Устройство для моделирования динамических характеристик забивных свай

 

УСТРОЙСТВО для МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТ1Ж ЗАБИВНЫХ СВАЙ, BjcnraMarauiee основание, раму , направляющее приспособление с колодками для размещения в нем модели сваи с гидроцилиндром и пружиной, ограничитель опускания модели сбай с пружиной, молот и измерительное приспособление, отличающееся тем, что, с целью, повышения точности и расширения диапазона исследования , устройство снабжено дроссельной системой, направляющими роликами , плоскими элементами и дополнительными обжимающими колодками и гидроцилкндрами с пружинами, направляющее приспособление KJполнено в виде вертикальных стоек, в верхней части которых установлена рама с молотом, а модель сваи выполнена из чередующихся гидроцилиндров .и плоских элементов , направляющие р олики закреплеi ны на плоских элементах и гидроцилиндрах с возможностью перемещения (Л в стойках, при этом дроссельная система соединена с составляющими модель сваи и колодками.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) уи) E 02 0 13/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСМОМУ.СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3315535/29-33 (22) 13.07.81 (46) 15.04.83. Бюл. М 14 (72) Г.М,Бадьин,и ОеП.Минаев (71) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строй- тельный институт (53) 624.155.15 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 252933, кл. E 02 D. 13/06, 1968.2. Авторское свидетельство СССР

У 335335, кл. E 02 D 13/06, 1970. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВА-, НИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАБИВНЫХ СВАЙ, включающее основание, раму, направляющее приспособление с колодками для размещения в нем модели . сваи с гидроцилиндром и пружиной, ограничйтель опускания модели свай с пружиной, молот и измерительное приспособление, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью. повышения точности и расширения диапазона исследования, устройство снабжено дроссельной системой, направляющими роликами, плоскими элементами и дополнительными обжимающими колодками и гидроцилиндрами с пружинами, направляющее приспособление выполнено в виде вертикальных стоек, в верхней части которых установлена рама с молотом, а модель сваи выполнена из чередующихся гидроцилиндров,и плоских элеI ментов, направляющие ролики закрепле ны на плоских элементах и гидроцилиндрах с возможностью яеремещения в стойках, при этом дроссельная система соединена с составляющими модель сваи и колодками.

1 10117

Изобретение относится к строитель- ству и предназначено для определения несущей способности забивных свай по грунту и по ее материалу.

Известно устройство для моделирования динамических характеристик забивных свай, включающее станину с моделью сваи и измерительное приспособление 11).

Недостатком данного устройства яв- 10 ляется низкая точность оценки динамических характеристик сваи.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является .устройство для моделирования динамических характеристик забивных свай, включающее основание, раму, направляющее приспобление с колодками для размещения в нем модели сваи с гидроцилиндром и пружиной, ограничитель опуска- 20 ния модели сваи с пружиной, молот и измерительное приспособление (2), Недостаток известного устройства заключается в низкой точности определения величины погружения свай из-за 25 учета вязкого и упругого сопротивления грунта только в ее нижней части и силы трения с помощью одной колодки.

Модель сваи, рассматриваемая как твердое тело, не позволяет оценить напряженно-деформированное состояние сваи, т.е. такие динамические характеристики как, например, напряжение, деформацию, скорость и ускорение в отдельных точках и сечениях сваи, 35 что приводит к неправильной оценке при проектировании реальной конструкции сваи.

Цель изобретения - повышение точ40 ности и расширение диапазона исследований, Цель достигается тем, что устройство для моделирования динамических характеристик забивных свай, включающее основание, раму, направляющее

45 приспособление с колодками для размещения в нем модели сваи с гидроцилинд ром и пружиной, ограничитель опускания модели сваи с пружиной, молот и измерительное приспособление, снабжено дроссельной системой, направляющими роликами плоскими элементами и дополнительными обжимающими колодками и гидроцилиндрами с пружинами, направляющее приспособление выполнено 55 в виде вертикальных стоек, в верхней части которых установлена рама с молотом, а модель сваи выполнена иэ че" редующихся гидроцилиндров и плоских элементов, направляющие ролики закреплены на плоских элементах и гидро цилиндрах с возможностью перемещения в стойках, при этом дроссельная система соединена с составляющими модель сваи и колодками.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство состоит из направляющих стоек 1 с рамой 2, в которых установлена модель сваи 3 с направляющими роликами 4, Модель сваи 3 выполнена из чередующихся плоских элементов 5 и гидроцилиндров 6 с поршнем 7 и регулируемым упругим элементом 8. Для ее регулирования гидроцилиндр оснащен накидной гайкой 9 с упорами 10. Каждый гидроцилиндр 6 снабжен регулируемым дросселем 11. Каждый элемент 3 снабжен обжимающими колодками 12, Колодки закреплены в направляющих стойках 2. Каждая колодка снабжена регулятором обжима 13. На модели сваи над рамой смонтирован молот 14. Под моделью сваи на фундаменте размещен ограничитель 15 ее опускания, между которым установлена пружина 16. На каждом элементе 3 установлена регистрируемая аппаратура 17. Модель сваи фиксируется в направляющих стойках 1 с помощью стопорного устройства 18 и фиксаторов 1о, Стойки 1 и ограничитель 15 закреплены на основании 20.

Устроиство работает следующим об-. разом.

Ударное воздействие молота 14 через верхний элемент сваи 3, который перемещается по роликам 4, преодолевая силу трения между колодками 12, которые обеспечивают требуемое сопротивление трения по боковой поверхности, и элементом сваи, передается на поршень 7. Поршень 7 перемещается со скоростью, соответству ющей силе воздействия, преодолевая противодействие сжимаемой пружины

8, которая обеспечивает упругое сопротивление грунта по боковой поверх ности сваи 3 и деформирование ствола сваи, и жидкости, которая перетекает по регулируемому дросселю 11, обеспечивая вязкое сопротивление грунта. Часть. энергии удара через оставшуюся под поршнем 7 жидкость и и пружину 8 передается к промежуточному элементу сваи 3, который, преодолевая силу трения между колодками 12, обеспечивающими сопротивле3 1011786 4 ние трения по боковой поверхности, и силы трения с помощью регулятора и элементом сваи, перемещается по обжима 13. Такое регулирование учироликам 4 вниз, воздействуя на пор- тывает изменение сопротивления грун- . шень 7 гидроцилиндра 6, Поршень 7 . та по мере погружения сваи ° перемещается, преодолевая противо" Предложенное устройство по сравдействие сжимаемой пружины 8, кото- нению с известным обеспечивает повырая обеспечивает требуемое упругое шение точности определения величины сопротивление грунта по боковой по- погружения сваи при ударе молота по верхности сваи и деформирование ство. свае. Это достигается тем, что конла сваи, и жидкости, которая обес- 3о струкция модели сваи выполнена в випечивает требуемое вязкое сопротивле де элементов сваи и расположенными ние грунта по боковой поверхности ;под ними гидроцилиндрами с поршнем. сваи 3. Часть энергии передается к Разбивка сваи на несколько элементов

t нижнему элементу сваи 3, которыи,,дает им возможность перемещаться преодолевая силу трения между колод- И друг. относительно друга, что имитиками 12, обеспечивающими требуемое рует волновой характер передачи энер". сопротивление трения грунта по бо- гии удара в теле сваи. Наличие нековои поверхности и острию сваи 3, скольких гидроцилиндров и колодок воздействует на поршень 7. Поршень позволяет учесть распределение боко7 перемещается вниз, преодолевая со- рв вого сопротивления грунта вдоль, ство" противление сжимаемой пружины 8, ла сваи. Гидроцилиндры под каждым которая обеспечивает упругое со- элементом сваи позволяют учесть распротивление грунта по боковой поверх. пределение вязкого и упругого сопроности и острию сваи 3, и жидкости, тивления грунта. Регулирование распрекоторая обеспечивает требуемое вяз- 2s деления вязкого сопротивления грункое сопротивление по боковой поверх- та достигается регулируемым дроссености и острию сваи, Оставшаяся часть лем, а упругого сопротивления " накидэнергии передается на пружину 16, по ной гайкой. Наличие колодок на кажмере сжатия которой возрастаетлобо- дом элементе сваи позволяет учесть вое сопротивление перемещению модели ЗО распределение сопротивления трения сваи. Вся модель перемещается вниз, грунта. Регулирование сопротивления что имитирует отказ сваи. Когда уси- трения грунта достигается с помощью лие в пружине 16 превысит усилие воз- регулятора обжима. С помощью регуля. действия, модель сваи начнет двигать- тора обжима колодки, накидной гайки, ся вверх и зафиксируется в своем пер- и регулируемого дросселя возможно

3S воначальном состоянии с помощью .сто- также изменение распределения сопропорного устройства 18 и фиксаторов тивления грунта по мере погружения

19. В промежутке времени процесса сваи. С помощью накидной гайки возмож ударного воздействия фиксируется пе но регулирование сжатия ствола сваи. ремещение отдельных элементов сваи

Представление модели сваи в виде

3 с помощью регистрационной аппара нескольких элементов дает возможность туры 17, что дает информацию о дина с помощью регистрирующей аппаратуры, мических параметрах отдельных частей которая располагается на каждом элесваи во время удара. При последую- менте сваи, получить их относительщем ударе возможно регулирование we смещения (положительные и отрица45 упругого сопротивления грунта и-сжа. тельыые) за время удара,что дает интие ствола сваи с помощью накидной формацию о деформациях ствола сваи, гайки 9, вязкого сопротивления по" а следовательно, и напряжениях в разсредством регулируемого дросселя И личных сечениях сваи.

1011786

Составитель P..Погосян

Редактор М,Дылын Техред А.Ач Корректор Л.Бокшан

Заказ 2707/37 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., + 4/5

Филиал ППП ",Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4