ШПУНТОВАЯ СТЕНКА ИЗ ТРУБЧАТЫХ СВАЙ С ПРОКАТНЫМИ СОЕДИНИТЕЛЬНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

Полезная модель относится к шпунтовым стенкам из стальных трубчатых свай и может быть использована в гидротехнике при сооружении морских и речных причалов, а также в строительстве при возведении подпорных стенок различного назначения.
Известна шпунтовая стенка, преимущественно причала или набережной, включающая сваи, каждая их которых состоит из трубы и приваренной к ее наружной поверхности пары элементов стального шпунта с замками на свободных неприваренных кромках, посредством которых смежные сваи соединены между собой. Элементы стального шпунта представляют собой части разрезанной вдоль корытообразной шпунтины; они приварены по линии разреза к трубе и служат в качестве элементов, посредством которых сваи соединяются одна с другой, т.е. соединительными элементами, или коннекторами. (RU2010085 С1, 30.03.1994 г.) Эти коннекторы, т.е. в данном случае элементы стального шпунта, выполнены Г-образными в поперечном сечении и расположены кососимметрично относительно оси шпунтовой стенки, проходящей через оси труб.
Указанная известная шпунтовая стенка трудоемка как в изготовлении, так и при возведении. Это связано с тем, что при приварке коннекторов к трубе необходимо обеспечить заданную ориентацию каждого из этих элементов в противоположные стороны относительно трубы и кососимметрично друг другу, для чего требуется специальная конструкция сварочного стенда. Кроме того, для приварки к трубе необходима разделка кромок под сварной шов. При возведении указанной известной шпунтовой стенки необходима определенная ориентация трубчатых свай с приваренными к ним коннекторами для обеспечения попарного соединения замков смежных свай и размещения их на заданной проектной линии - продольной (нейтральной) оси шпунтовой стенки
в плане. Это трудоемкий процесс и требует использования нестандартного кондуктора достаточно сложной конфигурации.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является шпунтовая стенка, включающая стальные трубчатые сваи, каждая из которых содержит трубу и приваренную к ней пару коннекторов, т.е. шпунтовых элементов, служащих для соединения свай в замок. Указанные коннекторы представляют собой элементы плоского шпунта, полученные путем продольного разрезания плоской шпунтины. Коннекторы одной кромкой приварены к трубе с расположением их в одной плоскости, при этом сваи соединены в замок с помощью замковых элементов, расположенных на свободных неприваренных кромках коннекторов (RU №37113).
Эта известная шпунтовая стенка проще предыдущей при возведении, но также трудоемка в изготовлении, поскольку для изготовления трубчатой сваи также требуется разрезание шпунтины и разделка кромок под сварку.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание конструкции шпунтовой стенки, лишенной указанных выше недостатков. Технический результат - снижение трудозатрат при изготовлении шпунтовых свай, составляющих предлагаемую шпунтовую стенку.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в шпунтовой стенке из стальных трубчатых свай, в которой каждая свая содержит трубу и пару коннекторов, размещенных в нейтральной плоскости шпунтовой стенки, причем каждый коннектор одной кромкой приварен к наружной поверхности трубы и снабжен элементом шпунтового замка на свободной неприваренной кромке для соединения смежных свай в замок, согласно предлагаемой полезной модели коннекторы выполнены прокатными, при этом приваренная кромка каждого коннектора выполнена с двумя отбортовками, образующими U-образный профиль в поперечном сечении, вогнутый участок которого примыкает к трубе, а крайние боковые участки упомянутого профиля выполнены скругленными, при этом элементом шпунтового замка одного из коннекторов является гребень, выполненный в
виде утолщения круглого или овального поперечного сечения, а элементом замкового соединения другого коннектора является обойма, выполненная с зевом, повторяющим форму гребня и охватывающим гребень смежной сваи с обеспечением возможности взаимного поворота соединенных в замок свай на угол плюс-минус 20 градусов от нейтральной оси шпунтовой стенки в плане. В поперечном сечении габаритный, измеренный вдоль нейтральной оси шпунтовой стенки размер коннектора может быть равен от 35 до 120 мм.
Благодаря выполнению коннекторов прокатными, изготовленными в заводских условиях, исключается необходимость разрезать шпунтины, а благодаря тому, что привариваемая кромка выполнена с двумя симметричными отбортовками с образованием U-образного поперечного сечения, вогнутый участок которого примыкает к трубе, а его крайние боковые участки выполнены скругленными, исключена необходимость разделки кромок под сварку, а также улучшены условия и качество сварки.
Размещение коннекторов в нейтральной плоскости шпунтовой стенки упрощает как сварку свай, так и сооружение шпунтовой стенки, т.к. исключена необходимость какого-либо пространственного ориентирования коннекторов. Выполнение обоймы замкового элемента с зевом, повторяющим фору гребня смежной сваи с обеспечением возможности взаимного поворота на угол плюс-минус 20 градусов, позволяет компенсировать некоторую неточность забивки свай, что также упрощает процесс сборки стенки и снижает трудоемкость строительства. При этом замковое соединение такого типа обеспечивает необходимую герметичность шпунтовой стенки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображена предлагаемая шпунтовая стенка, общий вид, поперечный разрез;
на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, повернуто;
на фиг.3 - то же, с коннекторами минимального продольного, измеренного вдоль направления нейтральной оси шпунтовой стенки, размера в поперечном сечении.
Шпунтовая стенка согласно предлагаемой полезной модели содержит забитые в грунт и заанкеренные шпунтовые сваи 1, соединенные между собой в замок. Свая 1 состоит из стальной трубы 2 и двух коннекторов 3 и 4, т.е. соединительных элементов, приваренных одними своими кромками к наружной поверхности трубы. Коннекторы 3 и 4 расположены в одной плоскости, являющейся диаметральной плоскостью трубы 2 и нейтральной плоскостью шпунтовой стенки. На неприваренных кромках коннекторов 3 и 4 выполнены гребень 5 и обойма 6 соответственно. Гребень 5 выполнен в виде утолщения и имеет круглую или овальную форму в поперечном сечении, а зев 7 обоймы 6 повторяет форму гребня 5, обеспечивая плотное прилегание обоймы 6 к поверхности гребня 5 смежной сваи и возможность поворота соединенных в замок свай на угол суммарно до 40 градусов, в среднем приблизительно на угол плюс- минус 20 градусов относительно нейтральной оси шпунтовой стенки.
Коннекторы 3 и 4 изготовлены в заводских условиях в виде прокатных профилей и на участках их прилегания к трубе 2 имеют одинаковую U-образную форму поперечного сечения. Эти участки, т.е. привариваемые кромки коннекторов 3 и 4, выполнены в виде опорной пяты с двумя симметричными отбортовками 8 и 9, направленными в противоположные стороны. Отбортовки 8 и 9 придают поперечному сечению привариваемых участков U-образный профиль. Вогнутый участок 10 U-образного профиля примыкает к трубе 2, облегчая установку и фиксацию коннекторов 3 и 4 на поверхности трубы 2. Отбортовки 8 и 9 выполнены со скругленными крайними боковыми участками 11 и приварены к трубе 2 с помощью сварного шва 12. Скругления боковых участков 11 выполняют роль разделки кромок под сварку, исключая необходимость механической обработки.
Сварные трубчатые шпунтовые сваи предлагаемой шпунтовой стенки изготавливают на сварочных стендах простой конструкции, обеспечивающих приварку к каждой трубе 2 прокатных профилей-коннекторов 3 и 4 с расположением их обоих в диаметральной плоскости трубы.
При возведении шпунтовой стенки по предлагаемой полезной модели используются кондукторы простой конструкции, поскольку сварные шпунтовые сваи этой стенки ориентируют только в плоскости нейтральной оси шпунтовой стенки.
Предлагаемая шпунтовая стенка значительно менее трудоемка, по сравнению с прототипом, как при изготовлении сварных шпунтовых свай - за счет практически полного исключения механической обработки и упрощения процесса сварки, так и в строительстве - за счет простой ориентации свай и больших компенсационных возможностей соединительных элементов. При этом за счет подбора необходимого продольного размера коннекторов в поперечном сечении, т.е. за счет выбора ширины прокатных профилей-коннекторов, и диаметра труб может в значительном диапазоне варьироваться несущая способность предлагаемой шпунтовой стенки.