ПОДПОРНАЯ СТЕНКА
RETAINING WALL

Изобретение относится к заанкерованным подпорным стенкам и может быть использовано преимущественно в гидротехнике при возведении причальных сооружений и проведении берегоукрепительных работ, а также в промышленном и гражданском строительстве.
Известна шпунтовая стенка с анкерным устройством, включающая забитые в ряд сваи, соединенные между собой посредством замков, анкерные тяги, металлический распределительный пояс и анкерную плиту. В указанной известной стенке узел крепления анкерной тяги смонтирован в каждой свае и выполнен в виде жестко соединенного с ней трубчатого металлического каркаса и сборной закладной опоры, закрепленной на каркасе и свае. Свая с помещенным внутри нее узлом крепления забетонирована полностью или частично (RU №2275456).
Известна подпорная стенка с анкерным устройством, включающая лицевые сваи, анкерные сваи, анкерные тяги, узлы крепления анкерных тяг к лицевым сваям и узлы крепления анкерных тяг к анкерным сваям. Узел крепления анкерной тяги к лицевой свае состоит из вилки, жестко закрепленной на лицевой свае, и соединенной с вилкой с помощью оси проушины, которая, в свою очередь, жестко соединена с одним из концов анкерной тяги. Другой конец анкерной тяги выполнен резьбовым и снабжен натяжной гайкой, которые составляют узел крепления анкерной тяги к анкерной свае (рекламный проспект фирмы ThyssenKrupp GfT Bautechnik - прототип).
Недостатком известных подпорных стенок является то, что при строительстве гидротехнических сооружений установку анкерных тяг под водой приходится выполнять с помощью водолазов и соответствующей техники, что значительно удорожает строительство.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение удобства и снижение трудоемкости монтажа подпорной стенки.
Технический результат - возможность установки и закрепления анкерных тяг подпорной стенки с плавсредства с исключением подводно-технических работ.
Поставленная задача решается за счет того, что в подпорной стенке, преимущественно для гидротехнического строительства, включающей лицевые сваи, анкерные сваи, по меньшей мере одну анкерную тягу и узлы крепления концов анкерной тяги соответственно к лицевой и анкерной сваям, согласно изобретению каждый узел крепления анкерной тяги к соответствующей лицевой или анкерной свае выполнен в виде шпунтового соединения, состоящего из двух замковых элементов, причем один из упомянутых замковых элементов неподвижно закреплен на свае таким образом, что его верхний конец расположен выше уровня воды в акватории, а второй замковый элемент этого узла крепления соединен с помощью шарнира с одним из концов анкерной тяги и установлен с возможностью вертикального поступательного перемещения относительно первого замкового элемента, закрепленного на свае, при этом длина упомянутых замковых элементов узла крепления по меньшей мере одного конца анкерной тяги выполнена из условия обеспечения возможности перемещения подвижного замкового элемента вместе с соединенным с ним концом анкерной тяги ниже уровня воды в акватории на заданную глубину и фиксации его в точке, расположенной выше уровня воды в акватории.
Длина замковых элементов узла крепления второго конца анкерной тяги в этом случае может составлять 20-30% от длины замковых элементов узла крепления первого конца анкерной тяги.
В предлагаемой подпорной стенке замковые элементы могут быть выполнены из замковой части прокатного шпунта. Анкерная тяга может быть выполнена из полосы, трубы или бруса круглого или прямоугольного сечения.
В предлагаемой подпорной стенке анкерная тяга может быть выполнена составной по меньшей мере из двух частей, соединенных между собой посредством шпунтовых замковых элементов, каждый из которых закреплен на соответствующей смежной части анкерной тяги.
Выполнение узлов крепления анкерной тяги соответственно к лицевой и анкерной сваям в виде шпунтового соединения (шпунтового замка) значительно упрощает монтаж анкерных тяг, поскольку технология заведения шпунта в замок достаточно отработана.
Предлагаемая конструкция узла крепления позволяет соединять в замок замковые элементы этого соединения над поверхностью воды, поскольку один из этих элементов закреплен на свае и его верхний конец выступает над уровнем воды в акватории. Так как шпунтовый замок допускает относительное продольное перемещение соединенных в замок элементов, то после соединения в замок второй, подвижный замковый элемент вместе с соединенным с ним концом анкерной тяги перемещается вдоль оси сваи относительно элемента, закрепленного на свае. Поскольку длины замковых элементов узла крепления по меньшей мере одного из концов, а возможно - и обоих концов анкерных тяг выполняются из условия обеспечения возможности перемещения подвижного замкового элемента ниже уровня воды до проектной отметки, то соединенный с ним конец анкерной тяги также опускается на проектную глубину. В этом положении подвижный замковый элемент может быть зафиксирован относительно неподвижного замкового элемента в их верхней части, выступающей над уровнем воды в акватории, с помощью фиксатора любой известной конструкции, например с помощью штыря (не показан).
В случае когда только один из концов анкерной тяги по проекту должен быть опущен на заданную глубину, а второй ее конец должен быть присоединен к соответствующей свае в верхней ее части, выступающей над водой, длина замковых элементов узла крепления второго конца анкерной тяги выполняется меньшей, чем длина замковых элементов узла крепления первого конца анкерной тяги и может составлять 20-30% от их длины.
Предлагаемое изобретение позволяет проводить все работы по соединению анкерных тяг со сваями с плавсредства без использования подводно-технических работ, поскольку и присоединение концов анкерной тяги, и фиксация их в соединенном положении осуществляются сверху.
Кроме того, шпунтовый замок допускает также возможность некоторого взаимного поворота его элементов вокруг вертикальной оси, что в дополнение к возможности поворота замковых элементов вокруг их горизонтальных осей (шарниров) повышает компенсационные возможности при установке анкерных тяг, снижает внутренние напряжения.
В случае выполнения замковых элементов из замковой части горячекатаного шпунта, изготовленного в заводских условиях, не только снижается металлоемкость узла крепления анкерной тяги к свае, но и улучшаются условия сборки, поскольку такие замковые элементы не имеют острых кромок и заусенцев в зоне шпунтового замка, что обеспечивает плавное, без больших усилий перемещение подвижного замкового элемента вдоль неподвижно закрепленного на свае, что облегчает монтаж. Кроме того, замковые элементы, изготовленные из готового прокатного шпунта, имеют защитное антикоррозионное покрытие, что увеличивает срок их службы.
Выполнение анкерной тяги составной по меньшей мере из двух частей, соединенных между собой также с помощью элементов замкового соединения, делает ее более гибкой, ее удобнее транспортировать в разобранном виде, легче устанавливать.
Далее изобретение поясняется на примере конкретного исполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображены:
на фиг.1 - подпорная стенка с анкерными тягами по предлагаемому изобретению, поперечное сечение;
на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;
на фиг.3 - узел Б на фиг.2;
на фиг.4 - составная анкерная тяга;
на фиг.5 - подпорная стенка с узлами крепления анкерной тяги к лицевой и анкерной сваям из уровня техники, прототип.
Подпорная стенка по предлагаемому изобретению включает лицевые сваи 1, преимущественно из труб большого диаметра, анкерные сваи 2 (анкерные опоры), анкерные тяги 3, узел 4 крепления анкерной тяги 3 к лицевой свае 1, узел 5 крепления анкерной тяги 3 к анкерной свае 2.
Узел 4 крепления анкерной тяги 3 к лицевой свае 1 содержит первый шпунтовый замковый элемент 6, жестко закрепленный на лицевой свае 1 вертикально вдоль оси сваи, второй шпунтовый замковый элемент 7, соединенный с помощью шарнира 8 с первым концом 9 анкерной тяги 3.
Узел 5 крепления анкерной тяги 3 к анкерной свае 2 содержит первый шпунтовый замковый элемент 10, жестко закрепленный на анкерной свае 2, второй шпунтовый замковый элемент 11, с помощью шарнира 12 соединенный со вторым концом 13 анкерной тяги 3.
Составная анкерная тяга содержит части 14 и 15 и соединяющие их между собой замковые элементы 16 и 17.
На сварочном стенде к лицевым сваям 1 приваривают шпунтовые замковые элементы 6, выполненные, например, из замковой части прокатного шпунта. При этом один край (верхний конец) каждого элемента 6 размещают вблизи торца сваи 1 или совмещают с ним. Длина шпунтового элемента 6, т.е. его протяженность вдоль сваи, выполняется из условия, чтобы после погружения лицевой сваи 1 на проектную глубину верхний край элемента 6 находился выше уровня воды в акватории, а его нижний край находился на глубине, несколько превышающей проектную отметку места закрепления анкерной тяги 3. Длина подвижного элемента 7 примерно равна длине элемента 6.
К анкерным сваям приваривают замковые элементы 10.
Отдельно собирают анкерные тяги 3, к концам 9 которых с помощью шарниров (осей) 8 прикрепляют подвижные замковые элементы 7 для узла 4, а ко второму концу 13 анкерной тяги 3 прикрепляют подвижный замковый элемент 11 с помощью шарнира 12 - для узла 5. Длины элементов 10 и 11 узла крепления 5 могут быть выполнены такими же, как и длины замковых элементов 6 и 7, а могут составлять 20%-30% от их длины в зависимости от схемы анкеровки.
После забивки лицевой и анкерной стенок с помощью плавкрана поднимают собранную анкерную тягу 3, соединяют в замок замковые элементы 6 и 7 и начинают опускать конец 9 анкерной тяги 3. В нужный момент соединяют второй конец 13 анкерной тяги 3 с анкерной сваей 2, для чего соединяют в замок элементы 10 и 11 узла крепления 5. Погружают конец 9 анкерной тяги 3 на проектную глубину. После выполнения натяжения анкерной тяги 3 с помощью натяжного устройства (не показано) фиксируют подвижный элемент 7 в соединенном положении с элементом 6 в верхней части, выступающей над водой, с помощью стопора (не показан). Так же взаимно стопорят замковые элементы 10 и 11 узла 5.
Предлагаемая конструкция подпорной стенки технологична, позволяет исключить применение подводно-технических работ, что сокращает сроки и значительно удешевляет строительство.