Установка для испытания грунтов статической нагрузкой

 

Изобретение относится к механике грунтов и может быть использовано для определения деформационных характеристик грунтов в полевых условиях. Целью изобретения является снижение трудоемкости проведения испытаний и повышение надежности эксплуатации установки. Установка содержит штамп 1 и нагрузочное устройство, выполненное в виде трансформируемой, гибкой, цилиндрической оболочки 9, изготовленной из эластичного водонепроницаемого материала, подвешенной за верхний конец помощью кольцевого элемента 8 на телескопические стойки 4, сопряженные с ребрами 3 круглой платформы 2, передающей всю нагрузку от нагрузочного устройства на штамп 1. Высота телескопических стоек и цилиндрической оболочки принята в рабочем положении равной для максимального снижения вертикальной нагрузки, воспринимаемой телескопическими стойками 4. Установка оснащена гидравлической системой раздвижения стоек по высоте системой фиксации отдельных элементов стоек в рабочем положении, а также предохранительными оттяжками 21, талрепами 22 и анкерами 23 небольшой несущей способности. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5)) 5 E 02 0 )/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4294448/3) -33 (22) 10.08.87 (46) 30.01.90. Бюл. 11 4 (71) Саратовский политехнический институт (72) А.А. Землянский и M,В,Малышев (53) 624 .131 .375(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

E 02 D 1/00, 1982, Авторское свидетельство СССР

)"- 614355, кл. Е 02 D 33/00, 1977. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ

СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ (57) Изобретение относится к механике грунтов и может быть использовано для определения деформационных характеристик грунтов в полевых условиях.

Целью изобретения является снижение трудоемкости проведения испытаний и повышение надежности эксплуатации.

Установка содержит штамп 1 и нагрузочное устройство, выполненное в

„„SU„„15 925 А1

2 виде трансформируемой, гибкой, цилиндрической оболочки 9, изготовленной из эластичного водонепроницаемого материала, подвешенной за верхний конец с помощью кольцевого элемента 8 на телескопические стойки

4, сопряженные с ребрами 3 круглой платформы 2, передающей всю нагрузку от нагрузочного устройства на штамп 1. Высота телескопических стоек и цилиндрической оболочки принята в рабочем положении равной для максимального снижения вертикальной нагрузки, воспринимаемой телескопическими стойками 4. Установка оснащена гидравлической системой раздвижения стоек по высоте, системой фиксации отдельных элементов стоек в рабочем положении, а также предохранительными оттяжками 21, талрепами 22 и анкерами 23 небольшой несущей способности. 3 ил .

1539257

Изобретение относится к механике грунтов и может быть использовано для определения деформационных характеристик грунтов в полевых условиях.

Цель изобретения — снижение трудоемкости проведения испытаний и повышение надежности эксплуатации установки.

На фиг. 1 показана установка в ра — 10 бочем положении, общий вид, на фиг,2то же, вид сверху, на фиг .3 — узел Х на фиг.1.

Установка содержит штамп 1, поверх которого строго симметрично установлена рабочая, платформа 2 с ребрами жесткости 3, на которых закреплены верхние телескопические стойки . 4 и нижние опорные телескопические стойки 5. Телескопические стойки 4 соединены между собоР. цд высоте гибкими растяжками 6, а сверху в диаметральном направлении соедине ны гибкими растяжками 7. С помощью кольцевого элемента 8 к верхним концам телескопических стоек 4 закреплена трансформируемая гибкая цилиндрическая оболочка 9, выполненная из эластичного, прочного и водонепроницаемого материала. Верхние телескопические стойки имеют, в свою очередь, также систему фиксации отдельных элементов стоек в рабочем положении > состоящую иэ верхнего элемента 10

35 стоек 4, нижнего элемента 11 стойки

4, ограничителя 12, герметичной ман- ! жеты и системы ее крепления 13, фиксаторов 14, пружин 15, корпусов

16, роликов 17 и нерастяжимой нити

18, служащей для расфиксирования стоек 4 при разборке установки. Нижние телескопические стойки 5 опираются в начальный момент испытания только на опорные элементы 19 и передают собственный вес нагрузочного устройства без жидкости на грунтовое основание. Трансформируемая цилиндрическая оболочка 9 в самой нижней ее части снабжена спускным краном 20, а сверху в местах установки диаметральных растяжек .7 нагрузочное устройство раскреплено без каких-либо предварительных усилий относительно грун55 тового основания с помощью четырех предохранительных оттяжек 21 из нерастягиваемого материала,. талрепов 22 и анкеров 23.

Установка для испытания грунтов статической нагрузкой работает следующим образом.

На первом этапе установка монтируется в требуемом месте и цилиндрическая оболочка 9, закрепленная с помощью кольцевого элемента 8 на верхних концах телескопических стоек 4, поднимается в рабочее положение с помощью управляемой гидросистемы и автоматически фиксируется в этом положении фиксаторами 14 ° Затем устанавливаются нижние телескопические стойки 5 и вся установка поднимается с их помощью относительно основания до тех пор, пока вся нагрузка от ее собственного веса будет передаваться не на штамп 1, а на опорные элементы 1 9 ° После снятия нулевого отсчета с системы измерения осадки штампа нагрузочное устройство синхронно с помощью гидросистемы нижних стоек 5 опускается строго симметрично на штамп 1 и снимается следующий отсчет с системы измерения осадок штампа, После этого загрузка штампа и снятие отсчетов с системы измерения осадок штампа может производиться либо плавно с любой наперед заданной cKopocTbK, либо дискретно в виде любых наперед заданных ступеней с помощью жидкости, наливаемой в оболочку с определенноР скоростью или определенными наперед заданными ступенями — объемами. Все усилия от жидкости, находящейся в оболочке, будут восприниматься при этом материалом оболочки и передаваться через дно оболочки на рабочую платформу и штамп, причем в материале оболочки практически будут возникать только кольцевые растягивающие усилия, равные N< - P Н R где p — плотность жидкости, Н и  — соответст- венно высота и радиус оболочки, а вертикалЬная растягивающая материал оболочки сила N< будет либо равна нулю в случае равенства высот оболочки и верхних телескопических стоек, на которых она подвешена, и полной недеформируемости материала оболочки в вертикальном и горизонтальном направлениях, либо равна Nz где (— коэффициент условного бокового давления, имеющий место в материале, например в тканях как в рассматриваемом случае, частично деформируемом в обоих направлениях при воз5 153925 действии на последний усилий только в одном направлении. В реальных конструкциях усилия Nq не будут превышать

20-50 кг/см, N = 0 + 0,5 кг/см, существующие же ткани обладают расчет5 ными характеристиками, достигающими значений 100"140 кг/см.

После полного загружения штампа 1 посредством заполнения оболочки 9 ящд- 10 костью процесс повторяется, но уже в обратном направлении путем спуска воды через кран 20 для построения декомпрессионной кривой и определения упругих и пластических характеристик ипсытываемого грунта основания, Использование в установке в качестве нагрузочного устройства трансформируемой гибкой цилиндрической оболочки, выполненной иэ эластичного, 20 прочного и водонепроницаемого -материала тина прорезиненного брезента, позволяет максимально снизить материалоемкость предлагаемой- установки, размеры которой в разобранном виде могут 25 быть очень компактны, так как все элементы, составляющие установку, практически вписываются в плоскостную конструкцию рабочей платформы 2. Все отмеченное позволяет легко транспор- 30 тировать ее, монтировать в рабочее положение и эксплуатировать без применения какого-либо кранового оборудования. Наличие в установке лишь

7 6 одной нагрузочной емкос ти, расположенной строго симметрично относительно штампа, позволяет также увеличить коэффициент запаса устойчивости установки, надежность ее работы и в целом повысить точность получаемых с ее помощью результатов. формула и э о б р е т е н и я !

Установка для испытания грунтов ста-. тической нагрузкой, включающая штамп, нагрузочное устройство, состоящее из гибкой трансформируемой оболочки из

1 эластичного и водонепроницаемого материала, сообщенной с источником жидкости, платформы с ребрами жест:кости и системы предохранительных оттяжек и анкеров, и измерительную систему, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости проведения испытаний и повышения надежности эксплуатации установки, она снабжена телескопическими стойками, закрепленными сверху и снизу на платформе, а оболочка выполнена цилиндрической и своим верхним концом закреплена посредством кольцевого элемента по периметру на концах верхних стоек, установленных снаружи оболочки,при этом верхние стойки снабжены автоматической системой их фиксации в рабочем положении и гибкими растяжками.

1539257

Составитель Г. Мартынова

Техред M,,Г1ицшк Корректор О.Ципле

Редактор И. Сегляник

Заказ 194 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101