined mechanical-hydraulic method and a device for laboratory determination of shear strengths of loose rocks and industrial loess with
Lockergesteinscharakter, die im Folgenden unter Lockergestein zusammengefaßt werden·Loose rock character, which are summarized below under loose rock ·
Das gestörte rollig-bindig gemischte Lockergestein im Ablagerungsoder manipulierten Zustand wird in einen Druckzylinder eingebaut, in welchem von der Bodenplatte ausgehend ein Drehflügel hineinragt»The disturbed, cohesively mixed loose rock in the deposited or manipulated state is installed in a pressure cylinder in which a rotary wing protrudes from the base plate »
Nach Aufbringen eines definierten Druckes auf die Deckelplatte des Druckzylinders wird die Lockergesteinsprobe unter Normalspannung gesetzt· Ist die festgelegte Konsolidierungs- und Entwässerungszeit abgerufen, werden mittels Getriebe die durch die Drehflügel begrenzten Lockergesteinssegmente gegen das umgebende Probenmaterial abgeschert und dabei verfahrenseigene Kennwerte ermittelt, .After applying a defined pressure to the cover plate of the printing cylinder, the loose rock sample is placed under normal tension. · When the specified consolidation and dewatering time is called up, the loose rock segments bounded by the rotary blades are sheared off against the surrounding sample material by means of gearboxes.
In einem Rechteckrahmen sind ein Druckzylinder und ein Arbeitszylinder kraft schlüssig angeordnet. Der Rechteckrahmen ist über Drehzapfen mit einem Standrahmen drehbar verbunden» Der Standrahmen wird durch Bodentraversen zusammengehalten. Weiterhin v/eist der Druckzylinder Öffnungen für die Aufnahme von Meßfühlern auf.In a rectangular frame, a pressure cylinder and a working cylinder are arranged by force. The rectangular frame is pivotally connected to a stand frame via pivot pins. »The stand frame is held together by floor ties. Furthermore, the printing cylinder has openings for receiving sensors.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. -Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. -The accompanying drawings show:
Pig. 1 s Prinzipdarstellung der Vorrichtung Pig. 2 = HydraulikanlagePig. 1 s Schematic diagram of the device Pig. 2 = hydraulic system
Das breiig-plastische bis fließfähig gemischte Lockergestein wird entsprechend seiner Ablagerung gewonnen oder hinsichtlich seines Wassergehaltes oder seiner Zusammensetzung manipuliert . der kombinierten mechanisch-hydraulischen Versuchsanlage zugeführt. Die Lockergesteinsprobe gelangt in einen Druckzylinder, in welchem von der Bodenplatte ausgehend ein Drehflügel hineinragt.The mushy-plastic to flowable mixed loose rock is recovered according to its deposition or manipulated in terms of its water content or its composition. fed to the combined mechanical-hydraulic pilot plant. The loose rock sample passes into a printing cylinder, in which a rotary wing protrudes from the base plate.
Nach dem Aufsetzen der Deckelplatte 3 wird die Lockergesteinsprobe nach Inbetriebnahme der Hydraulikanlage 10 mittels Arbeitszylinder 2 unter Normalspannung , welche wahlweise konstant oder stufenlos veränderbar eingesetzt werden kann, gesetzt. Nach Konsolidierung und entsprechender Entwässerung der Probe wird das Entwässerungssystem geschlossen sowie das Schergetriebe 5 in Bewegung gesetzt.After placing the cover plate 3, the loose rock sample after commissioning of the hydraulic system 10 by means of working cylinder 2 under normal tension, which can be used either constant or continuously variable, set. After consolidation and appropriate drainage of the sample, the drainage system is closed and the shear mechanism 5 is set in motion.
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Mittels unter dem Druckzylinder befindlichem Sehergetriebe wird über eine stehende Welle der Drehflügel, v/elcher in einem Verhältnis von 1 : 1 zu den im Feldversuch verwendeten Drehflügelsonden steht, in der gewünschten Winkelgeschwindigkeit in Rotation versetzt und die zwischen den Plügelblättern befindlichen Lockergesteinssegmente gegen den umgebenden Probenkörper abgeschert·By means of a seer gear located under the impression cylinder, the rotary vane, which stands in a ratio of 1: 1 to the rotary vane probes used in the field test, is set in rotation at the desired angular velocity via a standing shaft and the loose rock segments located between the fulcrum blades against the surrounding sample body sheared ·
Die Messung der erforderlichen Torsionskraft erfolgt dabei am tJbergang des Schergetriebes 5 zum Antriebsteller des Drehflügelgestänges mittels Kraftmeßbügel· Die Konsolidierung der Lockergesteingprobe wird durch Wegaufnehmer gemessen und das Setzungsverhalten als Zeit-Setzungskurve registriert· Die Messung der Porenwasserspannungen erfolgt durch Porenwasserdruckgeber, welche an beliebiger Stelle in den Probenkb'rper angeordnet werden können·The measurement of the required torsional force takes place at the transition of the shear mechanism 5 to the drive actuator of the swing arm linkage by means of force measuring · The consolidation of the loose rock test is measured by displacement transducer and the settlement behavior registered as time-settlement curve · The pore water voltages are measured by pore water pressure, which at any point in the Probenkb'rper can be arranged ·
Die Messung der Horizontal- und Vertikalspannungen erfolgt über eingebaute Meßdosen im Probenkörper·The measurement of the horizontal and vertical stresses takes place via built-in measuring boxes in the sample body.
Die Meßwerterfassung und Registrierung erfolgt auf einem mehrkanaligen Kompensationsbandschreiber als Kurve. Hach Beendigung der Versuche wird die Deckelplatte 3 durch den Arbeitszylinder 2 aisgehoben. Danach wird durch Ankippen des Rechteckrahmens 1 über die Drehzapfen 9 die Deckelplatte 3 mit dem Arbeitszylinder ausgeschwenkt und damit erfolgt die Entleerung des Druckzylinders.The measured value acquisition and registration takes place on a multi-channel compensation tape recorder as a curve. Hach completion of the experiments, the cover plate 3 is lifted by the working cylinder 2. Thereafter, by tilting the rectangular frame 1 via the pivot pin 9, the cover plate 3 is swung out with the working cylinder and thus takes place the emptying of the printing cylinder.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD22644480A DD155929B1 (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING SHARPENINGS ON LAX STUFFS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DD22644480A DD155929B1 (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING SHARPENINGS ON LAX STUFFS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD155929A1 true DD155929A1 (en) | 1982-07-14 |
| DD155929B1 DD155929B1 (en) | 1988-01-27 |
Family
ID=5528190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD22644480A DD155929B1 (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING SHARPENINGS ON LAX STUFFS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD155929B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109856001A (en) * | 2018-12-28 | 2019-06-07 | 中南大学 | A kind of rosette-Soil Interface shearing mechanical behavior synthesis measuring device and application method |
| CN113504133A (en) * | 2019-07-19 | 2021-10-15 | 三峡大学 | Soil-rock interface undisturbed sample torsional shear test method |
-
1980
- 1980-12-22 DD DD22644480A patent/DD155929B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109856001A (en) * | 2018-12-28 | 2019-06-07 | 中南大学 | A kind of rosette-Soil Interface shearing mechanical behavior synthesis measuring device and application method |
| CN109856001B (en) * | 2018-12-28 | 2021-11-26 | 中南大学 | Comprehensive determination device for shearing mechanical behavior of metal disc-soil interface and use method |
| CN113504133A (en) * | 2019-07-19 | 2021-10-15 | 三峡大学 | Soil-rock interface undisturbed sample torsional shear test method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD155929B1 (en) | 1988-01-27 |
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