Устройство для определения перемещения сваи при ее забивке

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 141 1,78 (21) 2683387/29-33 51) М л3 Е 02 0 13/Об с присоединением заявки йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Московский гидромелиоративный институт(э 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕПЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ СВАИ ПРИ ЕЕ ЗАБИВКЕ 1Изобретение относится к устройствам для определения несущей способности свай в процессе их забивки и динамических испытаний. Оно может быть использовано при строитель 5 стве свайных фундаментовИзвестно устройство для измерения отказов свай при их забивке - механический отказомер, состоящий иэ крепежнсго устройства, цилиндрического барабана и скользящей каретки с записывающим.устройством; позволякнцим получать отказограммы 11.Из известных устройств наиболее близко по технической сущности ус тройство для определения перемещения сваи при ее забивке, включающее крепежное приспособление, датчик с инерционной Массой и упругим элементом регулируемой жесткости и регистрирую 2 О щую аппаратуру 2 .Недостатками известных устройств является невозможность измерения им распространения ударной волны в материале ствола сваи и энергии ее сво бодных затухающих колебаний после удара молотом, а также недостаточная точность измерения отказов забиваемой сваи, Величина энергии ударной волны в стволе и вертикальных затухающих 30 колебаний сваи, зависящая от ее раз - меров и физико-механических свойств прорезаемых грунтов, может состав- лять значительную часть полной энергии, сообщаемой свае молотом.Цель изобретения повышение точ ности измерений за счет определения величин энергии ударной волны в стволе сваи и свободных колебаний сваи.Цель достигается тем, что в устройстве для определения перемещения сваи при ее забивке, включающем крепежное приспособление, датчик с инерционной массой н упругим элементом регулируемой жесткости и регистрирующую аппаратуру, датчик выполнен в виде двух полых штоков, установленных один в другом, а инерционная масса и упругий элемент выполнены с центральными отверстиями, причем один шток снабжен регулировочным винтом и фоторезистором а другой - пропущен через центральные отверстия инерционной массы и упругого элемента и снабжен дополнительным фоторезистором, при этом фотореэисторы связаны электрической цепью.На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 показана электрическая схема датчиков деформаций и перемещений,775230Устройство представляет собой изме- руется взаимным расположением телерительный механизм, состоящий из вза- скопических штоков 1 и 2, замыкаетсяимосвязанных датчиков деформаций и электрическая цепь датчика перемещеперемещений, имеющих полые, телеско- ний, в которой при смещениях упругогопические штоки 1 и 2, внутри которых элемента 8 с инерционной массой 9 отсмонтированы Фотореэисторы 3 и 4. носительно боковой поверхности верхИзмерительный механизм установлен него полого штока 2 изменяется сопров гнездах консолей-держателей 5 и б тивление Фоторезистора 4 и появляетсяпри помощи полых телескопических што- электрический сигнал, пропорциональков 1 и 2, имеющих на бпорных концах ный амплитуде А и частотесвободахаарниры (на фигурах не показаны) . колебаний сваи в грунте.Регулировочный винт 7, позволяющий Процессы динамических деФормацийизменять взаимное расположение те- ствоМа и свободных колебаний сваи влескопических штоков 1 и 2 датчи- грунте записываются на осциллографнуюка деформаций и приводить иэмери- ленту, обеспечивая существенные преительный механизм в рабочее положе- мущества в точности записи, обработкиние,пропущен через нижнюю консоль ф и анализа экспериментальных данных.держатель 5 и соединен с полым штоком Например, имеется возможность механи 1, упругий элемент 8 датчика переме- зированной расшифровки осциллограмм для-щений с инерционной массой 9, Установ- получения величин остаточной и упругойленной с возможностью перемещения части отказов, относительных деформацийвдоль боковой поверхности верхнего 26 материала, частоты и амплитуды свободныхштока 2, жестко закреплен у его опор- колебаний сваи в грунте, Определениеного конца. Консоли-держатели 5 и б укаэанных параметров позволяет болеежестко соединены с накладными Фиксиру" точно рассчитывать несущую счно рассчитывать несущую способностьющими пластинами 10 11 р ущеими пластинами 10 и 11 и пропущеэабивных свай в песчаных и глинистыхны через верхнюю н нижнюю струбцины 5 грунтах средней плотности нз уравне-,12 и 13 соответственно с регулируния энергетического баланса:емыми тягами 14 и замком 15,Выходные сигналы от измерительно Н:К 1 Е+Ю жго механизма по кабелю 16 подаются , где 8 - вес ударной части молотарегистрирующему прибору 17 имею Зф Н - высоа падениящему блок 18 записи и воспроизведе- части молота;ния регистрируемых сигналов. Жесткое. Рр - предельная величина динамисоединение накладных Фиксирующих пла- ческих сил сопротивлениястии со сваей 19 осуществляется внегрунта;дрением в бетон анкерукяцих винтов 20.отказ сваи;Устройство работает следующим об- к - переходный коэффициент:разом. ф - энергия свободных колебанийНа свае 19 при помоЩи верхйей исваи фнижней струбцин 12 и 13 с регулиру- ю энергия ударной волны в ствс-емыми тягами 14 и замками 15 прижимаюле.щим усилием устанавливают накладные 40 Значения энергии ударной волны вФиксирующие пластины 10 и 11 между стволе, энергии свободных колебанийконсолями-держателями 5 и б, которых и отказа сваи определяются по резульпомещают в измерительный механизм,йз- татам измерениймерительный механизмприводится в ра е Ябочее положение регулировочным вин- щц- фч=2 в 8 ктом 7, изменяющим взаимное расположе- ч 4 еГ Ось О.%ох с сние телескопических штоков 1 и 2 датчика дефоРмаций, пеРед иэмеРениЯми где -масса сваи с учетом присоеди,цатчики деформаций и перемещений гра- ненной массы грунта и молота,дуируются.Жесткость упругого элемента оксимальная амплитуда свобод8 и инерционная масса 9 датчика пе- ных колебанийных колеремещений устанавливаются так,чтобыего собственная частота была в 5:б- максимальное значение отноРаа меньше частоты свободных колебаний системою свая-грунт.Щ Е - модуль упругости .ствола;, После удара молота по свае 19 рас-длина сваипрЬстраняющаяся волна сжатия в стволе Йаличие,механизма для измерения депроизводит взаимное смещение телеско- формаций и перемещений сваи обеспечипических штоков 1 и 2 1 изменяя сопро- вает повышение точности измерений итивление Фоторезистора 3, при этом учет параметров, определяющих ее несув цепи датчика деформаций возникает Й) щую способность,электрический сигнал, пропорциональный деформаций сваи (Фиг. 2) на базе Формула изобретениямежду, консолями-держателями 5 и б.При наличии сигнала в цепи датчика1. Устройство для определения передеформаций, величина которого регули- б 5 мещения сваи при ее забивке, включаю1-1Фиг 2 аказ 7674/Э 7 Тираж 713 ПодписнсЕЬЪ 1 НИИПИ илиал НПП Патент", г.ужгород, ул,Проетная шее крепежное приспособление, датчикс инерционной массой и упругим элементом регулируемой жесткости и регнст:о,:; -рукзцую аппаратуру, о т л и ч а ю ц ее с я тем, что, с целью повышенияточности измерений за счет определения величин энергии ударной волны встволе сваи и свободных колебанийсваи, датчик выполнен в виде двухполых штоков, установленных одйн вдругом, а инерционная масса и упругийэлемент выполнены,с центральными отверстиями, причем один шток снабженрегулировочным винтом и фоторезисто ром, а другой - пропушен через центральные отверстия инерционной массы и упругого элемента н снабжен дополнительным Фоторезистором.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что Фоторвзисторы связаны электрической цепьюИсточники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Еорсдавченкс С.И. Применениестказомеров в строительстве, И.,Стройиздат, 1 оЯ с, 18 - 28,2, Авторское свидетельство СССР9 244 202, кл . Е 02 П 13/06 196 8.