RU2760557C1 - Device for measuring shear deformations of the ground relative to a reinforced concrete structure - Google Patents

Device for measuring shear deformations of the ground relative to a reinforced concrete structure Download PDF

Info

Publication number
RU2760557C1
RU2760557C1 RU2021107115A RU2021107115A RU2760557C1 RU 2760557 C1 RU2760557 C1 RU 2760557C1 RU 2021107115 A RU2021107115 A RU 2021107115A RU 2021107115 A RU2021107115 A RU 2021107115A RU 2760557 C1 RU2760557 C1 RU 2760557C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydraulic cylinder
rod
small
concrete structure
reinforced concrete
Prior art date
Application number
RU2021107115A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Алексеевич Ляшенко
Виктор Викторович Денисенко
Максим Борисович Мариничев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
Priority to RU2021107115A priority Critical patent/RU2760557C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2760557C1 publication Critical patent/RU2760557C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D1/00Investigation of foundation soil in situ
    • E02D1/02Investigation of foundation soil in situ before construction work

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to construction, and in particular to devices for measuring soil deformations. The device for measuring the shear deformations of the soil relative to the surface of a reinforced concrete structure includes a housing, a sensing element hinged at one end in the housing, and with the other end passing through a side hole in the housing, and a sensor for the amount of rotation of the sensing element. The sensing element is made in the form of a small hydraulic cylinder, and the sensor for the amount of rotation of the sensing element is located in the housing and is in constant contact with the outer surface of the small hydraulic cylinder. The rod of the small hydraulic cylinder is equipped with a conical nozzle, which has a groove on a small base that closes the side opening in the body in the initial position of the rod, and in the body there is an additional large hydraulic cylinder, the hydraulic outlet of which is connected to the hydraulic inlet of the small horizontal hydraulic cylinder. The body is made with a movably coupled cover and is placed between two traverses rigidly fixed on two reinforcing rods, and the rod of the large hydraulic cylinder and the rod of the small horizontal hydraulic cylinder are equipped with sensors for the magnitude of the axial movement of the rods.
EFFECT: increasing the accuracy and reliability of the results of measurements of shear deformations of the soil relative to the surface of a reinforced concrete structure, ensuring the protection of the working parts of the device from concrete, ensuring the compactness and greater autonomy of the device.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам для измерения деформаций грунтов.The invention relates to construction, and in particular to devices for measuring soil deformations.

Известно устройство для измерения деформаций грунтов, содержащее полый репер, гибкий шнур с маркой на конце, трубку со сквозной прорезью и размещенную внутри нее втулку, трубка установлена на внешней поверхности репера возле сквозного паза, выполненного в стенке репера и идентичного сквозной прорези в трубке, устройство также снабжено полым измерительным стержнем, расположенным внутри репера, и нижним концом жестко связанным со стержнем с пластиной на конце, проходящим через отверстие во втулке, а гибкий шнур проходит через отверстие во втулке и измерительный стержень [Патент на изобретение РФ №2164979, E02D 1/00. Устройство для измерения деформаций грунтов на склонах / Петров B.C., Манзырев Д.В. // Изобретения. Полезные модели, 2001, №10].A device for measuring soil deformations is known, containing a hollow benchmark, a flexible cord with a mark at the end, a tube with a through slot and a sleeve located inside it, the tube is installed on the outer surface of the benchmark near the through groove made in the wall of the benchmark and an identical through slot in the tube, a device also equipped with a hollow measuring rod located inside the benchmark, and the lower end rigidly connected to the rod with a plate at the end passing through the hole in the bushing, and the flexible cord passes through the hole in the bushing and the measuring rod [RF Invention Patent No. 2164979, E02D 1 / 00. Device for measuring soil deformations on slopes / Petrov B.C., Manzyrev D.V. // Inventions. Utility Models, 2001, No. 10].

Недостатками известного устройства являются:The disadvantages of the known device are:

- невозможность измерения сдвиговых деформаций грунта вблизи строительной конструкции и в непосредственном контакте с ней [1) Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства / ЦНИИПромзданий Госстроя СССР. - М: Стройиздат, 1984. - 117 с.; 2) Далматов Б.И., Бронин В.Н., Голли А.В. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений. Учебное пособие / Под ред. Б.И. Далматова, 2-е изд. - М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 2001. - 440 с.];- the impossibility of measuring the shear deformations of the soil near the building structure and in direct contact with it [1) Guidelines for the design of retaining walls and basement walls for industrial and civil construction / TsNIIPromzdanii Gosstroy USSR. - M: Stroyizdat, 1984. - 117 p .; 2) Dalmatov B.I., Bronin V.N., Golly A.V. Design of foundations of buildings and underground structures. Textbook / Ed. B.I. Dalmatova, 2nd ed. - M .: Publishing house ASV; SPb .: SPbGASU, 2001. - 440 p.];

- низкая точность измерения перемещений марок из-за связи их с измерительной частью гибким шнуром и неустойчивого консольного размещения измерительного стержня в репере на чувствительном стержне;- low accuracy of measuring the displacements of marks due to their connection with the measuring part with a flexible cord and unstable cantilever placement of the measuring rod in the benchmark on the sensitive rod;

- низкая достоверность результатов измерений смещений фунта вследствие сопротивления перемещению гибкого шнура в месте изгиба полого измерительного стержня;- low reliability of the results of measurements of pound displacements due to resistance to movement of the flexible cord at the bend of the hollow measuring rod;

- дополнительные трудозатраты по установке трубки на внешней стороне репера и проходки для этого дополнительного шурфа, нарушающего устоявшееся сложение грунта и снижающего достоверность результатов;- additional labor costs for installing a tube on the outside of the benchmark and driving for this additional pit, which violates the established soil composition and reduces the reliability of the results;

- дополнительные трудозатраты на гидроизоляцию репера;- additional labor costs for waterproofing the benchmark;

- невозможность использования на больших глубинах.- the inability to use at great depths.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для измерения сдвиговых деформаций грунта относительно поверхности бетонной конструкции, включающее репер, являющийся корпусом устройства, с боковым отверстием и чувствительный элемент, соединенный с передаточным стержнем, размещенным с возможностью осевого перемещения в направляющих втулках, неподвижно закрепленных в корпусе, шарнирно соединенным с чувствительным элементом в его средней части на оси передаточного стержня, и снабженным датчиком величины поворота чувствительного элемента, при этом чувствительный элемент одним концом шарнирно соединен с корпусом, а другим концом проходит через боковое отверстие в корпусе и в исходном положении, перпендикулярном оси передаточного стержня, выступает за наружную поверхность корпуса [Патент на изобретение РФ №2733339, E02D 1/02. Устройство для измерения сдвиговых деформаций грунта относительно поверхности бетонной конструкции / П.А. Ляшенко, В.В. Денисенко, М.Б. Мариничев // Изобретения. Полезные модели, 2020, №28 - прототип].Closest to the claimed invention is a device for measuring shear deformations of the soil relative to the surface of a concrete structure, including a benchmark, which is the body of the device, with a side hole and a sensitive element connected to a transfer rod, placed with the possibility of axial movement in guide bushings fixed in the body, pivotally connected to the sensitive element in its middle part on the axis of the transfer rod, and equipped with a sensor for the amount of rotation of the sensor rod, protrudes beyond the outer surface of the body [Patent for invention of the Russian Federation No. 2733339, E02D 1/02. A device for measuring shear deformations of soil relative to the surface of a concrete structure / P.A. Lyashenko, V.V. Denisenko, M.B. Marinichev // Inventions. Utility Models, 2020, No. 28 - prototype].

Недостатками известного устройства являются:The disadvantages of the known device are:

- большая длина передаточного стержня, приводящая к его продольному изгибу, увеличивающемуся с увеличением глубины размещения устройства, и к снижению точности измерения поворота чувствительного элемента;- a large length of the transfer rod, leading to its longitudinal bending, which increases with an increase in the depth of the device, and to a decrease in the measurement accuracy of the rotation of the sensitive element;

- конструкция устройства ограничивает глубину его применения и не позволяет размещать нескольких устройств на одной оси железобетонной конструкции;- the design of the device limits the depth of its application and does not allow placing several devices on the same axis of the reinforced concrete structure;

- не позволяет измерять величину деформации сжатия железобетонной конструкции под действием приложенной нагрузки и определять значение относительной сдвиговой деформации грунта на бетонной поверхности;- does not allow measuring the magnitude of the compression deformation of a reinforced concrete structure under the action of an applied load and determining the value of the relative shear deformation of the soil on the concrete surface;

- через боковое отверстие в корпусе устройства при бетонировании железобетонной конструкции в корпус устройства может проникать бетон, препятствующий работе чувствительного элемента;- through the side hole in the device body during concreting of a reinforced concrete structure, concrete can penetrate into the device body, preventing the operation of the sensitive element;

- для выведения чувствительного элемента в исходное горизонтальное положение требуются дополнительные технологические операции и приспособления.- to bring the sensitive element to its original horizontal position, additional technological operations and devices are required.

Задача изобретения - обеспечение лучшей защищенности устройства от бетона, обеспечение компактности и большей автономности устройства для измерений сдвиговых деформаций грунта относительно поверхности железобетонной конструкции, повышение точности и достоверности результатов измерений, увеличение числа измеряемых параметров при испытании.The objective of the invention is to provide better protection of the device from concrete, to ensure compactness and greater autonomy of the device for measuring shear deformations of the soil relative to the surface of a reinforced concrete structure, to increase the accuracy and reliability of measurement results, to increase the number of measured parameters during testing.

Технический результат изобретения - измерение сдвиговых деформаций грунта относительно поверхности железобетонной конструкции, деформаций сжатия железобетонной конструкции, при этом - повышение точности и достоверности результатов измерений, обеспечение защищенности рабочих частей устройства от бетона, обеспечение компактности и большей автономности устройства.The technical result of the invention is the measurement of shear deformations of the soil relative to the surface of a reinforced concrete structure, compression deformations of a reinforced concrete structure, while increasing the accuracy and reliability of measurement results, ensuring the protection of the working parts of the device from concrete, ensuring compactness and greater autonomy of the device.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения сдвиговых деформаций грунта относительно поверхности железобетонной конструкции, включающем корпус, чувствительный элемент, шарнирно закрепленный одним концом в корпусе, а другим концом проходящий через боковое отверстие в корпусе, и датчик величины поворота чувствительного элемента, согласно изобретению, чувствительный элемент выполнен в виде малого гидроцилиндра, а датчик величины поворота чувствительного элемента размещен в корпусе и находится в постоянном контакте с наружной поверхностью малого гидроцилиндра, причем шток малого гидроцилиндра снабжен конусной насадкой, имеющей на малом основании проточку, закрывающую боковое отверстие в корпусе в исходном положении штока, а в корпусе дополнительно размещен большой гидроцилиндр, гидровыход которого соединен с гидровходом малого гидроцилиндра, при этом корпус выполнен с подвижно сопряженной крышкой и размещен между двумя траверсами, жестко закрепленными на двух арматурных стержнях, а шток большого гидроцилиндра и шток малого гидроцилиндра снабжены датчиками величины осевого перемещения штоков.The technical result is achieved by the fact that in a device for measuring shear deformations of the soil relative to the surface of a reinforced concrete structure, including a housing, a sensing element hinged at one end in the housing and passing through the other end through a side opening in the housing, and a sensor for the amount of rotation of the sensing element, according to the invention , the sensitive element is made in the form of a small hydraulic cylinder, and the sensor for the amount of rotation of the sensitive element is located in the housing and is in constant contact with the outer surface of the small hydraulic cylinder, and the rod of the small hydraulic cylinder is equipped with a conical nozzle having a groove on the small base that closes the side opening in the housing in the original the position of the rod, and a large hydraulic cylinder is additionally located in the body, the hydraulic outlet of which is connected to the hydraulic inlet of a small hydraulic cylinder, while the body is made with a movably coupled cover and is placed between two cross-arms rigidly fixed to two armatures rods, and the rod of the large hydraulic cylinder and the rod of the small hydraulic cylinder are equipped with sensors for the magnitude of the axial movement of the rods.

Новизна заявляемого устройства для измерения сдвиговых деформаций грунта относительно поверхности железобетонной конструкции заключается в выполнении чувствительного элемента устройства в виде малого гидроцилиндра, размещении в корпусе большого гидроцилиндра и соединении гидровыхода большого гидроцилиндра с гидровходом малого гидроцилиндра.The novelty of the proposed device for measuring the shear deformations of the soil relative to the surface of a reinforced concrete structure consists in making the sensitive element of the device in the form of a small hydraulic cylinder, placing a large hydraulic cylinder in the body and connecting a hydraulic valve of a large hydraulic cylinder with a hydraulic input of a small hydraulic cylinder.

Такое техническое решение обеспечивает выдвижение штока чувствительного элемента и погружение его конусной насадки в грунтовый массив возрастающим в малом гидроцилиндре давлением жидкости, передаваемым из большого гидроцилиндра при перемещении его штока под действием сжатия железобетонной конструкции вдоль оси большого гидроцилиндра.This technical solution ensures the extension of the rod of the sensing element and the immersion of its conical nozzle into the soil mass by the increasing fluid pressure in the small hydraulic cylinder, transmitted from the large hydraulic cylinder when its rod moves under the action of compression of the reinforced concrete structure along the axis of the large hydraulic cylinder.

Конусная насадка на штоке малого гидроцилиндра предназначена для формирования в бетоне при бетонировании железобетонной конструкции отверстия, обеспечивающего свободное отделение от бетона и перемещение штока чувствительного элемента при повороте его в пределах рабочего диапазона.The cone nozzle on the rod of a small hydraulic cylinder is designed to form a hole in concrete during concreting of a reinforced concrete structure, which provides free separation from the concrete and movement of the sensor rod when it is turned within the operating range.

Проточка на малом основании конусной насадки обеспечивает надежное перекрытие бокового отверстия в корпусе и предотвращение попадания бетона в корпус при бетонировании железобетонной конструкции после установки устройства в проектное положение.The groove on the small base of the conical nozzle ensures reliable overlap of the side hole in the body and prevents the ingress of concrete into the body when concreting a reinforced concrete structure after the device is installed in the design position.

Выполнение корпуса с подвижно сопряженной крышкой предотвращает контакт бетона со штоком большого гидроцилиндра и попадание бетона в корпус при бетонировании и сжатии железобетонной конструкции под действием приложенной нагрузки.The design of the body with a movably coupled cover prevents the contact of concrete with the rod of a large hydraulic cylinder and the ingress of concrete into the body during concreting and compression of a reinforced concrete structure under the action of an applied load.

Размещение устройства между двумя траверсами, жестко закрепленными на двух арматурных стержнях, пространство между которыми заполнено бетоном, обеспечивает равномерное сжатие железобетонной конструкции и устройства под действием прикладываемой нагрузки.Placing the device between two traverses rigidly fixed on two reinforcing bars, the space between which is filled with concrete, ensures uniform compression of the reinforced concrete structure and the device under the action of the applied load.

Размещение датчика величины поворота чувствительного элемента в корпусе и его постоянный контакт с наружной поверхностью малого гидроцилиндра обеспечивает измерение величины перемещения чувствительного элемента вдоль оси устройства при повороте малого гидроцилиндра относительно шарнирно закрепленного в корпусе другого его конца.Placement of the sensor of the magnitude of rotation of the sensitive element in the housing and its constant contact with the outer surface of the small hydraulic cylinder ensures the measurement of the magnitude of the movement of the sensitive element along the axis of the device when the small hydraulic cylinder is rotated relative to its other end hinged in the housing.

Снабжение штока большого гидроцилиндра и штока малого гидроцилиндра датчиками величин осевого перемещения штоков обеспечивает измерение и контроль этих величин.The supply of the rod of the large hydraulic cylinder and the rod of the small hydraulic cylinder with sensors for the axial displacement of the rods ensures the measurement and control of these values.

Таким образом, совокупность указанных отличительных признаков является сущностью изобретения, обеспечивающей его новизну, изобретательский уровень и промышленную применяемость.Thus, the totality of these distinctive features is the essence of the invention, providing its novelty, inventive step and industrial applicability.

Заявляемое устройство для измерения сдвиговых деформаций грунта относительно поверхности железобетонной конструкции и пояснения к его работе схематично изображены:The inventive device for measuring shear deformations of the soil relative to the surface of a reinforced concrete structure and explanations for its operation are schematically shown:

фиг. 1 - общий вид в разрезе устройства для измерения сдвиговых деформаций грунта относительно поверхности железобетонной конструкции в исходном положении перед началом измерений;fig. 1 is a general sectional view of a device for measuring shear deformations of the soil relative to the surface of a reinforced concrete structure in the initial position before the start of measurements;

фиг. 2 - вид сверху на устройство для измерения сдвиговых деформаций грунта относительно поверхности железобетонной конструкции в исходном положении перед началом работы по сечению А-А, где датчик 14 величины осевого перемещения штока 10 малого гидроцилиндра 1 условно показан в горизонтальной плоскости;fig. 2 is a top view of a device for measuring shear deformations of the soil relative to the surface of a reinforced concrete structure in the initial position before starting work on section A-A, where the sensor 14 of the magnitude of the axial movement of the rod 10 of the small hydraulic cylinder 1 is conventionally shown in the horizontal plane;

фиг. 3 - общий вид в разрезе устройства для измерения сдвиговых деформаций грунта относительно поверхности железобетонной конструкции в рабочем положении в процессе измерений.fig. 3 is a general sectional view of a device for measuring shear deformations of the soil relative to the surface of a reinforced concrete structure in a working position during measurements.

Устройство для измерения сдвиговых деформаций грунта относительно поверхности железобетонной конструкции состоит из чувствительного элемента, выполненного в виде малого гидроцилиндра 1, и большого гидроцилиндра 2. Малый и большой гидроцилиндры 1 и 2 размещены в корпусе 3, с подвижно сопряженной крышкой 4, между траверсами 5 и 6, жестко закрепленными на двух арматурных стержнях 7.The device for measuring the shear deformations of the soil relative to the surface of a reinforced concrete structure consists of a sensitive element made in the form of a small hydraulic cylinder 1 and a large hydraulic cylinder 2. Small and large hydraulic cylinders 1 and 2 are located in the body 3, with a movably coupled cover 4, between the traverses 5 and 6 rigidly fixed on two reinforcing bars 7.

Подвижное сопряжение крышки 4 с корпусом 3 предназначено для исключения передачи сжимающего усилия на корпус 3 при сближении траверс 5 и 6 и для предотвращения попадания бетона в корпус 3 при бетонировании и осколков бетона при сжатии железобетонной конструкции.The movable interface of the cover 4 with the body 3 is intended to exclude the transfer of the compressive force to the body 3 when the traverses 5 and 6 approach each other and to prevent the ingress of concrete into the body 3 during concreting and concrete fragments when the reinforced concrete structure is compressed.

Корпус 3 и большой гидроцилиндр 2 неподвижно закреплены на траверсе 6, а крышка 4 и шток 8 большого гидроцилиндра 2 неподвижно закреплены на траверсе 5.The body 3 and the large hydraulic cylinder 2 are fixedly fixed on the crosshead 6, and the cover 4 and the rod 8 of the large hydraulic cylinder 2 are fixedly fixed on the crosshead 5.

Малый гидроцилиндр 1 одним концом закреплен в корпусе 3 шарнирным соединением 9 с возможностью свободного поворота в плоскости, проходящей через продольную ось устройства.Small hydraulic cylinder 1 at one end is fixed in the housing 3 by a hinge joint 9 with the possibility of free rotation in a plane passing through the longitudinal axis of the device.

Шток 10 малого гидроцилиндра 1 проходит через боковое отверстие 11 в корпусе 3 и снабжен конусной насадкой 12, имеющей на малом основании проточку, закрывающую боковое отверстие 11 в корпусе 3 в исходном положении штока 10 и, т.о. предотвращающую попадание бетона в корпус 3 при бетонировании железобетонной конструкции.The rod 10 of the small hydraulic cylinder 1 passes through the side hole 11 in the body 3 and is equipped with a conical nozzle 12, which has a groove on the small base that closes the side hole 11 in the body 3 in the initial position of the rod 10, and so on. preventing the ingress of concrete into the building 3 when concreting a reinforced concrete structure.

Шток 8 большого гидроцилиндра 2 снабжен датчиком 13 величины осевого перемещения штока 8, неподвижно закрепленным в корпусе 3 и находящимся в постоянном контакте с жестким упором на штоке 8.The rod 8 of the large hydraulic cylinder 2 is equipped with a sensor 13 of the axial movement of the rod 8, which is fixed in the housing 3 and is in constant contact with a rigid stop on the rod 8.

Шток 10 малого гидроцилиндра 1 снабжен датчиком 14 величины осевого перемещения штока 10, неподвижно закрепленным на малом гидроцилиндре 1 и находящимся в постоянном контакте с жестким упором на штоке 10.The rod 10 of the small hydraulic cylinder 1 is equipped with a sensor 14 of the magnitude of the axial movement of the rod 10, which is fixedly fixed on the small hydraulic cylinder 1 and is in constant contact with a rigid stop on the rod 10.

Кроме того, в корпусе 3 неподвижно закреплен датчик 15 величины перемещения точки на поверхности малого гидроцилиндра 1 при его повороте на шарнирном соединении 9, находящийся в постоянном контакте с наружной поверхностью малого гидроцилиндра 1.In addition, a sensor 15 of the magnitude of the displacement of a point on the surface of the small hydraulic cylinder 1 when it is rotated on the articulated joint 9, which is in constant contact with the outer surface of the small hydraulic cylinder 1, is fixed in the housing 3.

В качестве датчиков 13, 14 и 15 могут использоваться преобразователи линейных перемещений любой конструкции, способные преобразовать линейные перемещения в сигналы для автоматической регистрации, например, фотоэлектронные преобразователи линейных перемещений [Денисенко В.В., Ляшенко П.А. Совершенствование техники и технологии испытания грунтов: монография / КубГТУ. - Краснодар: Изд-во ООО «ПринтТерра», 2019. - 183 с.].As sensors 13, 14 and 15, linear displacement transducers of any design can be used, capable of converting linear displacements into signals for automatic registration, for example, photoelectronic linear displacement transducers [VV Denisenko, PA Lyashenko. Improvement of technique and technology of soil testing: monograph / KubGTU. - Krasnodar: Publishing house of OOO PrintTerra, 2019. - 183 p.].

Гидровыход большого гидроцилиндра 2 соединен с гидровходом малого гидроцилиндра 1 трубкой 16.The hydraulic outlet of the large hydraulic cylinder 2 is connected to the hydraulic inlet of the small hydraulic cylinder 1 by a tube 16.

Устройство для измерения сдвиговых деформаций грунта относительно поверхности железобетонной конструкции работает следующим образом.A device for measuring shear deformations of the soil relative to the surface of a reinforced concrete structure operates as follows.

Собранное устройство для измерения сдвиговых деформаций грунта относительно поверхности железобетонной конструкции устанавливают на заданной глубине котлована, подготовленном в грунтовом массиве, и крепят на арматуре железобетонной конструкции так, чтобы продольная ось устройства проходила параллельно оси сжатия железобетонной конструкции, а большое основание конусной насадки 12 было прижато к стенке котлована. Затем устройство жестко крепят траверсами 5 и 6 к арматуре железобетонной конструкции и производят ее бетонирование.The assembled device for measuring the shear deformations of the soil relative to the surface of the reinforced concrete structure is installed at a given depth of the pit, prepared in the soil mass, and attached to the reinforcement of the reinforced concrete structure so that the longitudinal axis of the device runs parallel to the compression axis of the reinforced concrete structure, and the large base of the conical nozzle 12 is pressed against the wall of the pit. Then the device is rigidly fixed with traverses 5 and 6 to the reinforcement of the reinforced concrete structure and its concreting is carried out.

При нагружении полученной железобетонной конструкции происходит ее сжатие, вызывающее сближение траверс 5 и 6 на величину AM, определяемую по перемещению штока 8, и вытеснение жидкости (масла) из большого гидроцилиндра 2 по трубке 16 в малый гидроцилиндр 1. При этом из малого гидроцилиндра 1 выходит шток 10, выталкивает конусную насадку 12 из бетонной массы и вдавливает ее в грунтовый массив на величину и (фиг. 3).When the resulting reinforced concrete structure is loaded, it is compressed, causing the traverses 5 and 6 to converge by the value AM, determined by the movement of the rod 8, and displacing the liquid (oil) from the large hydraulic cylinder 2 through the tube 16 into the small hydraulic cylinder 1. At the same time, it leaves the small hydraulic cylinder 1 rod 10, pushes the cone nozzle 12 out of the concrete mass and presses it into the soil mass by the value and (Fig. 3).

Величина ДМ перемещения штока 8 большого гидроцилиндра 2 измеряется датчиком 13, а величина и перемещения штока 10 малого гидроцилиндра 1 измеряется датчиком 14.The magnitude of the DM movement of the rod 8 of the large hydraulic cylinder 2 is measured by the sensor 13, and the magnitude and movement of the rod 10 of the small hydraulic cylinder 1 is measured by the sensor 14.

Для беспрепятственного отрыва конусной насадки 12 от бетонной массы ее поверхность перед бетонированием смазывают консистентной смазкой или покрывают полиэтиленовой пленкой.For unhindered detachment of the cone nozzle 12 from the concrete mass, its surface is lubricated with a grease before concreting or covered with a plastic wrap.

Под действием приложенной нагрузки одновременно со сжатием железобетонной конструкции происходит ее смещение относительно грунтового массива. При этом конусная насадка 12 вместе со штоком 10 и малым гидроцилиндром 1 поворачивается на шарнирном соединении 9 в плоскости оси устройства под действием реакции грунта. Величина перемещения х малого гидроцилиндра 1 вдоль оси устройства при повороте на шарнирном соединения 9 измеряется датчиком 15.Under the action of the applied load, simultaneously with the compression of the reinforced concrete structure, it is displaced relative to the soil mass. In this case, the conical nozzle 12, together with the rod 10 and the small hydraulic cylinder 1, rotates on the articulated joint 9 in the plane of the axis of the device under the action of the soil reaction. The amount of movement x of the small hydraulic cylinder 1 along the axis of the device when turning on the articulated joint 9 is measured by the sensor 15.

Показания всех датчиков 13, 14 и 15 передаются и синхронно регистрируются на дневной поверхности грунтового массива вручную или блоком регистрации любой конструкции.The readings of all sensors 13, 14 and 15 are transmitted and synchronously recorded on the day surface of the soil massif manually or by a registration unit of any design.

Значение абсолютной сдвиговой деформации грунта относительно поверхности железобетонной конструкции определяется по формуле (фиг. 3)The value of the absolute shear deformation of the soil relative to the surface of the reinforced concrete structure is determined by the formula (Fig. 3)

Figure 00000001
Figure 00000001

где х - величина перемещения малого гидроцилиндра 1 вдоль оси устройства при повороте относительно оси шарнирного соединения 9, определяемая по показаниям датчика 15, мм;where x - the amount of movement of the small hydraulic cylinder 1 along the axis of the device when turning about the axis of the articulated joint 9, determined by the readings of the sensor 15, mm;

L - расстояние от оси шарнирного соединения 9 малого гидроцилиндра 1 до поверхности железобетонной конструкции, мм;L is the distance from the axis of the hinge joint 9 of the small hydraulic cylinder 1 to the surface of the reinforced concrete structure, mm;

l - расстояние от оси шарнирного соединения 9 малого гидроцилиндра 1 до оси датчика 15, мм.l is the distance from the axis of the hinge joint 9 of the small hydraulic cylinder 1 to the axis of the sensor 15, mm.

Значение относительной сдвиговой деформации грунта вблизи поверхности железобетонной конструкции определяется по формуле (фиг. 3)The value of the relative shear deformation of the soil near the surface of the reinforced concrete structure is determined by the formula (Fig. 3)

Figure 00000002
Figure 00000002

где u - глубина погружения конусной насадки 12 в грунтовый массив, равная величине перемещения штока 10 малого гидроцилиндра 1 и определяемая по показаниям датчика 14, мм.where u is the depth of immersion of the conical nozzle 12 into the soil mass, equal to the value of the movement of the rod 10 of the small hydraulic cylinder 1 and determined from the readings of the sensor 14, mm.

Величина деформации сжатия железобетонной конструкции ΔМ определяется по показаниям датчика 13.The magnitude of the compression deformation of the reinforced concrete structure ΔM is determined by the readings of the sensor 13.

Пример определения сдвиговых деформаций грунта относительно поверхности железобетонной конструкции приведен в таблице 1.An example of determining the shear deformations of the soil relative to the surface of a reinforced concrete structure is shown in Table 1.

Таким образом, заявляемое устройство: не содержит передаточного стержня от чувствительного элемента к датчику величины его поворота, что повышает точность и достоверность измерений; увеличивает число измеряемых параметров деформаций грунтов при взаимодействии с железобетонной конструкцией, используемых для ее расчетов: относительной сдвиговой деформации грунта и деформации сжатия железобетонной конструкции; может использоваться на любых глубинах погружения в грунт железобетонных конструкций; позволяет размещать необходимое количество устройств на одной оси железобетонной конструкции на разных глубинах; предотвращает попадание бетона в корпус устройства при бетонировании железобетонной конструкции; не требует дополнительных трудозатрат и приспособлений для выведения чувствительного элемента в исходное горизонтальное положение и, тем самым, создает определенный технико-экономический эффект.Thus, the claimed device: does not contain a transfer rod from the sensitive element to the sensor of the magnitude of its rotation, which increases the accuracy and reliability of measurements; increases the number of measured parameters of soil deformations when interacting with a reinforced concrete structure, used for its calculations: the relative shear deformation of the soil and compression deformation of the reinforced concrete structure; can be used at any depth of immersion in the soil of reinforced concrete structures; allows you to place the required number of devices on one axis of a reinforced concrete structure at different depths; prevents the ingress of concrete into the device body when concreting a reinforced concrete structure; does not require additional labor costs and devices to bring the sensitive element to its original horizontal position and, thereby, creates a certain technical and economic effect.

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (1)

Устройство для измерения сдвиговых деформаций грунта относительно поверхности железобетонной конструкции, включающее корпус, чувствительный элемент, шарнирно закрепленный одним концом в корпусе, а другим концом проходящий через боковое отверстие в корпусе, и датчик величины поворота чувствительного элемента, отличающееся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде малого гидроцилиндра, а датчик величины поворота чувствительного элемента размещен в корпусе и находится в постоянном контакте с наружной поверхностью малого гидроцилиндра, причем шток малого гидроцилиндра снабжен конусной насадкой, имеющей на малом основании проточку, закрывающую боковое отверстие в корпусе в исходном положении штока, а в корпусе дополнительно размещен большой гидроцилиндр, гидровыход которого соединен с гидровходом малого горизонтального гидроцилиндра, при этом корпус выполнен с подвижно сопряженной крышкой и размещен между двумя траверсами, жестко закрепленными на двух арматурных стержнях, а шток большого гидроцилиндра и шток малого горизонтального гидроцилиндра снабжены датчиками величины осевого перемещения штоков.A device for measuring shear deformations of the soil relative to the surface of a reinforced concrete structure, including a housing, a sensitive element hinged at one end in the housing, and with the other end passing through a side hole in the housing, and a sensor for the amount of rotation of the sensitive element, characterized in that the sensitive element is made in the form small hydraulic cylinder, and the sensor for the amount of rotation of the sensing element is located in the body and is in constant contact with the outer surface of the small hydraulic cylinder, and the rod of the small hydraulic cylinder is equipped with a conical nozzle having a groove on the small base that closes the side opening in the body in the initial position of the rod, and in the body a large hydraulic cylinder is additionally placed, the hydraulic valve of which is connected to the hydraulic inlet of a small horizontal hydraulic cylinder, while the body is made with a movably coupled cover and is located between two cross-arms rigidly fixed on two reinforcing rods, and the rod is large th hydraulic cylinder and the rod of the small horizontal hydraulic cylinder are equipped with sensors for the axial movement of the rods.
RU2021107115A 2021-03-17 2021-03-17 Device for measuring shear deformations of the ground relative to a reinforced concrete structure RU2760557C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021107115A RU2760557C1 (en) 2021-03-17 2021-03-17 Device for measuring shear deformations of the ground relative to a reinforced concrete structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021107115A RU2760557C1 (en) 2021-03-17 2021-03-17 Device for measuring shear deformations of the ground relative to a reinforced concrete structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2760557C1 true RU2760557C1 (en) 2021-11-30

Family

ID=79174009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021107115A RU2760557C1 (en) 2021-03-17 2021-03-17 Device for measuring shear deformations of the ground relative to a reinforced concrete structure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2760557C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU549685A1 (en) * 1974-11-04 1977-03-05 Предприятие П/Я А-1158 Deep mark
DE2934818A1 (en) * 1979-08-29 1981-03-19 Hans- Peter 5568 Daun Slabik Laser geodetic measurement system for single operator - contains detectors on mast and remote laser angular position control
RU2164979C1 (en) * 1999-07-12 2001-04-10 Читинский государственный технический университет Device for strain gaging of grounds on slopes
RU2272134C1 (en) * 2004-11-04 2006-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет) Rock massif movement registration mark
RU2413055C1 (en) * 2009-10-28 2011-02-27 Открытое акционерное общество "Авангард" Method to measure subsidence of foundations and device for its realisation
RU2733339C1 (en) * 2020-02-03 2020-10-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" Device for measuring shear deformations of soil relative to surface of concrete structure

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU549685A1 (en) * 1974-11-04 1977-03-05 Предприятие П/Я А-1158 Deep mark
DE2934818A1 (en) * 1979-08-29 1981-03-19 Hans- Peter 5568 Daun Slabik Laser geodetic measurement system for single operator - contains detectors on mast and remote laser angular position control
RU2164979C1 (en) * 1999-07-12 2001-04-10 Читинский государственный технический университет Device for strain gaging of grounds on slopes
RU2272134C1 (en) * 2004-11-04 2006-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет) Rock massif movement registration mark
RU2413055C1 (en) * 2009-10-28 2011-02-27 Открытое акционерное общество "Авангард" Method to measure subsidence of foundations and device for its realisation
RU2733339C1 (en) * 2020-02-03 2020-10-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" Device for measuring shear deformations of soil relative to surface of concrete structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5127270A (en) Ground characteristics analyzer
US6942429B1 (en) Post-stressed pile
KR101162111B1 (en) Construction Method of Concrete Pile
KR100199297B1 (en) Method and apparatus for subterranean load cell testing
US5608169A (en) Device and method for testing the bearing capacity of piles
JP2548980B2 (en) Judgment of performance / quality of foundation piles, design method, and ground performance measurement device
RU2760557C1 (en) Device for measuring shear deformations of the ground relative to a reinforced concrete structure
KR20100048134A (en) Loading tester with cylinders acuating synchronously and method for measuring a bearing capacity of cast in plase pile using the same
RU2733339C1 (en) Device for measuring shear deformations of soil relative to surface of concrete structure
Vogt et al. Buckling of slender piles in soft soils
KR101976266B1 (en) Experimental equipment and method on measuring variation of rheological properties of viscous slurry under pressure
RU2629508C2 (en) Pile bearing capacity determination method
Gorasia Behaviour of ribbed piles in clay
KR101893871B1 (en) Method and apparatus for internally determining a load applied by a jack
RU2765358C1 (en) Method for determining the value of operational load on a reinforced concrete pile in composition of buildings or structures
KR102190633B1 (en) Experimental apparatus for preloading method using centrifugal model tester and experimental method for preloading method using same
RU2813508C1 (en) Device for determining parameters of soil consolidation under natural conditions
RU189973U1 (en) Device for determining the total friction-adhesion force between the soil and the surface of the foundations with different irregularities at the operation stage
RU2510440C2 (en) Device for complex determination of physical and mechanical properties of soils under field conditions
Lalicata et al. Experimental technique for creating enhanced capacity piles in a centrifuge environment
Byrne Driven pipe piles in dense sand
RU2793557C1 (en) Method for control of compressive strength of hardened masonry solutions
KR102222676B1 (en) Dynamic deformation strength test apparatus
CN109916728B (en) Surrounding rock tangential stress hydraulic ram observation device and method based on stable backflow amount
SU1381245A1 (en) Soil testing device