СВАЯ КОРЫТНАЯ ШПУНТОВАЯ ПРОКАТНО-СВАРНАЯ

Изобретение относится к области строительных металлоконструкций и может быть использовано в конструкциях подпорных стен инженерных сооружений различного назначения, в том числе портовых и гидротехнических сооружениях, опор, мостов и ограждениях котлованов зданий и сооружений.
Известен используемый в строительстве профиль шпунтовый трубчатый сварной, представляющий собой профиль шпунтовый трубчатый сварной рядовой (ШТС) с замком, обеспечивающего соединение элементов шпунтовой стенки разработанный ОАО «Научно-исследовательский институт транспортного строительства (ОАО ЦНИИС) технические условия ТУ 0925-003-01393674-95 с изменениями №3, г.Москва, 2005 г.
Недостатком данного типа профиля является ограниченная номенклатура сортамента, ограниченная возможность применения из-за значительной площади поперечного сечения и как следствие значительные транспортные расходы при доставке изделия на место строительства. Кроме того, использование трубы как основного элемента профиля значительно удорожает стоимость изделия.
Наиболее близким по технической сущности и достигнутому результату техническим решением является шпунтовая свая корытного типа, изготовленная горячекатаным методом, представляющая собой профиль шпунта Л5-УМ с конструкцией замка, обеспечивающей соединение элементов шпунтовой стенки, выпускаемые ОАО «Нижнетагильский металлургический комбината, технические условия ТУ 14-102-8-2003, введенные в действие с 15.01.2003 г.
Недостатком данной конструкции сваи является ограниченная номенклатура сортамента выпускаемая металлургическими предприятиями,
что делает невозможным эффективное конструирование шпунтовых стен под заданные параметры проекта, кроме этого ограниченная ширина прокатной шпунтовой сваи значительно увеличивает металлоемкость шпунтового контура, увеличивает время строительства и расход энергоресурсов.
Задача, на решение которой направлено создание полезной модели, заключается в создании конструкции корытной шпунтовой прокатно-сварной на базе прокатных шпунтовых свай корытного типа с использованием замка, обеспечивающего соединение элементов шпунтовой стенки, конструкция которой в значительной степени позволяет снизить металлоемкость шпунтового контура, сократить временные затраты на строительство и снизить расход энергоресурсов.
Поставленная задача решается с помощью того, что корытная шпунтовая прокатно-сварная свая имеет листовую вставку из проката, помещенную в разрез, выполненный вдоль вертикальной оси симметрии профиля шпунта и соединенную с двумя полученными его половинами по линии разреза продольным сварным швом, при этом листовая вставка выполнена из прокатной свариваемой стали с ограниченным углеродным эквивалентом, который не должен превышать 0,45%.
Отличительной особенностью предлагаемой конструкции является более эффективное использование стали. По моменту сопротивления корытные шпунтовые прокатно-сварные сваи в 1,25 раза имеют более рациональное распределение металла в сечении стенки, чем горячекатаные сваи, на базе которых они выполнены. Возможность применения в конструкции различных прокатных профилей, ширины и толщины листовых вставок позволяет осуществлять подбор эффективного сечения с заданными прочностными параметрами.
Кроме того, компактность конструкции позволяет эффективно использовать транспортные средства для доставки изделия на место их применения, не требует новых видов оборудования и техники, при монтаже и установке, а позволяет использовать традиционные технологии. Кроме того,
широкая номенклатура сортамента предлагаемых свай при проведении проектных работ на строительство позволяет предусмотреть конструирование шпунтовых свай с заданными параметрами, причем развитая ширина сваи за счет листовой вставки сокращает количество циклов по заводке в замок и погружению шпунтовых свай (экономия энергоресурсов в 1,8÷3,2 раза, сокращение времени строительства в 2,6÷3,8 раза).
Изобретение поясняется чертежом, где на рис.1 представлена свая корытная шпунтовая прокатно-сварная.
Свая корытная шпунтовая прокатно-сварная содержит вставку 1, к боковым стенкам которой приварены две половины расшитого по вертикальной оси симметрии профиля шпунта 2.
Пример конкретного выполнения представлен на странице 4.
Пример конкретного выполнения:
Свая выполняется путем приварки с двух сторон к вставке из полосы шириной 500 мм и толщиной 20, 22 и 25 мм предварительно распущенной вдоль продольной оси прокатной сваи корытного профиля «Ларсен-5» из стали 16ХГ с вставкой полосы из стали 17Г1С и общей длиной сваи 24 м. Условное обозначение корытной шпунтовой прокатно-сварной сваи: КШПС 3170/ «Ларсен 5»-16ХГ/17Г1С-24,0.
Параметры свай КШПС, выполненных на базе прокатных свай корытного профиля «Ларсен-5» представлены в таблице 1
Таблица 1
Профиль
Размеры, мм
Одиночный профиль
1 погонный метр стены
h<sub>0</sub>
b<sub>p</sub>
t<sub>1</sub>
Площадь см<sup>2</sup>
Вес 1 м, кг
Удельный расход стали на 1 м<sup>2</sup> стены, кг
Момент инерции J<sub>0</sub>, см<sup>4</sup>
Момент сопротивления W<sub>0</sub>, см<sup>3</sup>
Показатель эффективности использования стали Э<sub>w</sub> по моменту сопротивления см<sup>3</sup>/кг
«Ларсен 5» (базовый)
172
425
21
127,40
100,00
253,3
48830
2840
12,1
КШПС 3020/«Ларсен 5» вставка (20×500)
172
920
20
227,40
180,29
196,0
52095
3020
15,4
КШПС 3170/«Ларсен 5» вставка (22×500)
172
920
22
237,40
188,22
205,0
54573
3170
15,5
КШПС 3380/«Ларсен 5» вставка (25×500)
172
920
25
252,40
200,12
218,0
58169
3380
15,5
w
По показателю эффективности использования стали Э по моменту сопротивления корытные шпунтовые прокатно-сварные сваи примерно в 1,25 имеют более рациональное распределение металла в сечении стенки, чем горячекатаные сваи «Ларсен-5» на базе которых они выполнены.