ЗАМОК ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ШПУНТОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
LOCK FOR JOINING TONGUE-AND-GROOVE ELEMENTS

Предлагаемое техническое решение относится к области строительства сооружений с использованием металлического шпунта, а более конкретно - к конструкциям замков для соединения шпунтовых элементов.
Известен сварной замок для соединения шпунтовых элементов (JP, № 56-33523, кл. E02D 5/08, 1981), включающий обойму, образованную угловым профилем, приваренным к шпунтовому элементу кромкой одной из полок, причем вторая полка этого углового профиля выполнена с уширением и является одновременно соединительным кулачком, заводимым во вторую обойму, образованную таким же угловым профилем, приваренным к другому шпунтовому элементу, причем свободная полка второго углового профиля также выполнена с уширением и является одновременно соединительным кулачком, заводимым соответственно в обойму первого шпунтового элемента.
В данной конструкции замка осуществляется двойное зацепление кулачков, что увеличивает его металлоемкость, а применение специального фасонного углового профиля, предназначенного только для целей производства сварного шпунта, значительно увеличивает его стоимость.
Известен замок для соединения шпунтовых элементов (RU, № 2103442 С1, МПК E02D 5/08, 27.01.98), включающий обойму, образованную угловым профилем, приваренным к шпунтовому элементу кромкой одной из полок под острым углом с наклоном в сторону свободной кромки консоли, и заведенный в полость обоймы соединительный кулачек, приваренный к другому шпунтовому элементу.
Недостатком данного замка является малая несущая способность и низкая прочность на растяжение.
Наиболее близким из известных является шпунтовый замок (RU, № 2185476 С1, 20.07.02), выполненный сварным из двух швеллеров, полки которых обращены навстречу друг другу и расположены с образованием зазоров между ними, и соединенных один с другим одним или двумя ребрами жесткости с образованием шпунтового паза. Зазоры между полками швеллеров предназначены для пропуска в пазы замыкающего Т-образного элемента, приваренного к соединяемым частям шпунтовой стенки.
Недостатком данного замка является технологическая сложность и высокая трудоемкость сварных соединений, а также малая долговечность. Еще один недостаток замка заключается в том, что угол наклона полок швеллера способствует «выскальзыванию» замыкающего элемента из паза замка, следствием чего является его низкая несущая способность.
Технической задачей является повышение прочности, несущей способности и надежности замка, а также повышение технологичности изготовления и снижения его стоимости.
Эта задача решается тем, что в замке для соединения шпунтовых элементов, включающем обойму и заведенный в полость обоймы соединительный кулачок, обойма выполнена из металлической толстостенной трубы с продольным пазом по образующей, в который заведена полоса, несущая кулачок, выполненный из квадратного или прямоугольного цельного или полого прокатного профиля с обеспечением примыкания кулачка к внутренней стенке металлической толстостенной трубы, по крайней мере двумя гранями, при этом к кулачку и к обойме вдоль продольной оси по всей длине замка приварены соответствующие металлические полосы, причем отношение толщины полосы b к ширине паза В находится в пределах от 0,65 до 0,9, а отношение размера стороны кулачка А, перпендикулярной оси приваренной полосы, к ширине паза В находится в пределах от 1,7 до 2,6. При этом в поперечном сечении он имеет угловую форму, образованную полосой, изогнутой под углом α, равным 60-180 градусов по радиусу, не меньшим толщины полосы.
Сущность технического решения поясняется чертежом на фиг.1, где представлен узел соединения шпунтовых элементов посредством данного замка.
Замок для соединения шпунтовых элементов состоит из кулачка (охватываемого элемента) 1, выполненного из квадратного или прямоугольного стального проката и обоймы (охватывающего элемента) 2, выполненной из горячекатаной стальной трубы. К обойме и кулачку по всей длине вдоль оси приварены металлические полосы 3, которые могут быть изогнуты под углом α для сооружения шпунтовых стен с углами поворотов. Обойма имеет продольный паз 4 для полосы 3. Свариваемость элементов замка - без ограничений любыми способами.
Выбор указанных выше параметров ширины паза и толщины полосы обусловлен необходимостью заклинивания (для обеспечения герметизации соединения) частиц грунта, попадающих в зазор.
Такая конструкция замка обеспечивает водогрунтонепроницаемость и позволяет использовать его для соединения любых шпунтовых элементов в шпунтовых стенках, в том числе и в водонасыщенных грунтах, шпунтовых сваях и других шпунтовых конструкциях.
Предлагаемая конструкция замка позволяет значительно расширить диапазон его применения, обеспечивает надежное зацепление обоймы и кулачка, повышает прочностные характеристики замка и значительно снижает стоимость его изготовления. При этом принятые соотношения геометрических параметров замка обеспечивают свободное заведение кулачка в обойму и надежно предотвращают его «выскальзывание» из нее при значительных нагрузках на замок.
Технический результат изобретения состоит в разработке эффективного и надежного способа соединения шпунтовых элементов с высокими прочностными свойствами замкового соединения при низкой стоимости его изготовления.