Устройство для исследования взаимодействия сваи с грунтом

Устройство для исследования взаимодействия сваи с грунтом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 333424 (22) Заявлено 21.04.80 (21) 2948278/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 23.02.82. Бюллетень №7

Дата опубликования описания 23.02.82 (51) М.К .

Е 02 D 1/00

G01 L9/00

Гасударственный камнтет

СССР (53) УДК 624.131.381 (088.8) IIo делам .нзобретеннй н открытий (72) Автор изобретеии я

А. А. Долинский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СВАИ С ГРУНТОМ

Изобретение относится к строительству и предназначено для определения физикомеханических характеристик глинистых и песчаных грунтов в лабораторных и полевых условиях.

По основному авт. св. № 333424 известно устройство для исследования взаимодействия сваи с грунтом, используемое при определении физико-механических характеристик глинистых и песчаных грунтов в лабораторных и полевых условиях, содержащее сек- 1ц ционный корпус, штангу с опорной площадкой, установленную с возможностью вертикального перемещения, нагрузочное и измерительное прцспособления, поворотный механизм, смонтированный на конце штанги, обращенном к опорной площадке, и крыльчатый наконечник, установленный на противоположном конце штанги, причем секция корпуса, обращенная к крыльчатому наконечнику, выполнена в виде стакана. Такое устройство позволяет определять в процессе 2ц одного испытания сопротивление грунта погружению сваи, удельное сцепление, угол внутреннего трения грунта. С помощью этого устройства, имеющего крыльчатый наконечник, можно также определять сжимаемость грунта в горизонтальном направлении (1) .

Однако, вследствие того, что в данном устройстве применен крыльчатый наконечник с числом лопастей и ) 4, модуль сжатия грунта Е определяется с большой погрешностью, поскольку при повороте крыльчатого наконечника за каждой из лопастей образуется зона разуплотнения грунта, что приводит к уменьшению сопротивления грунта сжатию, а значит и к занижению измеренного модуля Е по сравнению с фактическим.

Наиболее точно можно было бы определить сжимаемость грунта с помощью однолопастного крыльчатого наконечника, однако уменьшение числа лопастей ведет к большим погрешностям в оценке основной прочностной характеристики грунтов — сопроти вляемости сдвигу.

Целью изобретения является повышение точности определения сжимаемости грунта и коэффициента постели грунта в горизонтальном направлении.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для исследования взаимодей9071 ствия„сваи с грунтом штанга выполнена полой и снабжена установленным в ней с возможностью=вертикального перемещения и поворота вокруг оси стержнем, имеющим на одном конце дополнительный поворотный механизм, а на другом — лопасть.

На фиг. 1 показано устройство с опущенной лопастью, продольный разрез; на фиг. 2 — нижняя секция корпуса устройства с приподнятой лопастью, причем лопасти образуют четырехлопастной наконечник.

Устройство для исследования взаимо- to действия сваи с грунтом содержит секционный корпус 1, полую штангу 2, опорную площадку 3, поворотные механизмы 4 и составной крыльчатый наконечник 5.

Корпус 1 состоит из нескольких секций

1$ труб, на внутренней поверхности которых наклеены электротензорезисторы 6. Последняя (нижняя) секция корпуса выполнена в виде стакана.

Отдельные секции корпуса соединены между собой посредством центральной труб- zo ки 7, концы которой имеют резьбу и взаимодействуют с гайкой 8, опертой через опорную площадку 3 на верхнюю секцию корпуса, и с шайбой 9, опертой на внутренний фланец нижней секции корпуса 1.

Предварительно натяжение центральной трубки 7 фиксируется контргайкой 10, а закрепление штанги 2 в верхнем нерабочем положении осуществляется втулкой 11 со стопорным винтом.

Внутри полой штанги 2 с возможностью зу вертикального перемещения установлен стержень 12. Одна из лопастей 13 крыльчатого наконечника 5 соединена только со стержнем 12. Втулка 14 со стопорным винтом служит для закрепления стержня 12 с лопастью 13 в верхнем нерабочем положении.

Устройство работает следующим образом.

Перед забивкой устройства в грунт крыльчатый наконечник 5 вдвигают в нижнюю измерительную секцию корпуса и в таком положении штангу 2 с наконечником 5 и стер ж не м 12 ф и к си р уют.

Затем устройство погружают в грунт и проводят статические испытания на воздействие вертикальной нагрузки, в процессе которых по электротензорезисторам 6 определяют сопротивляемость грунта под нижним концом устройства и на его боковой поверхности. Затем устройство разгружают.

Для испытания грунта на сдвиг вращательным срезом крыльчатый наконечник 5

4 вдавливают в грунт на глубину нескольких диаметров корпуса устройства, а на верхнем конце - штанги устанавливают поворотный механизм.

Нормальное к поверхностям среза давление создают путем загружения корпуса вертикальной нагрузкой, которую осуществляют ступенями (не менее 3 ступеней) . На каждой ступени загружения производят испытания грунтов на сдвиг вращательным срезом и измеряют продольные усилия в корпусе по электротензорезисторам 6.

Затем производят обработку результатов испытаний, в результате которой вычисляют сопротивляемость грунта сдвигу 7 с разделением на <р и С.

Для определения сжимаемости грунта стержень 12 вместе с лопастью вдавливают в грунт на глубину нескольких диаметров корпуса относительно наконечника и по измеренному моменту вращения М, приложенному к стержню, и углу поворота определяют коэффициент постели грунта по формуле 52

9М «зо Тг (9Ь -4г) х 41„гз где 7 — сопротивляемость грунта сдви гу, определяемая методом вращательного среза при числе лопастей в наконечнике и) 4;

r — ширина лопасти;

h — высота лопасти;

Sp — предельное сдви говое смещение грунта, необходимое для реализации сопротивления грунта сдвигу, определяемое в процессе испытаний грунта методом вращательного среза, при числе лопастей в наконечнике

h+ 4.

Формула изобретения

Устройство для исследования взаимодействия сваи с грунтом по авт. св. ¹ 333424 отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения сжимаемости грунта, штанга выполнена полой и снабжена установленным в ней с возможностью вертикального перемещения и поворота вокруг оси стержнем, имеющим на одном конце дополнительный поворотный механизм, а на другом — лопасть.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 333424, кл. Е 02 D 1/00, 1970.

90.7155

Редактор О. Половка

Заказ 534/38

Составитель P. Покоян

Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4