УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВЫХ ОСНОВАНИЙ МАЛОМАСШТАБНЫМИ МОДЕЛЯМИ ФУНДАМЕНТОВ
INSTALLATION FOR TESTING OF SOIL BASES BY FOUNDATION SMALL-SCALE MODELS

Изобретение относится к области строительства и предназначено для исследования деформированного состояния грунтовых оснований при нагружении маломасштабными моделями фундаментов и получения данных, необходимых для дальнейшего моделирования работы трехмерной системы «фундамент - грунтовое основание» в программно-вычислительных комплексах с использованием значений перемещений фиксированных точек в грунтовом основании по двум взаимно перпендикулярным плоскостям, совпадающим с главными осями симметрии модели фундамента или его отдельного конструктивного элемента.
Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому является установка для испытания прочности дорожных одежд и грунтовых оснований [RU 2338827 C1, МПК6 Е01С 23/07, опубл. 20.11.2008], содержащая грунтовый канал с дорожной одеждой, гидравлический или механический домкрат с динамометром, круглый жесткий штамп, индикаторы и упорную балку. Для проведения испытаний грунтовый канал разделен на отсеки, каждый из которых заполнен определенным типом грунта, поверх которого устроены дорожные одежды. По боковым сторонам канала размещены анкерные стойки, к которым закреплены направляющие для перемещения упорной балки над грунтовым основанием или дорожной одеждой.
Основные недостатки данной установки следующие:
1. Конструкция грунтового канала не позволяет проводить исследования деформированного состояния грунтового основания при нагружении маломасштабными моделями фундаментов;
2. Конструкция установки не позволяет осуществлять визуальный контроль за перемещением фиксированных точек грунтового основания в процессе нагружения маломасштабных моделей фундаментов.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка конструкции установки, устраняющей выявленные недостатки известного технического решения и позволяющей получать данные для дальнейшего моделирования работы трехмерной системы «фундамент - грунтовое основание» в программно-вычислительных комплексах с использованием значений перемещений фиксированных точек в грунтовом основании по двум взаимно перпендикулярным плоскостям, совпадающим с главными осями симметрии модели фундамента или его отдельного конструктивного элемента.
Технический результат изобретения состоит в разработке новой конструкции установки для испытания грунтовых оснований маломасштабными моделями фундаментов на вдавливающую нагрузку с целью исследования их деформированного состояния путем визуального наблюдения за перемещениями фиксированных точек в грунтовом основании через прозрачные угловые вертикальные стенки рабочего прямоугольного лотка, усиленные обрамляющими металлическими элементами в процессе нагружения маломасштабных моделей фундаментов.
Требуемый технический результат достигается за счет конструктивных элементов предлагаемой установки для испытаний. Установка состоит из рабочего лотка в форме параллелепипеда, с двумя угловыми прозрачными стенками, выполненными из утолщенного стекла, с обрамляющими металлическими элементами. В верхней и средней частях рабочего лотка (в месте максимальных давлений) стенки усилены горизонтальными поясами из швеллеров. Вдавливающая нагрузка на маломасштабную модель фундамента передается при помощи гидравлического домкрата и упорной балки, перемещающейся вдоль горизонтальных направляющих. Значение вдавливающей нагрузки фиксируется при помощи динамометра. Так же конструкция установки предусматривает закрепление прогибомеров для дополнительного контроля измерения величины перемещений фиксированных точек в грунтовом массиве, а также перемещений модели фундамента путем их установки на неподвижную реперную систему. В целях обеспечения необходимой точности определения вертикальных перемещений модели фундамента реперная система не связана с элементами конструкций лотка, участвующих в нагружении модели фундамента.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен главный вид на установку,
На фиг. 2 - вид сбоку на установку;
Рабочий лоток выполнен в форме параллелепипеда 1, с двумя угловыми прозрачными стенками 2 из утолщенного стекла с обрамляющими металлическими элементами 3, в верхней и средней частях рабочего лотка 1 стенки усилены горизонтальными поясами из швеллеров 4, вдавливающая нагрузка на маломасштабную модель фундамента 5 передается при помощи гидравлического домкрата 6 и упорной балки 7, перемещающейся вдоль горизонтальных направляющих 8, значение вдавливающей нагрузки фиксируется при помощи динамометра 9, для дополнительного контроля измерения величины перемещений фиксированных точек в грунтовом массиве, а также перемещений модели фундамента 5 на рабочий лоток 1 закрепляется неподвижная реперная система 10, на которой устанавливаются прогибомеры 11.