Установка для исследования грунтов на моделях Советский патент 1990 года по МПК E02D1/00 

1 Изогфс тение относится к строительству и предназначено для определения физико-механических свойств грунтов J при статических и динамических испытаниях фундаментных конструкций.

Цель изобретения - повышение точное in исследования и расширение их диапазона путем испптання грунтов с эксцентрично нагруженными моделями фундаментов.

На чертеже изображена предлагаемая установка, продольный разрез.

Установка содержит базу 1, уста- 2 новленный на ней сборный лоток 2 с полом 3, прозрачными стенками А, си- раму 5 с опорной плитой 6, нагрузочное приспособление с домкратом 7 и штампом 8, выполненным из верхней 2 9 и нижней 10 частей, и измерительное приспособление с динамометрами 11, База 1 выполнена из сборно-разборных секций 12 и снабжена платформой 13 с направляющими стойками JA, опертыми на опорную плиту 6, роликами 15 и гаар- нирно установленными под ними.на подвижных опорах 16 желобами 17, а сборный лоток 2 выполнен из отдельных секций, 18 с установленным на роликах 15 раздвижным полом 3. Силовая рама 5 шариирно соединена с платформой 13 базы, а ее силовая балка снабжена направляющими болтами 19 с плитой 20, на которой установлен домкрат 7. Нагрузочное приспособление снабжено свободно размещенным на направляющих стойках 14 штамподержателем 21, установленным .. возможностью перемещения штампа 8 на ч -данную высоту, причем динамометры 1 установлены между штамподержателем г I и плитой 20. Верхняя 9 и нижняя 1 0 час- i и ш глмча 8 соединены между собой по краям шпильками 22 с возможностью верти- ь лльного перемещения.

Для испытаний центрально нагруженных заглубленных моделей фундамента верхней 9 и нижней 10 частями штампа 8 в ограничителях 23, выпол- п нчых и вмдо прутков, размешен шар- 2А г возможностью вертикального и углового перемещений в горизонтальной плоскости. При этом по краям сни- м,(кп ипильки 22 для возможности испы4

5

,5

тания эксцентрично нагруженных моделей фундамента, в углах нижней части штампа 8 установлены измерители 25 линейных угловых перемещений опорной плиты 6, выполненной с отверстием по оси с возможностью прохождения домкрата 7. На опорной плите 6 размещена задвижка 26 с жестко закрепленным шарниром 27, взаимодействующим с домкратом 7. Динамометры 11. расположены между плитой 20 с домкратом 7 и штамподержателем 21 для получения передаваемой нагрузки на модель фундамента. Измерители 29 давлении расположены в грунте 28, находящемся в лотке 2, и служат для определения напряженно деформированного состояния грунта под моделью фундамента. Штамподер- жатель 21 снабжен измерителями 30 перемещений, соединенными концевыми выключателями 31, расположенными жестко на направляющих стойках 14, с электродвигателем 32 насоса 33 маслостан- ции ЗА, включенной на домкрат 7.

Маслостанция также содержит бак 35 с маслом 36, дроссель 37 и пускатель 38 электродвигателя 32 насоса и соединена с домкратом 7 через клапан 39 давления и распределительное устройство АО, Контроль давления осуществляют первичным А1 и вторичным 42 манометрами.

Установка работает следующим образом.

По полозьям (не показано) расположенным на опорной плите 6, перемещают задвижку 26 с жестко закрепленным шарниром 27, открывают отверстие, находящееся в опорной плите 6, для поднятия домкрата 7 в нерабочее положение.

Штамподержатель 21 со штампом 8 и установленным на нем домкратом 7 че-- рез динамометры 11 поднимают до тех пор, пока Домкрат 7 не выйдет в отверстие опорной плиты 6, что позволяет свободно производить работы по укладке и уплотнению грунта 28 в лотке 2,

В лоток 2 послойно засыпают исследуемый грунт 28, в котором на разных уровнях по глубине размещают измерители 29 давления под штампом 8 с ие515

лью определения напряженно-деформированного состояния грунта на каждом этапе эагружения.

На поверхность грунта 28 с помощью троса и блоков (не показано)-опус кают штамподержатель 21 и домкрат 7, При этом верхнюю часть 9 штампа 8 освобождают от нижней части 10 путем снятия шпилек 22 (н зависимости от пр программы испытания), необходимых для создания жесткости штампа 8, состоящего из двух горизонтальных частей, при центральном нагружении модели фундамента. При эксцентричном нагружении шпильки 22 необходимо удалить для свободного углового перемещения частей штампа 8.

Установка выводится в начальное состояние, фиксируется исходное состоя- ние динамометров, измерителей перемещений 30 и давлений 29. Затем через пускатель 38 двигателя насоса включаю электродвигатель 32 насоса 33 домкрата 7 для вывода уровня давления на первую ступень.

Масло 36, находящееся в баке 35, подается насосом 33 и далее под давлением проходит через дроссель 37, а затем через клапан 39 давления и рас- пределительное устройство 40 поступает в домкрат 7. При этом создается давление, равное этапу первого нагру- жения.

Для визуального контроля давления введены манометры первичный 41 и вторичный 42.

Параллельно созданию давления в гидросистеме производят непрерывный контроль нагрузки на штамп 8 с помо- щью динамометров 11, расположенных между плитой 20 и штамподержателем 21 и давления, создаваемого под штампом 8. Фиксируют показания измерителей 30 перемещений, расположенных на штамподержателе 2J, что необходимо для определения величины осадки грунта. С помощью измерителей 25 угловых перемещений, установленных по углам штампа 8, фиксируют поворот нижней части JO штампа 8, что свидетельствует о начале потери его устойчивости и является одним из основных параметров для оценки несущей способности основания.

Концевые выключатели 31, расположенные жестко на направляющих стойках 14 и соединенные с электродвигателем 32 насоса 33 маслостанции 3,

д $

0 5

0

Q г 0

5

36

отключают в случае, когда перемещение штамподержателя 21 превышает предельно допустимое. Далее при достижении заданной величины нагрузки выключают электродвигатель 32 насоса 33 и производят выдержку нагрузки в течение заданного времени путем периодического включения электродвигателя 32 часоса 33 при падении уровня давления ниже заданной величины, контролируемого по первичному 41 и вторичному 42 манометрам.

После вьдержкн заданного времени, стабилизации перемещений по изложенной схеме производят ступенчатое на- гружение грунта 28 путем введения давления на очередную ступень с последующей выдержкой давления и разбросом показаний до 2%.

Нагружение завершается при разрушении грунта 28 либо достижении его предельных перемещений.

Далее цикл повторяется.

После завершения программы испытания или достижения предельных перемещений в результате нагружения грун та 28 система питания электродвигателя 32 насоса 33 отключается.

Окончив эксперимент, устанавливают домкрат в исходное положение. Отодвигают задвижку 26 с шарниром 27 и открывают отверстие, расположенное в опорной плите 6, фиксируют нижнюю часть 10 штампа 8 с верхней частью 9 шпильками 22. С помощью троса и блоков (не показано) поднимают штамподержатель 7.1 и домкрат 7, который входит в отверстие опорной плиты 6. Открывают раздвижной пол и грунт 28 пересыпается в желоб 17, который меняет угол наклона с помощью подвижной опоры 16.

С применением измерителей 25 углового перемещения и измерителей 29 давления грунта 28 расширяются возможности статических испытаний под нагрузкой при определении механических характеристик грунтов 28, входящих в расчеты оснований (напряжение, 6). Угловые перемещения штампа 8 дают возможность испытывать эксцентрично нагруженные модели фундамента, а измененная величина лотка 2 по высоте дает возможность решать вопросы с моделями заглубленных фундаментов, Формула изобретения

Установка для исследования грунтов на моделях, включающая базу из

сборно-разборных секций, снабженную платформой с направляющими стойками, рамками и установленными под ними на подвижных шарнирных опорах желобами, размещенный на базе лоток из отдельных секций с установленным на рамках раздвижным полом и прозрачными стенками,иарнирно соединенную с платформой силовую раму с верхней и нижней опорными плитами, между которыми установлен домкрат, штамподержатель, установленный на направляющих стойках платформы, штамп и динамометры установленные между штамподержателем и нижней опорной плитой, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности исследования и расширения их диапазона путем испытания грунтов с эксцентрично нагруженными моделями фундаментов, установка снабжена измерителями давления, линейных угловых перемещений верхней опорной плиты и линейных перемещений штамподержателя с концевыми выключателями его перемещения, а штамп выполнен из двух частей, соединенных между собой съемными шпильками и опертых друг на друга посредство м шарнира, установленного с возможностью вертикального и углового перемещений в горизонтальной плоскости, при этом

5 домкрат шарнирно оперт на верхнюю опорную плиту, а измерители линейных угловых перемещений опорной плиты расположены в углах нижней части штампа.

Изобретение относится к области строительства и может использоваться при испытаниях фундаментных конструкций. Цель изобретения - повышение точности исследования и расширение их диапазона путем испытания грунтов с эксцентрично нагруженными моделями фундаментов. В установке, содержащей сборный лоток 2, штамподержатель 21 со штампом 8, измерительные и нагрузочные приспособления, штамп 8 выполнен из двух частей 9 и 10, соединенных съемными шпильками 22 и опертых друг на друга посредством шарнира 24, имеющего возможность вертикального и углового перемещения в горизонтальной плоскости. В грунте 28 установлены измерители 29 давления, а в углах нижней части штампа 8 расположены измерители 25 линейных угловых перемещений верхней опорной плиты 6, на которую шарнирно оперт домкрат 7. Штамподержатель 21 оснащен измерителями 30 линейных перемещений, соединенными с концевыми выключателями 31. При эксцентричном нагружении грунта шпильки 22 удаляют для свободного углового перемещения частей 9, 10 штампа 8. 1 ил.