Стенд для исследования сваебойного оборудования Советский патент 1987 года по МПК E02D13/06 

2, в поршне 7 которого смонтирован обратный клапан 8. На ограничителе 15 внутри пружины 10 установлен дополнительный гидроцилиндр 14 со штоком 16, которьй связан с нижним торцом модели сваи через разъемное соединение. Полости дополнительного гидроцилиндра 14 соединены с гидросистемой, имеющей запорную арматуру и из1

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при исследовании совместной работы динамических средств и сваи с грунтовым основанием.

Цель изобретения - повьппение достоверности моделирования сопротивления грунта внедрению в него сваи, расширение технологических возможностей стенда и уменьшение трудоемкости наладочнйх работ в процессе испытаний.

На чертеже изображена схема стенда.

Стенд для исследования сваебойного оборудования содержит раму 1, на которой установлена модель сваи в виде гидроцилиндра 2 со смонтирован . ным на ней молотом 3 и обжимающие сваю фрикционные колодки 4.

Рама 1 опирается на фундамент 5 через опорные упругие элементы 6. Гидроцилиндр 2 имеет поршень 7, в котором смонтирован обратньй клапан

8.Под поршнем 7 размещена пружина

9.Под гидроцилиндром 2 установлена пружина 10.

Для ограничения перемещения рамы 1 вверх на фундаменте 5 закреплены направляющие стержни 11, проходящие через отверстия 12 в раме 1, в верхней части которых размещены регулировочные гайки 13, предназначенные для ограничения высотного положения рамы 1 относительно фундамента.

Между фундаментом 5 и гидроцилиндром 2 размещен дополнительно гидроцилиндр 14 таким образом, что его цилиндр опирается на ограничитель 15 фундамента 5, а шток 16 через разъемное соединение 17 связан с гидроцимерительные приборы. Обжимающие фрикционные колодки 4 предназначены для имитации силы бокового трения сваи о грунт при ее внедрении. При взаимодействии модели сваи с пружиной 10 по мере сжатия последней возрастает упругое и лобовое сопротивление перемещения модели сваи. 1 ил.

5

0

5

а

5

0

линдром 2 модели сваи. Пружина 10 имеет высоту, превышающую высоту гидроцилиндра 14. Последний выполнен со сплошным поршнем, а его верхняя и нижняя полости, разделяемые этим поршнем, соединены друг с другом через последовательно расположенные проходной регулирующий вентиль 18 и регулируемый дроссель 19. Параллельно дросселю 19 установлен обратный клапан 20, пропускающий жидкость лишь при ее перетекании из верхней полости в нижнюю. Через за- порно-регулирукдцие устройства любого типа, например через проходные регулирующие вентили 2 и 22, верхняя полость гидроцилиндра 14 может быть соединена со сливной магистралью гидравлической системы управления, а нижняя полость - с напорной магистралью. .Для обеспечения получения информации при тарировке силой сухого кулоновского трения установлен манометр 23.

Стенд работает следующим образом.

Силовое воздействие сваебойного снаряда 3 передается на поршень 7. При этом обратный клапан 8 закрыва- ется, а поршень 7 перемещается со скоростью, соответствующей силе воздействия и величине прохоДных сечений, специально сделанных с целью дросселирования отверстий в поршне, преодолевая при этом противодействие пружины 9. Часть энергии через оставшуюся под поршнем 7 жидкость и пружину 9 передается на корпус

С

гидроцилиндра 2. При этом сначала за счет деформирования опорных упругих элементов 6 происходит опус- кание рамы 1 вниз до упора. Если в

это время включена в работу дроссе- льная система, связанная с гидроцилиндром 14, то одновременно действует и сила вязкого сопротивления, обусловленная перемещением штока 16 на величину перемещения рамы 1 вместе с гидроцилиндром 2. Затем после прз- одоления силы трения между колодками 4 и гидроцилиндром 2 происходит соответствующее перемещение корпуса этого гидроцилиндра вниз, что имитирует стказ сваи. В это время на величину перемещения корпуса гидроцилиндра 2 и с той же скоростью перемещается вниз шток 1Ъ гидроцилиндра 14.Ее- ли при этом вентили. 21 и 22 закрыты, а вентиль 18 открыт, то вытесняемая из нижней полости жидкость закрывает обратный клапан 20 и перетекает в вехнюю полость гидроцилиндра 14 через дроссель 19, обеспечивая установленное вязкое сопротивление движению сваи. При полном открытии дросселя 19 или при открытии вентиля 21 вязкое сопротивление не создается. При движении сваебойного молота 3 вверх поршень 7 разгружается, рама 1 под действием опорных упругих элементов 6, а поршень 7 под действием пружины 9 возвращаются в исходное положение . Обратный клапан 8 открывается и вытесненная ранее жидкость через отверстие в поршне перетекает в под- поршневую полость, не оказывая вязкого сопротивления. Поршень гидроцилиндра 14 при этом также перемещается вверх на величину перемещения рамы 1 при ее возвращении в исходное положение (до упора в гайке 13). Обратный клапан 20 открывается и жидкость из верхней полости в нижнюю перетекает, минуя дроссель 19, т.е. без оказания сопротивления вязкого трения.

При взаимодействии гидроцилиндра 2 с пружиной 10 по мере сжатия пос- ледней возрастают упругое и лобовое сопротивления перемещению гидроцилиндра 2.

При завершении цикла исследований для перевода установки в исходное положение гидроцилиндр 14 используется как гидродомкрат. Для этого вентиль 18 закрывается, а вентили 21 и 22 открываются. Шток 16 выдвигается, действуя при этом на корпус гидрецилиндра 2. Поскольку при этом рама 1 упирается в ограничитеO

0

льные гайки 13, при дocтliжeнии домкратом силы давления, несколько превосходящей величину силы бокового трения между корпусом гидроцилиндра 2 и фрикционными колодками 4 и силы давления массы сваебойного молота 3, гидроцилиндр 2 вместе с установленным на нем сваебойным молотом 3 перемещается вверх относительна рамы 1 до достижения исходного положения .

Наличие манометра 23 позволяет определять величину давления, развиваемого в нижней полости гидроцилиндра 14, благодаря чему можно по имеющему место давлению в этой полости в момент начала движения гидроцилиндра 2 относительно фрикционных колодок 4 определять или устанавливать с помощью изменения силы прижатия этих колодок к корпусу гидроцилнндра 2 величину имитируемой силы трения сваи о грунт.

Таким образом, стенд позволяет с максимальным приближением к натурным условиям моделировать все действующие на сваю составляющие сил сопротивления, оказываемых грунтом в процессе ее внедрения, позволяет изменять составляющие силы общего сопротивления в широком диапазоне значений, в том числе и в процессе испытаний. Благодаря этому и простоте эксплуатации, он позволяет значительно повысить качество испытаний при одновременном уменьшении трудоемкости работ.

5

0

5

20

40 Формула изобретения

Стенд для исследования сваебойного оборудования, включающий фундамент, размещенные на нем раму с упругими элементами и обжимающими колодками и ограничитель с пружиной, модель сваи с молотом, выполненную

в виде гидроцилиндра, в поршне которого смонтирован обратный клапан,и установленную в обжимающих колодках рамы, отличающийся тем, что с целью повьш1ения достоверности моделирования сопротивления грунта внедрению в него сваи, расширения технологических возможностей стенда и уменьшения трудоемкости наладочных работ в процессе испытаний, стенд снабжен стержнями для ограничения перемещения рамы, дополнитель512832916

ным гидроцилиндром с разъемным сое- фундамента и разъемным соединитель- динительным элементом на его штоке ным элементом контактирует с нижним и гидросистемой с запорной армату- торцом модели сваи, а полости допол- рой, при этом дополнительный гидро- нительного гидроцилиндра соединены ЦИЛИНДР размещен на ограничителе с гидросистемой.

Изобретение относится к области строительства. Целью изобретения является повьшение достоверности моделирования сопротивления грунта внедрению в него сваи, расширение технологических возможностей стенда и уменьшение трудоемкости наладочныхработ в процессе испытания Стенд содержит фундамент 5, размещенные на нем раму 1 с упругими элементами 6 и обжимающими колодками 4, ограничитель 15, стержни 11. В колодках 4 установлена модель сваи с молотом 3, выполненная в виде гидроцилиндра - Л $5ч т . Ni