Инвентарная испытательная свая Советский патент 1982 года по МПК E02D33/00 

(54) ИНВЕРТАРНАЯ ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ СВАЯ

1

Изобретение относится к строительству и предназначено для исследования устойчивости сооружений на свайных фундаментах, Б частности для определения удельного распределения сопротивления по боковой поверхности и торцу одиночных висячих свай, преи.мущественно в сильнольдистых грунтс X.

Известна инвентарная испытательная полая свая, включающая соосно расположенные у нижнего конца ее ствола выдвижчые наконечники, и муфту, а также нагрузочное приспособление, снабженное регистрирующим устройством и смонтирован ное 1) стволе в виде силового цилиндра, щток которого соединен с муфтой, а цилиндр - с наконечником 1.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является инвентарная испытательная свая, включающая полый корпус с внутренним выступом, установленный в нем сверху оголовник, снизу наконечник со щтоком, регистрирующее устройство и нагрузочное приспособление 2.

Однако при ее использовании в мерзлых грунтах невозможно перемещать полый корпус относительно наконечника для фиксации сил смерзания и пучения грунтов.

Цель изобретения - расщирение диапазона исследований в мерзлых грунтах.

Поставленная цель достигается тем, что 5 инвентарная испытательная свая, включающая полый корпус с внутренним выступом, установленный в нем сверху оголовник, снизу наконечник со щтоком, регистрирующее устройство и нагрузочное приспособление, снабжена закрепленным на внутреннем выступе корпуса силовым сильфоном, в полости которого размещен шток наконечника, а нагрузочное приспособление выполнено в виде дополнительного сильфона, полость которого соединена с полостью силового сильфона, и регистрирующим устройством.

На чертеже изображена испытательная свая, продольный разрез.

Инвентарная испытательная свая состоит из полого корпуса 1 с внутренним выступом 2 и установленного в нем оголовка 3 и наконечника 4 со щтоком 5, выполненного в виде порщня и соединенного с силовым сильфоном 6, .который подперт на выfryn 2. Полость силового сильфона 6 соеинен, например, трубопроводом 7 с регистрирующим устройством 8 и нагрузочным приспособлением, выполненным в виде ополнительного сильфона 9, заключенного в корпусе 10 и снабженного регулиро,воч- ным винтом 11.

Полости сильфонов заполнены рабочей жидкостью.

Для 1 роведения исследований испытательную сваю предварительно без прило- ,Q женин внешней осевой нагрузки вмораживают в грунт (или лед) и только после этого создают внешнюю осевую нагрузку на оголовок 3 сваи, при этом нагрузка на наконечник 4 сваи происходит постепенно за длительный промежуток времени (месяц 15 и более) за счет медленного внедрения сваи в грунт из-за его свойства ползучести. В установившемся движении сваи в грунте, нагрузка на сваю перераспределяется и устанавливается состояние взаимодействия сваи с грунтом, когда часть нагрузки воспринимается наконечником 4, а часть - боковой поверхностью, причем на наконечник 4 действуют нормальные напряжения, а на боковую поверхность - преимущественно касательные, за счет тре- 25 ния сваи о грунт.

При этом измеряемое давление жидкости, заключенной в трубопроводе 7 и сильфонах 6 и 9, характеризует суммарное давление на наконечник 4.

Нагрузочное устройство в виде сильфона 9 и нагрузочного винта 11 предназначено для того, чтобы сократить время до наступления установившегося движения сваи в .мерзлом грунте. Это достигается 35 тем, что нагрузочным винтом 11 нагрузочного сильфона 9 создают предварительное давление на наконечник 4, близкое к ожидаемому в установившемся движении сваи в замороженном грунте порядка 25-30% от величины внешней осевой нагрузки на сваю. 0

В установивщемся в мерзлом грунте движении сваи замеряют по показаниям регистрируюшего устройства, например манометра, величину усилия, воспринимаемого наконечником 4, согласно предварительной их тарировки. Разность между величиной внешней осевой нагрузки на сваю и величиной усилия, воспринимаемого наконечником 7, определяет величину, касательного к боковой поверхности сваи усилия..

Конструктивная схема испытательной сваи может быть применена как для больших инвентарных свай для проведения испытаний в натурных условиях, так и для небольших испытательных лабораторных свай.

Использование инвентарной испытательной сваи позволяет уточнить методику расчета свайного фундамента, сократить время проведения натурных и лабораторных исследований несущей способности свай, что дает значительный экономический эффект и позволит в конечное счете - повысить качество свайных фундаментов.

Формула изобретения

Инвентарная испытательная свая, включающая полый корпус с внутренним выступом, установленный в нем сверху оголовник, снизу наконечник со щтоком, регистрирующее устройство и нагрузочное приспособление, отличающаяся тег.г, что, с целью расширения диапазона исследований в мерзлых грунтах, она снабжена закрепленным на внутреннем выступе корпуса силовым сильфоном, в полости которого размещен шток наконечника, а нагрузочное приспособление выполнено в виде дополнительного сильфона, полость которого соединена с полостью силового сильфона и регистрирующим устройством.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Патент Великобритании № 1.102.731, кл. G 1 S 1965 (прототип).