Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и патенты)"
Бюллетень 06´2019

  

(11) 

032636 (13) B1       Разделы: A B C E F G H    

(21) 

201201564

(22) 

2011.05.18

(51) 

G01N 3/00 (2006.01)

(31) 

61/345,793

(32) 

2010.05.18

(33) 

US

(43) 

2013.05.30

(86) 

PCT/US2011/037031

(87) 

WO 2011/146644 2011.11.24

(71) 

(73) ЛОУДТЕСТ, ИНК. (US)

(72) 

Хэйз Джон А., Райан Вильям Г., Янкополюс Николас К. (US)

(74) 

Баталин А.В., Фелицына С.Б. (RU)

(54) 

ДАТЧИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСУЩЕЙ НАГРУЗКИ СВАИ И СПОСОБ ПРИЛОЖЕНИЯ НАГРУЗКИ К СВАЕ С ПОМОЩЬЮ ДАТЧИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСУЩЕЙ НАГРУЗКИ СВАИ

(57) 1. Датчик определения несущей нагрузки сваи, содержащий

верхний участок (12) датчика нагрузки и

нижний участок (13) датчика нагрузки, расположенный рядом с верхним участком (12) датчика нагрузки, при этом по меньшей мере часть поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки и по меньшей мере часть поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки являются открытыми и обеспечивают прохождение материалов с верхнего участка (12) датчика нагрузки под нижний участок (13) датчика нагрузки через открытую по меньшей мере часть поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки и открытую по меньшей мере часть поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки, причем датчик нагрузки выполнен таким образом, что верхний участок (12) датчика нагрузки прикреплен к верхней секции сваи, а нижний участок (13) датчика нагрузки прикреплен к нижней секции сваи, причем верхняя секция сваи и нижняя секция сваи сопрягаются через открытую часть поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки и открытую часть поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки с обеспечением ввода текучей среды под давлением между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки, что вызывает создание силы, направленной на разъединение верхнего участка (12) датчика нагрузки и нижнего участка (13) датчика нагрузки и приводящей к направленному вверх воздействию верхнего участка (12) датчика нагрузки на верхнюю секцию сваи с направленным вверх усилием и к направленному вниз воздействию нижнего участка (13) датчика нагрузки на нижнюю секцию сваи с направленным вниз усилием для создания по меньшей мере одной полости (24) между верхней секцией сваи и нижней секцией сваи на участке сваи, проходящем через открытую часть поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки и открытую часть поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки таким образом, что после создания по меньшей мере одной полости (24) текучая среда под давлением заполняет по меньшей мере часть одной, нескольких или всех полостей (24), при этом текучая среда под давлением, поступающая по меньшей мере в часть одной, нескольких или всех полостей (24), вызывает создание дополнительного направленного вверх усилия на верхнюю секцию сваи и дополнительного направленного вниз усилия на нижнюю секцию сваи.

2. Датчик нагрузки по п.1, в котором верхний участок (12) датчика нагрузки содержит внешнюю цилиндрическую стенку (11) и верхнюю пластину,

при этом нижний участок (13) датчика нагрузки содержит внутреннюю цилиндрическую стенку (10) и нижнюю пластину,

при этом по меньшей мере часть поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки является по меньшей мере частью верхней пластины, причем по меньшей мере часть поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки является по меньшей мере частью нижней пластины,

при этом датчик нагрузки выполнен таким образом, что перед вводом текучей среды под давлением между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки по меньшей мере часть внутренней цилиндрической стенки (10) расположена внутри внешней цилиндрической стенки (11) либо по меньшей мере часть цилиндрической стенки (11) верхнего участка (12) датчика нагрузки находится внутри цилиндрической стенки (10) нижнего участка (13) датчика нагрузки, при этом по меньшей мере часть направленной вверх силы создается за счет давления текучей среды на верхнюю пластину, при этом по меньшей мере часть направленной вниз силы создается за счет давления текучей среды на нижнюю пластину.

3. Датчик нагрузки по п.2, в котором датчик нагрузки выполнен так, что перед вводом текучей среды под давлением между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки, по меньшей мере, участок верхней пластины примыкает, по меньшей мере, к участку нижней пластины, при этом ввод текучей среды под давлением между верхней пластиной и нижней пластиной приводит к возникновению силы, стремящейся переместить верхний участок (12) датчика нагрузки и нижний участок (13) датчика нагрузки в противоположные стороны.

4. Датчик нагрузки по п.3, в котором, если по меньшей мере часть внутренней цилиндрической стенки (10) расположена внутри внешней цилиндрической стенки (11), вводимая под давлением между верхней пластиной и нижней пластиной текучая среда ограничена внешней цилиндрической стенкой (11), верхней пластиной, нижней пластиной и сваей до момента формирования по меньшей мере одной полости (24) между верхней секцией сваи и нижней секцией сваи.

5. Датчик нагрузки по п.3, в котором, если по меньшей мере часть цилиндрической стенки (11) верхнего участка (12) датчика нагрузки расположена внутри цилиндрической стенки (10) нижнего участка (13) датчика нагрузки, вводимая под давлением между верхней пластиной и нижней пластиной текучая среда ограничена цилиндрической стенкой (10) нижнего участка (13) датчика нагрузки, верхней пластиной, нижней пластиной и сваей до момента формирования по меньшей мере одной полости (24) между верхней секцией сваи и нижней секцией сваи.

6. Способ приложения нагрузки к свае с помощью датчика нагрузки по любому из пп.1-5, содержащий

установку верхнего участка (12) датчика нагрузки под верхней секцией сваи, при этом верхний участок (12) датчика нагрузки крепят к верхней секции сваи;

установку нижнего участка (13) датчика нагрузки под и рядом с верхним участком (12) датчика нагрузки и над нижней секцией сваи, при этом нижний участок (13) датчика нагрузки крепят к нижней секции сваи, причем по меньшей мере часть поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки и по меньшей мере часть поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки являются открытыми, при этом верхнюю секцию сваи и нижнюю секцию сваи сопрягают через открытую часть поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки и открытую часть поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки;

ввод текучей среды под давлением между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки, при этом ввод текучей среды под давлением между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки вызывает разделение верхнего участка (12) датчика нагрузки и нижнего участка (13) датчика нагрузки, воздействие со стороны верхнего участка (12) датчика нагрузки вверх на верхнюю секцию сваи направленным вверх усилием, воздействие со стороны нижнего участка (13) датчика нагрузки вниз на нижнюю секцию сваи направленным вниз усилием и формирование по меньшей мере одной полости (24) между верхней секцией сваи и нижней секцией сваи на участке сваи, проходящем через открытую часть поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки и открытую часть поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки, при этом после формирования по меньшей мере одной полости (24) текучая среда под давлением заполняет по меньшей мере часть одной, нескольких или всех полостей (24), причем текучая среда под давлением, которая поступает по меньшей мере в часть одной, нескольких или всех полостей (24), вызывает создание дополнительного направленного вверх усилия на верхней секции сваи и дополнительного направленного вниз усилия на нижней секции сваи.

7. Способ по п.6, дополнительно содержащий заполнение одной, нескольких или всех полостей (24) строительным материалом.

8. Способ по п.6, в котором между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки имеется зазор, при этом ввод текучей среды под давлением между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки содержит ввод текучей среды под давлением в зазор между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки, при этом по меньшей мере часть одной, нескольких или всех полостей (24) сопряжена с зазором между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки.

9. Способ по п.7, в котором строительный материал выбирается из группы, состоящей из строительного раствора и бетона.

10. Способ по п.6, в котором по меньшей мере 20% площади поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки и по меньшей мере 20% площади поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки являются открытыми.

11. Способ по п.6, в котором по меньшей мере 40% площади поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки и по меньшей мере 40% площади поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки являются открытыми.

12. Способ по п.6, в котором по меньшей мере 60% площади поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки и по меньшей мере 60% площади поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки являются открытыми.

13. Способ по п.6, в котором верхний участок (12) датчика нагрузки и нижний участок (13) датчика нагрузки устанавливают до отливания сваи, при этом материалы для отливания сваи проходят через открытую часть поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки и через открытую часть поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки.

14. Способ по п.6, в котором текучая среда под давлением является самоуплотняющейся.

15. Способ по п.6, в котором текучая среда под давлением полностью заполняет по меньшей мере одну полость (24).

16. Способ по п.6, в котором нижний участок (13) датчика нагрузки содержит нижнюю пластину, при этом нижняя пластина прикреплена к нижней секции сваи.

17. Способ по п.6, дополнительно содержащий определение нагрузки, приложенной к свае.

18. Способ по п.6, дополнительно содержащий определение нагрузки, приложенной к верхней секции сваи и нижней секции сваи.

19. Способ по п.6, дополнительно содержащий после заполнения текучей средой под давлением по меньшей мере участка одной, нескольких или всех полостей (24) заполнение одной, нескольких или всех полостей (24) материалом, способным отверждаться для поддержания зазора между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки, при котором верхняя секция сваи, верхний участок (12) датчика нагрузки, нижний участок (13) датчика нагрузки, нижняя секция сваи и материал после отверждения работают как единая свая.

20. Способ по п.6, в котором текучую среду под давлением вводят между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки после отливания сваи.

21. Способ по п.6, в котором, по меньшей мере, участок открытой части поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки расположен в центре поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки, при этом, по меньшей мере, участок открытой части поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки расположен в центре поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки, причем верхняя секция сваи и нижняя секция сваи сопряжены, по меньшей мере, через участок открытой части поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки, расположенный в центре поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки, и, по меньшей мере, через участок открытой части поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки, расположенный в центре поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки, при этом после ввода текучей среды под давлением между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки формируют одну, несколько или все полости (24) между верхней секцией сваи и нижней секцией сваи на участке сваи, проходящем, по меньшей мере, через участок открытой части поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки, расположенный в центре поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки, и, по меньшей мере, через участок открытой части поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки, расположенный в центре поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки.

22. Способ по п.6, в котором верхняя секция сваи и нижняя секция сваи сопряжены вокруг внешнего периметра поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки и внешнего периметра поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки, при этом после введения текучей среды между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки формируют одну, несколько или все полости (24) между верхней секцией сваи и нижней секцией сваи на участке сваи, проходящем вокруг внешнего периметра поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки и внешнего периметра поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки.

23. Способ по п.6, в котором открытая часть поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки расположена в центре поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки, при этом открытая часть поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки расположена в центре поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки.

24. Способ по п.6, в котором текучая среда под давлением содержит строительный раствор.

25. Способ по п.6, в котором текучая среда под давлением содержит бетон.

26. Способ по п.6, в котором верхний участок (12) датчика нагрузки и нижний участок (13) датчика нагрузки разделены разделительной зоной до ввода текучей среды под давлением между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки, при этом ввод текучей среды под давлением между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки включает ввод текучей среды под давлением в разделительную зону.

27. Способ по п.6, в котором верхний участок (12) датчика нагрузки содержит внешнюю цилиндрическую стенку (11) и верхнюю пластину,

при этом нижний участок (13) датчика нагрузки содержит внутреннюю цилиндрическую стенку (10) и нижнюю пластину,

причем по меньшей мере часть поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки составляет по меньшей мере часть верхней пластины, при этом по меньшей мере часть поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки составляет по меньшей мере часть нижней пластины,

при этом перед вводом текучей среды под давлением между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки устанавливают, по меньшей мере, участок внутренней цилиндрической стенки (10) внутри внешней цилиндрической стенки (11) или устанавливают по меньшей мере часть цилиндрической стенки верхнего участка (12) датчика нагрузки внутри цилиндрической стенки нижнего участка (13) датчика нагрузки, при этом по меньшей мере часть направленного вверх усилия создают за счет давления текучей среды на верхнюю пластину, при этом по меньшей мере часть направленного вниз усилия создают за счет давления текучей среды на нижнюю пластину.

28. Способ по п.27, в котором перед вводом текучей среды под давлением между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки, по меньшей мере, участок верхней пластины примыкает, по меньшей мере, к участку нижней пластины, при этом ввод текучей среды под давлением между верхней пластиной и нижней пластиной приводит к возникновению силы, стремящейся переместить верхний участок (12) датчика нагрузки и нижний участок (13) датчика нагрузки в противоположные стороны.

29. Способ по п.28, в котором, если по меньшей мере участок внутренней цилиндрической стенки (10) расположен внутри внешней цилиндрической стенки (11), вводимая под давлением между верхней пластиной и нижней пластиной текучая среда ограничена внешней цилиндрической стенкой (11), верхней пластиной, нижней пластиной и сваей до момента формирования по меньшей мере одной полости (24) между верхней секцией сваи и нижней секцией сваи.

30. Способ по п.28, в котором, если по меньшей мере участок цилиндрической стенки (11) верхнего участка (12) датчика нагрузки расположен внутри цилиндрической стенки (10) нижнего участка (13) датчика нагрузки, вводимая под давлением между верхней пластиной и нижней пластиной текучая среда ограничена цилиндрической стенкой (10) нижнего участка (13) датчика нагрузки, верхней пластиной, нижней пластиной и сваей до момента формирования по меньшей мере одной полости (24) между верхней секцией сваи и нижней секцией сваи.

31. Способ установки множества свай для восприятия рабочей нагрузки, содержащий

установку множества свай в требуемое положение в пласте для восприятия рабочей нагрузки,

при этом установка множества свай в требуемое положение в пласте для восприятия рабочей нагрузки содержит для каждой сваи из множества свай

установку верхнего участка (12) датчика нагрузки под верхней секцией сваи, при этом верхний участок (12) датчика нагрузки крепят к верхней секции сваи;

установку нижнего участка (13) датчика нагрузки под и рядом с верхним участком (12) датчика нагрузки и над нижней секцией сваи, при этом нижний участок (13) датчика нагрузки крепят к нижней секции сваи, причем по меньшей мере часть поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки и по меньшей мере часть поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки являются открытыми, при этом верхнюю секцию сваи и нижнюю секцию сваи сопрягают через открытую часть поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки и открытую часть поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки;

ввод текучей среды под давлением между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки, при этом ввод текучей среды под давлением между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки вызывает разделение верхнего участка (12) датчика нагрузки и нижнего участка (13) датчика нагрузки, воздействие со стороны верхнего участка (12) датчика нагрузки вверх на верхнюю секцию сваи направленным вверх усилием, воздействие со стороны нижнего участка (13) датчика нагрузки вниз на нижнюю секцию сваи направленным вниз усилием и формирование по меньшей мере одной полости (24) между верхней секцией сваи и нижней секцией сваи на участке сваи, проходящем через открытую часть поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки и открытую часть поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки, при этом после формирования по меньшей мере одной полости (24) текучая среда под давлением заполняет по меньшей мере часть одной, нескольких или всех полостей (24), причем текучая среда под давлением, которая поступает по меньшей мере в часть одной, нескольких или всех полостей (24), вызывает создание дополнительного направленного вверх усилия на верхней секции сваи и дополнительного направленного вниз усилия на нижней секции сваи;

приложение соответствующих нагрузок по меньшей мере к двум сваям через соответствующие датчики нагрузки;

измерение по меньшей мере двух соответствующих последствий воздействия приложенной нагрузки по меньшей мере на две сваи и

определение соответствия множества свай по меньшей мере одному конструкторскому критерию несущей способности на основе приложенных нагрузок и по меньшей мере двух замеренных последствий приложения нагрузки по меньшей мере к двум сваям.

32. Способ по п.31, в котором одним из по меньшей мере одного конструкторского критерия является коэффициент запаса.

33. Способ по п.31, в котором по меньшей мере две сваи составляют по меньшей мере 10% от множества свай.

34. Способ по п.31, в котором по меньшей мере две сваи составляют по меньшей мере 50% от множества свай.

35. Способ по п.31, в котором по меньшей мере две сваи составляют по меньшей мере 80% от множества свай.

36. Способ по п.31, в котором по меньшей мере две сваи составляют по меньшей мере 90% от множества свай.

37. Способ по п.31, в котором по меньшей мере две сваи составляют 100% от множества свай.

38. Способ по п.31, в котором коэффициент сопротивления сваи составляет по меньшей мере 0,6.

39. Способ по п.31, в котором коэффициент сопротивления сваи составляет по меньшей мере 0,9.

40. Способ по п.31, в котором верхний участок (12) датчика нагрузки содержит внешнюю цилиндрическую стенку (11) и верхнюю пластину;

при этом нижний участок (13) датчика нагрузки содержит внутреннюю цилиндрическую стенку (10) и нижнюю пластину, причем по меньшей мере часть поперечного сечения верхнего участка (12) датчика нагрузки составляет по меньшей мере часть верхней пластины, при этом по меньшей мере часть поперечного сечения нижнего участка (13) датчика нагрузки является по меньшей мере частью нижней пластины.

41. Способ по п.40, в котором датчик нагрузки выполнен так, что перед вводом текучей среды под давлением между верхним участком (12) датчика нагрузки и нижним участком (13) датчика нагрузки, по меньшей мере, участок верхней пластины примыкает, по меньшей мере, к участку нижней пластины, при этом ввод текучей среды под давлением между верхней пластиной и нижней пластиной приводит к возникновению силы, стремящейся переместить верхний участок (12) датчика нагрузки и нижний участок (13) датчика нагрузки в противоположные стороны.

42. Способ по п.41, в котором текучая среда под давлением, вводимая между верхней пластиной и нижней пластиной, первоначально ограничена внешней цилиндрической стенкой (11), верхней пластиной, нижней пластиной и сваей.

43. Способ по п.41, в котором текучая среда под давлением, вводимая между верхней пластиной и нижней пластиной, первоначально ограничена внутренней цилиндрической стенкой (10), верхней пластиной, нижней пластиной и сваей.

Увеличить масштаб


наверх