Шпунтовая стенка

 

Использование: в гидротехнчиеских сооружениях, в частности при строительстве причалов в морских и речных портах, а также при возведении шпунтовых стенок различного назначения. Сущность изобретения: шпунтовая стенка состоит из свай 1, на которых закреплены продольные шпунтовые замки 2, и установленных между сваями соединительных элементов 3. Соединительные элементы 3 выполнены трубчатыми в поперечном сечении, на их наружных обращенных к смежным сваям поверхностях закреплены продольные шпунтовые выступы 4, входящие в зацепление со шпунтовыми замками 2 свай 1. Шпунтовые замки 2 выполнены из двух уголковых профилей, между которыми установлено продольное ребро жесткости 5. Ребро жесткости 5 приварено боковыми кромками к стенкам замка 2. Ребро жесткости 5 может быть выполнено из отдельных плоских элементов, установленных с интервалами в одной вертикальной плоскости. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при строительстве причалов в морских и речных портах, а также при возведении подпорных стенок различного назначения.

Известна стенка, выполненная из шпунтовых трубчатых свай. Каждая трубчатая свая снабжена закрепленными на ее наружной поверхности элементами шпунтового соединения охватывающего и охватываемого типов: продольным шпунтовым замком и продольным шпунтовым выступом. Посредством замков и выступов сваи соединены между собой "в замок".

Известная шпунтовая стенка обладает высокой несущей способностью благодаря жесткости трубчатых свай, но очень материалоемка, поскольку не позволяет увеличить межцентровое расстояние свай.

Кроме того, при возведении стенки необходима пространственная ориентация свай для обеспечения попарного соединения замков и выступов шпунтовых соединений.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является шпунтовая стенка, состоящая из установленных в ряд с интервалами трубчатых свай, каждая из которых снабжена закрепленными на ее наружной поверхности двумя шпунтовыми замками. Замки имеют коробчатую форму в поперечном сечении, их стенки выполнены из приваренных вдоль образующих сваи уголковых профилей, полки которых обращены навстречу друг другу с образованием между ними зазора.

В интервалах между сваями установлены соединительные элементы, имеющие в поперечном сечении форму двутавра. Полки каждого из двутавров размещены во внутренних полостях замков смежных свай, выполняя роль шпунтовых выступов, а стенка каждого из двутавров пропущена через зазоры между полками уголковых профилей замков смежных свай, благодаря чему соединительные элементы и сваи соединены между собой "в замок".

При возведении указанной стенки не требуется пространственной ориентации трубчатых свай, поскольку на свае оба элемента шпунтового соединения замки, а на соединительном элементе выступы.

К недостаткам указанной стенки следует отнести то, что при последовательной забивке свай и соединительных элементов необходима переналадка либо смена сваебойного оборудования вследствие значительной разницы в массе и конфигурации сваи и соединительного элемента, что повышает трудоемкость и сроки строительства.

Недостатком известной стенки является также невысокая жесткость соединительного элемента и замков свай на восприятие эксплутационных нагрузок и давления грунта. Для обеспечения высокой несущей способности стенки приходится уменьшать межцентровое расстояние свай, и следовательно, увеличивать материалоемкость стенки.

Технической задачей изобретения является создание технологичной конструкции шпунтовой стенки, обладающей в то же время высокой несущей способностью и относительно низкой материалоемкостью.

Технический результат, ожидаемый от использования предложенного технического решения повышение жесткости соединительных элементов стенки и ее замковых узлов и за счет этого снижение материалоемкости шпунтовой стенки при той же несущей способности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной шпунтовой стенке, состоящей из забитых в ряд свай с закрепленными на их наружных поверхностях шпунтовыми замками, стенки которых выполнены из профилей уголкового типа, и установленных между сваями соединительных элементов, связанных с замками свай посредством шпунтовых выступов, соединительные элементы выполнены трубчатыми в поперечном сечении, на их наружных обращенных к смежным сваям поверхностях жестко закреплены шпунтовые выступы, при этом каждый шпунтовый замок снабжен по меньшей мере одним ребром жесткости, установленным вертикально во внутренней полости шпунтового замка сваи и жестко прикрепленным боковыми кромками к стенкам замка.

Возможно также выполнение шпунтовых замков с ребрами жесткости, выполненными из отдельных плоских элементов, установленных с интервалами в одной вертикальной плоскости.

Трубчатое поперечное сечение обеспечивает соединительному элементу максимально возможную жесткость на изгиб. Снабжение замков свай одним или несколькими ребрами жесткости позволяет увеличить высоту уголковых профилей, из которых выполнены замки свай, т.е. увеличить замковую часть, что ведет к увеличению межцентрового расстояния свай и, как следствие, к снижению материалоемкости шпунтовой стенки при сохранении высокой несущей способности. Благодаря практически одинаковой массе соединительного элемента и сваи значительно упрощается забивка, т.к. нет необходимости в смене сваезабивающего оборудования, а это приводит к упрощению технологии и сокращению сроков строительства.

На фиг. 1 изображен общий вид причального сооружения с предлагаемой шпунтовой стенкой, поперечное сечение; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вид В на фиг. 1, конструкция замкового узла.

Шпунтовая стенка состоит из свай 1 со шпунтовыми замками 2 и соединительных элементов 3 со шпунтовыми выступами 4. Замки 2 снабжены ребрами жесткости 5. Стенки замков 2 выполнены из уголковых профилей 6.

Сваи и соединительные элементы могут быть выполнены из труб одного сортамента следующим образом.

На стенде изготавливают сваи 1, для чего вдоль наружных образующих каждой трубы приваривают замки 2 из двух уголковых профилей 6, полки которых обращены навстречу друг другу с образованием между ними зазора. Замки 2 имеют коробчатую форму в поперечном сечении. Для увеличения замковой части и увеличения межцентрового расстояния свай уголковые профили 6 выполняют неравносторонними, т.е. увеличивают высоту замков.

Между двумя уголковыми профилями 6 продольно устанавливают ребро жесткости 5 и при помощи сварки прикрепляют его боковыми кромками к внутренней поверхности стенок замка 2.

Ребро жесткости 5 может иметь протяженность вдоль всей длины замка, а может быть выполнено из отдельных элементов, установленных с интервалами одно над другим в одной вертикальной плоскости.

На другом стенде или на том же, но по окончании работ по изготовлению необходимого количества свай, изготавливают соединительные элементы 3: к трубам по наружной образующей приваривают продольные, например, Т-образные в поперечном сечении элементы, выполняющие роль шпунтовых выступов 4.

Возведение шпунтовой стенки осуществляют путем последовательной забивки свай 1 и соединительных элементов 3 с помощью одного и того же сваебойного оборудования. При погружении сваи с увеличенной замковой частью дополнительная жесткость, которую придают замкам ребра жесткости, не допускает раскрытия замков при забивке в сложных геологических условиях.

Предложенная шпунтовая стенка технологична как при изготовлении ее элементов (свай и соединительных элементов), так и при возведении, обладает высокой несущей способностью при пониженной по сравнению с прототипом материалоемкости примерно на 10 процентов за счет увеличения межцентрового расстояния свай.

Формула изобретения

1. Шпунтовая стенка, состоящая из свай с закрепленными на них продольными шпунтовыми замками, стенки которых выполнены из профилей уголкового типа и установленных между сваями соединительных элементов, связанных со шпунтовыми замками свай посредством шпунтовых выступов, отличающаяся тем, что соединительные элементы выполнены трубчатыми в поперечном сечении и шпунтовые выступы жестко закреплены на их наружных обращенных к смежным сваям поверхностях, при этом каждый шпунтовый замок снабжен по меньшей мере одним ребром жесткости, установленным во внутренней полости шпунтового замка вдоль оси сваи и жестко прикрепленным боковыми кромками к стенкам шпунтового замка.

2. Стенка по п. 1, отличающаяся тем, что ребра жесткости выполнены из отдельных плоских элементов, установленных с интервалами один над другим.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3