SU777140A1 - Устройство дл измерени напр жени в грунте - Google Patents

Description

1

Изобретение ОТноситсй к строительству, в Частности к свайному фундаментостроенИю , и может быть использовано дл  определени  физико-механических свойств грунта .5

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  деформаций и напр жений в основании фундамента, включающее механизм внедрени  вдавливающий месдо- ю зы, состо щий из головной части, основным элементом которой  вл етс  рычаг, навинченный на полую штаНгу с размещенным внутри неетросом, механизм нат жени  троса с приводом и регистрирующую измери- 15 тельную аппаратуру.

Недостаток известного устройства состоит в том, что установка месдоз происходит в скважине, котора  нарущает целостность массива основани  и может служить дреНа- 20 жом, особенно в случае, если грунт находитс  в напр жённом состо нии.

Целью предлагаемого устройства  вл етс  повыщение точности определени  напр женного состо ни  околосвайного грунта в 25 нескольких точках.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  напр жений в грунте, содержащем механизм внедрени , соединенный с месдозом, механизм нат же- 30

ни  троса, регистрирующую измерительную аппаратуру и привод, снабжено полой сваей с отверсти ми, в которой размещен механизм внедрени , состо щий из клина с консолью и крыщкой, толкател  с тросом, продольных и поперечных направл ющих, причем клин с консолью и крышкой установлен в продольных Направл ющих и св зан с приводом и тросом с толкателем дл  ввода его в полость сваи, а толкатель в поперечных направл ющих с возможностью взаимодействи  с клином дл  вывода месдоз из плоскости сваи.

Наличие в механизме внедрени  толкател  с .тросом дает возможность полностью вывести месдозы из полости сваи и тем самым обеспечить независимое перемещение сваи.

Необходимое расположение частей механизма внедрени  обеспечиваетс  продольными направл ющими, по которым перемещаетс  клин с консолью и крыщкой, и поперечными , где установлен толкатель, св занный тросом с клином дл  ввода его в полость сваи.

Внедр ющее устройство вдавливает сразу несколько месдоз, которые в момент внедрени  жестко соединены между собой пальцами с пружинами, вт гивающими эти пальцы внутрь корпуса месдоз и таким образом разъедин ющими месдозы при установке в рабочее ноложение, дл  обеспечени  независимости их неремещени  при деформаци х грунта. При этом провода, имеющие компенсационные участки, укладываемые в багажные полости корпуса месдоз, через ствол сваи вывод тс  на регистрирующую измерительную аппаратуру.

На фиг. 1 представлен общий вид сваи; на фиг. 2-5 - внедр ющее устройство в свае на различных этапах процесса вдавливани  месдоз в грунт, продольный разрез; на фиг. 6 - горизонтальный разрез Соединенный месдоз; на фиг. 7 - вид А фиг. 4; на фиг. 8 - поперечный разрез месдозы.

Внутри полой металлической сваи 1 установлен механизм внедрени , состо щий из клина 2, совершающего поступательное движение по направл ющим 3 вдоль стенки сваи под действием усили  приложенного через трос 4 к лебедке 5. Дл  зар дки устройства в стенке сваи предусмотрен люк 6, который герметически закрываетс .

Клин 2, представл ющий собой в поперечном разрезе пластину, расположен между прикрепленными с помощью косынок 7 к стенке сваи горизонтальными направл ющими 8 гарантирующими определенное положение обоймы месдоз 9. Месдозы фиксируютс  штырем 10, который входит в вертикальный паз горизонтальных направл ющих и в отверстие одной месдозы, расположенной у выходного отверсти  11 в стенке сваи. Вынимаетс  штырь 10 с помощью троса 12.

Кажда  месдоза имеет пр моугольную форму корпуса 13, в центре которого находитс  мембрана 14, расположенна  в одной плоскости с его поверхностью, закрыта  с другой стороны крышкой. По двум сторонам в корпусе 13 месдозы наход тс  продольные пазы, в которых устанавливаютс  пальцы 15, имеющие возможность возвратно-поступательного движени . Пальцы имеют призматическую форму, сечение их соответствует внутренним габаритам пазов и обеспечивает плотное скольжение внутри последних. В средний части пальцев предусматриваетс  утоньшенне, предназначенное дл  расположени  пружин 16, фиксирующих их внутри корпуса месдозы. Размеры утоньшени  определ ют необходимые перемещени  пальцев. От контакта с грунтом пальцы защищаютс  пластинами.

Месдозы в направл ющих 8 располагаютс  друг около друга. Пальцы при вдавливании месдоз в грунт должны соединить их в обойму, обеспечив жесткую св зь с целью повышени  точности горизонтального внедрени . Это обеспечиваетс  продвижением пальцев в пазы соседних месдоз с помощью толкател  17. Поперечное сечение его идентично сечению месдоз. Выступы, имеющиес  по кра м толкател , соответствуют пазам в корпусе 13 месдоз. Толкатель

17 св зан с клином 2 тросом 18, перекинутым через блок 19.

Провода 20 от наиболее удаленных месдоз внутри промежуточных месдоз по каналу 21, собира сь в общий пучок, провод тс  в корпус сван. Канал 21 зак нчиваетс  у торцов корпуса багажными полост ми, где свободно укладываютс  компенсационные участки проводов, имеющие возможность беспреп тственного выхода из полостей . Длина этих участков принимаетс  с учетом возможных вертикальных перемещений соседних месдоз друг относительно друга при проведении испытаний. Чтобы не

происходил срез проводов на контакте месдоз , в корпусах последних на участках багажных полостей предусматриваютс  выемки . Месдозы внедр ютс  в грунт через отверстие И, которое закрываетс  плоской крышкой 22, закрепленной на клине 2 и перемещающейс  по боковым вертикальным направл ющим 23, оканчивающимс  фиксирующей дугой 24, по которой крышка подводитс  к отверстию 11 и прижимаетс  с помощью шатунного механизма 25.

Крышка 22 - это пластина, у которой сторона, прижимаема  к стенке сваи, покрыта вакуумной резиной, что позвол ет

плотно закрывать отверстие после внедрени  месдоз. Пружиной, укрепленной на консоли клина, крышка придерживаетс  в верхнем положении. Шатунный механизм 25, расположенный

на нижней консоли клина 2, представл ет собой шарнирно закрепленные стержни, попарно установленные с обеих сторон консоли клина, на которых крепитс  плоска  крышка 22, получающа  таким образом

возможность плоскопараллельного перемещени .

Крышка подводитс  на место откидывающихс  частей 26 горизонтальных направл ющих 8, убирающихс  с помощью пружин 27 после того, как клин 2 поворачивает пары зубчатых колес 28 и отводит тем самым упоры 29, фиксирующие их положение. Провода 20, проход щие через отверстие 11 в полость сваи, зажимаютс  между прокладками , уложенными по поверхности крышки 22 и по участку стенки сваи 30.

В конечном положении клин 2 закрепл етс  пружинным фиксатором 31. Сигнал от месдозы 9, проход  через многоканальный

усилитель 32, фиксируетс  прибором 33.

Работа предлагаемого устройства осуществл етс  следующим образом.

Во врем  погружени  сваи клин 2 и месдозы 9 наход тс  в фиксированном положении , что достигаетс  установкой штыр  10. При этом выступы толкател  17 заход т в пазы корпуса 13 месдозы, продвига  пальцы 15 в корпус следующей месдозы, расположенной р дом, пальцы которой, в

свою очередь, вход т в пазы следующей

месдозы и т. д., соедин   их таким образом в обойму.

После забивки сваи на ее голову устанавливаетс  платформа с лебедкой 5. Штырь 10 вынимаетс  с помощью троса 12. Трос 4 механизма внедрени  запасовываетс  в барабан лебедки, прикладываемое усилие посредством клина 2 через толкатель 17 передаетс  на обойму месдоз, внедр   ее в грунт. Трос 18 в начале внедрени  зафиксирован в направл ющем блоке 19, а при подъеме, когда обойма полностью внедр етс , трос нат гиваетс . Толкатель 17 выталкивает месдозы за наружную грань сваи, что обеспечивает самосто тельное перемещение их при загружении сваи. Дальнейший подъем клина сопровождаетс  вт гиванием толкател  внутрь сваи тросом 18 по горизонтальным направл ющим 8, при этом пальцы 15 под действием пружин 16 вт гиваютс  внутрь корпуса месдоз, ликвидиру  их жесткую взаимосв зь. По мере продвижени  вверх клин поворачивает рычаги , св занные с парами зубчатых колес 28. В начальной стадии работы рычаги располагаютс  горизонтально и соедин ютс  легко поднимаемой св зью (скобой), котора  преп тствует изменению положени  пар зубчатых колес при приложении ударных воздействий. Поворачива сь, зубчатые колеса отвод т св занные с ними упоры 29, фиксирующие откидывающиес  части 26 направл ющих 8, которые поднимаютс  под действием пружин 27. Величина угла поворота зависит от толщины клина и составл ет угол в 30°, что обеспечивает достаточный поворот упоров и освобождение участка стенки сваи 30, к которому будет подведена плоска  крыщка 22.

На момент подъема откидывающихс  частей 26 крышка подходит к концу боковых направл ющих 23 и верхним своим краем входит в контакт с фиксирующей дугой 24, удержива сь при этом в верхнем положении , укрепленной на консоли клина. Занима  более высокое положение, вследствие последующего подъема клина, крышка приблил аетс  направл ющими к стенке сваи.. Соверша  таким образом плоскопараллельное движение, крышка подводитс  к выходному отверстию 11 и прижимаетс  с помощью щатунного механизма 25.

В этом положении клин закрепл етс  снизу пружинным фиксатором 31.

Провода 20, попада  через отверстие 11 в ствол сваи 1, обжимаютс  резиновыми прокладками и вывод тс  далее на измерительные приборы.

На..лебедке 5 крепитс  привод щий трос внедр ющего устройства, установленного на другой отметке, и процесс внедрени  повтор етс .

После внедрени  всех месдоз производитс  сн тие их показаний.

С помощью устройства можно производить измерение напр жений в грунте месдозами , устанавливаемыми на необходимой отметке, непосредственно после забивки сваи без нарушени  целостности массива, окружащего грунта основани  и без вли ни  на последующий процесс консолидации, причем дл  определени  закономерности изменени  вертикальных нормальных напр жений при загружении сваи производитс  одновременна  установка сразу нескольких месдоз.

Устройство позвол ет устанавливать месдозы без бурени  вспомогательных скважин , что не только нарушает однородность грунта, но при наличии больщого градиента напора в поровой воде, существующего после забивки сван, способствует интенсивной фильтрации воды, что ведет к искажению

происход щих в грунте процессов. Герметизаци  объема сваи осуществл етс  с помощью плоской крышки, котора  закрывает выходное отверстие в стенке сваи. Предлагаемое устройство дает возможность устанавливать 4 месдозы на различном рассто нии от сваи на одном уровне, а не одну как в прототипе.

При необходимости измерени  напр женного состо ни  грунта на различных глубинах , по длине сваи устанавливаетс  несколько механизмов внедрени .

Основным элементом механизма внедрени  предлагаемого устройства  вл етс 

клин, который не только упрощает конструкцию механизма по сравнению с применением рычага, но и делает ее более падежной . Кроме этого, клин позвол ет согласовать работу других узлов устройства.

Устройство обеспечивает независимые взаимные перемещени  сваи и каждой месдозы при деформаци х грунта посредством установки месдоз на некотором рассто нии от стенки сваи и конструктивным усоверщенствованием корпуса месдоз, в котором предусмотрены багажные полости дл  поковки компенсационных участков проводов.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 271849, кл. F 02D 33/00, 1969.

20

Фаг.З