Инвентарное устройство для испытания свай-оболочек четырехоболочечной опоры моста статической нагрузкой

Авторы патента:

E02D33 - Испытания фундаментов и оснований (способы и устройства для проведения испытаний, см. в соответствующих рубриках G01; способы и устройства для испытания строительных конструкций или устройств вообще G01M; способы и устройства для определения химических или физических свойств материалов вообще G01N)

Владельцы патента RU 2244070:

Хабаровский государственный технический университет (RU)

Изобретение относится к испытательной технике. Инвентарное устройство для испытания свай-оболочек четырех оболочечной опоры моста статической нагрузкой состоит из реперной системы с прогибомерами, домкратной балки и гидравлических домкратов. Для испытания свай-оболочек опор моста статической вдавливающей и выдергивающей нагрузками головы свай-оболочек срезают примерно на один уровень. На симметричные относительно вертикальной оси симметрии две средние сваи-оболочки устанавливают наголовники под сдвоенные гидравлические домкраты. Домкратную балку устанавливают на сдвоенные гидравлические домкраты, обеспечивающие равные реакции во вдавливаемых сваях-оболочках и выдергиваемых крайних сваях-оболочках. Домкратная балка раскреплена тягами, снабженными серьгами под двухсторонние упоры, прикрепленные к крайним металлическим сваям-оболочкам. Технический результат: повышение темпа строительства за счет снижения времени на монтаж испытательного оборудования. 2 ил.

Изобретение относится к фундированию опор мостов, в частности к установкам для испытания оболочек гидравлическими домкратами с анкерными оболочками.

Известна установка для испытания свай-оболочек статической вдавливающей нагрузкой, включающая испытываемую сваю-оболочку, анкерную сваю, реперную систему с прогибомерами, домкрат, систему упоров (балок) (см. Руководство по методам полевых испытаний несущей способности свай и грунтов. - М.: Ротапринт ЦНИИС. - 1979, стр. 57)

Недостаток этой установки состоит в том, что она односторонне характеризует напряженно-деформируемое состояние только вдавливаемой оболочки плоского свайного поля однорядной мостовой опоры.

Известна также установка для испытания выдергивающей нагрузкой, включающая испытываемую сваю-оболочку, реперную систему с прогибомерами, опоры, балки, анкерную балку, верхний упор и гидравлический домкрат (см. Руководство по методам полевых испытаний несущей способности свай грунтов. - М.: Ротапринт ЦНИИС. - 1979. Стр. 62)

Недостаток этой установки, выбранной в качестве ближайшего аналога, заключается в том, что она однобоко характеризует напряженно-деформированное состояние сваи-оболочки опоры моста при ее выдергивании из плоского свайного поля.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение темпа строительства за счет снижения времени на монтаж инвентарного устройства на головы свай-оболочек опоры моста и одновременное проведение статических испытаний по вдавливанию и выдергиванию свай-оболочек с прекращением испытаний при достижении одного из двух расчетных уровней напряжения свай-оболочек в процессе проведения статических испытаний.

Указанная цель достигается тем, что в отличие от ближайшего аналога инвентарное устройство для испытания свай-оболочек опор моста статической вдавливающей и выдергивающей нагрузками устанавливают на сдвоенные гидравлические домкраты, смонтированные на головы свай-оболочек, симметричных относительно вертикальной оси опоры моста, обеспечивающие равные реакции во вдавливаемых сваях-оболочках и выдергиваемых крайних сваях-оболочках, снабженных серьгами и тягами, закрепленными на концах домкратной балки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана инвентарная установка для испытания свай-оболочек на вдаливание и выдергивание; на фиг.2 - разрез по А-А.

Пример реализации инвентарного устройства опоры моста показан на четырех сваях-оболочках, испытываемых статической вдавливающей и выдергивающей нагрузками. Головы свай-оболочек 1 срезают примерно на один уровень 2 и на две средние сваи-оболочки устанавливают наголовники 3 под сдвоенные гидравлические домкраты 4, на которые устанавливают домкратную балку 5 и раскрепляют ее тягами 6, снабженными серьгами 7 под двухсторонние упоры 8, прикрепленные к крайним металлическим сваям-оболочкам. Контроль за перемещением свай-оболочек осуществляют по реперной системе 9, снабженной прогибомерами 10.

Исходя из расчетной несущей способности по осевому сжатию (вдавливанию в грунт) сваи-оболочки, которая определяется по формуле

и расчетной несущей способности по осевому растяжению одной сваи-оболочки

для описания равновесия можно воспользоваться выражением

где U - периметр поперечного сечения ствола сваи-оболочки;

l_i - толщина отдельных слоев грунта, пройденных сваей-оболочкой ниже уровня местного размыва при расчетном расходе воды;

- предельное сопротивление сил трения слоев грунта, определяемое по табл. 2, СН200-62, где средняя глубина расположения слоя грунта соответствует расстоянию от наинизшего уровня воды (или дневной поверхности грунта - на суходолах) до середины толщины слоя l_i;

α_i- коэффициент, принимаемый для свай-оболочек при вибропогружении и грунтах: песчаных - 1,0; супесях - 0,9; суглинках - 0,7; глинах - 0,6;

F - площадь опирания сваи-оболочки; R^H- предельное сопротивление нескального грунтового основания в плоскости подошвы фундамента;

F R^H- при погружении свай вибрацией умножается на соответствующее значение α_i;

R^H - предельное сопротивление нескального грунтового основания в плоскости острия сваи или подошвы фундамента опускной системы.

Замечание. Здесь 0,7 и 0,4 - коэффициенты однородности; m₂ - коэффициент условий работы для свай и свай-оболочек в ростверке: высокий - m₂=0,8. Произведения (0,7 m₂) и (0,4 m₂) используются также для перехода от предельной несущей способности при испытании свай или сваи-оболочки к ее расчетной несущей способности.

В случаях, когда какая-либо часть фундамента расположена ниже горизонта грунтовых вод необходимо учитывать нагрузки от выталкивающей силы воды.

Учитывая условие равновесия (3), приходим к заключению, сопоставляя произведения (0,7 m₂)=0,56 и (0,8 m)=0,64, что запас при вдавливании составляет 1,78 раза, а при выдергивании в 1,56 раза.

Инвентарное устройство для испытания свай-оболочек четырехоболочечной опоры моста статической нагрузкой, включающее реперную систему с прогибомерами, домкратную балку и гидравлические домкраты, отличающееся тем, что для испытания свай-оболочек опор моста статической вдавливающей и выдергивающей нагрузками головы свай-оболочек срезаны примерно на один уровень, на симметричные относительно вертикальной оси симметрии две средние сваи-оболочки установлены наголовники под сдвоенные гидравлические домкраты, домкратная балка установлена на сдвоенные гидравлические домкраты, обеспечивающие равные реакции во вдавливаемых сваях-оболочках и выдергиваемых крайних сваях-оболочках, домкратная балка раскреплена тягами, снабженными серьгами под двусторонние упоры, прикрепленные к крайним металлическим сваям-оболочкам.

Изобретение относится к способу оценки несущей способности свайных фундаментов непосредственно на строительной площадке. .

Устройство для наблюдения за послойными деформациями в твердотельном массиве // 2224226

Изобретение относится к области геодезии, а именно к устройствам для проведения наблюдений за послойными деформациями в твердотельном массиве. .

Способ испытания мерзлого торфяного грунта в массиве // 2215090

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для испытаний мерзлых торфяных грунтов при возведении на них автомобильных дорог и нефтегазовых сооружений.

Способ анализа структуры и прочности бетона в процессе взятия проб из бетонных конструкций методом бурения // 2179722

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении, обследовании и испытании в процессе эксплуатации сооружений из бетона. .

Способ испытания забивных свай динамической нагрузкой // 2176008

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для испытания забивных свай динамической нагрузкой. .

Способ испытания буровых свай // 2176007

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для испытания буровых свай. .

Способ статического испытания свай и устройство для статического испытания свай // 2173747

Изобретение относится к области строительства и предназначено для испытания свай малого диаметра, теряющих устойчивость при нагружении продольной нагрузкой. .

Способ определения прочностного состояния объекта // 2138598

Изобретение относится к области инженерных обследований сооружений и инженерно-геологических изысканий и может быть использовано при районировании территории строительства и существующей застойки, при наблюдениях за состоянием структурированной дефектами среды и оценке качества несущих конструкций в условиях потенциальной опасности проявления внутренних дефектов, например, в виде потери устойчивости бортов выемок, стенок сооружений.

Способ стендового испытания свайного фундамента // 2105102

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений на свайных фундаментах как гражданских так и промышленных. .

Способ определения несущей способности грунта при забивке свай // 2102562

Изобретение относится к области строительства и может использоваться при производстве нулевого цикла работ для определения несущей способности грунта при забивке свай в данных грунтовых условиях.

Способ определения состояния свай и устройство для его реализации // 2257563

Изобретение относится к способам определения состояния свай при строительстве и контроле состояния зданий и сооружений

Способ контроля и диагностики элемента сооружения // 2290474

Изобретение относится к области контроля деформации элементов сооружений

Способ определения несущей способности буронабивной сваи // 2349711

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении свайных фундаментов из буронабивных свай

Способ мониторинга здания, находящегося под действием возмущений от смещения его фундамента // 2378457

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для мониторинга сооружений, к которым предъявляются повышенные требования безопасности при эксплуатации

Устройство для динамических испытаний одиночной сваи // 2382145

Изобретение относится к области строительства, в частности при устройстве и динамических испытаниях одиночных свай гражданских и промышленных зданий

Способ оценки несущей способности буронабивной сваи // 2398936

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу оценки несущей способности буронабивной сваи, и может быть использовано при проектировании свайных фундаментов зданий и сооружений

Способ повышения сейсмической надежности фундаментов // 2406805

Изобретение относится к области строительства, а именно к обеспечению сейсмостойкости фундаментов зданий, сооружений, возводимых в сейсмоопасных районах, и может быть использовано при проведении экспериментальных исследований

Способ для испытания несущей способности с использованием кольцевого датчика (варианты) // 2456409

Изобретение относится к строительству, а именно к испытаниям несущей способности бетонных стволов с использованием кольцевого датчика нагрузки

Свая для измерения касательных сил морозного пучения грунтов // 2458205

Изобретение относится к строительной технике к области фундаментостроения и предназначено для длительных измерений касательных сил морозного пучения, действующих на сваи в процессе промерзания грунтов, совместно с измерением сил трения немерзлого грунта у границы промерзания в любых инженерно-геологических условиях

Способ определения несущей способности забивной сваи // 2459042

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении свайных фундаментов