Мобильные наполняемые опоры для крепления лесосплавных объектов соответствуют требованиям, предъявляемым к устройствам, способствующим реализации концепции эффективной, экологически щадящей транспортировки лесоматериалов по малым и средним рекам. Надежная работа указанных опор предполагается при полном погружении вертикальных элементов грунтозацепов в грунт. Для обеспечения такого погружения необходима информация об усилиях, которые следует прилагать в этом случае. Цель исследования – обеспечение надежной работы мобильных наполняемых опор с грунтозацепами. Метод исследования – теоретико-экспериментальный. Получены аналитические зависимости для усилий вдавливания секций грунтозацепов. С их помощью установлены факторы, определяющие выходные величины, характер и степень влияния этих факторов. Выполнение расчетов по этим зависимостям не позволяет получить достоверные результаты, т. к. напряжения в грунте, возникающие под нижними краями и на боковых поверхностях грунтозацепов при рассматриваемых глубинах неизвестны. Установлено, что усилие, требуемое для вдавливания секции грунтозацепов в грунт, зависит от тех же характеристик грунта, что и количество ударов динамического плотномера для погружения его наконечника на требуемую глубину и удельное сопротивление пенетрации, измеряемое пенетрометром. При лабораторных экспериментах, базирующихся на выполненных теоретических исследованиях, убедились, что между 3 указанными величинами есть явно выраженная связь. С учетом этой связи проведены экспериментальные исследования в натурных условиях. Получены аппроксимирующие зависимости усилий для вдавливания рекомендованных секций грунтозацепов от среднего количества ударов динамического плотномера и удельного сопротивления пенетрации. Для ряда грунтов указаны значения рассматриваемых усилий с ориентацией на максимальные величины, зафиксированные при экспериментах.
Portable fillable supports for fastening timber rafting structures meet the requirements for devices that facilitate the implementation of a concept for the efficient and environmentally friendly transportation of timber along small and medium-sized rivers. Reliable operation of such supports is assumed when the vertical elements of the ground lugs are completely immersed into soil. In order to achieve this level of immersion, we need information about the effort required in this particular case. The research aims to ensure the reliable operation of portable fillable supports with ground lugs. We have used the theoretical and experimental research method. The results include analytical dependencies for the penetration forces of the ground lugs’ sections. These factors allowed us to identify the variables that determine the output values, as well as the nature and extent of the factors’ influence. Performing calculations based on these dependencies does not provide reliable results, since the ground stresses occurring beneath the lower edges and on the lateral surfaces of the ground lugs at the considered depths are unknown. We have found that the force required to drive the ground lug section into the soil depends on the same soil parameters as the number of blows required by the dynamic densimeter to drive its tip to the required depth and the specific penetration resistance measured by the penetrometer. Laboratory experiments, based on prior theoretical studies, confirmed that there is a clear relationship between the three parameters mentioned. In view of this relationship, experimental studies were carried out under field conditions. Approximate dependencies of the forces required to drive in the recommended sections of ground lugs were obtained based on the average number of blows from a dynamic densimeter and the specific penetration resistance. The values of the considered forces for a number of soil types are given, based on the maximum values recorded during experiments.