Установка для испытания свай статической вдавливающей нагрузкой с применением анкерных свай

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области строительства и может быть использована для испытания свайных фундаментов статической нагрузкой.
Технический уровень
Из уровня техники известно устройство для статических испытаний свай (патент RU 156920 опубл. 20.11.2015), включающее гидравлический домкрат, определитель перемещений с измерительными приборами, упорную крестообразную платформу, каждый конец которой установлен между двух шнековых опор, посредством связанных с последними поперечинами, упорная крестообразная платформа выполнена плоской, в торцах которой выполнены прорези, шнековая опора выполнена разъемной и состоит из шнека и тяги, при этом нижняя часть тяги имеет сквозное боковое отверстие для соединения со шнеком пальцем, поперечины выполнены с прорезями на концах и отверстием в центре, а определитель перемещений с измерительными приборами крепится на боковой поверхности испытываемой сваи, при этом крестообразная платформа фиксируется на двенадцати шнековых опорах.
Недостатком устройства, описанного выше, является применение крестообразной платформы, имеющей значительное развитие длины в двух ортогональных направлениях, ограничение максимального количества шнеков - 12 шт., неудобство монтажа и необходимость применения тяг значительной площади сечения для обеспечения требования устойчивости системы «платформа-тяжи» при монтаже установки.
Также известна установка для статических испытаний свай с гидравлическим домкратом, системой балок и анкерными сваями (Петухов, А.А. Совершенствование способа устройства инъекционных свай в слабых глинистых грунтах для условий реконструкции зданий: дисс. канд. техн. наук. Томск, 2006. - 192 с.), состоящая из главной балки, распределительных балок, скрепляющей системы для балок из упорных пластин и болтов, анкерных свай, соединительного устройства свай с системой балок, устройства для нагружения - гидравлического домкрата, ручного насоса для создания давления в системе «насос-шланги-домкрат», реперной системы с измерительными приборами.
Данная установка позволяет выполнять испытание свайных фундаментов на действие статической нагрузки путем создания давления на испытываемую сваю с помощью гидравлического домкрата и главной балки, соединенной с анкерными сваями через распределительные балки, упорные пластины и болты. При этом конструкция установки предполагает инвариантность ее исполнения: в зависимости от гидрогеологических условий испытание сваи может выполняться с использованием 4, 8, 12 и т.д. шнеков. Однако данная установка имеет несколько недостатков в техническом решении узла крепления распределительных балок с главной через систему пластин и болтов. Во-первых, такое решение подразумевает четкое расположение анкерных свай по длине главной балки в местах отсутствия поперечных ребер, во-вторых, большое количество крепежных элементов увеличивает трудоемкость монтажа установки, снижая при этом надежность соединения главной балки.
Наиболее близким известным устройством является установка для статического испытания свай с использованием анкерных свай (патент RU 180952 опубл. 02.07.2018), состоящая из испытываемой сваи, на которую установлен гидравлический домкрат, подключенный к насосной станции, главной балки, смонтированной на распределительные траверсы и соединенной с ними при помощи упорных траверс, тяжей и гаек, а также анкерных свай, количество которых подбирается в зависимости от требуемого уровня нагружения и гидрогеологических условий застраиваемой площадки. Измерение перемещений испытываемой сваи выполняется при помощи реперной системы с измерительными приборами.
Данная установка позволяет выполнять испытание свайных фундаментов на действие статической нагрузки путем создания давления на испытываемую сваю с помощью гидравлического домкрата и главной балки, соединенной с анкерными сваями через распределительные балки, упорные пластины и болты. При этом конструкция установки предполагает инвариантность ее исполнения: в зависимости от гидрогеологических условий испытание сваи может выполняться с использованием 4, 8, 12 и т.д. шнеков.
Однако распределение функций траверс на распределительные и опорные вызывает необходимость использования большого количества элементов установки и увеличивает трудоемкость сборки установки.
Сущность полезной модели
Настоящая полезная модель решает задачу создания установки для испытания свай, позволяющей уменьшить трудоемкость при испытаниях. При этом расширяется арсенал технических средств, упрощается конструкция и уменьшается материалоемкость.
Для решения этой задачи и достижения указанного технического результата в настоящей полезной модели предложена установка для испытания свай, включающая главную балку с установленными на ней распределительными траверсами и тяжи.
Особенность заявляемой полезной модели состоит в том, что главная балка установлена в проектное положение над испытываемой сваей с обеспечением заданной высоты на монтажные блоки, при этом распределительные траверсы соединены с анкерными сваями с помощью тяжей, установленных на анкерные сваи.
Передача нагрузки на главную балку осуществляется через тяжи, установленные непосредственно на анкерные сваи. Монтажные блоки выполняют роль опорных траверс и обеспечивают установку главной балки в проектное положение над испытываемой сваей с заданной высоты.
Авторами и заявителями не выявлены из уровня техники технические решения, содержащие совокупность всех заявляемых признаков и характеризующие полезную модель, что подтверждает ее новизну.
Полезная модель установки пояснена чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид установки для испытания свай статической нагрузкой с использованием анкерных свай, фиг. 2 - вид установки сбоку.
Осуществление полезной модели
Установка включает главную балку 1, смонтированную на монтажные блоки 2, распределительные траверсы 3 и 4, соединенные напрямую с помощью тяжей 5 и гаек 6 с анкерными сваями 7. На испытываемую сваю 8 установлен гидравлический домкрат 9, подключенный к насосной станции 10. Количество анкерных свай 7 подбирается в зависимости от требуемого уровня нагружения и гидрогеологических условий застраиваемой площадки. Измерение перемещений испытываемой сваи 8 выполняется при помощи реперной системы 11 с измерительными приборами.
Работа установки для испытания свай статической нагрузкой с использованием анкерных свай осуществляется в следующей последовательности: в непосредственной близости к испытываемой свае 8 на требуемом от нее расстоянии намечаются места расположения анкерных свай 7 с последующим их погружением, затем при помощи монтажных блоков 2 на требуемой высоте устанавливается главная балка 1, центр которой строго ориентируется над испытываемой сваей 8 и установленным на ней гидравлическим домкратом 9. Поверх главной балки 1 устанавливаются распределительные траверсы 3 и 4, которые соединяются с анкерными сваями 8 при помощи тяжей 5 и гаек 6. В завершение монтажа установки устанавливается реперная система 11 с измерительными приборами. Нагружение конструкции поэтапно ступенями происходит посредством задания давления гидравлическим домкратом 9, подключенным к насосной станции 10.
Распределительные траверсы 3, 4 рассчитаны на включение двух или четырех анкерных свай 7, что позволяет выполнять различные варианты компоновки схем установки анкерных свай 7, придает большую универсальность предлагаемой установки и маневренность выполнения испытаний при стесненных условиях.
Полезная модель промышленно применима, поскольку ее можно многократно реализовать с достижением указанного технического результата.