DD144116A1

DD144116A1 - RING PRESSURE FOR THE MECHANICAL DEFORMATION OF CAVITY CROSS SECTIONS

Info

Publication number: DD144116A1
Application number: DD21335979A
Authority: DD
Inventors: Erhard Dittrich; Ingo Pfarre
Original assignee: Erhard Dittrich; Ingo Pfarre
Priority date: 1979-06-01
Filing date: 1979-06-01
Publication date: 1980-09-24
Also published as: DD144116B1

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.The ring press for the mechanical deformation of cavity cross sections is used in particular for the investigation of the strength of circular cavities in the memory construction, but it can also be used for the strength study of tubes, galleries and routes. It is the object of the invention to significantly reduce the time and technical effort compared to the radial presses used so far, as well as to enable rapid implementation of the unit. The invention has for its object to enable the examination of a narrow, annular tunnel or tube section with little technical effort. The essence of the invention is that a system of hydraulic lifters is mounted on a circular support structure, which is coupled to a motion-neutral measuring system. Usually, the measuring points are installed in boreholes, but it is also possible to attach these to the outer tube of the tubes to be tested.

Description

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Ringpresse zur mechanischen Verformung von Hohlraumauer-• schnittenRing press for the mechanical deformation of cavity cavities

2; Anwendungsgebiet der Erfindung: . 2; Field of application of the invention:.

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. ,The invention relates to an apparatus for generating radially outward forces in a portion of an elongate cavity of circular or approximately circular cross-section. It can be used in particular for the material testing of tubes, tunnels or tracks made of or in different materials, when the force is recorded by suitable methods, the deformation of the claimed circular cross-section is measured. One of the special applications is the determination of the deformation parameters of the rock for underground tunnels of hydrotechnical or energetic plants. .

3» Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: 3 » Characteristic of the known technical solutions:

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, hydraulischIt is known that at present the determination of the rock deformation in sections of circular cross-section is carried out according to 2 methods: 1. with the Radialpreese, 2, with the plunger. The radial press tests a tubular cavity in which the ratio of length to diameter diameter is about 0.8 ... 1. By means of the circumference of the test section, the radial forces are polygonal, steeper, more hydraulically

4. Ziel der Erfindung: 4. Object of the invention:

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.It is the object of the invention to provide a device which allows deformations on the circumference of a circular cavity. Registration of radially acting forces to produce and to test with high efficiency and quality.

5· Das Wesen der Erfindung: .The essence of the invention:.

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«The invention is based on the object, by limiting to a shorter cavity section and changed concept of Las teintragung the mining and construction costs compared to the radial press to significantly reduce. The technical concept allows fast assembly and reuse of all parts. Compared to the plunger, the simultaneous testing of numerous radii in one test section is made possible, thus achieving a considerable increase in quality. «

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-According to the invention, the ring press operates in a cavity section in which the length-to-diameter ratio is about 0.20 to 0.25. A number of hydraulic lifters adapted to the mechanical task will act on a single or group basis in as large a number of radii as possible the radially acting force, which causes a radial displacement of the peripheral medium to the outside and its tangential expansion. The outward force entry takes place via a polygon-like concrete shell and / or load-distributing plates made of suitable material. According to the invention, the lifters are supported on the inside by a sufficient amount: a load-bearing design of support rings which can be polygonal or circular with contact surfaces and are braced against each other. In the interior of this pressing system thus remains a free space that is available for measurement purposes. According to the invention, the deformation in the case of measurements in the mountains or z, B. in mass concrete in any effective radius at points on the circumference or / and in borehole

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 findenactuated pressure pads, which are supported centrally on an annular support structure, and act on a concrete leveling layer on the mountains »When printing stamp v / irkt. a hydraulic jack (press) in conjunction with a steel punch in the direction of only one tube diameter over concrete foundations on zY / ei opposite faces of the circumference. Find basic information about the mentioned methods

sich z. B. in Müller, L. Der Felsbau, P.-Enke-Verlag, Stuttgart 1963.z. B. in Müller, L. The rock construction, 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«The test with the radial press requires a high construction cost. When used in mountains, the production of the test cavity in sufficient length and with the tolerances allowed high mining skills. The production of compensating concrete in sufficient quality is due to the tight space an equally difficult task. Installation: the central support structure is slow as a result of numerous transfer rings for use. The hydraulic cushions only have. a very limited deformability (stroke), and it is to be calculated with a certain fraction in each experiment. As a result of the correspondingly high costs, the radial press test is only used in small numbers per object under investigation «

,.....'' Der Druckstempel prüft die Verformung an lediglich zwei , ..... '' The plunger checks the deformation to only two

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.opposite partial surfaces of the axially relatively short Prüfabschnittese To recover over the entire circumference distributed, the eventual anisotropy of the deformation aufzeigender parameter i ^ t the multiple reconstruction of the pressure. Stamp in different radial directions-necessary.

Die mit dem Druckstempelversuch erhaltenen ParameterThe parameters obtained with the plunger test

'— .sind/'da in dem betreffenden Querschnitt nicht simultan'-' are not present in the cross section concerned

' ' gewonnen, nur beschränkt quantitativ zu werten.'' won, only limited to evaluate quantitatively.

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.Holes tapped and measured against a centrally located carrier, which outside the scope of the. Anchored in the press. When testing tubes, the measurement can be carried out in a suitable manner from the outside.

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» .According to the invention, the restriction of the respective test to an annular section and the easy handling of all reusable. Items allow rapid implementation of the device and thus a statistically secure number of tests at low cost ».

β Aus führungs be is pie1: · _: β from fo hrungs be pIE1 is: _·:

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. The drawing Appendix 1 refers to the use of the ring press in a geornechanischen attempt «in the mountains 1, the distance 2 was ascended with approximately circular cross section« The support rings 3 with the inner pressure plates 4 form the inner polygon, on which the hydraulic lifter. 5 The deformation of the mountain is transmitted from the anchored at different depths in holes 8 anchors 9 via linkage 10 against a neutral position neutralized central tube 11 and measured by the transducers 12. The pressure in the hydraulic lifters is generated by a high pressure pump and over. Distributor and pipes routed evenly to all lifters.

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 zugeführteTo test the material to be tested by the ring press gradually be bee and relieved, the deformations measured and both sizes of a mechanically meaningful evaluation supplied

Claims

_: Invention claim

1. Ring press for the mechanical deformation of cavity cross sections with hydraulic pressure generation, characterized in that mounted on an annular or approximately annular support structure in the length to diameter ratio of preferably 0.2 to 0.25 within a test section a centrally controlled system hydraulic lifter and a measuring system for recording the deformations is present.

2. Ring press for the mechanical deformation of cavity cross-sections according to item 1, characterized in that the circular or approximately circular support structure has a central clearance «

3. ring press for mechanical deformation of cavity cross sections according to item 1, characterized in that the centrally controlled and connected to a central distribution system system hydraulic plevers is placed on the circular or approximately circular support structure.

4. ring press for mechanical deformation of cavity cross sections according to item 1, characterized in that the lifting system connects via a balancing concrete shell and / or plates or fittings to the medium to be deformed.

5. ring press z.ur mechanical deformation of cavity cross-sections according to item 1, characterized in that a measuring system for measuring the deformations on the circumference of the Prüfab-section and / or provided with anchored boreholes against a neutral position erected, central axle construction is present.

See 1 SeHa drawing