DE3739742A1

DE3739742A1 - Loading vehicle for measuring deflection on hydraulically bound constructions

Info

Publication number: DE3739742A1
Application number: DE19873739742
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dr Ing Mueller; Uwe Dipl Ing Heinrich; Bernd Gebhard; Juergen Dipl Ing Doehlert; Andreas Dipl Ing Prescher; Burkhard Dipl Ing Roediger
Original assignee: Bauakademie der DDR
Current assignee: Bauakademie der DDR
Priority date: 1987-01-05
Filing date: 1987-11-24
Publication date: 1988-07-14
Also published as: CH675160A5; SU1731892A1; DD262562A3

Abstract

The loading chassis serves for the introduction of loads of high to very high loading stages in deflection measurements on constructions such as, for example, traffic surfaces, preferably airport runways. By means of the loading chassis, high loading stages are introduced using variable loading masses, via a loading wheel guided in a chassis frame in such a way that, in spite of simple constructional design, tilting moments when applying the loading masses and inclination moments resulting from track inclinations caused by the construction are largely excluded. This is achieved in that a loading mass carrier accepting loading masses in two planes is pivotably hung on the chassis frame via bearings and bolts so that loading wheel and supporting wheels articulated on the chassis frame form a stability triangle, defined loadings being able to be introduced selectively onto the constructions to be tested via the centre of gravity of the whole system. <IMAGE>

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Belastungsfahrwerk für die Durch biegungsmessung an hydraulisch gebundenen Baukörpern vorzugs weise an ebenen Baukörpern wie beispielsweise Verkehrsflächen, die sehr hohen Belastungen unterliegen und deren Bauzustand zu ermitteln ist.The invention relates to a loading chassis for the through bending measurement on hydraulically bound structures preferred wise on flat structures such as traffic areas, which are subject to very high loads and their state of construction is to be determined.

Characteristic of the known technical solutions

Belastungskonstruktionen sind in vielfältiger Weise in Ver bindung mit Tragfähigkeitsmeßgeräten und Plattendruckgeräten zur Prüfung von Verformungen und Verkehrsflächenkonstruktionen, ihrer Konstruktionsschichten und des tragfähigen Untergrundes unter statischer, dynamischer und quasidynamischer Belastung bekanntgeworden, z. B. auch als Fahrzeuge mit Eigen- und Nutz masse. Im einzelnen sind auch Radbeschwerungseinrichtungen für Bau- und Landmaschinen bekannt, wo unmittelbar am Rad durch Zusatzlasten ein großer Bodendruck und somit eine große Boden haftung der Antriebsräder erreicht werden soll. Load constructions are in various ways in ver binding with load capacity measuring devices and plate pressure devices for testing deformations and traffic area constructions, their construction layers and the stable subsurface under static, dynamic and quasi-dynamic loading became known, e.g. B. also as vehicles with own and useful Dimensions. In particular, there are also wheel weighting devices for Construction and agricultural machinery known where directly on the bike through Additional loads a large soil pressure and thus a large soil adhesion of the drive wheels is to be achieved.

So ist beispielsweise mit der DD-2 24 118 ein mobiles Trag fähigkeitsmeßgerät bekanntgeworden, bei dem eine Zusatzlasten aufnehmende Tragbalkenkonstruktion auf dem Einsatzfahrgestell ausgebildet ist und dessen Einsatz als Abhängegerät oder di rekt auf das Zugfahrzeug aufgesattelt erfolgen kann. Bei die sem konstruierten Meßgerät wird die Tragfähigkeit von Böden über ausfahrbare Druckvorrichtungen bzw. Druckstempel gemessen, wobei die am Fahrgestell aufgelegten Zusatzlasten die Gegen kraft für Druckstempel erzeugen. Es erfolgt mittels der Aus bildung des Fahrgestells einschließlich der aufgelegten Zu satzlasten keine unmittelbare Eintragung von Prüfbelastungen auf den Untergrund.For example, the DD-2 24 118 is a mobile carrier capability measuring device, in which an additional load has become known supporting beam construction on the operational chassis is trained and its use as a suspension device or di saddled directly onto the towing vehicle. At the Sem constructed measuring device is the load-bearing capacity of floors measured via extendable pressure devices or pressure stamps, where the additional loads placed on the chassis are the counter Generate force for stamps. It is done by means of the off formation of the chassis including the applied Zu record loads no direct entry of test loads to the underground.

Mit einer weiteren Lösung gemäß CH-PS 5 68 559 ist ein Belastungs fahrzeug in Verbindung mit einer Meßgeräteanordnung zur Mes sung und Registrierung von Durchbiegungen an Verkehrsflächen bekanntgeworden. Die für die Durchbiegung an zu prüfenden Ver kehrsflächen notwendige Belastung wird über einen Belastungs wassertank oder über anzuordnende Betongewichte in Verbindung mit einer zwillingsbereiften Hinterachse realisiert, wobei Belastungen im Bereich von 6 bis 13 t erzeugt werden.With another solution according to CH-PS 5 68 559 is a burden vehicle in connection with a measuring device arrangement for measuring Detection and registration of bends in traffic areas known. The ver. To be tested for the deflection Sweeping area necessary load is over a load water tank or via concrete weights to be arranged realized with a twin-tyred rear axle, whereby Loads in the range of 6 to 13 t are generated.

Nachteilig ist bei diesen Belastungsfahrzeugen, daß die ge messenen Verformungen resultierend aus der eingeleiteten Bela stung im Ergebnis als statische Belastung anzusehen sind, Fahrbahnneigungen durch die Konstruktion kaum kompensiert wer den und Meßwertaufnehmer bzw. Meßgeräteanordnungen nicht in unmittelbarer Nähe der Lasteintragung anordenbar sind.The disadvantage of these loading vehicles is that the ge measured deformations resulting from the introduced Bela the result should be viewed as a static load, Road inclinations can hardly be compensated by the construction the and transducers or measuring device arrangements not in can be arranged in the immediate vicinity of the load entry.

Aim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Belastungsfahrwerk ohne aufwen digen fahrzeugtechnischen Aufwand und variierbaren realen Be lastungen für Durchbiegungsmessungen an zu prüfenden Baukörpern wie beispielsweise Verkehrsflächen einzusetzen, wobei in ein facher Weise das Auflegen und Montieren vorzusehender Belastungs massen hoher bis sehr hoher Lastsstufen mittels verfügbarer Hebezeuge unter Verringerung anfallender Montage- und Justier zeiten zur Optimierung des Meßverfahrens ermöglicht wird.The aim of the invention is to expose a load undercarriage without due to vehicle engineering effort and variable real Be loads for deflection measurements on structures to be tested such as using traffic areas, being in a simple way to place and assemble the load to be provided mass high to very high load levels using available Hoists while reducing assembly and adjustment times to optimize the measurement process is made possible.

State the nature of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Belastungsfahrwerk für Durchbiegungsmessungen an hydraulisch gebundenen Baukörpern zu schaffen, mittels dessen eine quasidynamische Lasteintragung hoher bis sehr hoher Laststufen auf zu prüfende Baukörper über den Schwerpunkt der Fahrwerkskonstruktion ermöglicht wird und beim Eintragen der Belastung sowie während des Vorschubes des Belastungsfahrwerkes sich aus Fahrbahnneigungen und Oberflä chenunebenheiten ableitende Kippmomente weitgehend kompensiert werden.The object of the invention is to provide a load suspension for Deflection measurements on hydraulically bound structures to create a quasi-dynamic load transfer high to very high load levels on the structure under test the focus of the chassis construction is made possible and when entering the load and during the feed of the Load chassis from road inclinations and surface Tilting moments derived from unevenness largely compensated will.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein die quasidynamische Belastung auf zu prüfende Baukörper übertra gendes Belastungsrad durch Lager an einem aus Rahmenlängs- und Rahmenquerträgern und mit Stützrädern versehener Fahrwerksrah men angeordnet ist und ein unterhalb über zwei bzw. mehrere Lagerstellen für Aufhängungen an Rahmenquerträgern des Fahr werksrahmens abgehängter Belastungsmassenträger so ausgelegt ist, daß eine bzw. mehrere hohe bis sehr hohe Laststufen reali sierende Belastungsmassen auf seinen Längs- und Quertraversen auflegbar sind und wobei an seinen Längstraversen angeordnete Dämpfungselemente die von Oberflächenunregelmäßigkeiten und Neigungen der Baukörper und durch Auflagen der Belastungsmassen herrührende Kipp- und Schwingungskomponenten aufnehmbar sind. Der die Belastungsmassen aufnehmende und unterhalb des Fahr werksrahmens abgehängte Belastungsmassenträger ist in zwei Ebenen ausgebildet, wobei ein Teil aus einem den Fahrwerksrah men umgreifenden und oberhalb des Fahrwerksrahmens angeordneten Teilstück des Belastungsmassenträgers besteht. According to the invention the object is achieved in that the Transfer quasi-dynamic load to the building under test load wheel through bearing on one of the frame longitudinal and Frame cross members and landing gear frame provided with support wheels men is arranged and one below over two or more Bearings for suspensions on frame cross members of the driver suspended load carrier designed in this way is that one or more high to very high load levels reali load masses on its longitudinal and cross members can be placed on and arranged on its longitudinal cross members Damping elements that of surface irregularities and Inclinations of the building and by imposing the load masses originating tilting and vibration components are receivable. The one that absorbs the load masses and below the drive load frame suspended in the factory frame is in two Levels are formed, with a part of the chassis frame men encompassing and arranged above the chassis frame Part of the load mass carrier exists.

Am Fahrwerksrahmen an Auslegern angeordnete Stützräder bilden mit dem Belastungsrad ein Stabilitätsdreieck, in dem nur ein Punkt den Schwerpunkt des Gesamtsystems in sich vereint und hohe bis sehr hohe Laststufen unmittelbar über das Belastungs rad zur Ausbildung einer quasidynamischen Prüflast auf den Baukörper eingetragen werden.Form support wheels on the cantilever frame with the loading wheel a stability triangle in which only one Point combines the focus of the overall system and high to very high load levels directly above the load wheel to develop a quasi-dynamic test load on the Buildings are entered.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die die gewählten hohen bis sehr hohen Laststufen realisierenden Belastungsmassen durch die Wahl der Geometrie des sich ausbildenden Stabilitätsdreiecks in Verbindung mit den am Fahrwerksrahmen abgehängten Belastungs massenträger für Durchbiegungsmessungen an Baukörpern so auf legbar sind, daß auf das Belastungsfahrwerk insgesamt einwir kende Störgrößen zur Ausbildung einer quasidynamischen Bela stung der zu prüfenden Baukörper ausgeschlossen werden und der Schwerpunkt des Gesamtsystems sich nur in einem Punkt eines Stabilitätsdreiecks aufbildet.The invention has the advantage that the selected high up realizing very high load levels the choice of the geometry of the developing stability triangle in connection with the load suspended from the chassis frame mass carrier for deflection measurements on structures can be laid that act on the load undercarriage as a whole disturbing variables for the formation of a quasi-dynamic load performance of the structures to be tested are excluded and the The entire system focuses on one point only Stability triangle forms.

Embodiment

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention is illustrated by an embodiment explained. In the drawing shows

Fig. 1 ein Belastungsfahrwerk in der Gesamtansicht mit Schubgabel für den Vorschub, Fig. 1, a load suspension in the overall view with push fork for the feed,

Fig. 2 eine Draufsicht des Belastungsfahrwerkes mit ange schwenkten Stützrädern, Fig. 2 is a plan view of the loading chassis swiveled with support wheels,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Belastungsfahrwerkes im Schnitt A-A und Fig. 3 is an enlarged view of the loading chassis in section AA and

Fig. 4 die schematische Darstellung der Anordnung der Bela stungsmassen in Abhängigkeit von der Ausbildung des Schwerpunktes. Fig. 4 shows the schematic representation of the arrangement of the Bela stungsmassen depending on the training of the focus.

In der Gesamtansicht und der Draufsicht nach Fig. 1 und 2 ist ein Belastungsfahrwerk dargestellt, wobei innerhalb eines Fahrwerksrahmens 2 ein Belastungsrad 1 auf der Radachse 5 an geordnet ist. Die Radachse 5 ist durch Lager 6 an Rahmen längsträger 3 des Fahrwerksrahmens 2 drehbar befestigt. Der Fahrwerksrahmen 2 besteht aus den die Lager 6 aufnehmenden Rahmenlängsträgern 3 und zwei oder mehreren Rahmenlager 9 auf weisende Rahmenquerträger 4. Im Bereich eines stirnseitig an geordneten Rahmenquerträgers sind zwei Ausleger 7 im Winkel von 90° schwenkbar am Rahmenlängsträger 3 so angeordnet, daß Stützräder 8 mit dem Belastungsrad 1 ein aus den Stabilitäts punkten A, B und C sich zusammensetzendes Stabilitätsdreieck bilden. Eine Schubgabel 16 befindet sich zur Einleitung des Vorschubes zwischen Fahrzeug und Belastungsfahrwerk.In the overall view and the plan view of Fig. 1 and 2 a loading chassis is illustrated, wherein on is arranged within a chassis frame 2, a loading wheel 1 on the wheel shaft 5. The wheel axle 5 is rotatably attached to the frame side member 3 of the chassis frame 2 by bearings 6 . The chassis frame 2 consists of the frame side members 3 receiving the bearings 6 and two or more frame bearings 9 pointing to the frame cross members 4 . In the area of an end to ordered frame cross member, two arms 7 are pivoted at an angle of 90 ° on the frame side member 3 so that support wheels 8 with the loading wheel 1 form a stability triangle composed of the stability points A, B and C. A push fork 16 is located to initiate the feed between the vehicle and the load chassis.

An den Fahrwerksrahmen, wie in Fig. 3 dargestellt, ist über die Rahmenlager 9 mittels Bolzen 14 an den Rahmenquerträgern 4 ein aus Längs- und Querträgern 11, 12 sich über zwei Ebenen er streckender zwei bzw. mehrere Belastungsmassen 18 aufnehmender Belastungsmassenträger 10 schwenkbar abgehängt. Der Belastungs massenträger 10 ist über die Aufhängungen 13 in einer Ebene unterhalb des Fahrwerksrahmen 2 so angeordnet, daß zwischen Rahmenlängsträgern 3 des Fahrwerksrahmens und Längstraversen 11 des Belastungsmassenträgers 10 sich Kippmomente ausgleichende Dämpfungselemente 15 befinden. In der zweiten Ebene der Aus bildung des Belastungsmassenträgers ist dieser oberhalb und hoch gestellt den Fahrwerksrahmen umgreifend angeordnet. Zur Durch führung der Belastung eines zu prüfenden Baukörpers 17 und dem Erzeugen einer quasidynamischen Belastung auf den zu prüfenden Baukörper sind hohe bis sehr hohe Laststufen LA I, LA II, LA III realisierende Belastungsmassen 18 für das Eintragen mittels bekannter Hebezeuge auf den Belastungsmassenträger ge mäß des in Fig. 4 dargestellten Belastungsschemata auflegbar, wobei dem Belastungsschemata entsprechende und auflegbare Beton gewichte oder dgl. von 80 kN bis 180 kN auslegbar sind. Danach erfolgt über die am Fahrwerksrahmen angeordnete Schubgabel 16 ein Vorschub bei ausgeschwenkten Stützrädern 8 mittels eines nicht dargestellten Schubfahrzeuges.On the chassis frame, as shown in Fig. 3, on the frame bearing 9 by means of bolts 14 on the frame cross members 4 a of longitudinal and cross members 11, 12 over two levels he stretching two or more load masses 18 receiving load mass carrier 10 pivotally suspended. The load mass support 10 is disposed on the suspensions 13 in a plane below the chassis frame 2 so that between the frame side members 3 of the bogie frame and longitudinal beams 11 of the load mass support 10 is tilting moments compensating damping elements 15 are located. In the second level, the formation of the load mass carrier is above and placed high around the chassis frame. To carry out the load on a structure to be tested 17 and to generate a quasi-dynamic load on the structure to be tested, high to very high load levels LA I, LA II, LA III are realized load masses 18 for entry by means of known lifting devices onto the load mass carrier according to the Load diagrams shown in FIG. 4 can be placed, concrete weights or the like corresponding to the load diagrams or the like being able to be laid out from 80 kN to 180 kN. Then, via the push fork 16 arranged on the undercarriage frame, the support wheels 8 are swung out by means of a push vehicle (not shown).

Beim Vorschub und der Einleitung der quasidynamischen Belastung entsprechend einer gewählten Laststufe über das Belastungs rad 1 auf den zu prüfenden Baukörper 17 ist durch die Geome trie des sich aus der Radachse 5 des Belastungsrades und den Achsen der Stützräder 8 sich ausbildende Stabilitätsdreieck der Punke A, B und C jeweils nur der Stabilitätspunkt A des Stabilitätsdreieckes über den zu prüfenden Baukörper 17.When feeding and initiating the quasi-dynamic load according to a selected load level on the load wheel 1 on the structure to be tested 17 is the geometry of the stability triangle of points A, B formed by the wheel axis 5 of the load wheel and the axes of the support wheels 8 and C in each case only the stability point A of the stability triangle over the structure 17 to be tested.

Durch die Geometrie des Stabilitätsdreieckes wird für die Be lastung von Baukörpern gewährleistet, daß im Stabilitätspunkt A sowohl der Belastungsmassenschwerpunk 19, der Belastungsrad mittelpunkt 20 und der Schwerpunkt des Gesamtsystems - Bela stungsfahrwerk - weitgehendst zusammenfallen, so daß die je weils gewählten Laststufen ohne als Störgröße wirkende Zusatz lasten zur Ausbildung der Durchbiegung in zu prüfende Baukör per eingetragen werden.The geometry of the stability triangle ensures for the loading of structures that in the stability point A both the load center of gravity 19 , the load wheel center 20 and the center of gravity of the entire system - loading stungsfahrwerk - largely coincide, so that the respective load levels without acting as a disturbance variable Additional loads to form the deflection in the structure to be tested must be entered.

Auch sind durch die schwenkbare und damit lastausgleichende An ordnung von Fahrwerksrahmen 2, Belastungsrad 1 und Belastungs massenträger 10 in Verbindung mit den Stützrädern 8 zueinander beim Vorschub auftretende Störgrößen resultierend aus den er forderlichen Fahrbahnneigungswinkeln von beispielsweise Flug verkehrsflächen in der Weise gedämpft, daß nur geringe Kippmo mente trotz sehr hoher Lasteintragung auftreten.Also by the pivotable and thus load-balancing arrangement of undercarriage frame 2 , load wheel 1 and load mass carrier 10 in conjunction with the support wheels 8 in relation to one another during the feed occurring disturbance variables resulting from the required road inclination angles of, for example, air traffic surfaces are damped in such a way that only a small amount of tilt elements occur despite very high load transfer.

Gemäß einer Ausführungsvariante, wie in der Fig. 1 ersichtlich, wird bei der Auflage von plattenförmigen Belastungsmassen 18 entsprechend einer gewählten Laststufe LA III entsprechend eines in Fig. 4 dargestellten Belastungsschemata die Stabilität des Belastungsfahrwerkes in einer Weise gewährleistet, indem das Ausschwenken des Belastungsmassenträgers durch die Dämpfungsele mente so eingeschränkt ist, daß die beispielsweise gewählte und einzutragende Gesamtlast LA III in ihrer gesamten Größe über das Belastungsrad wirksam wird. According to one embodiment variant, as can be seen in FIG. 1, when plate-shaped load masses 18 are supported in accordance with a selected load level LA III in accordance with a load diagram shown in FIG. 4, the stability of the load chassis is ensured in such a way that the load mass carrier is pivoted out by the Dämpfungsele elements is so limited that the total load selected, for example, to be entered LA III is effective in its entire size on the loading wheel.

Neben dem Vorteil, daß durch die Anordnung Fahrwerksrahmen, Belastungsrad, abgehängter Belastungsmassenträger und Stütz räder ein Belastungsfahrwerk ausgebildet wird, mittels des sen hohe bis sehr hohe Laststufen auf zu prüfende Baukör per zum Erreichen einer quasidynamischen Belastung eingetra gen werden, gewährleistet die gewählte Geometrie beim Ver schub mit einem Fahrzeug, daß über die Schubgabel eingetra gene Kräfte und über an den Ausleger angeordneten Stützrädern sich während der Belastung ausbildende Zusatzlasten nicht als Störgrößen auf den Gesamtmassenschwerpunkt auswirken und damit sich ausbildende Durchbiegungsmulden an Baukörpern verfälscht werden. In addition to the advantage that the chassis frame arrangement, Load wheel, suspended load carrier and support wheels a load chassis is formed by means of high to very high load levels on structures to be tested by entering a quasi-dynamic load the geometry selected during ver push with a vehicle that is inserted via the push fork forces and via support wheels arranged on the boom additional loads that develop during the load are not considered as Impact variables on the overall center of mass and thus Forming deflection troughs on buildings falsified will.

List of the reference numerals used 1 load wheel
2 chassis frames
3 frame side members
4 frame cross members
5 wheel axle
6 bearings
7 outriggers
8 jockey wheel
9 frame bearings
10 load mass carriers
11 longitudinal beams
12 cross members
13 suspension
14 bolts
15 damping element
16 push fork
17 structures
18 load masses
19 center of gravity
20 load wheel center
A stability point (load wheel)
B stability point (jockey wheel)
C stability point (jockey wheel)
Tilt angle roadway
LA I load level I
LA II load level II
LA III load level III

Claims

1. loading chassis for deflection measurements on hy hydraulically bound structures with load masses for bringing test loads, characterized in that a quasi-dynamic load on the structure to be tested transmitting load wheel ( 1 ) through bearings ( 6 ) on a frame longitudinal and frame cross member ( 3; 4 ) and with support wheels ( 8 ) provided undercarriage frame ( 2 ) and a swivel below two or more frame bearings ( 9 ) on the frame cross member ( 4 ), from longitudinal and cross members ( 11; 12 ) absorb masses ( 18 ) Load mass carrier ( 10 ) depends on suspensions ( 13 ), the load suspension having a stability triangle with the stability point (A) in the axle area of the loading wheel ( 1 ) and the stability point (B; C) in the axle area of the support wheels ( 8 ).

2. loading chassis according to claim 1, characterized in that the load mass carrier ( 10 ) parallel to the chassis frame below and raised the chassis frame ( 2 ) is formed encompassing and between the frame side member ( 13 ) of the chassis frame ( 2 ) and the longitudinal beams ( 11 ) of the load mass carrier ( 10 ) vibration and inclination compensating damping elements ( 15 ) are arranged.

3. loading chassis according to claims 1 and 2, characterized in that high to very high load levels ent speaking load masses ( 18 ) below and / or above the load mass carrier ( 10 ) are arranged to be placed.