ШПУНТОВЫЙ ЗАМОК (ВАРИАНТЫ)

Группа полезных моделей относится к области строительства, а именно к металлическим шпунтовым сваям.
Известен замок для соединения шпунтовых элементов, содержащий обойму для прикрепления к первому шпунтовому элементу, и соединительный кулачок для прикрепления ко второму шпунтовому элементу (патент на полезную модель RU 85168, E02D 5/08, опубл. 27.07.2009 г.). Обойма и кулачок изготовлены методом горячего деформирования, причем обойма имеет С-образный профиль с отогнутыми внутрь полками, а кулачок имеет Т-образный профиль с отогнутыми к оси полками. Внутренние плоскости отогнутых полок расположены под углом, измеренным по нормали к оси обоймы и кулачка, в пределах от 20 до 40 градусов. Отношение толщины полосы профиля кулачка к расстоянию между кромками обоймы находится в пределах от 0,5 до 0,8. Отношение полки кулачка к внутреннему размеру обоймы находится в пределах от 0,7 до 0,95. Отношение полки кулачка к расстоянию между кромками обоймы находится в пределах от 1,7 до 2,5.
Замок содержит конструктивно сложные детали, изготавливаемые методом горячего деформирования металла на технологически сложном оборудовании, что затрудняет изготовление замка.
Известен также шпунтовый замок, состоящий из двух одинаковых сцепных элементов, выполненных в виде стандартных угловых профилей (патент на полезную модель RU 82461, E02D 5/08, опубл. 27.04.2009 г.). Один угловой профиль закреплен на первой шпунтовой свае под углом между линией, проходящей через внешний угол сопряжения полок этого углового профиля к точке сопряжения касательной, проведенной к внешней поверхности первой шпунтовой сваи в ее поперечном сечении. Второй угловой профиль закреплен на смежной шпунтовой свае зеркально первому угловому профилю под таким же углом между линией, проходящей через внешний угол сопряжения полок второго углового профиля к точке сопряжения касательной, проведенной к внешней поверхности смежной шпунтовой сваи в ее поперечном сечении. Шпунтовая свая при этом может быть выполнена в виде трубы круглого сечения либо в виде трубы квадратного сечения.
Указанный шпунтовый замок конструктивно простой и выполнен с использованием широко распространенных стандартных угловых профилей, но не обеспечивает надежного сцепления сцепных элементов между собой.
Наиболее близким к предлагаемому шпунтовому замку является известный шпунтовый замок, содержащий охватывающий элемент, прикрепленный к первому шпунтовому элементу, и охватываемый элемент, прикрепленный ко второму шпунтовому элементу (патент на изобретение RU 2368723, E02B 3/06, E02D 5/08, опубл. 27.09.2009 г.). Охватывающий элемент содержит две боковые стенки, заднюю стенку и металлический уплотняющий элемент, прикрепленный к задней стенке. Боковые стенки охватывающего элемента выполнены из уголковых профилей, установленных с зазором между обращенными друг к другу полками. Задняя стенка выполнена в виде ограничительной пластины, приваренной к боковым стенкам с образованием полости для размещения в ней охватываемого элемента. К задней стенке приварен металлический уплотняющий элемент круглого, квадратного или прямоугольного поперечного сечения. Охватываемый элемент имеет Т-образное поперечное сечение и выполнен из двух уголковых профилей. Профили приварены к второму шпунтовому элементу параллельно расположенными полками с образованием между ними зазора. Другие полки уголковых профилей обращены в противоположные стороны.
Этот шпунтовый замок выполнен из стандартных профилей, но конструктивно сложный и технологически сложный в изготовлении из-за большого количества деталей и сварных швов.
Задача полезной модели состоит в том, чтобы создать конструктивно простой и технологически простой в изготовлении шпунтовый замок.
Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, состоит в конструктивном упрощении шпунтового замка при одновременном упрощении его изготовления.
Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемый шпунтовый замок в первом, втором, третьем и четвертом вариантах конструктивного исполнения содержит охватывающий элемент, прикрепленный к первому шпунтовому элементу, и охватываемый элемент, прикрепленный ко второму шпунтовому элементу. Охватывающий элемент выполнен в виде пары внешних полос, прикрепленных боковой кромкой к первому шпунтовому элементу под острым углом между каждой внешней полосой и участком первого шпунтового элемента, расположенным между внешними полосами.
В шпунтовом замке первого варианта конструктивного исполнения охватываемый элемент выполнен в виде пары внутренних полос, установленных с возможностью размещения между внешними полосами и прикрепленных боковой кромкой ко второму шпунтовому элементу.
В шпунтовом замке второго варианта конструктивного исполнения охватываемый элемент выполнен в виде уголка, установленного с возможностью размещения полок уголка между внешними полосами, прикрепленного вершиной ко второму шпунтовому элементу.
В шпунтовом замке третьего варианта конструктивного исполнения охватываемый элемент выполнен в виде пары уголков, скрепленных между собой вершинами, установленных с возможностью размещения верхних полок между внешними полосами и прикрепленных нижними полками ко второму шпунтовому элементу.
В шпунтовом замке четвертого варианта конструктивного исполнения охватываемый элемент выполнен в виде Х-образного профиля, установленного с возможностью размещения верхних полок между внешними полосами. Х-образный профиль прикреплен нижними полками ко второму шпунтовому элементу с возможностью формирования между нижними полками трубопровода, предназначенного для подачи воды в грунт.
Х-образный профиль может быть цельнотянутым, либо изготовлен из отдельных деталей, сваренных плотным сварным швом для обеспечения герметичности стенки трубопровода. Например, он может быть изготовлен из соединенных между собой плотным сварным швом таврового профиля и полосы, либо уголка и двух полос, либо двух уголков и т.п.
В качестве первого и второго шпунтовых элементов может быть использована, например, труба круглого поперечного сечения, профиль П-образного или фигурного поперечного сечения.
Шпунтовый замок выполнен из деталей геометрически простой формы. В качестве деталей шпунтового замка может быть использован стандартный профилированный материал или использован гнутый профиль, изготовленный из листового материала. Крепление деталей замка к шпунтовым элементам осуществлено малым количеством сварных швов, что упрощает и облегчает изготовление шпунтового замка.
Сущность предлагаемого шпунтового замка поясняется чертежом, на котором представлены.
Фиг.1 - поперечный разрез шпунтового замка в первом варианте конструктивного исполнения.
Фиг.2 - вид сверху на шпунтовые элементы, соединенные между собой шпунтовым замком в первом варианте конструктивного исполнения.
Фиг.3 - поперечный разрез шпунтового замка во втором варианте конструктивного исполнения.
Фиг.4 - вид сверху на шпунтовые элементы, соединенные между собой шпунтовым замком во втором варианте конструктивного исполнения.
Фиг.5 - поперечный разрез шпунтового замка в третьем варианте конструктивного исполнения.
Фиг.6 - вид сверху на шпунтовые элементы, соединенные между собой шпунтовым замком в третьем варианте конструктивного исполнения.
Фиг.7 - поперечный разрез шпунтового замка в четвертом варианте конструктивного исполнения.
Фиг.8 - вид сверху на шпунтовые элементы, соединенные между собой шпунтовым замком в четвертом варианте конструктивного исполнения.
Шпунтовый замок в первом (фиг.1 и 2), втором (фиг.3 и 4), третьем (фиг.5 и 6) и четвертом (фиг.7 и 8) вариантах конструктивного исполнения содержит охватывающий элемент 1, прикрепленный к первому шпунтовому элементу 2, и охватываемый элемент 3, прикрепленный ко второму шпунтовому элементу 4. Охватывающий элемент 1 выполнен в виде пары внешних полос 5, прикрепленных боковой кромкой 6 к первому шпунтовому элементу 2 под острым углом между каждой внешней полосой 5 и участком 7 первого шпунтового элемента 2, расположенным между внешними полосами 5.
В шпунтовом замке первого варианта конструктивного исполнения охватываемый элемент 3 выполнен в виде пары внутренних полос 8. Внутренние полосы 8 установлены с возможностью размещения между внешними полосами 5 и прикреплены боковой кромкой 9 ко второму шпунтовому элементу 4 под тупым углом между каждой внутренней полосой 8 и участком 10 второго шпунтового элемента 4, расположенным между внутренними полосами 8.
В шпунтовом замке второго варианта конструктивного исполнения охватываемый элемент 3 выполнен в виде уголка 11. Уголок 11 установлен с возможностью размещения полок 12 между внешними полосами 5 и прикреплен вершиной 13 ко второму шпунтовому элементу 4.
В шпунтовом замке третьего варианта конструктивного исполнения охватываемый элемент 3 выполнен в виде пары уголков 14, скрепленных между собой вершинами 15 и установленных с возможностью размещения верхних полок 16 между внешними полосами 5. Уголки 14 прикреплены нижними полками 17 ко второму шпунтовому элементу 4.
В шпунтовом замке четвертого варианта конструктивного исполнения охватываемый элемент 3 выполнен в виде Х-образного профиля 18, установленного с возможностью размещения верхних полок 19 между внешними полосами 5. X-образный профиль 18 прикреплен нижними полками 20 ко второму шпунтовому элементу 4 с возможностью формирования между нижними полками 20 трубопровода 21 для подачи воды в грунт.
Шпунтовый замок работает следующим образом.
Первый шпунтовый элемент 2 с прикрепленным к нему охватывающим элементом 1 и охватываемым элементом 3 погружают в грунт. В первом варианте конструктивного исполнения шпунтового замка, вставляют сверху внутренние полосы 8 второго шпунтового элемента 4 в промежуток между внешними полосами 5 первого шпунтового элемента 2 и погружают второй шпунтовый элемент 4 в грунт (фиг.1 и 2). При этом внутренние полосы 8 сцепляются с внешними полосами 5 первого шпунтового элемента 2, фиксируя второй шпунтовый элемент 4 относительно первого шпунтового элемента 2.
Во втором варианте конструктивного исполнения шпунтового замка, вставляют сверху уголок 11 второго шпунтового элемента 4 в промежуток между внешними полосами 5 первого шпунтового элемента 2 и погружают второй шпунтовый элемент 4 в грунт (фиг.3 и 4). При этом полки 12 уголка 11 сцепляются с внешними полосами 5 первого шпунтового элемента 2, фиксируя второй шпунтовый элемент 4 относительно первого шпунтового элемента 2.
В третьем варианте конструктивного исполнения шпунтового замка, вставляют сверху верхние полки 16 уголков 14 второго шпунтового элемента 4 в промежуток между внешними полосами 5 первого шпунтового элемента 2 и погружают второй шпунтовый элемент 4 в грунт (фиг.5 и 6). При этом верхние полки 16 уголков 14 сцепляются с внешними полосами 5 первого шпунтового элемента 2, фиксируя второй шпунтовый элемент 4 относительно первого шпунтового элемента 2.
В четвертом варианте конструктивного исполнения шпунтового замка, вставляют сверху верхние полки 19 Х-образного профиля 18 второго шпунтового элемента 4 в промежуток между внешними полосами 5 первого шпунтового элемента 2 и погружают второй шпунтовый элемент 4 в грунт (фиг.7 и 8). При этом верхние полки 19 Х-образного профиля 18 сцепляются с внешними полосами 5 первого шпунтового элемента 2, фиксируя второй шпунтовый элемент 4 относительно первого шпунтового элемента 2. В процессе погружения шпунтовых элементов 2 и 4 подают воду под давлением в грунт через трубопровод 21, что облегчает погружение шпунтовых элементов 2 и 4.