Руководство по геотехническому контролю за подготовкой оснований и возведением грунтовых сооружений в энергетическом строительстве (стр. 87 )

Значение осевого давления фиксируется по образцовому манометру, установленному на пульте управления. Боковое давление задается и контролируется по манометру на дозаторе. На баллоне со сжатым воздухом 22 и распределителе насосной станции 23 устанавливаются технические манометры.

Точность выполняемых измерений

Осевое и боковое давления измеряются по образцовым манометрам с точностью 0,5% от верхнего предела шкалы манометра.

Осевая деформация образца измеряется по прогибомеру с точностью 0,01 мм.

Боковая деформация образца определяется с точностью 1 мм шкалы дозатора (около 4,6 см3).

Параметры, регистрируемые и рассчитываемые в процессе эксперимента, рекомендуется записывать в журнал испытаний со следующей точностью:

- удельные давления и напряжения - до 0,01 МПа;

- уровень жидкости в дозаторе - до 0,1 см;

- изменение линейных размеров образца - до 0,001 см;

- изменение площади образца - до 0,01 см2;

- изменение объема образца - до 1 см3;

- относительная деформация образца - до 0,01%.

Образцовые манометры системы осевого давления рекомендуется применять трех типов:

- с пределом измерения » 16 МПа при s1,max до 12 МПа;

- с пределом измерения » 10 МПа при s1,max до 8 МПа;

- с пределом измерения » 6 МПа при s1,max до 5 МПа.

Для системы бокового давления применяются образцовые манометры с пределом измерения 1; 2,5 или 4 МПа.

На баллоне со сжатым воздухом рекомендуется устанавливать технический манометр с пределом измерения » 6 МПа и на распределителе насосной станции - с пределом измерения » 25 МПа.

Техническое обслуживание прибора

Техническое обслуживание прибора включает в себя обязательный технический осмотр отдельных его узлов, соединений и измерительных устройств.

Контролю подвергаются все системы и соединения, работающие под высоким давлением. При этом опрессовка систем и соединений проводится под давлением не ниже допустимого для прибора согласно его технической характеристике. В процессе технического обслуживания проверяется работоспособность прибора в целом, выполняются мероприятия по обеспечению безопасной его работы.

На стадии технического обслуживания (не реже 2-х раз в год) производится тарировка системы гидравлического домкрата, а также слив масла, накапливающегося в гидроаккумуляторе системы осевого давления, до требуемого объема воздушной подушки в баллонах.

Периодически (один раз в квартал) контролируется наличие требуемого запаса масла в баке насосной станции системы осевого давления. Кроме того, контролируется заполнение маслом поршня гидроцилиндра.

Для проведения этой операции требуется демонтаж корпуса стабилометра и резиновой оболочки. Попутно производится осмотр резиновой оболочки, определяется наличие на ней видимых повреждений и при необходимости ее заменяют.

Контроль заполнения маслом поршня гидроцилиндра производится в следующей последовательности:

- с поршня домкрата снимается перфорированный штамп, вывинчивается воздухоспускная пробка, на пульте управления открывается кран 25 ("нагрузка цилиндра"), кнопкой магнитного пускателя включается электромотор насосной станции.

Масло подается в систему до начала его выхода из отверстия без пузырьков воздуха и полного заполнения поверхности поршня маслом. Без слива масла с поверхности поршня завертывается воздухоспускная пробка, выключается насосная станция, на пульте управления закрывается кран 25 ("нагрузка цилиндра") и открывается кран 26 ("разгрузка цилиндра").

До заполнения поверхности поршня маслом дренажная трубка должна быть закрыта временной пробкой, которая вынимается после удаления масла с поверхности поршня. Смена резиновой оболочки производится в следующем порядке: на перфорированный штамп устанавливается деревянная болванка диаметром 298 мм и высотой 700 мм, на которую надевается резиновая оболочка, тщательно обрезанная по нижнему торцу. Нижний конец резиновой оболочки натягивается на конус поршня домкрата и прижимается к нему уплотнительным кольцом с помощью винтов.

После этого устанавливается корпус стабилометра, который привинчивается болтами к верхнему фланцу домкрата. Затем закрывается кран 26 ("разгрузка цилиндра"), открывается кран 25 ("нагрузка цилиндра"), нажимается кнопка магнитного пускателя, подается масло в цилиндр домкрата на высоту 5-6 см.

Выдвинутый участок резиновой оболочки обрезается на уровне верхнего фланца корпуса стабилометра. Верхний конец резиновой оболочки и конус верхнего уплотнительного кольца смазывается маслом. Затем при помощи винтов верхнее уплотнительное кольцо и резиновая оболочка прижимаются к конусу верхнего фланца. После этого деревянная болванка извлекается из рабочей камеры прибора.

Открывается кран 26. При помощи винтового устройства поршень домкрата опускается в его нижнее положение, натягивая тем самым резиновую оболочку (рис. 9.8), и удерживается в таком состоянии до прекращения оттока масла из домкрата в бак насосной станции. Затем винтовое устройство снимается, закрывается кран 26.

Рис. 9.8. Схема опускания поршня-домкрата

1 - винтовое устройство; 2 - поршень домкрата; 3 - корпус прибора.

Тарировка фактического усилия, передаваемого с поршня домкрата на нижний торец образца, производится с помощью динамометра, рассчитанного на предельное усилие 100 т (ДОСМ-100).

Динамометр устанавливается внутрь рабочей камеры прибора на перфорированный штамп поршня домкрата (рис. 9.9). Верхний конец динамометра упирается в крышку прибора, которая монтируется на стальных цилиндрических стойках. Сквозь стойки пропускаются удлиненные винты, прикрепляющие крышку к верхнему фланцу стабилометра. Индикатор динамометра выпускается в зазор между крышкой прибора и корпусом стабилометра.

Рис. 9.9. Схема тарировки прибора динамометром

1 - динамометр сжатия (ДОСМ-100); 2 - стальная подставка; 3 - поршень домкрата;

4 - корпус прибора; 5 - крышка прибора.

После выполнения подготовительных операций включается насосная станция и нагрузка задается ступенями, указанными в паспорте динамометра. На каждой ступени нагрузки фиксируются соответствующие показания манометра осевого давления, размещенного на пульте управления.

Тарировку необходимо производить не менее, чем в трех повторностях для этапа нагружения и разгрузки. По данным тарировки строится тарировочная кривая на основании которой для каждого прибора составляется таблица требуемых давлений в гидравлической системе для получения заданных ступеней напряжения в образце (рис. 9.10).

Рис. 9.10. Показания динамометра ДОСМ-100 № 000

Площадь дозатора определяется путем слива масла из дозатора через кран 18 порциями в мерный сосуд с ценой деления не более 5 см3. Определение выполняется двумя способами: в первом - каждый раз отмеряется заданный объем слитого масла (250-300 см3) с замером снижения уровня масла в дозаторе; во втором - каждый раз сливается на заданную высоту (5-6 см) с замером слитого объема. Измерение производится по всей высоте дозатора. Для определения цены деления дозатора все полученные данные осредняются.

Заполнение жидкостью камеры бокового давления производится в следующем порядке. Внутрь рабочей камеры прибора устанавливается тонкостенный стальной цилиндр (диаметр - 298-299 мм, толщина стенки - 1,5-2,0 мм, высота от верхней утолщенной части - 650 мм). Для этого закрывается кран 19 и открывается кран 20, к которому подсоединяется шланг от вакуум-насоса.

Вакуум-насосом в камере бокового давления создается незначительное разрежение, и стальной цилиндр плавно опускается внутрь рабочей камеры до упора на штамп поршня домкрата.

Вакуум-насос отключается и на штуцер крана 20 надевается резиновая трубка пьезометра (см. рис. 9.6). Бак 8 перемещается в крайнее верхнее положение, открывается кран 19. Заполнение жидкостью камеры бокового давления производится самотеком. Эта операция длится 5-6 часов, и ее целесообразно производить в неурочное время. После появления уровня масла в стеклянной трубке пьезометра трубка снимается со штатива и опускается в приемный сосуд для выпуска пузырьков воздуха из камеры бокового давления (рис. 9.11). Можно считать, что камера бокового давления целиком заполнена жидкостью, если из стеклянной трубки пьезометра жидкость вытекает непрерывной струей в течение 10-15 минут.

Рис. 9.11. Схема установки пьезометра при контроле заполнения жидкостью камеры бокового давления

1 - пьезометр; 2 - мерный сосуд; 3 - стальная цилиндрическая форма;

4 - резиновая оболочка; 5 - корпус прибора.

После заполнения камеры бокового давления жидкостью краны 19 и 20 закрываются, пьезометр снимается. В таком виде рабочая камера прибора готова к формовке в ней образца.

Поскольку внешний диаметр цилиндрической формы несколько меньше диаметра поршня домкрата, необходимо для каждого прибора и применяемой к ним формы уточнить начальный объем (и диаметр) рабочей камеры прибора измеренным количеством воды. Для этого, заполнив как указано выше, камеру бокового давления, вынимают из рабочей камеры стальную форму, закрывают временной пробкой или зажимом дренажную трубку 13 и заполняют ее и перфорированный штамп 6 водой до начала появления воды на поверхности штампа. После этого рабочая камера доверху заполняется тарированным объемом (или массой) воды. Определение количества воды, потребовавшегося для заполнения рабочей камеры, должно быть выполнено с точностью до 50 мм (или грамм). Начальный объем рабочей камеры (образца) V0 в случае измерения массы воды M определяется из выражения:

V0 = M / rW, (15)

где rW - плотность воды (с учетом температуры), г/см3.

Начальная высота образца H0 измеряется металлической линейкой с точностью 1 мм, а начальная площадь поперечного сечения S0 определяется как отношение: S0 = V0 / H0.