Устройство для моделирования динамических характеристик забивных свай

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 01 02 0 13/06 ОБРЕТ вотройл 1 а фГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И К АВТОРСМОМУ.СВИД(72) Г,М,Бадьин,и ОеП.Минаев (71) Ленинградский ордена Трудо го Красного Знамени инженерно-с тельный институт .(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ю 252933, кл. Е 02 О. 13/06, 1968.2. Авторское свидетельство СССР Й 335335кл. Е 02 0 13/06, 1970. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВА", НИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАБИВНЫХ СВАЙ, включающее основание, ра-. му, направляющее приспособление с колодками для размещения в нем модели . сваи с гидроцилиндром и пружиной, ограничйтель опускания модели свай с пружиной, молот и измерительное приспособление, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью, повышения точности и расширения диапазона исследования, устройство снабжено дроссельной системой, направляющими роликами, плоскими элементами и дополнительными обжимающими колодками и гидроцилиндрами с пружинами, направляющее приспособление выполнено в виде . вертикальных стоек, в верхней части которых установлена рама с молотом, а модель сваи выполнена из чередующихся гидроцилиндров,и плоских эле 1ментов, направляющие ролики закрепле ны на плоских элементах и гидроцилиндрах с возможностью яеремещения в стойках, при этом дроссельная система соединена с составляоцими модельсваи и колодками.1 10117Изобретение относится к строитель-ству и предназначено для определениянесущей способности забивных свай погрунту и по ее материалу.Известно устройство для моделирования динамических характеристик забивных свай, включающее станину смоделью сваи и измерительное приспособление 111.Недостатком данного устройства яв Оляется низкая точность оценки динамических характеристик сваи,Наиболее близким техническим решением к изобретению является .устройство для моделирования динамических 5характеристик забивных свай, включающее основание, раму направляющееприспобление с колодками для размещения в нем модели сваи с гидроцилиндром и пружиной, ограничитель опускания модели сваи с пружиной, молот иизмерительное приспособление21,Недостаток известного устройствазаключается в низкой точности определения величины погружения свай из-за д 5учета вязкого и упругого сопротивления грунта только в ее нижней частии силы трения с помощью одной колодки.Модель сваи, рассматриваемая кактвердое тело, не позволяет оценитьнапряженно-деформированное состояние сваи, т.е. такие динамические характеристики как, например, напряжение, деформацию, скорость и ускорениев отдельных точках и сечениях сваи,35что приводит к неправильной оценкепри проектировании реальной конструкции сваи. Цель изобретения - повышение точ 40ности и расширение диапазона исследований,Цель достигается тем, что устройство для моделирования динамическиххарактеристик забивных свай включающее основание, раму, направляющее45приспособление с колодками для размещения в нем модели сваи с гидроцилиндром и пружиной, ограничитель опускания модели сваи с пружиной, молот иизмерительное приспособление, снабжено дроссельной системой, направляющими роликами плоскими элементами идополнительными обжимающими колодками и гидроцилиндрами с пружинами,направляющее приспособление выполнено 55в виде вертикальных стоек, в верхнейчасти которых установлена рама с молотом, а модель сваи выполнена из че" редующихся гидроцилиндров и плоских элементов, направляющие ролики закреплены на плоских элементах и гидро цилиндрах с возможностью перемещения в стойках, при этом дроссельная система соединена с составляющими модель сваи и колодками.На чертеже изображено устройство, общий еид.Устройство состоит из направляющих стоек 1 с рамой 2 в которых установлена модель сваи 3 с направляющими роликами 4, Модель сваи 3 выполнена из чередующихся плоских элементов 5и гидроцилиндров 6 с поршнем 7 и регулируемым упругим элементом 8. Для ее регулирования гидроцилиндр оснащен накидной гайкой 9 с упорами 10. Каждый гидроцилиндр 6 снабжен регулируемым дросселем 11. Каждый элемент 3 снабжен обжимающими колодками 12, Колодки закреплены е направляющих стойках 2. Каждая колодка снабжена регулятором обжима 13. На модели сваи над рамой смонтирован молот 14. Под моделью сваи на фундаменте размещен ограничитель 15 ее опускания, между которым установлена пружина 16, На каждом элементе 3 установлена регистрируемая аппаратура 17. Модель сваи фиксируется в направляющих стойках 1 с помощью стопорного устройства 18 и фиксаторов 1 о, Стойки 1 и ограничитель 15 закреплены на основании 20.Устроиство работает следующим образом.Ударное воздействие молота 14 через верхний элемент сваи 3, который перемещается по роликам 4, преодолевая силу трения между колодка" ми 12, которые обеспечивают требуемое сопротивление трения по боковой поверхности, и элементом сваи, передается на поршень 7. Поршень 7 перемещается со скоростью, соответстеу ющей силе воздействия, преодолевая противодействие сжимаемой пружины 8, которая обеспечивает упругое сопротивление грунта по боковой поверх ности сваи 3 и деформирование ствола сваи, и жидкости, которая перетекает по регулируемому дросселю 11, обеспечивая вязкое сопротивление грунта. Часть энергии удара через оставшуюся под поршнем 7 жидкость и и пружину 8 передается к промежуточному элементу сваи 3; который, преодолевая силу трения между колодками 12, обеспечивающими сопротивле3 1011786ние трения по боковой поверхности,и силы трения с помощью регулятораи элементом сваи, перемещается по обжима 13, Такое регулирование учироликам 4 вниз, воздействуя на пор- тывает изменение сопротивления грун" .шень 7 гидроцилиндра 6, Поршень 7 , та по мере погружения сваиперемещается, преодолевая противо"Предложенное устройство по сравдействие сжимаемой пружины 8, кото- нению с известным обеспечивает повырая обеспечивает требуемое упругое шение точности определения величинысопротивление грунта по боковой по- погружения сваи при ударе молота поверхности сваи и деформирование ство свае. Это достигается тем, что конла сваи, и жидкости, которая обес струкция модели сваи выполнена в випечивает требуемое вязкое сопротивле де элементов сваи и расположенныминие грунта по боковой поверхности ,под ними гидроцилиндрами с поршнем.сваи 3. Часть энергии передается к Разбивка сваи нанесколько элементовчнижнему элементу сваи 3, которыи, ,дает им возможность перемещатьсяпреодолевая силу трения между колод друг. относительно друга, что имитиками 12, обеспечивающими требуемое рует волновой характер передачи Энер".сопротивление трения грунта по бо- гии удара в теле сваи. Наличие не юковои поверхности и острию сваи 3, скольких гидроцилиндров и колодоквоздействует на поршень 7. Поршень позволяет учесть распределение боко 7 перемещается вниз, преодолевая со вого сопротивления грунта вдоль, ство"противление сжимаемой пружины 8, ла сваи. Гидроцилиндры под каждымкоторая обеспечивает упругое со- элементом сваи позволяют учесть распротивление грунта по боковой поверх пределение вязкого и упругого сопро"ности и острию сваи 3, и жидкости,тивления грунта. Регулирование распре.которая обеспечивает требуемое вяз Ю деления вязкого сопротивления грункое сопротивление по боковой поверх- та достигается регулируемым дроссености и острию сваи, Оставшаяся часть лем, а упругого сопротивления " накидэнергии передается на пружину 16, поной гайкой. Наличие колодок на кажмере сжатия которой возрастаетлобо- . дом элементе сваи позволяет учестьвое сопротивление перемещению модели З 0 распределение сопротивления трениясваи. Вся модель перемещается вниз, грунта. Регулирование сопротивлениячто имитирует отказ сваи. Когда уси- трения грунта достигается с помощьюлие в пружине 16 превысит усилие воз- регулятора обжима. С помощью регулядействия, модель сваи начнет двигать- тора обжима колодки, накидной гайки, ся вверх и зафиксируется в своем пер- и регулируемого дросселя возможно33воначальном состоянии с помощью .сто- также изменение распределения сопропорного устройства 18 и фиксаторов тивления грунта по мере погружения19, В промежутке времени процесса сваи. С помощью накидной гайки возможударного воздействия фиксируется пе- но регулирование сжатия ствола сваи.ремещение отдельных элементов сваи40Представление модели сваи в виде3 с помощью регистрационной аппара- нескольких элементов дает возможностьтуры 17, что дает информацию о дина с помощью регистрирующей аппаратуры,мических параметрах отдельных частей которая располагается на каждом элесваи во время удара. При последую"менте сваи, получить их относительщем ударе возможно регулирование ные смещенияположительные и отрица 45упругого сопротивления грунта и сжа тельные) за время удара,что дает интие ствола сваи с помощью накидной формацию о деформациях ствола сваи,гайки 9, вязкого сопротивления по" а следовательно, и напряжениях в разсредством регулируемого дросселя И личных сечениях сваи,1011786 Л.Бокшан Корре ираж 671Государственного комителам изобретений и открытИосква, Ж, Раушская Подписн та СССРфд. М 5 лиал ППП ",Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Составитель РЯогосРедактор М,Дылын Техред А.Ач аказ 2707/37 ВНИИ по 1130