Presometru Ménard controlat automat Un instrument nou pentru utilizarea optimă a presometrului SpringerLink

Abstract

Testul presuremeterului este un test de deformare a sarcinii controlat in situ care se efectuează pe peretele unui foraj folosind o sondă cilindrică expandată radial. Din citirile testului (variația volumului pe baza presiunii controlate), se poate obține o curbă de deformare plană - tensiune pentru sol.

De la prototipul inițial, presurometrul a fost în mod constant îmbunătățit în designul său, iar cea mai recentă versiune a presurometrului, numită „presurometru auto-controlat”, a fost dezvoltată pentru a aborda problemele repetabilității și acumulării aproximărilor într-un test. Acest aparat este complet automat și autonom și gestionează toate etapele testului conform instrucțiunilor operatorului. Presuremeterul auto-controlat simplifică procedura de lucru pentru operator, consolidează fiabilitatea rezultatelor și reduce timpul de configurare.

Prezenta lucrare descrie presurometrul autocontrolat și îl compară cu presurometrul manual. Prima parte a lucrării compară deficiențele presometrului manual și auto-controlat. În partea a doua, sunt prezentate și comentate rezultatele testelor celor două tipuri de presometru care au fost efectuate în condiții similare.

1. Introducere

Primul prototip de presuremeter a fost dezvoltat de Louis Ménard în ianuarie 1955. De atunci, presurometrul a fost în mod constant îmbunătățit în designul său.

Primul prototip de presuremeter, care se numește tipul A, constă dintr-o pompă manuală pentru injectarea de creșteri constante de apă și o sondă mare cu un diametru de 140 mm. După acest prim model, de-a lungul anilor, au fost proiectate mai multe prototipuri prin selectarea unor materiale mai bune pentru aplicarea presiunii, minimizarea aproximărilor și îmbunătățirea senzorului și a sistemului de înregistrare; adică Tipuri B, C, D, E, F, G etc. (Cassan 2005).

Presometrul de tip G se referă la dispozitive cu sonde cu celule imbricate. Notațiile vechi GA, GC utilizate în 1965-1966, corespund controlerelor de presiune-volum interschimbabile cu tipul G. Pentru aceste dispozitive, celulele de protecție sunt umflate cu aer comprimat. Presuremeterul GB are un design total diferit, caracterizat prin două celule de protecție umflate cu apă și prin două volumetre.

Din 1984, un presuremeter identic cu GA a fost pus în funcțiune, cu excepția faptului că nu există un manometru diferențial. Acesta din urmă este calculat de operator din presiunile măsurate de indicatoare de la celula de măsurare și celulele de protecție. În prezent, este cel mai utilizat presometru. Peste trei mii de presometre au fost construite și utilizate în tot cuvântul (peste o sută de țări).

Recent, au existat evoluții tehnologice, cum ar fi manometre care se conectează la circuit și permit lucrul cu achiziția automată de date (Geospad®). Acest sistem conține componente de înregistrare electrice conectate la senzori de presiune și volum.

Ultima generație de presometru urmărește evoluțiile tehnologice electronice și automate. Se numește „presurometru auto-controlat” și a fost dezvoltat pentru a aborda problemele repetabilității și acumulării de inexactități în test. Conform standardului ISO 22476-4, acest aparat este complet automat, autonom și gestionează toate etapele testului așa cum este preselectat de operator. Presometrul controlat automat simplifică procedura de lucru pentru operator, sporește fiabilitatea rezultatelor și reduce timpul de pregătire.

Prima parte a acestei lucrări descrie manualul și presometrele controlate automat. Cea de-a doua parte a prezentei lucrări prezintă procesul de corecție a pierderii de presiune furnizat de presurometrul auto-controlat. În cele din urmă, este prezentată și comentată o comparație între testele care au fost efectuate (in situ și în sol artificial) folosind cele două tipuri de presometru, în condiții similare.

2 Presometru manual Ménard –Tip G

Presometrul manual Ménard constă dintr-un CU (unitate de control), o tubulatură din plastic și o sondă cu 3 celule, care permit efectuarea testelor in situ conform standardelor ISO 22476-4 și ASTM D4719-07. Forajul este forat pentru a minimiza perturbarea peretelui și pentru a păstra diametrul găurii în conformitate cu dimensiunea selectată a sondei.

Presometru Ménard echipat cu computer unitate centrală (GeoBOX®) și instrument de achiziție centrală (Geospad®)

CU este format din dispozitive care permit reglarea presiunii aplicate și citirea schimbării volumului. Acesta include un volumetru de 800 cm 3 tub vizual pentru citirea schimbărilor de volum ale celulei de măsurare, regulatoare pentru presiunea principală și diferențială, manometre de la 0 la 25 bari și 0 la 60 bari atât pentru celulele de protecție, cât și pentru celulele de măsurare, și mai multe supape și conectori (Fig. 1).

Sonda este protejată în totalitate de un capac de cauciuc (diferite tipuri în funcție de rigiditatea solului), care este umflat de un gaz în cele 2 celule de protecție și de apă în celula de măsurare. Presiunile aplicate ale diferitelor celule sunt controlate de regulatorul diferențial pentru a asigura o deformare cilindrică de-a lungul celulei de măsurare și pentru a evita orice stare adversă la graniță. Sursa de presiune este furnizată printr-o butelie de azot extern.

Presometrul poate fi echipat cu instrumente de sistem care permit afișarea instantanee a rezultatelor testelor printr-un computer central (GeoBOX®) și instrumente de achiziție centrală de date (Geospad®). Permite înregistrarea automată a datelor de testare și a condițiilor specifice de testare și vizualizarea evoluției datelor în timpul testului. Presiunea celulei de măsurare, presiunea diferențială, variația volumelor, numărul de trepte și timpul sunt afișate în timpul efectuării testului. Înregistrările se efectuează automat după 0, 15, 30 și 60 s cu o precizie optimizată: 0,10 cm 3 pe volum și 10 kPa pe presiuni (în conformitate cu procedura B din ISO 22476-4).