Методика оценки крутящего момента при устройстве винтовых свай

Abstract

Представлена методика оценки крутящего момента при устройстве винтовых двухлопастных металлических свай. Для измерения крутящего момента, возникающего в реальных условиях при их ввинчивании, разработана конструкция тензодинамометра, выполненная из стальной трубы с размещенными на ней тензорезисторами, которые наклеивались на стальную трубу тензодинамометра под углом 45° к ее продольной оси и подключались к измерительной системе по схеме полного моста. Для регистрации электрических сигналов с тензорезисторов в процессе ввинчивания свай использовалась блок-схема измерения, включающая в себя тензодинамометр с наклеенными тензорезисторами, тензометрический усилитель 8АНЧ-26, аналого-цифровой преобразователь Е140, соединительные кабели, персональный компьютер. По предварительно построенной градуировочной зависимости Мкр=f(ΔUизм) определялась величина крутящего момента. Исследования крутящего момента Мкр проводились в лабораторных условиях при ввинчивании моделей винтовых двухлопастных свай в глинистый грунт полутвердой и текучепластичной консистенции. Разработанная методика оценки крутящего момента Мкр позволит в дальнейшем подготовить рекомендации по определению несущей способности винтовых двухлопастных свай по грунту. Установлено, что при погружении второй лопасти в грунт обеспечивается увеличение крутящего момента в глинистом грунте текучепластичной и полутвердой консистенции на 35–50 % соответственно. The article presents a torque estimation method during two-bladed helical piles installation. A strain dynamometer was developed to measure the moment generated in real conditions during installation. This structure is made of steel pipe with installed strain gauge transducers (hereinafter referred to as strain gages) set at an angle of 45° to the longitudinal axis of strain dynamometer and connected to the measurement system. The measurement block scheme was used for electrical signals registration from the strain gauges, including dynamometers with glued strain gauges, a strain gauge amplifier 8АНЧ-26, an analog-to-digital converter Е140, jumper cables, and a personal computer. Dynamometer deformation is perceived by the transducers and converted to a voltage change in the measuring diagonal of the bridge circuit. The torque value is defined by calibration dependency M = f(ΔU). The studies on torque evaluation were performed in laboratory conditions during installation of twobladed screw piles in clay soil of soft and stiff consistency. The developed methodology for estimating the torque enables us to come up with recommendations for determining the load bearing capacity of two-bladed helical piles. It’s found out that adding a second blade into the pile shaft provides increased torque in clay soil of soft and stiff consistency by 35–50 %, respectively.