Устройство для исследования трения грунта преимущественно в оболочках

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)910925 (61) Дополнительное к авт. свид-ву ут 815120 (22) Заявлено 070480 (21) 2907286/29-33 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 0703.82, Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 0703.82 ра)М g+ з

E 02 D 1/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

)$3) УДК 624. 131. . 388. 52 (088. 8) В.Д.Ветров, И.Ш.Гоникман, П.И.Леб дев, P.Ì.Òeìíîâ и В.A.Ôåäoòoâ (12) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт гидромеханизации санитарно-технических и специютвных строительных работ (11) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ TPEHHH ГРУНТА

ПРЕИМУЦЕСТВЕННО В ОБОЛОЧКАХ

15

25

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для исследования физико-механических свойств грунта при его взаимодействии с поверхностью искусственных материалов и оболочек, может быть использовано при разработке технологии погружения опускных колодцев, свайоболочек и кессоноц

По основному авт.св. Р 815120 известно устройство для исследования трения грунта преимущественно в оболочках, включающее грунтовую кассету с моделью гидрокамеры, механизм для создания сдвигающей нагрузки и регистрирующую аппаратуру.

В этом устройстве модель выполнена в форме оболочки, внутри которой установлены с возможностью осевого перемещения относительно модели гидрокамеры, причем последние связаны между собой трубопроводом. Это устройство обладает достаточно высокими метрологическими и эксплуатационными данными (1).

Однако это устройство не может обеспечить достаточно точных данных при проведении исследований по изучению трения грунта в оболочках в вибрационном режиме, являющимся од-. ним из основных технологических спо собов погружения свай-оболочек и кессонов.

Целью изобретения является повыщение точности исследований сил трения грунта с материалами малой жесткости при переменном во времени напряженном состоянии грунта.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для исследования трения грунта преимущественно в облочках снабжено золотником и соленоидным электромагнитом, соосно соединенными между собой муфтой, и масляным резервуаром с регулятором давления, причем масляный резервуар соединен с полостями гидрокамер обцим трубопроводом с подключенным к нему золотником.

На фиг..1 показано устройство, общий виду на фиг.2 — гидравлическая схема быстродействующего нагружающего устройства гидрокамер; на фиг.3 общий вид золотника с электромагнитом.

Устройство состоит из грунтовой кассеты 1, механизма для создания сдвигающей нагрузки 2, установленных через кронштейны 3 и 4 на столе 5.

Кассета представляет собой гладко9)0925 формула изобретения стенный полый цилиндр с отбортовкой одного края внутрь, в полости которого установлена исследуемая модель

6, поджатая гайкой 7,и две одинаковые гидравлические камеры 8 и 9, выполненные в виде поршней гидроцилиндров и направленные эластичными сторонами 10 навстречу друг к другу. истоки поршней камер 8 и 9 закрепЛены в стяжках 11 и 12, которые в свою очередь установлены на направляющих 10

13, имеющих резьбовые окончания с гайками 14.

Механизм для создания сдвигающей нагрузки 2 представляет собой винтовую пару, соосную с грунтовой кас- 15 сетой 1. Передача сдвигающей нагрузки производится через динамометр 15 и центрирующий шарик 16.

Устройство снабжено быстродействующим нагружающим устройством грун- 70 та и включает двухпозиционный золотник 17, соединенный соосно муфтой 18 с электромагнитом соленоидного типа

19, иасляный резервуар 20 и регулятор давления 21 Золотник 17 имеет притертый шток 22 с кольцевой проточкой и соединяется муфтой 18 с сердечнико л 23 электроглагнита 19. Для возвращения штока золотника 22 в исходное положение электромагнит снабжен возвратной пружиной 24. Внутренние полости гидравлических камер 8 и 9 через штоки поршней соединены общим трубопроводом 25 с масляным резервуаром 20 через двухпозиционный золотник 17. 35

Контроль за величиной давления в гидравлических камерах и в масляном резервуаре осуществляется электрическими датчиками давления 26 и 27. для отключения гидравлических камер 40 от резервуара в трубопроводе 25 установлен вентиль 28.

Устройство работает следующим образом.

Перед проведением исследований 45 устройство ообирают по частям. Для этого грунтовую кассету 1 с кронштейном 3 устанавливают в вертикальное положение на предметном столе. В грунтовую кассету вставляют с натягом исследуемую модель 6 до упора в отбортованный конец и прижимают гайкой 7, затем внутрь модели завоят гидрокамеру 9, соединенную со тяжкой 12 и направляющими 13. В обазованный цилиндр с днищем в необ55 ходимом для исследования объеме засыпается грунт. Затем вставляется внутрь модели 6 гидрокамера 8, а стяжка 11 устанавливается на направляющих 13, после чего, поднимая

60 гайки 1.4 в заданном объеме грунта, создается предварительное его поджатие, контролируемое электрическим датчиКом давления 23. При этом вентиль 28 трубопровода 25 перекрыт и 65 отключает быстродействующее нагруж1ющее устройство от гидрокамер 8 и 9.

Собранный узел устанавливается на стол 5 и жестко закрепляется.

Усилие, создаваемое винтовой парой механизма сдвигающей нагрузки 2, прикладывается через стяжку 11 и камеру 8 к грунту и сиещают его относительно модели 6. Одновременно открывается вентиль 20 в трубопроводе

25 и гидрокамеры 8 и 9 соединяются с масляныи резервуаром 20 через двухпозиционный золотник 17.

Переменное во времени напряженное состояние грунта внутри молодели создается путем периодической подачи избыточного давления в гидравлические камеры 8 и 9 от резервуара 20 и последующего сброса в атмосферу через золотник 17 с помощью электромагнита

19, который запитывается с заданной частотой включения через реле времени (на чертеже не представлено) . Уровень давления в резервуаре 20 обеспечивается с помощью гидронасоса (на чертежах не указан) .

Усилие сдвига, определяемое но динамометру 15, расходуется на преодоление сил трения грунта о поверхность установленной модели и боковое трение гидрокамер, при этои последняя составляющая определяется предварительно и вычитается от величины полного усилия. Величина коэффициента трения определяется как частное от деления составляющей силы трения грунта по модулю на силу нор лального давления грунта на иодель и поршни, которая определяется по показаниям датчика давления 26.

Это устройство обеспечивает передачу пульсации напряжения грунта непосредственно на исследуемую модель через грунт и исключает изгибающие ее деформации при действии усилия сдвига, значительно повышая точность исследования.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства заключаются в повышении точности исследования взаимодействия грунта с материалаии малой жесткости в режиме переменного во времени напряженного состояния грунта; в значительном сокращении периода исследования вследствие удобства эксплуатации и компактности самого устройства по сравнению с существующиии установками и устройствами.

Устройство для исследования трения грунта преимущественно в оболочках по авт.св. 9 815120, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности исследования сил

910925 трения грунта с материалами малой жесткости при переменном напряженном

его состоянии, оно снабжено золотником и соленоидным электромагнитом, соосно соединенными между собой муфтой, и масляным резервуаром с регулятором давления, причем масляный резервуар соединен с полостями гидрокамер общим трубопроводом с под" ключенньм к нему золотником.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

9 815120 по заявке 9 2779556/29-33, 26.12.79.

Составитель P.Ïîãîñÿí

Редактор Н.Горват Техред И.Тепер Корректор С.Шекмар

Заказ 1064/11 Тираж.711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7<-35, Раушская наб., д. 4/5

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