Устройство для исследования взаимодействия свайной опоры с грунтом

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для исследования взаимодействия свайных опор с грунтовым основанием. Целью изобретения является повышение эффективности исследования при использовании в различных грунтовых условиях. Устройство представляет собой полую сваю из отдельных цилиндров 4 равной высоты, по оси сваи размещен стальной стержень 1. С равномерным шагом по длине стержня 1 закреплены тензометрические полосы (ТП) 3, с противоположной стороны размещены датчики - уклономеры 5. Длина стержня превышает суммарную длину цилиндров 4. Тензодатчики 9 изгибающих моментов расположены диаметрально на стальном стержне 1 между ТП 3, а контактного давления - на ТП 3. При испытаниях определяют напряжения и деформации в различных сечениях сваи и сопротивление грунта по боковой поверхности и под нижним концом сваи. 4 ил.

! I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Е 02 D 33/00 р:г ЯН Н

Ф .(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 43!0340/23-33 (22) 28.09.87 (46) 23.08.89. Бюл. У 31 (72) В.Е.Миронов, А.П.Васильев и Т.В.Панова (53) 624.131.38(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 333424, кл. E 02 D 1/00, 1970.

Левачев С.Н. и др. Расчет свайных оснований гидротехнических сооружений: Библиотека гидротехника и гидроэнергетика. Вып. 86. — И.:

Энергоатомиздат, 1986, с. 47, рис. 16. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СВАЙНОЙ ОПОРЫ С ГРУНТОМ (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано для исследования взаимодействия свайных опор с грунтовым основанием.

Целью изобретения является повышение эффективности исследования при использовании в различных грунтовых условиях. Устройство представляет собой полую сваю из отдельных цилиндров 4 равной высоты, по оси сваи устроен стальной стержень 1. С равномерным шагом по длине стержня 1 закреплены тензометрические полосы (ТП) 3, с противоположной стороны размещены датчики-уклономеры 5. Длина стержня превышает суммарную длину цилиндров 4. Тензодатчики 9 изгибакицих моментов расположены диаметрально на стальном стержне 1 между ТП 3, а контактного давления— на ТП 3. При испытаниях определяют напряжения и деформации в различных сечениях сваи и сопротивЛение грун„„80„„1502720 А 1

2 та по боковой поверхности и под нижним концом сваи. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

3 150272

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для исследования взаимодействия свайных опор с грунтовым основанием.

Цель изобретения — повышение эф5 фективности исследования при использовании в различных грунтовых условиях.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4— узел 1 на фиг. 1.

Устройство для исследования взаимодействия свайной опоры с грунтовым основанием состоит иэ несущего стального стержня 1, на котором с зазорами 2 закреплены посредством тензометрических полос 3 цилиндры 20

4, датчики-уклономеры 5 и конусный наконечник 6. Тензометрические полосы 3 прикреплены к стальному стержню 1 и цилиндром 4 с помощью винтов

7 и 8. На поверхности стального стер- 25 жня 1 и тензометрических полос 3 наклеены с обеих сторон тенэодатчики (тензореэисторы) 9 и 10 соответственно изгибающих моментов и контакт ного давления. На концах цилиндров 4 в их стенках выполнены снаружи кольцевые уступы !1, на которые надеты резиновые цилчндрические кольца 12.

К верхнему концу стального стержня

1 прикреплена съемная петля 13 для передачи на устройство горизонталь35 ной нагрузки.

Монтаж устройства, а также тарировку тензодатчиков осуществляют в следующей последовательности.

На стальном стержне 1 со стационарно закрепленным на его нижнем конце конусным наконечником 6 накле-, ивают тенэодатчики 9 изгибающих моментов, крепят тензометрические полосы 3 и датчики-уклономеры 5. Затем

45 монтируют цилиндры 4, петлю 13 и резиновые.кольца 12.

Для уменьшения погрешности измерения тенэодатчики 9 изгибающих моментов тарируют на равномерное продольное сжатие от действия продольной нагрузки на стальной стержень 1 и на поперечный изгиб от горизонтальной нагрузки. Тарировку устройства на изгиб осуществляют по схеме балки иа двух опорах с консолью, при этом консолью является верхняя часть устройства. Поперечную нагрузку приклады0 4 вают к петле 13. При тарировке тензодатчиков 10 для измерения контактного давления свай на грунт устройство также нагружают как балку на двух опорах. В обоих случаях тарировки центры опор и сосредоточенных нагрузок совмещают с центральными точками образующих цилиндров. При тарировке устройства на продольную нагрузку наконечник 6 устройства устанавливают в жесткое несмещаемое основание (гнездо).

Устройство работает следующим образом.

Погруженное в грунт на заданную глубину устройство при действии на него нагрузки деформируется и перемещается в грунте. Вертикальная нагрузка на устройство воспринимается грунтом основания, действующим на конусный наконечник 6 и боковую поверхность цилиндров 4. При этом с помощью показаний тензодатчиков 9 определяют продольные силы, действующие в различных поперечных сечениях устройства по высоте. Горизонтальная нагрузка на устройство, уравновешиваемая сопротивлением грунта в поперечном направлении, вызывает изгиб стального стержня 1 и прикрепленных к нему тензометрических полос 3, которые через винты 8 обеспечивают передачу давления цилиндров

4 на грунт, при этом грунт деформируется за устройством. По показаниям тензодатчиков 9 определяют изгибающие моменты в поперечных сечениях устройства, по показаниям тензодатчиков

10 — контактное давление цилиндров на грунт по высоте устройства, а по показаниям датчиков-уклономеров 5 и величинам горизонтального перемещения устройства — перемещение устройства в различных точках по глубине устройства в грунте. При действии на устройство совместных горизонтальной и вертикальной нагрузок относительная деформация сжатия поперечного сечения стального стержня от действия продольной силы Е, и относительная деформация крайнего волокна сечения стального стержня при изгибе Я„ определяется по формулам

А-А

Фиг. 3

5 15027 где „, — относительная деформация крайних волокон в поперечном сечении стального стержня, замеренная тензодатчиками изгибающих моментов.

При независимом действии нагрузок величина Я . определяется по формуле

E,= (l,l +! а.»

С помощью этих величин определяются продольные силы в свае и сопротивление грунта по боковой поверхности и под нижним концом сваи.

Формула изобретения

1. Устройство для исследования взаимодействия свайной опоры с грунтом, содержащее полую цилиндрическую сваю с конусным наконечником, размещенный внутри сваи стальной стержень с датчиками-уклономерами, тензодат20 6 чики изгибающих моментов ы контакт" ного давления, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности исследования при использовании в различных грунтовых условиях, устройство снабжено тенэомет-, рическими полосами для крепления датчиков контактного давления, закрепленными на стальном стержне с равным шагом по его длине, свая выполнена составной по высоте иэ цилиндров, установленных с зазором относительно друг друга, при этом стальной стержень установлен по оси сваи,,а торцы тензометрических полос прикреплены к внутренней поверхности цилиндров сваи, причем датчики изгибающих моментов и датчики-уклономеры расположены диаметрально на стальном стержне между тенэометрическими полосами.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что цилиндры сваи соединены между собой гидроизолированными эластичными резиновыми кольцами.

1502720

Составитель Н.Шилин

Техред М.яндык КорректоР М.Васильева

Редактор Н.Гунько

Заказ 5054/40 Тира к 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Уигород, ул. Гагарина, 101