Опубликовано Как утеплить колодец, сделанный из бетонных колец: инструкция
Снабжение дачного участка водой является главным составляющим для удобного там проживания в любое время года. На территории частного селения, где отсутствует централизованная водоподача, владельцы домов возводят колодцы. С наступлением холодов, чтобы вода не замерзла, стоит подумать, как утеплить колодец.
Методы утепления
Для чего же необходимо утепление гидротехнических сооружений? В первую очередь — для сохранения стойкой теплопроводности
Если условия проживания в загородных владениях постоянные, утеплять колодец не стоит. Перед наступлением морозов потребуется выкачать воду из скважины, накрыть ее крышкой и сверху засыпать слоем лиственницы или укрыть полиэтиленовой пленкой.
Но тем, кто имеет колодец на дачной территории с постоянным условием проживания, следует выбрать один из способов, как утеплить колодец. Приведем несколько вариантов.
Кессон
Сооружение бетонное, железное или пластиковое. Монтаж проводится на поверхности шахты колодца.
Кессон может иметь четырехугольную или круглую форму и часто устанавливается как последний составляющий элемент к скважине в виде дополнительной конструкции поверх бетонных колец. Наилучшее утепление проводится с установкой кессона с поочередной укладкой утеплителя на основе керамзита или мелкой щебенки.
Утепление ж/б колец
Гидроизоляция керамзитным материалом осуществляется таким методом: первое — выкапывается яма по периметру колодца 2 метра в глубину и 70-80 см в ширину. Яма закидывается гравийной фракцией или керамзитом.
Второе — утеплительный материал засыпается не почвенным слоем, а керамзитом, после чего верхнюю часть заливают бетоном.
Декоративный колодец и подвесная крышка
Чтобы надежно утеплить скважину, можно соорудить деревянную избушку, которая послужит не только утеплением, но и внешне украсит колодец. Чтобы самостоятельно создать такую избушку потребуется создать неглубокий фундамент, на который поставить конструкцию. Если имеется лишний материал, домик можно сделать широким для хранения дачного инвентаря.
Простой способ утепления колодца на зиму – подвесная крышка. Она состоит из аккумулятивного материала, который не пропускает поток холодного воздуха внутрь шахты. Монтаж проводится на глубине, не касаясь воды, с учетом нахождения выше уровня промерзания грунта или на одном показателе с ним.
Крышка на колодец своими руками
Чтобы создать крышку, которая бы сохранила воду в скважине в своем привычном состоянии, самостоятельно, потребуются такие действия:
Провести замер железобетонных колец и вырезать два листа фанеры с соответствием их диаметра. Одну часть листа покрыть краской и завернуть в целлофан. Это необходимо для защиты фанеры от грибка.
Внутри скважины монтируют подвесы. Для упрощения рабочего процесса нужно сделать так, чтобы встраиваемое место совпало с отверстиями в кольцах.
Сверху панели кладется утеплитель. Для таких целей применяют любой материал кроме стекловолокна. Данный материал не рекомендован из-за высоко риска попадания мелких частиц в воду.
Второй фанерный лист обволакивают полиэстироловым материалом и так же укладывают в скважину.
Поверхность всей крышки необходимо обволочь целлофаном и зафиксировать, чтобы ее не снесло ветром.
Если выбран в качестве утеплителя этого рода метод, владельцам участка стоит позаботиться о вентиляторной установке: для этого нужно встроить в верхнюю часть панели трубу из пластика или стали.
Утепление при застройке
Неплохой гидроизоляцией послужит гигроскопичный материал на основе пенополиуретана. Им можно воспользоваться в период первоначальной стадии закладки ж/б колец. Перед монтажом конструкции каждое кольцо обволакивается данным материалом в несколько слоев. После их устанавливают и застилают рубероидным полотном. Сверху конструкция присыпается керамзитом или щебенкой.
Следует помнить одно: чем качественнее вы сделаете утеплитель для колодца, тем больше вероятность того, что зимой вода в нем не перемерзнет.
Особенности правильного утепления кессона
Вопросом, как утеплить кессон на зиму, задаются практически все владельцы скважин, так как от правильного утепления кессона зависит непрерывное водоснабжение жилья в зимний период. Кроме того, замерзание воды в скважине может стать причиной разрушения системы водоснабжения в целом.
Какие аспекты необходимо учитывать при утеплении скважины?
Теплоизоляционные работы должны быть направлены на герметизацию скважины и системы водоснабжения.
Правильное утепление скважины напрямую зависит от климата местности, в качестве термоизоляционных материалов и уровня грунтовых вод, так как теплоизоляционные работы будут направлены в первую очередь на герметизацию скважины и системы водоснабжения.
Что касается утепления трубопровода, то об этом следует позаботиться еще на этапе монтажа водопровода.
Следует учесть тот факт, что трубы не нуждаются в дополнительном утеплении только в том случае, если они прокладываются на глубине более 0,5 метра. Если глубина прокладки водопровода меньше 0,5 метра, то следует дополнительно произвести их теплоизоляцию.
Решить проблему с перемерзанием воды в водопроводной системе, выходом из строя насосного оборудования и автоматических систем призван кессон.
Свойства и назначение кессона
Сам по себе кессон используется не только для размещения насосного оборудования, фильтров и автоматических систем управления подачей воды, но также защищает скважину от замерзания в зимний период.
Кессон показано устанавливать абсолютно для всех скважин, исключением являются только такие, которые расположены в непосредственной близости от отапливаемого помещения и надежно защищены от перемерзания.
По форме кессоны могут быть квадратными, круглыми или прямоугольными, в качестве материала для кессона применяется железобетон, пластик и металл.
Выбор теплоизолятора для утепления кессона
В зависимости от климатических условий, а также от материала, из которого изготовлен кессон, осуществляют выбор оптимального термоизолятора.
В зависимости от климатических условий, а также от материала, из которого изготовлен кессон, осуществляют выбор оптимального термоизолятора.
Для кессонов, изготовленных из железобетонных колец, чаще всего применяют органические утеплители, такие как опилки, сухие листья, торф, камыш, солому и другие.
Для пластиковых и металлических кессонов используют стекловату, полистирол, минеральную вату, пенополиуретан, базальтовую вату и другие термоизоляторы.
Следует помнить о том, что толщина теплоизоляционного слоя должна быть не меньше 30 сантиметров. При утеплении между кессоном и теплоизоляционным слоем необходимо организовать вентиляционный зазор
Натуральные, минеральные и полимерные утеплители идеально подходят для утепления кессонов, оборудованных электронасосом, так как способны защитить оборудование от перемерзания.
Технология утепления железобетонного кессона
Между кессоном и теплоизоляционным слоем необходимо оставить вентиляционный зазор, шириною в 3-4 сантиметра.
Как правило, кессон, выполненный из железобетона, имеет круглое сечение, так как в качестве материала для его возведения используются железобетонные колодезные кольца.
Так как сама толщина железобетонного кессона составляет от 5 до 10 сантиметров, при эксплуатировании такой скважины в условиях мягкого климата кессон можно не утеплять. Для железобетонных кессонов применяют натуральные утеплители, среди которых наибольшее распространение получили опилки.
Между кессоном и теплоизоляционным слоем необходимо оставить вентиляционный зазор, шириною в 3-4 сантиметра. Вентиляционный зазор улучшит теплоизоляцию кессона и повысить морозостойкость скважины в целом.
Для обеспечения вентиляционного зазора вокруг кессона на требуемом расстоянии необходимо осуществить монтаж каркаса. При утеплении кессона опилками в качестве каркаса используют армированную сетку./87d272bfa057352.s.siteapi.org/img/f243f87786998c0b546415ee1d82763ecb239281.jpg)
Пространство между каркасом и землей, окружающей, кессон, засыпают опилками. Сверху кессон накрывают крышкой, которая защищает утеплитель от воздействия внешних разрушающих факторов.
Технология утепления пластикового кессона
В качестве термоизолятора для пластиковых кессонов можно использовать минеральные утеплители.
В конструкции пластиковых кессонов, как правило, предусмотрены специальные полочки, предназначенные для укладки утеплителя. В качестве термоизолятора для пластиковых кессонов можно использовать минеральные утеплители, а также термоизоляторы на основе полимеров.
Укладку утеплителя осуществляют в предусмотренные для этого полочки, если же таких полочек нет, то при использовании минеральной, базальтовой и стекловаты утеплитель фиксируют вокруг кессона при помощи специальной прокаленной проволоки. Также как и железобетонный, пластиковый кессон закрывается сверху крышкой.
Технология утепления металлического кессона
Теплоизоляционные материалы крепятся вокруг кессона путем обвязки конструкции.
Конструкция металлического кессона не предусматривает наличия специальных полок, предназначенных для укладки утеплителя, следовательно, монтировать теплоизоляционный слой необходимо на некотором расстоянии от кессона, чтобы обеспечить вентиляционный зазор между кессоном и теплоизоляционным слоем.
Теплоизоляционные материалы крепятся вокруг кессона путем обвязки конструкции специальной прокаленной проволокой. Сверху кессон закрывается крышкой, защищающей утеплитель от внешнего воздействия разрушающих факторов, а сам кессон от засорения.
Утепление кессонов пенополиуретаном
Пенополиуретан создает с поверхностью кессона двойной монолит, что обеспечивает большую жесткость конструкции.
Оптимальным термоизолятором для кессонов является пенополиуретан, так как теплоизолятор имеет высокую адгезию, что обеспечивает ему надежную сцепку с любой поверхностью. Благодаря свойствам утеплителя, пенополиуретановый термоизоляционный слой не нуждается в устройстве вентиляционного зазора, так как воздух свободно циркулирует в теплоизоляционном слое.
При утеплении кессона пенополиуретаном нет необходимости делать 30-сантиметровый теплоизоляционный слой, так как энергоэффективность пенополиуретана является намного выше, чем у минеральных и органических утеплителей, следовательно, 3-4-сантиметрового пенополиуретанового слоя будет достаточно для надежной теплоизоляции скважины.
Пенополиуретан создает с поверхностью кессона двойной монолит, что обеспечивает большую жесткость конструкции. Методы использования пенополиуретана смотрите на старничке «Утепление различных промышленных объектов при помощи ППУ». Целесообразным является применение пенополиуретана для утепления металлических и пластиковых кессонов.
Проходка бетонного кессона – технический справочник
Последнее обновление: вс, 03 апреля 2022 г. | Инженерный справочник
2. Рельс с отверстиями для стыков, отличными от отверстий той же секции. { ‘kam-pra,mTz Joint} компромиссная рейка [civ eng] Короткая рейка, имеющая разные сечения на концах, чтобы соответствовать концам рейки, подлежащим соединению, таким образом обеспечивая переход между рейками разных сечений.
{‘kam-pra,mTz,ral} ЧПУ См. ЧПУ. { ,kam-pya’ta-shan-al nu ‘mer-a-kal kan’trol} вычисленный путь управления [cont sys] Система управления, предназначенная для следования по пути, рассчитанному как оптимальный для достижения желаемого результата. { kam’pyud-ad ¡path kan’trol} автоматизированное проектирование [cont sys] Использование компьютеров для преобразования первоначальной идеи продукта в детальный инженерный проект. Компьютерные модели и графика заменяют эскизы и инженерные чертежи, которые традиционно использовались для визуализации продуктов и передачи проектной информации. Сокращенно САПР. {kam’pyud-ar ,ad-ad da’zTn } автоматизированная инженерия [eng] Использование компьютерных инструментов для помощи в решении инженерных задач. {kam’pyüd-ar,¿ád-ad,en-ja’nir-ig } автоматизированное производство [cont sys] Использование компьютеров для преобразования инженерных проектов в готовую продукцию. Компьютеры помогают менеджерам, инженерам-технологам и производственным рабочим, автоматизируя многие производственные задачи, такие как разработка технологических планов, заказ и отслеживание материалов, мониторинг производственных графиков, а также управление машинами, промышленными роботами, испытательным оборудованием и системами, которые перемещают и хранить материалы на заводе.
программирование частей компьютера [cont sys] Использование компьютеров для программирования систем числового программного управления. { ksm’pyud-sr ‘part ‘pro.gram-ig } конкатенация [elec] Способ регулирования скорости асинхронных двигателей, при котором роторы двух двигателей с фазным ротором механически соединены вместе, а статор второго двигателя питается с питанием от контактных колец ротора первого двигателя. [eng acous] Связывание фонем для получения осмысленных звуков. { ksn.kat-sn’a-shsn } вогнутое сверло [англ. rus] Тип сверла из карбида вольфрама, имеющего вогнутую режущую кромку; используется для ударного бурения.
{ ‘kan.kav .bit} сосредоточенная нагрузка [mech] Сила, которой можно пренебречь из-за малой площади контакта; балка, опирающаяся на балку, представляет собой сосредоточенную нагрузку на балку. {‘kan-ssn.trad-sd ‘lod } концентратор [электр] Буферный переключатель (аналоговый или цифровой), который уменьшает количество требуемых соединительных линий. [eng] 1. Аппарат для концентрирования материалов. 2. Завод, где концентрируются материалы. {‘kan-ssn.trad-sr} концентрическая канавка См. замкнутую канавку. { ksn’sen-trik ‘gruv}
концентрическое позиционирование [на английском языке] Процесс совмещения оси инструмента с осью заготовки. { ksn’sen-trik ‘loT .kaTd-ig }
диафрагма концентрическая [des eng] Диафрагма расходомера, края которой имеют круглую форму и центр которой совпадает с центром трубы. {ksn’sen-trik’or-s-fss.plat} переходник концентрический [англ] Резьбовой или сварной встык фитинг, концы которого имеют разные размеры, но концентричны относительно общей оси. { ksn’sen-trik ri’du-ssr} концентрическая трубчатая колонна [chem eng] Тщательно изолированный дистилляционный аппарат, способный к очень высокой разделительной способности, в котором внешнее поднимающееся паром кольцо колонны концентрично вокруг внутреннего , рефлюкс с нижней разгрузкой.
ковш для бетона [eng] Контейнер с подвижными воротами на дне, который крепится к силовым кранам или тросам для транспортировки бетона. { ‘kag.kret .bsk-st} бетонная тележка [eng] Тележка, которая перевозит до 6 кубических футов (0,17 кубических метра) бетона из смесителя или бункера в формы. Также известен как багги; бетонная тележка. {‘каг.крет . b s g — eT }
проходка в бетонном кессоне [civ eng] Метод проходки в шахте аналогичен проходке в кессоне, за исключением того, что используются железобетонные кольца и не используется герметичная рабочая камера. {‘kag.kret’ka.san.sigk-ig}
Продолжить чтение здесь: Усиление тока
Была ли эта статья полезной?
Патент США на испытательную систему для кессонов и свай.
Патент (Патент № 4,845,996, выдан 11 июля 1989 г.) усовершенствованный процесс и устройство для испытания несущей способности таких подземных элементов фундамента.ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ
Несущая способность элементов фундамента, таких как кессоны, может быть проверена одним из двух стандартных методов. В первом строится опорная конструкция, расположенная над верхним концом кессона и нагружаемая большой массой. Например, стальные балки и сваи могут быть изготовлены в виде грубой конструкции коробчатой формы, которая затем загружается песком или бетонными блоками. Затем между верхней частью кессона и нижней частью опорной конструкции помещается гидравлический домкрат, который расширяется, чтобы поднять домкратом нижнюю часть утяжеленной конструкции и, таким образом, приложить к кессону управляемую направленную вниз реактивную нагрузку. При использовании этого метода могут быть созданы большие силы реакции, но оборудование громоздко, и, соответственно, процедура испытаний требует много времени и средств.
Второй традиционный метод испытаний включает использование двух вспомогательных элементов фундамента, расположенных по одному с каждой стороны испытываемого кессона. Затем размещается большая балка, перекрывающая три встроенных элемента фундамента, и прикрепляется к вспомогательным элементам фундамента. Затем между верхней частью испытываемого кессона и нижней частью балки в центре пролета помещается гидравлический домкрат. Концы балки, закрепленные на вспомогательных элементах фундамента, прикладывают к ним направленную вверх силу домкрата на растяжение, при этом направленная вниз сила реакции домкрата прикладывается к испытуемому элементу фундамента. Таким образом, может быть получена высокая сила реакции. Однако эта процедура испытаний также требует много времени и является относительно дорогостоящей.
Третий метод испытаний включает проверку сопротивления сваи перемещению при приложении динамической нагрузки. В испытуемую сваю ударяют падающим грузом, и приборы, прикрепленные к свае, регистрируют скорость опускания и силу, создаваемую сваей.
Анализ результатов позволит определить часть сопротивления, вызванную ударом. В случае свай или кессонов, которые имеют высокое сопротивление, трудно передать достаточно энергии в сваю, чтобы полностью мобилизовать все ее сопротивление, не повреждая верхнюю часть сваи или не вызывая разрыва сваи при растяжении. Падающая масса, обычно большой отбойный молоток, громоздка и громоздка в использовании, и для ее работы требуется крупногабаритное оборудование.
Соответственно, из-за дороговизны и неудобства известных процедур испытаний кессонов и аналогичных элементов фундаментов с буровыми опорами, очень часто полномасштабные испытания таких фундаментов под нагрузкой не проводятся. Вместо этого значения трения опоры о грунт оцениваются с помощью лабораторных испытаний и корреляций со свойствами индекса грунта. В зависимости от условий грунта на площадке такие теоретические и лабораторные расчеты могут значительно занижать общую прочность на сдвиг и значения трения грунта. В результате проектирование фундаментов часто бывает чрезмерно консервативным, в том числе с чрезмерно высокими запасами прочности.
Это приводит к тому, что стоимость таких фундаментов становится неоправданно высокой.
Соответственно, существует очевидная потребность в более дешевой и удобной системе для испытания элементов фундамента, таких как кессоны и опоры, чтобы разработанные критерии проектирования фундамента были не только более экономичными, но также более реалистичными и более надежными, чем критерии, основанные на лабораторных испытаниях. процедуры.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно, настоящее изобретение обеспечивает способ испытания несущей способности столбчатого элемента подземного фундамента, включающий: поддержание инерционной массы заданной величины на верхнем конце столбчатого элемента фундамента. установленный в земле; создание в камере, расположенной между нижней стороной инерционной массы и верхним концом указанного элемента основания, в течение ограниченного времени давления жидкости, достаточного для ускорения указанной инерционной массы вверх от верхнего конца элемента основания и в то же время для создания направленную вниз силу реакции заданной желаемой величины на указанный элемент; регулирование скорости увеличения указанного давления текучей среды таким образом, чтобы сила реакции не повреждала элемент фундамента; и измерение как величины указанной направленной вниз силы, так и отклика указанного элемента фундамента.
Давление жидкости предпочтительно создается за счет сгорания метательного заряда, при этом инерционная масса направляется для перемещения вверх в осевом направлении фундаментного элемента. Выход газов, образующихся при сгорании, контролируется таким образом, чтобы ослабить звуковые волны, создаваемые сгоранием.
Желательно, чтобы верхний конец фундаментного элемента был защищен от удара инерционной массой, когда он опускается под действием силы тяжести после сброса давления жидкости.
Изобретение также предлагает устройство для испытания несущей способности столбчатого заглубленного элемента фундамента, содержащее: основание, предназначенное для прикрепления коаксиально к верхнему концу упомянутого элемента фундамента; держатель, выполненный с возможностью коаксиального размещения на указанном основании и приспособленный для поддержки инерционной массы желаемой величины; средство камеры, расположенное между указанным основанием и указанным держателем и содержащее цилиндр, имеющий противоположные концы, связанные с указанным основанием и указанным держателем соответственно, при этом указанная камера имеет объем, который увеличивается по мере того, как указанный держатель перемещается вверх от своего положения на указанном основании; средство создания давления для обеспечения контролируемого быстрого увеличения давления жидкости в указанной камере на величину, достаточную для ускорения движения вверх указанной несущей и инерционной массы и создания соответствующей направленной вниз силы реакции на указанное основание; средство датчика давления для непрерывного измерения величины упомянутой направленной вниз силы в зависимости от упомянутого давления текучей среды; и средство датчика смещения, выполненное с возможностью измерения реакции элемента фундамента на такое направленное вниз усилие.
Основание предпочтительно имеет центральный аксиальный поршневой элемент, вставленный в цилиндрическое отверстие с нижней стороны носителя, при этом конец поршня выполнен с углублением для приема заряда горючей метательной смеси. Средство воспламенения для этого заряда выполнено с возможностью приведения в действие снаружи цилиндра. Инерционная масса может иметь форму одного или нескольких тороидальных колец, предпочтительно из бетона, расположенных вокруг внешней стороны цилиндра и, таким образом, совмещенных с вертикальной осью фундаментного элемента.
Для предотвращения столкновения носителя с основанием при спуске носителя после того, как он был ускорен вверх за счет давления пороховых газов, можно предусмотреть засыпку песка или гравия между нижней частью носителя и верхней частью основания. Так, например, можно предусмотреть годовую полость, окружающую тороидальные кольца, и эту полость заполнить гравием, который будет оседать и растекаться под водилой, когда последняя поднимается.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее изобретение будет описано только в качестве примера со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
РИС. 1 представляет собой несколько схематичное продольное сечение предпочтительного в настоящее время варианта испытательного устройства, показанного установленным на верхнем конце просверленного монолитного фундаментного элемента;
РИС. 2 показана часть фиг. 1 в увеличенном масштабе;
РИС. 3 — разрез по линии III-III на фиг. 2;
РИС. 4 представляет собой несколько схематичное изображение, иллюстрирующее испытательное устройство в действии;
РИС. 5 представляет собой график, иллюстрирующий создаваемую силу и смещение элемента фундамента во времени во время работы испытательного устройства; и
РИС. 6 представляет собой вид в продольном разрезе модифицированной конструкции испытательной установки.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ
На фиг.
1, залитая на месте фундаментная колонна или корпус 10, который должен быть испытан, имеет дискообразную стальную пластину 11, залитую цементным раствором к ее верхнему концу. Пусковое основание 12 привинчено к верхней части стальной пластины так, что оно выровнено в осевом направлении с кессоном 10, при этом основание имеет кольцевой фланец 13 на нижнем конце и выступающий вверх поршень 14, который выровнен в осевом направлении с кессоном 10. Поршень имеет центральное отверстие 15, открывающееся с его верхней стороны для приема метательного заряда 16.
Как более четко показано на фиг. 2, узел 17 пускового цилиндра имеет проходящую в радиальном направлении пластину 18 на своем нижнем конце, предназначенную для опирания на фланец 13 пускового основания, как показано на фиг. 1, и цилиндрическую часть 19, выступающую в осевом направлении вверх за пластину 18 и заканчивающуюся торцевой стенкой 20. Таким образом, между этой торцевой стенкой 20 узла цилиндра и верхним концом поршня 14 образуется цилиндрическая расширяемая камера 21.
Пусковое основание 12 и узел цилиндра 17 предпочтительно изготавливаются из стали, при этом имеется медное газовое уплотнение 22 и поршневые кольца 51 из стали, расположенные так, чтобы обеспечить уплотнение между взаимодействующими цилиндрическими стенками. Вставка 23 предусмотрена коаксиально в выемке в торцевой стенке 20 цилиндра и образует проходящий через нее осевой газовый клапан 23а. Вставка 23 изготовлена из подходящего эродирующего горючего материала, такого как медь, и ведет к цилиндрическому глушителю 24, расположенному в верхней части цилиндра и прикрепленному к нему болтами 25. Сменная кольцевая горловина 52 расположена над вставкой 23 и имеет коническое расширение. отверстие 53, которое сообщается с газовым каналом 26 в нижнем конце глушителя. Газовый проход 26 увеличивается в поперечном сечении вверх, находится на одном уровне с газоотводным отверстием 23а и сообщается с внутренней частью глушителя 24, который включает в себя подходящие звукопоглощающие средства, такие как система перегородок 54.
Глушитель 24 обычно изготавливается из цилиндрической формы и имеет внешний диаметр, соответствующий внешнему диаметру цилиндрической части 19.цилиндра в сборе 17.
Верхняя сторона пластинчатой части 18 пускового цилиндра плоская и предназначена для размещения опорной массы, которая имеет форму множества тороидальных бетонных колец 30, эти кольца цилиндр 19 и глушитель 24 выровнены с осью кессона 10. Вышеописанная конструкция окружена массой рыхлого песка или гравия 31, заключенной внутри цилиндрической стенки 32, расположенной концентрически относительно колец 30. Эта стенка 32 поддерживается с внешней нижней стороны кольцом из материала 33 засыпки, таким же материалом окружен верхний конец кессона 10.
Конструкция поршня 14 лучше всего показана на ФИГ. 2 и 3, как содержащий осевое отверстие 56, через которое проходит выпускной стержень 57, который находится в резьбовом соединении со вставкой 58, установленной в отверстии 56. Стержень 57 проходит через уплотнительную конструкцию 59, а затем проходит в осевом направлении вверх через метательный заряд.
16, поступившего в расточенное отверстие 15, через газоотводное отверстие 23а, образованное во вставке 23, и вверх на заданную высоту X (фиг. 2) над нижней поверхностью торцевой стенки 20 цилиндра 19..
Для контроля давления внутри цилиндра в верхней стенке поршня 14 утоплены три равноугловых датчика 61 давления, которые соединены с внешней частью аппарата с помощью подходящей электропроводки 62, проходящей через фланец 13 пускового основания. 12 поршня.
Вентиляционный стержень 57 изготовлен из подходящего электропроводящего материала и используется для передачи тока для инициирования метательного заряда 16. С этой целью имеется электрическое соединение 65, образованное между нижним концом вентиляционного стержня 57 и периферия фланца 13, где он может быть подключен к внешнему источнику тока. Узел 66 нагревательной проволоки, имеющий три радиальных ветви резистивной проволоки, расположен между вентиляционным стержнем 57 и окружающими частями торцевой поверхности поршня 14, при этом шток изолирован от поршня и от узла 17 цилиндра.
таким образом, при подаче тока на соединение 65 узел горячей проволоки 66 будет нагреваться, что приведет к инициированию горения метательного заряда 16.
Датчики давления 61 непрерывно контролируют давление внутри камеры 21. Датчик 34 перемещения скорости прикреплен к поверхности кессона для контроля его перемещений.
При использовании канал 15 цилиндра загружается метательным зарядом 16 в количестве, имеющем характеристики сгорания, достаточные для создания желаемого давления в камере 21. Затем узел пускового цилиндра 17 размещается над поршнем в положении, показанном на фиг. 1 и 2 и нагружается бетонными кольцами 30, чтобы обеспечить реакционную массу желаемой величины. При воспламенении порохового заряда давление газа в камере 21 очень быстро возрастает, создавая силу для запуска узла 17 цилиндра и его веса 30 вертикально вверх, обеспечивая в то же время равную и противоположную силу реакции, действующую вниз на поршень 14. Эта сила реакции, конечно, коаксиальна по отношению к кессону 10, так как узел цилиндра направляется поршнем 14.
В начале сгорания дымовые газы герметизируются внутри камеры 21, поскольку вентиляционное отверстие 23а закрыто вентиляционным стержнем 57, проходящим через него. Однако, как только давление газа поднимет сборку пускового цилиндра 17 на расстояние X, вентиляционное отверстие 23 разблокируется и позволит выйти дымовым газам через глушитель 24. Поток горячих дымовых газов через вентиляционное отверстие 23а быстро разрушает материал. вставки 23, расширяя поперечное сечение вентиляционного отверстия 23а, так что давление газа в камере 21 будет рассеиваться относительно быстро после завершения сгорания топлива 16.
РИС. 4 схематично показано устройство после запуска блока цилиндров и реакционной массы. Он поднимется не более чем на несколько футов, прежде чем снова начнет опускаться под действием силы тяжести. Однако до того, как произойдет спуск, окружающая масса песка 31 разрушится под пластиной 18 блока цилиндров и, таким образом, создаст подушку между ней и верхней частью кессона 10, когда блок цилиндров и реактивная масса опустятся под действием силы тяжести.
Таким образом, предотвращается ударное повреждение кессона.
График 40 на фиг. 5 показано изменение давления во времени с момента инициирования сгорания метательного заряда, измеренное датчиком давления в камере 21, а на нижнем графике 41 показано соответствующее смещение верхнего торца кессона 10, измеренное датчиком датчик скорости 34. Видно, что по мере увеличения давления в камере 21 смещение вниз кессона 10 также увеличивается, достигая максимума одновременно с давлением в камере, а затем уменьшается, имея остаточное смещение dx что указывает на то, что фрикционное зацепление между кессоном 10 и окружающим грунтовым пластом было нагружено до точки отказа, вызывая постоянное незначительное смещение кессона.
Скорость, с которой давление в камере 21 увеличивается, зависит от характеристик метательного заряда 16 и может варьироваться путем соответствующего выбора метательных материалов. Предпочтительно, чтобы желаемая реактивная сила развивалась в течение примерно от 40 до 60 миллисекунд, что почти в 10 раз больше, чем продолжительность силы, которая может быть достигнута при ударе о падение такой же массы на вершину кессона 10.
Продолжительность более сила реакции может до некоторой степени варьироваться путем изменения длины X, на которую выступает вентиляционный стержень 57. При увеличении размера Х увеличивается продолжительность удержания продуктов сгорания в камере 21, и наоборот, если размер Х уменьшается.
Таким образом, изобретение обеспечивает способ подачи высоких энергий в кессон 10 без повреждения последнего. Силы реакции в диапазоне от 400 до 600 тонн могут быть достигнуты при использовании реакционной массы весом не более 32 000 фунтов. Оборудование состоит в основном из пусковой базы 12 и узла пускового цилиндра 17, который имеет небольшой вес и легко транспортируется. Бетонные кольца 30, образующие реакционную массу, весят не более 10000 фунтов каждое и фактически могут быть легко отлиты на месте одновременно с отливкой самого испытательного кессона, и, таким образом, их не нужно транспортировать с одного места на другое. Следует понимать, что из-за относительно небольшого веса компонентов для установки испытательного устройства не требуется никакого специального оборудования для обработки тяжелых материалов.
В дополнение к использованию приборов, описанных выше, для построения графика на месте или смещения и силы, описанная выше процедура испытаний может также использоваться в сочетании с программой CAPWAPC (торговая марка) для определения емкости и распределения сил сопротивления между кессоном. 10 и наземное образование.
В альтернативном варианте, показанном на фиг. 6, используется поршень относительно малого диаметра и цилиндр с большим ходом. В этой конструкции удлиненный цилиндр 17а с усиливающими ребрами 17b отлит на месте внутри верхнего конца кессона 10а. Удлиненный поршень 14а размещен внутри цилиндра 17а и соединен своим верхним концом с пусковой плитой 18а, на которую опираются бетонные кольца 30а, образующие реакционную массу. Пусковая пластина 18а прикреплена к концу поршня ломкими болтами 42. В удлиненной камере 16а находится медленно горящее топливо. Когда топливо воспламеняется, давление газа увеличивается до тех пор, пока не будет достигнут желаемый уровень, при котором болты 42 выходят из строя, после чего к кессону 10а прикладывается реактивная сила этого давления газа.
Следовательно, при таком расположении сила реакции будет приложена к кессону в течение более короткого промежутка времени, хотя все же с гораздо меньшей скоростью, чем энергия, передаваемая кессону через удар падающего тела.
Испытательная система по настоящему изобретению обеспечивает средства, с помощью которых кессоны и сваи могут быть испытаны под нагрузкой гораздо более дешевым и удобным способом, чем это было возможно до сих пор. Путем запуска относительно небольшой массы (например, 8 кубических метров бетона) в воздух из положения покоя на вершине кессона можно развить относительно большую реактивную силу (до 1000 тонн и более) в течение относительно длительного времени, так что подача энергии в кессон осуществляется не со скоростью, которая приведет к разрушению последнего. Таким образом, полномасштабные нагрузочные испытания на месте могут быть выполнены относительно простым и недорогим способом. Это дает общее преимущество, заключающееся в возможности точно проверить несущую способность элемента фундамента относительно его расчетной нагрузки.
Поскольку такие испытания выявляют избыточную мощность, существенная экономия средств может быть достигнута за счет изменения конструкции фундамента. Используя программу CAPWAPC в сочетании с описанной выше процедурой испытаний, можно точно определить сопротивление распределительного вала, чтобы можно было точно отрегулировать конструкцию фундамента, чтобы исключить факторы незнания и получить адекватную безопасную конструкцию без чрезмерных затрат. сверхдизайна.
Следует понимать, что из-за конфигурации вышеописанного устройства сила реакции концентрична по отношению к продольной оси кессона. Кроме того, процедура испытаний может быть применена к кессонам или набивным сваям, которые расположены в земле под углом к вертикали, поскольку сила реакции направлена в направлении оси элемента фундамента и не подвергается значительному влиянию силы тяжести. .
Процедура испытаний может применяться к элементам фундамента, установленным в земле или на подводных площадках. В последнем случае гидравлическое сопротивление воды будет увеличивать силы инерции реакционной массы, и, таким образом, можно использовать меньшую массу.