ШПУНТОВАЯ СВАЯ Ω-ОБРАЗНОГО ПРОФИЛЯ

Предлагаемая группа техническое решение относится к области строительства, а именно к шпунтовым ограждениям, используемым для укрепления берегов естественных и искусственных водных путей и водоемов, и укрепления грунта при земляных и гидротехнических работах.
В качестве ближайших аналогов предлагаемых технических решений выбрана шпунтовая свая Ω-образного профиля, известная из патента на полезную модель RU 115372, изготовленная из полученного пултрузией полимерного материала, армированного наполнителем из стекловолокна. Шпунтовая свая известной конструкции включает среднюю часть с трапециевидным поперечным профилем, состоящую из основания и двух боковых сторон, расположенных с наклонами в наружные стороны относительно основания, а также первую и вторую полки, примыкающие к боковым сторонам основания. Первая полка расположена параллельно основанию средней части, выполнена с профилированным краем T-образной охватываемой формы и является продолжением первой боковой стороны средней части. Вторая полка расположена параллельно основанию средней части, выполнена с профилированным краем U-образной охватывающей формы и является продолжением второй боковой стороны средней части. Как показала практика эксплуатации, шпунтовая свая, описанная в RU 115372, и служащая для сооружения защитных стенок (ограждений) не решает, в полной мере, задачи по обеспечению надежности и долговечности сооружений и, соответственно, конструкция сваи имеет ресурсы для дальнейшего совершенствования. Соответственно, шпунтовая свая предложенной конструкции будет обладать повышенными прочностными качествами и большей долговечностью.
Указанный технический результат достигается при использовании шпунтовой сваи Ω-образного профиля, изготовленной из полученного пултрузией полимерного материала, армированного наполнителем, включающей среднюю часть с трапециевидным поперечным профилем, состоящую из основания и двух боковых сторон, расположенных с наклонами в наружные стороны относительно основания, первую полку, являющуюся продолжением первой боковой стороны средней части, параллельную основанию средней части и снабженную профилированным краем T-образной охватываемой формы, а также вторую полку, являющуюся продолжением второй боковой стороны средней части, параллельную основанию средней части и снабженную профилированным краем U-образной охватывающей формы. В отличие от аналога, свая изготовлена из полимерного материала, например, полиуретана, модифицированного наночастицами цинка и/или имеет конструкцию, при которой в местах соединения боковых сторон средней части с основанием средней части и в местах соединения боковых сторон средней части с обеими полками выполнены утолщения, причем боковые стороны средней части расположены с наклоном 100÷125° относительно основания и обеих полок. Профилированные края с охватываемой и с охватывающей формой обеспечивают соединение с соответствующим профилированным краем с охватывающей и охватываемой формой аналогичной шпунтовой сваи. Сплошная стенка из шпунтовых свай образует шпунтовое ограждение. Предложенная шпунтовая свая Ω-образного профиля может соответствовать форме и/или габаритам приведенным на фиг. 1 и фиг. 2.
Предложена шпунтовая свая Ω-образного (омега-образного, П-образного) профиля, изготовленная из пултрудированного двухкомпонентного полиуретана, то есть предложена свая из композитного материала, полученного пултрузией - термообработкой исходного материала при его протяжке через формообразующую фильеру. Для материала, получаемого методом пултрузии, при котором исключено неравномерное термическое линейное расширение, характерна постоянная поперечная структура, что позволит повысить прочностные свойства сваи. В качестве исходного материала использована полимерная, например полиуретановая, термореактивная матрица (основа) и армирующий наполнитель, в качестве которого в первую очередь может быть использовано стекловолокно. Также, возможно использование в качестве основы эпоксидной, виниловой, полиэфирной смолы, а в качестве наполнителя углеволокна или базальтового волокна. Использование полимерного материала, например, полиуретана, модифицированного наночастицами цинка в изооктане, обеспечивает биоцидные, в первую очередь фугницидные, свойства сваи, что увеличивает ее долговечность за счет предотвращения повреждения сваи микроорганизмами: грибками и бактериями.
Конструкция сваи включает среднюю часть с трапециевидным поперечным профилем, состоящую из основания 1 и двух боковых сторон 2, расположенных с наклонами 100÷125° (в отработанном варианте 113°) в наружные стороны относительно основания 1, указанный угол наклона боковых сторон, выбранный экспериментально обеспечивает повышенные прочностные свойства сваи. Также, для повышения прочностных свойств в месте соединения основания средней части 1 и боковых сторон 2 выполнены утолщения (приливы) толщиной 12 мм. Параллельно основанию 1 средней части расположена полка 3 с профилированным краем 4 T-образной охватываемой формы, полка 3 является продолжением первой боковой стороны 2 средней части, в месте соединения полки 3 и первой боковой стороны 2 для повышения прочностных свойств выполнено утолщение (прилив) толщиной 12 мм. Также, параллельно основанию 1 средней части расположена полка 5 с профилированным краем 6 U-образной охватывающей формы, полка 5 является продолжением второй боковой стороны 2 средней части, в месте соединения полки 5 и второй боковой стороны 2 для повышения прочностных свойств выполнено утолщение (прилив) толщиной 12 мм. Профилированные края 4, 6 с охватываемой 4 и с охватывающей 6 формой обеспечивают соединение 7 с соответствующим профилированным краем с охватывающей 6 и охватываемой 4 формой аналогичной шпунтовой сваи.
Забитые в грунт шпунтовые сваи образуют ограждение (стенку) требуемой протяженности и кривизны, ограждение может быть дополнительно скреплено силовым поясом. Шпунтовое ограждение может быть сооружено вдоль берега естественного или искусственного водоема, котлована или выемки и т.п.для его предохранения от разрушения и осыпания. Таким образом, предложенная группа технических решений позволит повысить качество ограждений, используемых при гидротехнических работах, земляных работах и эксплуатации естественных и искусственных водных путей.