Шпунтовая стена

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к гидротехническим сооружениям и предназначена для строительства стен набережных, причалов в речных и морских портах, берегозащитных и тому подобных гидротехнических сооружений, а также подпорных стен различного назначения в других отраслях строительства. Задачей настоящей полезной модели является предупреждение процесса перекоса погружаемых профилей и возникновения веерности стены, а также сокращение удельных энерго- и трудозатрат на возведение шпунтовой стены. Решение поставленной задачи достигается тем, что в шпунтовой стене, образованной из металлических элементов с волнообразным в плане профилем, которые имеют полки, расположенные параллельно друг другу и соединенные между собой наклонными стенками, расположенными под тупым углом к полкам с образованием крайних наклонных полустенок, на продольных краях которых выполнены объемлющие - в виде обоймы или объемлемые - в виде кулачков, замковые элементы, соединением которых посредством заведения кулачков в обоймы осуществляется объединение смежных металлических элементов в шпунтовую стену, каждый металлический элемент выполнен с однотипными замками, а именно: с двумя замками-обоймами или с двумя замками-кулачками, при этом обоймы располагаются на внешней, а кулачки - на внутренней поверхности полустенок соответствующих металлических элементов. Кроме того, отношение площади поперечного сечения металлического элемента к высоте профиля находится в пределах значений от 3,8 см до 9,0 см, а отношение толщины полки к толщине стенки в пределах значений от 1,0 до 2,0. При этом отношение толщины стенки к ее ширине составляет не менее 1/60, а отношение толщины полки к ее ширине - не менее 1/30. Металлические элементы в шпунтовой стене могут быть с одной, двумя или тремя полками, а кулачок может быть выполнен из круглого, прямоугольного или многогранного стального проката Конструкция полезной модели обеспечивает центровку погружающего механизма на профиле всегда по его оси симметрии. Распределение удельного сопротивления грунта по торцу профиля и сил трения по его боковым поверхностям в этом случае также будет симметричным, что способствует исключению перекоса кулачка в обойме и вызываемого им явления веерности шпунтовой стены. 7 илл., 2 з.п. ф-лы.

Полезная модель относится к гидротехническим сооружениям и предназначена для строительства стен набережных, причалов в речных и морских портах, берегозащитных и тому подобных гидротехнических сооружений, а также подпорных стен различного назначения в других отраслях строительства.

Наибольшее распространение получили стены из металлического шпунта. Кроме большой несущей способности и высоких технико-экономических показателей, стены из металлического шпунта характеризуются высокой грунтонепроницаемостью и могут применяться при достаточно плотных и засоренных грунтах основания, в которые погружение шпунта из других материалов затруднительно.

Известна шпунтовая стена, состоящая из шпунтовых свай, представляющих собой цилиндрические сегменты, вырезанные из труб. На концевых участках свай, расположенных выпуклой стороной в одну сторону, установлены охватывающий и охватываемый замковые элементы. Охватывающий элемент замка выполнен в виде многогранного или криволинейного незамкнутого открытого профиля и установлен с охватом концевых участков смежных свай (RU, 2446253 C1, E02D 5/02, 27.03.2012).

Известна также шпунтовая стена, собранная из вертикальных элементов волнообразного в плане профиля, каждый из которых имеет в горизонтальном сечении полки, расположенные по разные стороны от продольной оси стены параллельно этой оси со смещением относительно друг друга вдоль продольной оси стены и соединенные между собой поперечными стенками, расположенными под тупым углом к полкам, с образованием крайних поперечных полустенок, причем в горизонтальном сечении каждого из вертикальных элементов площадь полустенки равна половине площади стенки, а отношение площади полки к площади стенки выдержано в пределах 0,9-2,1 при изменении тупого угла между полкой и стенкой, а также между полкой и полустенкой, от 91 до 150° в зависимости от значения этого угла (RU 2308573 C1, E02D 5/04, 20.10.2007).

Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели по конструктивному выполнению является шпунтовая стена, собранная из вертикальных элементов волнообразного в плане профиля, каждый из которых имеет в горизонтальном сечении полки, расположенные но разные стороны от продольной оси стены параллельно этой оси со смещением относительно друг друга вдоль продольной оси стены и соединенные между собой поперечными стенками, расположенными под тупым углом к полкам, с образованием крайних поперечных полустенок, имеющих на свободных краях с противоположных боковых сторон элемента соответственно кулачок и обойму, образующие замковые соединения, причем каждая обойма расположена на внешней, а каждый кулачок - на внутренней поверхности соответствующих полустенок (RU 2151236 C1, E02D 5/08, 20.06.2000).

Недостатком такой конструкции шпунтовой стены является несимметричность сечения металлических элементов (шпунтовых профилей), вызываемая существенными различиями в форме и площади сечения замковых элементов (обоймы и кулачка), располагаемых по краям полустенок, вследствие чего центр тяжести элемента смещается в сторону обоймы, сопротивление грунта по торцу погружаемого профиля распределяется неравномерно, силы трения грунта по замкам существенно различаются, особенно в случае, когда кулачок приходится заводить в заполненную грунтом обойму. В результате происходит перекос погружаемых профилей в замках и возникает веерность стены, требуются дополнительные работы по ее выправлению.

Задачей настоящей полезной модели является предупреждение процесса перекоса погружаемых профилей и возникновения веерности стены, а также сокращение удельных энерго- и трудозатрат на возведение шпунтовой стены.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в шпунтовой стене, образованной из металлических элементов с волнообразным в плане профилем, которые имеют полки, расположенные параллельно друг другу и соединенные между собой наклонными стенками, расположенными под тупым углом к полкам с образованием крайних наклонных полустенок, на продольных краях которых выполнены объемлющие - в виде обоймы или объемлемые - в виде кулачков, замковые элементы, соединением которых посредством заведения кулачков в обоймы осуществляется объединение смежных металлических элементов в шпунтовую стену, каждый металлический элемент выполнен с однотипными замками, а именно: с двумя замками-обоймами или с двумя замками-кулачками, при этом обоймы располагаются на внешней, а кулачки - на внутренней поверхности полустенок соответствующих металлических элементов. Кроме того, отношение площади поперечного сечения металлического элемента к высоте профиля находится в пределах значений от 3,8 см до 9,0 см, а отношение толщины полки к толщине стенки в пределах значений от 1,0 до 2,0. При этом отношение толщины стенки к ее ширине составляет не менее 1/60, а отношение толщины полки к ее ширине - не менее 1/30. Металлические элементы в шпунтовой стене могут быть с одной, двумя или тремя полками. В шпунтовой стене кулачок может быть выполнен из круглого, прямоугольного или многогранного стального проката.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где

на фиг. 1 показан металлический элемент шпунтовой стены с тремя полками и двумя обоймами на концах полустенок;

на фиг. 2 показан металлический элемент шпунтовой стены с тремя полками и двумя кулачками на концах полустенок;

на фиг. 3 показан металлический элемент шпунтовой стены с двумя полками и обоймами на концах полустенок;

на фиг. 4 показан металлический элемент шпунтовой стены с двумя полками и кулачками на концах полустенок;

на фиг. 5 показан металлический элемент шпунтовой стены с одной полкой и кулачками на концах полустенок;

на фиг. 6 показан металлический элемент шпунтовой стены с одной полкой и обоймами на концах полустенок;

на фиг. 7 показан фрагмент шпунтовой стены, вид сверху.

Шпунтовая стена состоит из вертикальных элементов 1 и 2 волнообразного в плане профиля, каждый из которых имеет в горизонтальном сечении полки 3, расположенные по разные стороны от продольной оси 4 стены параллельно этой оси со смещением друг относительно друга вдоль нее. Элементы 1 и 2 могут иметь одну, две и три полки. Полки 3 соединены между собой поперечными стенками 5, расположенными под тупым углом к полкам 3, с образованием крайних поперечных полустенок 6. Полустенки 6 имеют на свободных краях с противоположных боковых сторон в элементе 1 обоймы 7, а в элементе 2 кулачки 8, образующие замковые соединения, причем обоймы 8 расположены на внешней, а кулачки 7 - на внутренней поверхности полустенок 6 соответствующих элементов. Центр тяжести C у всех металлических профилей расположен на оси симметрии 9. Для обеспечения жесткости металлического профиля в процессе погружения отношение площади его поперечного сечения к высоте профиля находится в пределах 3,8 до 9,0, а отношение толщины полки к толщине стенки в пределах от 1,0 до 2,0. Кроме того, для обеспечения устойчивости полок и стенок отношение толщины стенки к ее ширине должно быть не менее 1/60, а отношение толщины полки к ее ширине не менее 1/30.

Возведение стен из металлических профилей симметричных сечений позволяет на каждом подготовленном к погружению профилей участке шпунтовой стены (то есть там, где профили уже набраны в замки в направляющих конструкциях) осуществлять их погружение вразбежку за 2 прохода погружающего механизма, из которых в первом проходе погружают профили с замками-кулачками, а во втором - с замками-обоймами.

При этом обоймы всегда будут надеваться на кулачки, оставаясь незаполненными грунтом, что существенно снижает усилие сопротивления грунта погружению профиля и сокращает длительность процесса погружения по сравнению с вариантом погружения известных конструкций профилей, когда кулачок часто вынужденно внедряют в заполнившуюся грунтом обойму. Соответственно снижаются удельная энергоемкость и трудоемкость погружения.

Кроме того центровка погружающего механизма на профиле всегда будет осуществляться по его оси симметрии. Распределение удельного сопротивления грунта по торцу профиля и сил трения по его боковым поверхностям в этом случае также будет симметричным, что способствует исключению перекоса кулачка в обойме и вызываемого им явления веерности шпунтовой стены.

1. Шпунтовая стена, образованная из металлических элементов с волнообразным в плане профилем, которые имеют полки, расположенные параллельно друг другу и соединенные между собой наклонными стенками, расположенными под тупым углом к полкам с образованием крайних наклонных полустенок, на продольных краях которых выполнены объемлющие - в виде обоймы или объемлемые - в виде кулачков замковые элементы, соединением которых посредством заведения кулачков в обоймы осуществляется объединение смежных металлических элементов в шпунтовую стену, отличающаяся тем, что каждый металлический элемент выполнен с однотипными замками, а именно: с двумя замками-обоймами или с двумя замками-кулачками, при этом обоймы располагаются на внешней, а кулачки - на внутренней поверхности полустенок соответствующих металлических элементов, кроме того, отношение площади поперечного сечения металлического элемента к высоте профиля находится в пределах значений от 3,9 см до 8,8 см, а отношение толщины полки к толщине стенки в пределах значений от 1,0 до 2,0, а также отношение толщины стенки к ее ширине должно быть не менее 1/60 и отношение толщины полки к ее ширине не менее 1/30.

2. Шпунтовая стена по п. 1, отличающаяся тем, что металлический элемент выполнен с одной, двумя или тремя полками.

3. Шпунтовая стена по п. 1, отличающаяся тем, что кулачок выполнен из круглого, прямоугольного или многогранного стального проката.



 

Похожие патенты:
Наверх