КОМБИНИРОВАННАЯ ШПУНТОВАЯ СТЕНКА

Полезная модель относится к разновидностям гидротехнических сооружений, таких как причалы, волноломы, откосы, дамбы, берегоукрепления, защитные гидротехнические сооружения в виде стен и пр., которые имеют высокую несущую способность, и может быть использована, в частности, для защиты от ветровых волн и льда акватории порта и рейдовых причалов, подходов к каналам и шлюза порта, береговых участков моря, при строительстве причалов в морских и речных портах, возведении подпорных стенок различного назначения (при возведении котлованов, для укрепления откосов и т.п.).
Известна шпунтовая стенка (патент РФ №151646, кл. E02D 29/02, з. 28.08.2014, опубл 10.04.2014 г.).
Известная шпунтовая стенка состоит из несущих шпунтовых свай, имеет несущие сваи из профиля, корытообразного или плоского шпунта, отличающаяся тем, что каждая несущая свая представляет собой профиль, имеющий площадки на концах, который приварен этими площадками вдоль внешней части полки корытного или плоского шпунта, причем корытообразный или плоский шпунт на концах содержат замки, а шпунтовая стенка выстроена таким образом, что положение каждой из соседних несущих свай с профилями, имеющими площадки на концах, относительно другой соседней выполнено либо навстречу, либо в шахматном порядке, либо параллельно с использованием промежуточных шпунтовых свай между несущими сваями или без такового. Шпунтовая стенка может содержать промежуточные шпунтовые сваи, которые выполнены с сопрягаемыми к шпунту несущей сваи замками.
Недостатком известной стенки является сложность ее конструкции, обусловленная наличием площадок на концах каждой сваи, приваренных вдоль внешней части полки корытного или плоского шпунта, и замков на концах корытного или плоского шпунта. Кроме того, наличие таких площадок также увеличивает металлоемкость стенки.
В качестве прототипа выбрана комбинированная шпунтовая стенка (патент РФ № 149258, кл. Е02В 3/06, 3/14, з. 21.08.2014 г., опубл. 27.12.2014 г.).
Известная комбинированная стенка сформирована из шпунтовых свай заданного профиля, где сваи связаны друг с другом жестким замковым соединением, и отличается тем, что она дополнительно снабжена трубчатыми анкерными шпунтовыми сваями, размещенными с наружной или внутренней стороны стенки. При этом трубчатые анкерные сваи связаны со сваями, формирующими стенку, жестким замковым соединением, образованным из уголковых, тавровых или двутавровых профилей, и размещены с определенным шагом в зависимости от требуемой несущей способности шпунтовой стенки или ее жесткости. Длина замка может варьироваться в зависимости от требуемой несущей способности стенки и ее жесткости.
Недостатком известной стенки является то, что для обеспечения необходимой несущей способности или жесткости, что не всегда требуется, известная стенка фактически выполняется двухрядной, что ведет к существенному увеличению металлоемкости, и при этом имеет достаточно сложную конструкцию из-за параллельного соединения свай разного типа в стенке и использования замков разной длины.
Задачей является снижение металлоемкости стенки при одновременном упрощении ее конструкции.
Поставленная задача решается тем, что в комбинированной шпунтовой стенке, сформированной, по меньшей мере, из двух видов шпунтовых свай, в том числе профильных и трубчатых, где все сваи связаны друг с другом жестким замковым соединением, согласно полезной модели стенка состоит из шпунтовых свай различных профилей, последовательно соединенных между собой одинаковым жестким замковым соединением на основе симметричного замка, образованного из двух одинаковых элементов в виде профилей, которые закреплены на двух соседних шпунтовых сваях, при этом в качестве профиля использован стандартный фасонный трубчатый профиль квадратного/прямоугольного сечения, имеющий продольный вырез на обращенных друг к другу гранях трубчатого профиля для взаимного вхождения профилей друг в друга в этот продольный вырез, причем захватами замка служат оба трубчатых профиля квадратного/прямоугольного сечения, а их обоймами - внутренние части этих профилей, выступами являются части разрезанных граней внутри обоймы каждого из элементов замка, служащие одновременно гребнями.
При этом в качестве шпунтовых свай, составляющих стенку, могут использоваться в разных сочетаниях корытный шпунт (одно-, двух-, трехячеистый), Z-образный (зигзагообразный) шпунт, трубчатый шпунт (трубошпунт), двутавровый шпунт, плоский шпунт, соединенные между собой однотипными замковыми элементами.
Выполнение стенки в виде последовательно соединенных между собой шпунтовых свай разного вида в совокупности с соединением всех свай между собой одинаковым вышеописанным замком, обеспечивающим надежное и простое соединение, упрощает конструкцию шпунтовой стенки и снижает ее металлоемкость. Необходимая жесткость и несущая способность обеспечиваются подбором вида входящих в стенку свай, как правило, использованием в качестве звеньев большего числа трубчатых свай.
Технический результат - упрощение конструкции при снижении ее металлоемкости.
Заявляемая комбинированная шпунтовая стенка обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него наличием таких существенных признаков как выполнение стенки из шпунтовых свай различных профилей, их последовательное соединение в стенке между собой одинаковым жестким замковым соединением, использование для соединения свай симметричного замка, образованного из двух одинаковых элементов в виде профилей, которые закреплены на двух соседних шпунтовых сваях, при этом в качестве профиля использован стандартный фасонный трубчатый профиль квадратного/прямоугольного сечения, имеющий продольный вырез на обращенных друг к другу гранях трубчатого профиля для взаимного вхождения профилей друг в друга в этот продольный вырез, при этом захватами замка служат оба трубчатых профиля квадратного/прямоугольного сечения, а их обоймами - внутренние части этих профилей, выступами являются части разрезанных граней внутри обоймы каждого из элементов замка, служащие одновременно гребнями, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.
Полезная модель может найти широкое применение в гидротехнических сооружениях, а потому соответствует критерию «промышленная применимость». Полезная модель иллюстрируется чертежами, где представлены на
фиг. 1 - общий вид шпунтовой стенки;
фиг. 2 - конструкция замка;
фиг. 3 - возможные виды шпунтов для использования в шпунтовой стенке и их элементов.
1-n
1
2
Комбинированная шпунтовая стенка (фиг. 1) состоит из шпунтовых свай 1 различных профилей, где n - целое число, последовательно соединенных между собой с помощью замка 2. При этом замок 2 (фиг. 2) образован из двух одинаковых элементов 3 и 4 в виде профилей, которые закреплены на двух соседних шпунтовых сваях 1 и 1. В качестве профиля в замке 2 использован стандартный фасонный трубчатый профиль квадратного или прямоугольного сечения, имеющий продольный вырез на обращенных друг к другу гранях трубчатого профиля для взаимного вхождения профилей друг в друга в этот продольный вырез. Захватами 5 и 6 замка служат оба трубчатых профиля квадратного/прямоугольного сечения, а их обоймами 7 и 8 - внутренние части этих профилей, выступами 9, 10 являются части разрезанных граней внутри обоймы каждого из элементов замка, служащие одновременно гребнями.
В качестве составляющих элементов шпунтовой стенки могут быть использованы различные профили (фиг. 3): корытный шпунт (одно-, двух-, трехячеистый), Z-образный шпунт, зигзагообразный шпунт, трубчатый шпунт (трубошпунт), двутавровый шпунт, плоский шпунт.
1-n
1-n
1
2
Комбинированную шпунтовую стенку собирают из шпунтовых свай 1 различных профилей. Шпунтовые сваи 1 последовательно соединяют между собой одинаковым жестким замковым соединением на основе симметричного замка 2, образованного из двух одинаковых элементов 3 и 4 в виде профилей, которые закреплены на двух соседних шпунтовых сваях 1 и 1. Для обеспечения необходимой жесткости и несущей способности подбирают необходимый вид входящих в стенку свай, как правило, используя в качестве звеньев большее число трубчатых свай.
В сравнении с прототипом заявляемая комбинированная шпунтовая стенка является более простой по конструкции и менее металлоемкой.