SU1201397A1 - Устройство дл испытани гидротехнического сооружени на волновое воздействие - Google Patents

Abstract

1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ НА ВОЛНОВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ, включающее емкость с жидкостью, фрагмент со- оружени , расположенный в ней, и пульсатор волн, соединенный патрубком с одной стороной емкости, о т- личающеес  тем, что, с целью повьшени  точности результатов испытани  путем приближени  волнового воздействи  на фрагмент сооружени  к натурному, уменьшени  энергетических затрат и габаритов, . оно снабжено вертикальным концевым патрубком, подсоединенным к evf кости со стороны, противоположной патрубку пульсатора, а емкость выполнена герметичной, 2.Устройство по п.I, отличающеес  тем, что, с целью испытани  откосного сооружени , емкость установлена под углом к го- ризонту, 3.Устройство п&п, 1, отличающеес  тем, что, с целью испытани  грунтового основани  подводного сооружени ,-оно снабжено (Л двум  ресиверами, установленными на патрубках емкости и соединенными меж- : ду собой в верхних част х воздушным трубопроводом, компрессором, со- единенным с воздушным трубопроводом, и пригрузочно-нажимным устройством, расположенным на верхней грани емto кости, причем верхн   грань емкости выполнена из зластичного материала. со QD

Description

Изобретение относитс  к гидротех нике и может быть использовано дл  испытани  гидротехнических сооруже ний на волновое воздействие. Цель изобретени  - повьшение точ нести результатов испытани  путем приближени  волнового воздействи  на фрагмент-сооружени  к натурному. испь1танию откоснрго сооружени  и . грунтового основани  подводного сооружени . , На фиг. 1 изображено устройство при испытанйи от уэоного сооружени , продольный разрез; на фиг. z разрез на фиг. I; на фиг. 3 - уст- ройство при испытании грунтового основани  подводного сооружени , продольный разрез ; на фиг. 4 выполнение устройства при испытании вертикального сооружени  с обратной засыпкой, имеющей грунтовые воды, поперечньш разрез; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4. Устройство дл  испытани  гидротехнического сооружени  на волновое воздействие содержит герметичную емкость 1 с жидкостью и расположенный в ней фрагмент 2 сооружени . Фрагментом 2 может быть участок вер них слоев откосов сооружени  с поло гим откосомf фиг. I и 2 ), грунтовое основание подводного сооружени  3, давление от которого на грунт основани  передаетс  через верхнюю гран емкости 1, изготовленную из эластич ного материала, завеса из рулонного материала на участке шва между дву м  шпунтами 4 и 5 в услови х давлен на нее грунтовой засыпки 6. К емкос ти 1 подсоединен вертикальный конце вой патрубок 7. При испытании основани  подводного сооружени  3 патрубок 7 снабжен ресивером 8, аналогичным ресивером 9 снабжен патрубок 10, расположенный на входе в ем кость 1 со стороны, противоположной патрубку 7 (фиг. 3, 4). Ресиверы . 8 и 9 соединены между собой в ве них част х воздушным трубопроводом II и с компрессором 12. Движение жидкости в установке, возбуждающее волновые скорости и волновое давление, генерируетс  пульсатором 13, рабочий орган которого на фиг, 1 и 4 представлен реверсивным гребным винтом 14, а на фиг. 3 - плунжером 15, приводимым в движение гидроцилиндром 16. 972 Устройства, воспроизвод щие не св занные с волной вертикальные эксплуатационные нагрузки, передаваемые на фрагмент вертикального сооружени  через грунтовую засыпку 6, предствалены на фиг. 3 и 4 пригрузочно-нажимными устройствами 17, а приспособление, создаю щее заданное давление на фрагмент грунтовых вод - бачком 18, к которому подводитс  и отводитс  вода и который перемещаетс  по штанге 19. Устройство работает следующим образом . Пульсатор 13 при своей работе генерирует знакопеременные движени  жидкости с заданным и равным натуре периодом волны. Количество выталкиваемой пульсатором I3 за полупериод жидкости регулируют углом поворота лопастей гребного реверсивного винта 14 (на фиг. 1 и 4) или величиной хода плунжера 15, осуществл емого гидроцнлиндром 16 (на фиг. 3). Необходимую при испытании фрагмента 2 откосного сооружени  (фнг.1 и 2) величину волновой скорости при установленном объеме выталкиваемой пульсатором 13 жидкости задают размером площади проходного сечени  etf кости . Располага  емкость 1 и наход щийс  в ней фрагмент 2 откосного сооружени  под любым углом к гори- 90НТУ, в том числе и с крутизной, равной фактической крутизне откосного сооружени , получают равное с натурой дополнительно воздействующее на испытываемый фрагмент 2 сдвигающее усилие, обусловленное составл ющей (вдоль откоса) силой т жести. Все это приближает услови  испытани  к реальным. Получение многократно повтор ю щихс  знакопеременных высоких значений волновых скоростей на небольшом участке, зан том фрагментом 2 соо- . ружени , возможно лишь при наличии дополнительной емкости в виде концевого патрубка 7, куда после прохождени  фрагмента 2 сооружени  собираетс  и там тер ет свою кинетическую энергию поток жидкости, которого выталкиваетс  пульсатором 13 в те-. чение полупериода волны, когда этот поток вскатьшаетс  на откос, а затем в последующий полупериод питает откатывающийс  с откоса поток. Таким образом, концевой патрубок 7 способствует получению натурной величины волновых скоростей, что приближает услови  испытани  к реальным, и позвол ет вместо большой прот женности откоса, равной длине вскатьтани  вол ны, ограничитьс  малым его участком что обеспечивает значительное сокращение производственной площади, тем более, что устройство исключает необходимость постройки специальных б сейнов или лотков, длина которых дл  получени  в них правильных волн определ етс  дес тками метров. При испытании фрагмента гр нтово- го основани  подводного сооружени  на волновое давление, необходимое, например, дл  определени  дополнительной нагрузки на фундамент сооружени  3, возбуждаемой проходом волн {фиг, 3), выполн ют следующую последовательность операций испытани : ем кость 1 и наход щийс  в ней фрагмент 2 грунтового основани  подводного сооружени  3, а также ресиверы 8 и 9, расположенные на патруб ках 7 и10, заполн ют до произвольного уровн  жидкостью, при этом воздушное пространство обоих ресиверов 8 и 9 соедин ют путем открыти  вентилей на трубопроводе 11. Далее компрессором 12 в ресиверах 8 и 9 создают давление, обеспечивающее величину гидростатического давлени  на уровне основани  сооружени  3 в натурных услови х, но перед этим с использованием пригрузочно-нажимных устройств 17 создают давление на фрагмент 2 грунтового основани , ра ное тактовому в натуре. Это давление от сооружени  3 передаетс  на фрагмент 2 грунтового основани  через эластичную верхнюю грань 4 емкости 1. После этого ресиверы В и 9 разъедин ют, в работу пускают пульсатор 13 с периодом, равным натурной волне, Объем жидкости при этом выбирают таким, чтобы он в зависимости от воздушного объема ресивера 9, размещенного на патрубке 10, определ л заданный размах волнового давлени . В результате проведени  изложенных выше операций фрагмент 2 грунто «ого основани  подводного сооружени  3 при испытании оказьюаетс  под волновой знакопеременной нагрузкой, гидростатическим давлением и давле- 74 нием от сооружени  3, причем все они в натуральную величину, что и гарантирует приближениеусловий испытани  к реальным. Дл  воспроизведени  при испытании вертикального сооружени  (фиг. 4 и 5) пepeдaвae adx череэ грунтовую засыпку 6 вертикальной эксплуатационной нагрузки и давлени  грунтовых вод грунт засыпки б перед пуском пульсатора 13 нагружают пригрузочно-нажимным устройством 17 на величину , равную натурному значению эксплуатационной нагрузки. Скольз щий по штанге бачок 18 с посто нным уровнем жидкости за счет непрерывного перелива ее через внутреннюю стенку бачка 18 закрепл ют на высоте , обеспечивающей заданную отметку , а следовательно, и заданное давление на испытываеьолй фрагмент 2 грунтовых вод. После этого пускаетс  пульсатор 13, в результате чего вдоль исследуемого фрагмента 2 вертикального сооружени  происходит возвратно-поступательное движение масс жидкости, характерное дл  взаимодействи  волны и вертикального сооружени . Если фрагмент 2-испытьшаемого вертикального сооружени  расположен в районе свободной поверхности жидкости, где взаимодействие вертикального сооружени  с волной реализуетс  колебанием этой свободной поверхности, то концевой патрубок 7 в этом случае изго- тавливают в виде пр мого продолжени  вертикально расположенной емкости 1 и с тем же самым проходным сечением. Это сечение при выбранном объеме жидкости, подаваемой за полупериод пульсатором 13, назначшот таким , чтобы размах кс(лебани  уровн  был равен натурному. Таким образом, одновременное воздействие на фрагмент 2 вертикального сооружени  волнового воздействи  в натуральную величину и натурных нагрузок , не св занных с волной, а именно передаваемых через грунтовую засыпку 6 вертикальных экспдуата- ционных нагрузок и давлени  грунтовых вод полностью приближает испьгтани  к реальным услови  работы вертикального сооружени . - . Р

ЙИЙ

П

«1

ч

4«V

fcp

i

у

«Ь5

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ НА ВОЛНОВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ, включающее емкость с жидкостью, фрагмент сооружения, расположенный в ней, и пульсатор волн, соединенный патрубком с одной стороной емкости, о т— личающееся тем, что, с целью повышения точности результатов испытания путем приближения волнового воздействия на фрагмент со оружения к натурному, уменьшения энергетических затрат и габаритов, . оно снабжено вертикальным концевым патрубком, подсоединенным к емкости со стороны, противоположной патрубку пульсатора, а емкость выполнена герметичной.

2. Устройство по π. I, отличающееся тем, что, с целью испытания откосного сооружения, емкость установлена под углом к горизонту.

3. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что, с целью испытания грунтового основания подводного сооружения, оно снабжено двумя ресиверами, установленными на патрубках емкости и соединенными меж— ду собой в верхних частях воздушным трубопроводом, компрессором, со—' единенным с воздушным трубопроводом, и пригрузочно—нажимным устройством, расположенным на верхней грани емкости, причем верхняя грань емкости выполнена из эластичного материала.

Фиг. 1

А