DD144116A1 - Ringpresse zur mechanischen verformung von hohlraumquerschnitten - Google Patents

Abstract

Die Ringpresse zur mechanischen Verformung von Hohlraumquerschnitten wird insbesondere zur Untersuchung der Festigkeit von kreisförmigen Hohlräumen im Speicherbau angewendet, sie kann aber auch zur Festigkeitsuntersuchung von Röhren, Stollen und Strecken eingesetzt werden. Es ist das Ziel der Erfindung, gegenüber den bisher eingesetzten Radialpressen den zeitlichen und technischen Aufwand bedeutend zu vermindern sowie eine schnelle Umsetzung des Aggregates zu ermöglichen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Prüfung eines schmalen, ringförmigen Stollen- bzw. Röhrenabschnittes mit geringem technischem Aufwand zu ermöglichen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß auf einer kreisförmigen Tragekonstruktion ein System hydraulischer Heber aufgesetzt ist, das mit einem bewegungsneutralen Meßsystem gekoppelt ist. Üblicherweise werden die Messstellen in Bohrlöchern installiert, es ist aber auch möglich, diese am Außenrohr der zu prüfenden Röhren anzubringen.

Description

213

1. O? it el;.

Ringpresse zur mechanischen Verformung von Hohlraumauer-• schnitten

2; Anwendungsgebiet der Erfindung: .

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von radial nach außen γ/irkenden Kräften in einem Abschnitt eines länglichen Hohlraumes von kreisförmigem oder angenähert kreisförmigem Querschnitt. Sie kann insbesondere zur Materialprüfung von Röhren, Stollen oder Strecken aus oder in verschiedenen Materialien eingesetzt werden, wenn bei der Krafteintragung durch geeignete Verfahren die Verformung des beanspruchten Kreisquerschnittes gemessen wird. Eine der speziellen Einsatzmöglichkeiten ist die Ermittlung der Verformungsparameter des Gebirges für unterirdisch angelegte Stollen von hydrotechnischen oder energetischen Anlagen. ,

3» Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Es ist bekannt, daß gegenwärtig die Ermittlung der Gebirgsverformung in Strecken kreisförmigen Querschnitts nach 2 Verfahren vorgenommen wird: 1. mit der Radialpreese, 2, mit dem Druckstempel. Die Radialpresse prüft einen röhrenförmigen Hohlraum, bei dem das Verhältnis von Länge zu Durohmesser etwa 0,8 ... 1 beträgt. Die Radialkräfte v/erden mittels as Umfang des Prüfabschnittes polygonfür— mig aneinandergesetster, stählerner, hydraulisch

4. Ziel der Erfindung:

Es ist das Ziel der Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, die es gestattet, Verformungen am Umfang eines kreisförmigen Hohlraumes durch. Eintragung radial wirkender Kräfte zu erzeugen und mit hoher Effektivität und Qualität zu prüfen.

5· Das Wesen der Erfindung: .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,, durch Beschränkung auf einen kürzeren Hohlraumabschnitt und veränderte Konzeption der Las teintragung den bergmännischen und baulichen Aufwand gegenüber der Radialpresse erheblich zu senken. Die technische Konzeption gestattet eine schnelle Montage und Wiederverwendung aller Teile. Gegenüber dem Druckstempel wird die gleichzeitige Prüfung zahlreicher Radien in einem Prüfabschnitt ermöglicht und somit eine beträchtliche Erhöhung der Qualität erreicht«

Erfindungsgemäß arbeitet die Ringpresse in einem Hohlraumabschnitt, in dem das Verhältnis Länge zu Durchmesser etwa 0,20 ... 0,25 beträgt« Eine der mechanischen Aufgabe angepaßte Anzahl hydraulischer Heber v/irkt einzeln oder gruppenweise in einer möglichst großen Zahl von Radien und erzeugt die radial wirkende Kraft,·die eine radiale Verschiebung des Umfangsmediums nach außen und - dessen tangentiale Dehnung verursacht. Die nach außen gerichtete Krafteintragung erfolgt über eine im Querschnitt polygonartige Betonschale und/oder lastverteilende Platten aus geeignetem Material. Nach innen stützen sich die Heber erfindungsgemäß auf eine genügend:tragfähig zu bemessende Konstruktion aus Tragringen, die polygonal oder kreisrund mit Aufstandsflachen ausgebildet sein können und gegeneinander verstrebt sind. Im Innern dieses Preßsystems bleibt somit ein freier Raum, der zu Meßzwecken zur Verfügung steht. Erfindungsgemäß v/ird die Verformung bei· Messungen im Gebirge oder z, B. im Massenbeton in jedem Wirkradius an Punkten am Umfang oder/und in Bohr-

betätigter Druckkissen erzeugt, die sich zentral auf eine ringförmige Tragkonstruktion abstützen, und wirken über eine Beton-Ausgleichsschicht auf das Gebirge» Beim Druckstempel v/irkt. ein hydraulischer Heber (Presse) in Verbindung mit einem stählernen Stempel in der Richtung nur eines Röhrendurchmessers über Betonfundamente auf zY/ei gegenüberliegende Teilflächen des Umfangs. GrundIe-K gende Ausführungen über die genannten Verfahren finden

sich z. B. in Müller, L. Der Felsbau, P.-Enke-Verlag, Stuttgart 1963.

Die Prüfung mit der Radialpresse erfordert einen hohen baulichen Aufwand. Bei Anwendung im Gebirge erfordert die Herstellung des Prüfhohlraumes in ausreichender Länge und mit den zulässigen Toleranzen hohes bergmännisches Können. Die Herstellung des Ausgleichbetons in ausreichender Qualität ist infolge des beengten Raumes eine ebenso schwierige Aufgabe. Die Montage:der zentralen Stützkonstruktion ist infolge .der zahlreichen zur Verwendung kommenden Tragringe langwierig. Die hydraulischen Kissen haben nur. eine eng begrenzte Verformbarkeit (Hub), und es ist bei jedem Versuch mit einem gewissen Anteil Bruch zu.rechnen. Infolge der dementsprechend hohen Kosten wird der Radialpressenversuch nur in geringer Stückzahl pro Untersuchungsobjekt eingesetzt«

,.....'' Der Druckstempel prüft die Verformung an lediglich zwei

gegenüberliegenden Teilflächen des axial relativ kurzen Prüfabschnittese Zur Gewinnung über den ganzen Umfang verteilter, die eventuelle Anisotropie der Verformung aufzeigender Parameter i^t der mehrfache Umbau des Druck-. Stempels in verschiedene radiale Richtungen-notwendig.

Die mit dem Druckstempelversuch erhaltenen Parameter

'— .sind/'da in dem betreffenden Querschnitt nicht simultan

' ' gewonnen, nur beschränkt quantitativ zu werten.

löchern abgegriffen und gegen einen zentral angeordneten Träger gemessen, der außerhalb des Wirkungsbereiches der. Presse verankert ist. Bei der Prüfung von Röhren kann die Messung in geeigneter Weise auch von außen erfolgen.

Erfindungsgemäß soll die Beschränkung der jeweiligen Prüfung auf einen ringförmigen Abschnitt und die leichte Handhabung der sämtlich wiederverwendbaren. Einzelteile eine rasche Umsetzung der Einrichtung und somit eine statistisch sichere Anzahl von Prüfungen bei geringen Kosten ermöglichen» .

β Aus führungs be is pie1: · _:

Die Zeichnung Anlage 1 bezieht sich auf den Einsatz der Ringpresse bei einem geornechanischen Versuch« In dem Gebirge 1 wurde die Strecke 2 mit angenähert kreisförmigem Querschnitt aufgefahren« Die Tragringe 3 mit den inneren Druckplatten 4 bilden das innere Polygon, auf dem sich die hydraulischen Heber 5 abstützen«, Die äußeren Druckplatten 6 vermitteln zum Betonpolygon 7. Die Verformung des Gebirges wird von den in verschiedener Tiefe in Bohrlöchern 8 befestigten Ankern 9 über Gestänge 10 gegen ein verformungsneutral aufgestelltes Zentralrohr 11 übertragen und von den Meßwertgebern 12 gemessen. Der Druck in den hydraulischen Hebern wird durch eine Hochdruckpumpe erzeugt und über. Verteiler und Leitungen gleichmäßig an alle Heber geleitet.

Zur Prüfung werden das zu prüfende Material durch die Ringpresse stufenweise bee und entlastet, die Verformungen gemess en und beide Größen einer mechanisch sinnvollen Auswertung zugeführte

Claims (5)

1. _: Erfindungsanspruch

   1. Ringpresse zur mechanischen Verformung von Hohlraumquerschnitten mit hydraulischer Druckerzeugung, gekennzeichnet dadurch, daß auf einer ringförmigen oder annähernd ringförmigen Stützkonstruktion im Verhältnis Länge zu Durchmesser von vorzugsweise 0,2 bis 0,25 innerhalb eines zu prüfenden Querschnittes ein zentral gesteuertes System hydraulischer Heber eingebaut und ein Meßsystem zur Aufzeichnung der Verformungen vorhanden ist.
2. 2. Ringpresse zur mechanischen Verformung von Hohlraumquer- schnitten nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisrunde oder annähernd kreisrunde Stützkonstruktion einen zentralen Freiraum aufweist«
3. 3. Ringpresse zur mechanischen Verformung von Hohlraumquerschnitten nach Punkt 1 , dadurch gekennzeichnet, daß auf der kreisrunden oder annähernd kreisrunden Stützkonstruktion das zentral gesteuerte und mit einem zentralen Verteilersystem verbundene System hydraulischer Pleber aufgesetzt ist.
4. 4. Ringpresse zur mechanischen Verformung von Hohlraumquerschnitten nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebersystem über eine ausgleichende Betonschale und/oder Platten oder Formstücke an das zu verformende Medium anschließt.
5. 5. Ringpresse z.ur mechanischen Verformung von Hohlraumquerschnitten nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßsystem zur Messung der Verformungen am Umfang des Prüfab-schnittes und/oder in mit Ankern versehenen Bohrlöchern gegen eine verformungsneutral aufgestellte, zentrale Achskonstruktion vorhanden ist.

   Hierzu 1 SeHa Zeichnung