SU1283291A1 - Rack for testing pile driving equipment - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области строительства. Целью изобретени   вл етс  повьшение достоверности моделировани  сопротивлени  грунта внедрению в него сваи, расширение технологических возможностей стенда и уменьшение трудоемкости наладочныхработ в процессе испытани  Стенд содержит фундамент 5, размещенные на нем раму 1 с упругими элементами 6 и обжимающими колодками 4, ограничитель 15, стержни 11. В колодках 4 установлена модель сваи с молотом 3, выполненна  в виде гидроцилиндраThis invention relates to the field of construction. The aim of the invention is to increase the reliability of modeling soil resistance to the introduction of piles into it, expanding the technological capabilities of the stand and reducing the labor intensity of the adjustment works during the testing process. The stand contains a foundation 5, the frame 1 with elastic elements 6 and crimping pads 4, stop 15, rods 11. In the pads 4 installed model piles with a hammer 3, made in the form of a hydraulic cylinder

Description

- -

ЛL

$5ч т . Ni  $ 5h tons Ni

2, в поршне 7 которого смонтирован обратный клапан 8. На ограничителе 15 внутри пружины 10 установлен дополнительный гидроцилиндр 14 со штоком 16, которьй св зан с нижним торцом модели сваи через разъемное соединение . Полости дополнительного гидроцилиндра 14 соединены с гидросистемой , имеющей запорную арматуру и из12, in the piston 7 of which a check valve 8 is mounted. On the restrictor 15 inside the spring 10 an additional hydraulic cylinder 14 is installed with a stem 16, which is connected to the bottom end of the pile model via a plug-in connection. The cavities of the additional hydraulic cylinder 14 are connected to the hydraulic system having shut-off valves and from1

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано при исследовании совместной работы динамических средств и сваи с грунтовым основанием.The invention relates to the construction and can be used in the study of the joint operation of dynamic means and piles with a soil foundation.

Цель изобретени  - повьппение достоверности моделировани  сопротивлени  грунта внедрению в него сваи, расширение технологических возможностей стенда и уменьшение трудоемкости наладочнйх работ в процессе испытаний .The purpose of the invention is to increase the reliability of modeling soil resistance to the introduction of piles into it, expanding the technological capabilities of the stand and reducing the complexity of the adjustment work during the testing process.

На чертеже изображена схема стенда .The drawing shows the scheme of the stand.

Стенд дл  исследовани  сваебойного оборудовани  содержит раму 1, на которой установлена модель сваи в виде гидроцилиндра 2 со смонтирован . ным на ней молотом 3 и обжимающие сваю фрикционные колодки 4.The bench for the study of piling equipment contains a frame 1 on which a model of a pile in the form of a hydraulic cylinder 2 with a mounted is installed. hammer on it 3 and friction pads crimping the pile 4.

Рама 1 опираетс  на фундамент 5 через опорные упругие элементы 6. Гидроцилиндр 2 имеет поршень 7, в котором смонтирован обратньй клапанThe frame 1 rests on the foundation 5 through the supporting elastic elements 6. The hydraulic cylinder 2 has a piston 7, in which the check valve is mounted

8.Под поршнем 7 размещена пружина8. Under the piston 7 there is a spring.

9.Под гидроцилиндром 2 установлена пружина 10.9. Under the hydraulic cylinder 2 installed spring 10.

Дл  ограничени  перемещени  рамы 1 вверх на фундаменте 5 закреплены направл ющие стержни 11, проход щие через отверсти  12 в раме 1, в верхней части которых размещены регулировочные гайки 13, предназначенные дл  ограничени  высотного положени  рамы 1 относительно фундамента.To restrict the movement of the frame 1 upward on the foundation 5, guide rods 11 are fixed, passing through the holes 12 in the frame 1, in the upper part of which are placed the adjusting nuts 13, designed to limit the height position of the frame 1 relative to the foundation.

Между фундаментом 5 и гидроцилиндром 2 размещен дополнительно гидроцилиндр 14 таким образом, что его цилиндр опираетс  на ограничитель 15 фундамента 5, а шток 16 через разъемное соединение 17 св зан с гидроцимерительные приборы. Обжимающие фрикционные колодки 4 предназначены дл  имитации силы бокового трени  сваи о грунт при ее внедрении. При взаимодействии модели сваи с пружиной 10 по мере сжати  последней возрастает упругое и лобовое сопротивление перемещени  модели сваи. 1 ил.Between the foundation 5 and the hydraulic cylinder 2, an additional hydraulic cylinder 14 is placed so that its cylinder rests on the stopper 15 of the foundation 5, and the rod 16 through the detachable connection 17 is connected with the hydraulic measuring devices. Crimping friction pads 4 are designed to simulate the lateral friction of the pile on the ground during its implementation. When the model of the pile interacts with the spring 10, as the latter compresses, the elastic and drag resistance of the model of the pile increases. 1 il.

5five

00

5five

аbut

5five

00

линдром 2 модели сваи. Пружина 10 имеет высоту, превышающую высоту гидроцилиндра 14. Последний выполнен со сплошным поршнем, а его верхн   и нижн   полости, раздел емые этим поршнем, соединены друг с другом через последовательно расположенные проходной регулирующий вентиль 18 и регулируемый дроссель 19. Параллельно дросселю 19 установлен обратный клапан 20, пропускающий жидкость лишь при ее перетекании из верхней полости в нижнюю. Через за- порно-регулирукдцие устройства любого типа, например через проходные регулирующие вентили 2 и 22, верхн   полость гидроцилиндра 14 может быть соединена со сливной магистралью гидравлической системы управлени , а нижн   полость - с напорной магистралью. .Дл  обеспечени  получени  информации при тарировке силой сухого кулоновского трени  установлен манометр 23.lindrom 2 model piles. The spring 10 has a height greater than the height of the hydraulic cylinder 14. The latter is made with a solid piston, and its upper and lower cavities, separated by this piston, are connected to each other through successive pass-through control valve 18 and adjustable throttle 19. Parallel to the throttle 19 is a non-return valve 20, which allows liquid only when it flows from the upper cavity to the lower one. Through the adjusting device of any type, for example, through regulating valves 2 and 22, the upper cavity of the hydraulic cylinder 14 can be connected to the drain line of the hydraulic control system, and the lower cavity to the pressure line. A pressure gauge 23 is installed to ensure that information is obtained when calibrating with the dry Coulomb friction force.

Стенд работает следующим образом.The stand works as follows.

Силовое воздействие сваебойного снар да 3 передаетс  на поршень 7. При этом обратный клапан 8 закрыва- етс , а поршень 7 перемещаетс  со скоростью, соответствующей силе воздействи  и величине прохоДных сечений , специально сделанных с целью дросселировани  отверстий в поршне, преодолева  при этом противодействие пружины 9. Часть энергии через оставшуюс  под поршнем 7 жидкость и пружину 9 передаетс  на корпусThe force action of the pile driver 3 is transmitted to the piston 7. At the same time, the check valve 8 closes and the piston 7 moves at a speed corresponding to the force of the impact and the size of the flow sections specially made to throttle the holes in the piston, overcoming the resistance of the spring 9 A portion of the energy through the fluid remaining under the piston 7 and the spring 9 is transferred to the housing.

СWITH

гидроцилиндра 2. При этом сначала за счет деформировани  опорных упругих элементов 6 происходит опус- кание рамы 1 вниз до упора. Если вthe hydraulic cylinders 2. In this case, first, due to the deformation of the supporting elastic elements 6, the frame 1 is lowered down to the stop. If in

это врем  включена в работу дроссе- льна  система, св занна  с гидроцилиндром 14, то одновременно действует и сила в зкого сопротивлени , обусловленна  перемещением штока 16 на величину перемещени  рамы 1 вместе с гидроцилиндром 2. Затем после прз- одолени  силы трени  между колодками 4 и гидроцилиндром 2 происходит соответствующее перемещение корпуса этого гидроцилиндра вниз, что имитирует стказ сваи. В это врем  на величину перемещени  корпуса гидроцилиндра 2 и с той же скоростью перемещаетс  вниз шток 1Ъ гидроцилиндра 14.Ее- ли при этом вентили. 21 и 22 закрыты, а вентиль 18 открыт, то вытесн ема  из нижней полости жидкость закрывает обратный клапан 20 и перетекает в вехнюю полость гидроцилиндра 14 через дроссель 19, обеспечива  установленное в зкое сопротивление движению сваи. При полном открытии дроссел  19 или при открытии вентил  21 в зкое сопротивление не создаетс . При движении сваебойного молота 3 вверх поршень 7 разгружаетс , рама 1 под действием опорных упругих элементов 6, а поршень 7 под действием пружины 9 возвращаютс  в исходное положение . Обратный клапан 8 открываетс  и вытесненна  ранее жидкость через отверстие в поршне перетекает в под- поршневую полость, не оказыва  в зкого сопротивлени . Поршень гидроцилиндра 14 при этом также перемещаетс  вверх на величину перемещени  рамы 1 при ее возвращении в исходное положение (до упора в гайке 13). Обратный клапан 20 открываетс  и жидкость из верхней полости в нижнюю перетекает, мину  дроссель 19, т.е. без оказани  сопротивлени  в зкого трени .Since this time is included in the operation of the throttle system associated with the hydraulic cylinder 14, a viscous force acts simultaneously, caused by the displacement of the rod 16 by the amount of movement of the frame 1 together with the hydraulic cylinder 2. Then after applying the friction force between the pads 4 and the hydraulic cylinder 2 is the corresponding movement of the housing of this hydraulic cylinder down, which simulates the story of the pile. At this time, the rod 1b of the hydraulic cylinder 14 moves downwards by the amount of movement of the cylinder body 2 and at the same speed. The valves are at the same time. 21 and 22 are closed, and the valve 18 is open, the fluid is displaced from the lower cavity and closes the check valve 20 and flows into the upper cavity of the hydraulic cylinder 14 through the throttle 19, providing the specified viscous resistance to the movement of the pile. When the throttle 19 is fully opened or the valve 21 is opened, no viscous resistance is created. When the pile hammer 3 moves upwards, the piston 7 is unloaded, the frame 1 under the action of the supporting elastic elements 6, and the piston 7 under the action of the spring 9 returns to its original position. The check valve 8 opens and the previously displaced fluid through the hole in the piston flows into the sub-piston cavity without any viscous resistance. In this case, the piston of the hydraulic cylinder 14 also moves upwards by the amount of movement of the frame 1 when it returns to its initial position (as far as it stops in the nut 13). The check valve 20 opens and the liquid flows from the upper cavity to the lower one, the choke 19, i.e. without viscous friction resistance.

При взаимодействии гидроцилиндра 2 с пружиной 10 по мере сжати  пос- ледней возрастают упругое и лобовое сопротивлени  перемещению гидроцилиндра 2.When the hydraulic cylinder 2 interacts with the spring 10, as the latter compresses, the elastic and frontal resistance to movement of the hydraulic cylinder 2 increases.

При завершении цикла исследований дл  перевода установки в исходное положение гидроцилиндр 14 используетс  как гидродомкрат. Дл  этого вентиль 18 закрываетс , а вентили 21 и 22 открываютс . Шток 16 выдвигаетс , действу  при этом на корпус гидрецилиндра 2. Поскольку при этом рама 1 упираетс  в ограничитеOAt the end of the research cycle, the hydraulic cylinder 14 is used as a hydraulic jack to reset the installation to its initial position. For this, valve 18 is closed, and valves 21 and 22 are opened. The rod 16 extends, acting on the housing of the hydraulic cylinder 2. As this, frame 1 abuts against

0 0

льные гайки 13, при дocтliжeнии домкратом силы давлени , несколько превосход щей величину силы бокового трени  между корпусом гидроцилиндра 2 и фрикционными колодками 4 и силы давлени  массы сваебойного молота 3, гидроцилиндр 2 вместе с установленным на нем сваебойным молотом 3 перемещаетс  вверх относительна рамы 1 до достижени  исходного положени  .The flax nuts 13, when the pressure is pressed by the jack, are somewhat superior to the lateral friction force between the cylinder of the hydraulic cylinder 2 and the friction pads 4 and the pressure of the hammer pile 3 mass, the hydraulic cylinder 2 together with the pile hammer 3 installed on it moves upwards relative frame 1 until reaching reference position.

Наличие манометра 23 позвол ет определ ть величину давлени , развиваемого в нижней полости гидроцилиндра 14, благодар  чему можно по имеющему место давлению в этой полости в момент начала движени  гидроцилиндра 2 относительно фрикционных колодок 4 определ ть или устанавливать с помощью изменени  силы прижати  этих колодок к корпусу гидроцилнндра 2 величину имитируемой силы трени  сваи о грунт.The presence of the pressure gauge 23 makes it possible to determine the amount of pressure developed in the lower cavity of the hydraulic cylinder 14, so that the pressure in this cavity at the moment the hydraulic cylinder 2 begins to move relative to the friction pads 4 can be determined or set by changing the pressing force of these pads to the body Hydrocylindra 2 the value of the simulated force of friction of the pile on the ground.

Таким образом, стенд позвол ет с максимальным приближением к натурным услови м моделировать все действующие на сваю составл ющие сил сопротивлени , оказываемых грунтом в процессе ее внедрени , позвол ет измен ть составл ющие силы общего сопротивлени  в широком диапазоне значений, в том числе и в процессе испытаний. Благодар  этому и простоте эксплуатации, он позвол ет значительно повысить качество испытаний при одновременном уменьшении трудоемкости работ.Thus, the bench allows, with a maximum approximation to the natural conditions, to simulate all the components of the resistance forces acting on the pile, provided by the soil during its implementation, allows the components of the total resistance to change in a wide range of values, including tests. Due to this and ease of operation, it allows to significantly improve the quality of tests while reducing the labor intensity of work.

5five

00

5five

20 20

Claims (1)

40 Формула изобретени 40 claims Стенд дл  исследовани  сваебойного оборудовани , включающий фундамент , размещенные на нем раму с упругими элементами и обжимающими колодками и ограничитель с пружиной, модель сваи с молотом, выполненнуюStand for the study of pile equipment, including a foundation, a frame placed on it with elastic elements and crimping pads and a stop with a spring, a model of a pile with a hammer, made в виде гидроцилиндра, в поршне которого смонтирован обратный клапан,и установленную в обжимающих колодках рамы, отличающийс  тем, что с целью повьш1ени  достоверности моделировани  сопротивлени  грунта внедрению в него сваи, расширени  технологических возможностей стенда и уменьшени  трудоемкости наладочных работ в процессе испытаний, стенд снабжен стержн ми дл  ограничени  перемещени  рамы, дополнитель512832916in the form of a hydraulic cylinder, in the piston of which a check valve is mounted, and installed in frame crimping pads, characterized in that in order to increase the reliability of modeling the resistance of the soil to the penetration of a pile into it, expanding the technological capabilities of the stand and reducing the labor intensity of the adjustment work during the testing MI to limit frame movement, optional 512832916 ным гидроцилиндром с разъемным сое- фундамента и разъемным соединитель- динительным элементом на его штоке ным элементом контактирует с нижним и гидросистемой с запорной армату- торцом модели сваи, а полости допол- рой, при этом дополнительный гидро- нительного гидроцилиндра соединены ЦИЛИНДР размещен на ограничителе с гидросистемой.a hydraulic cylinder with a detachable component and a detachable connecting element on its rod element is in contact with the lower and hydraulic system with a stop valve of the pile model, and the cavity is supplemented, while the additional hydraulic cylinder is connected with a CYLINDER located on the limiter with hydraulic system.