ШПУНТОВАЯ СТЕНКА

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 их сварных шпунтовых свай, в которой каждая свая состоит из трубы и приваренных к ее наружной поверхности элементов плоского стального шпунта с замками на свободных неприваренных кромках, причем элементы плоского шпунта каждой сваи размещены в диаметральной плоскости трубы (RU 37113, 30.12.2003 г.).
Указанная известная шпунтовая стенка обладает низкой несущей способностью из-за большого межцентрового расстояния между сваями, а элементы плоского шпунта не способны воспринимать значительное усилие от давления грунта.
Кроме того, сваи этой шпунтовой стенки трудоемки в изготовлении, т.к. элементы плоского шпунта изготавливают путем продольного разреза стандартной плоской шпунтины и перед приваркой к трубе выполняют разделку их кромок под сварные швы.
Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является шпунтовая стенка, преимущественно причала или набережной, включающая шпунтовые сваи, причем каждая свая состоит из трубы и жестко закрепленной на ее наружной поверхности пары фасонных элементов стального шпунта со шпунтовыми замками на свободных неприваренных кромках; посредством замков смежные сваи соединены между собой. Фасонные элементы стального шпунта имеют Г-образную форму в поперечном сечении, т.е. на виде в плане, и расположены кососимметрично относительно оси шпунтовой стенки, проходящей через оси трубчатых свай (RU 2010085 С1, 30.03.94 г.).
В качестве фасонных Г-образных элементов в известной шпунтовой стенке используют элементы разрезанного вдоль, преимущественно пополам, стандартного прокатного шпунта, имеющего корытообразный профиль в поперечном сечении, т.е. шпунта типа Ларсен.
В этой известной шпунтовой стенке замки всех фасонных элементов, т.е. Г-образных элементов стального шпунта, расположены на нейтральной оси шпунтовой стенки в плане, а сами Г-образные элементы стального шпунта размещены со смещением поочередно в противоположные стороны относительно упомянутой нейтральной продольной оси шпунтовой стенки, благодаря чему шпунтовая стенка имеет зигзагообразный профиль в плане. Зигзагообразный в плане
профиль шпунтовой стенки обеспечивает ей высокую несущую способность.
К недостаткам указанной известной шпунтовой стенки относится трудоемкость изготовления свай, связанная с необходимостью изготовления фасонных элементов из прокатного шпунта путем его продольного разрезания с последующей подготовкой кромок под сварной шов, а также необходимостью при приварке фасонных элементов стального шпунта к каждой трубе обеспечивать заданную ориентацию Г-образных элементов в противоположные стороны кососимметрично относительно друг друга со смещением сварных швов относительно диаметральной плоскости трубы, что усложняет конструкцию стенда, на котором осуществляют монтаж трубы с элементами стального шпунта.
Кроме того, в случае необходимости уменьшения межцентрового расстояния для увеличения несущей способности шпунтовой стенки, корытообразный шпунт приходится разрезать не пополам, а на меньшие участки, с размером от замка до привариваемой кромки, значительно меньше половины расстояния между замками целого корытообразного шпунта. Это увеличивает трудоемкость изготовления фасонных элементов и их приварки к трубам, часть разрезаемого корытообразного шпунта идет в отходы.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание конструкции шпунтовой стенки, лишенной указанных выше недостатков.
Технический результат - снижение трудозатрат при изготовлении элементов стенки, т.е. свай в виде труб с закрепленными на них фасонными элементами стального шпунта, при одновременном увеличении несущей способности стенки.
Указанная техническая задача решается за счет того, что в шпунтовой стенке, преимущественно причала или набережной, выполненной из шпунтовых свай, каждая из которых включает трубу и приваренную к ее наружной поверхности пару фасонных элементов со шпунтовыми замками на свободных неприваренных кромках, согласно предлагаемой полезной модели в качестве фасонных элементов использованы стандартные предназначенные для угловых соединений корытообразного шпунта типа Ларсен прокатные элементы, каждый из которых снабжен отбортовкой в виде уширенной пяты на примыкающей к трубе кромке, которой он приварен к трубе, а размер каждого фасонного элемента от замка до уширенной пяты составляет менее половины расстояния между шпунтовыми замками упомянутого корытообразного шпунта.
Благодаря тому, что в качестве фасонных элементов в предлагаемой шпунтовой стенке применены стандартные прокатные элементы угловых соединений корытообразного шпунта типа Ларсен, изготавливаемые промышленным путем, исключаются все операции по предварительному изготовлению фасонных элементов, а также по разделке кромок под сварной шов, так как эти элементы используются без какой-либо предварительной обработки.
Благодаря наличию на применяемом стандартном прокатном профиле, предназначенном для угловых соединений, уширенной пяты на примыкающей к трубе кромке, которой он приварен к трубе, не требуется подготовки этой кромки для сварного шва, так как форма уширенной пяты предусмотрена под приварку.
Поскольку размер в плане применяемого согласно настоящей полезной модели стандартного элемента для углового соединения, т.е. расстояние от его замка до уширенной пяты, значительно меньше половины расстояния между замками корытообразного шпунта, расстояние между трубами, т.е. межцентровое расстояние свай, уменьшается, что приводит к резкому увеличению несущей способности шпунтовой стенки по сравнению с прототипом.
Уширенная пята и конфигурация замкового элемента не позволяют граням замков удаляться от оси шпунтовой стенки, что повышает качество строительства.
Кроме того, повышается качество сварных швов и улучшаются условия сварки, т.к. исключается необходимость смещения сварных швов и пространственной ориентации фасонных элементов в процессе сварки, поскольку сварные швы каждой сваи расположены в диаметральной плоскости трубы.
Сварные швы всех свай шпунтовой стенки согласно настоящей полезной модели находятся на нейтральной оси шпунтовой стенки. При этом замки фасонных элементов каждой сваи обращены попарно в противоположные стороны относительно диаметральной плоскости трубы и, соответственно, относительно нейтральной продольной оси шпунтовой стенки, которая проходит через оси труб. Это придает некоторую зигзагообразность, и следовательно, большую жесткость межтрубному участку шпунтовой стенки..
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображен вид шпунтовой стенки, поперечный разрез;
на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, повернуто-шпунтовая стенка по предлагаемой полезной модели, вид в плане.
Шпунтовая стенка согласно предлагаемой полезной модели включает забитые в грунт и заанкеренные шпунтовые сваи 1,1, соединенные между собой в замок.
Каждая свая 1, состоит из трубы 2 и приваренных к ее наружной поверхности двух фасонных элементов 3 и 4. Фасонные элементы, применяемые согласно настоящей полезной модели, - это стандартные, выпускаемые промышленным путем прокатные элементы, предназначенные для угловых соединений корытообразного шпунта типа Ларсен, так называемые угловые элементы. Каждый прокатный угловой элемент 3 и 4 имеет на кромке, примыкающей к трубе, отбортовку в виде уширенной пяты 5. Элементы 3 и 4 приварены к трубе с помощью сварного шва 6. На свободных неприваренных кромках элементов 3 и 4 имеются шпунтовые замки 7, совместимые с замками корытообразного шпунта типа Ларсен. Такой шпунт широко применяется в строительстве и гидротехнике. Замки этого шпунта благодаря спиралеобразной форме в поперечном сечении обеспечивают соединение двух одинаковых по форме ответных частей. Для обеспечения соединения в замок двух фасонных прокатных угловых элементов 3 и 4' двух смежных свай при сварке замки 7 угловых элементов 3 и 4 одной саваи ориентируют таким образом, чтобы они были обращены зевом 8 в противоположные стороны.
Сваи изготавливают на специально оборудованном сварочном стенде (не показан).
При сварке плоские участки фасонных элементов 3 и 4 одной сваи устанавливают приблизительно параллельно между собой и размещают в
плоскостях, не проходящих через диаметральную ось трубы и образующих приблизительно одинаковый угол с нейтральной осью шпунтовой стенки.
Сварные швы 6 каждой сваи 1 расположены в диаметральной плоскости трубы 2 приблизительно в нейтральной плоскости шпунтовой стенки, т.е. в плоскости, проходящей через оси труб 2 свай 1 шпунтовой стенки. При двухсторонней сварке сварные швы расположены симметрично относительно продольной (нейтральной) оси шпунтовой стенки в плане. Оси всех замков расположены в диаметральных плоскостях труб, на нейтральной оси шпунтовой стенки.
Предложенная конструкция шпунтовой стенки помимо указанных выше обладает следующими преимуществами:
- упрощается расчетная схема по сравнению с прототипом, что в конечном счете приводит к экономии материала;
- повышается удобство транспортировки свай, что позволяет снизить транспортные расходы;
- значительно по сравнению с прототипом повышается несущая способность шпунтовой стенки за счет уменьшения межцентрового расстояния свай;
- упрощается процесс изготовления сварных свай за счет
- возможности сварки на обычных стендах;
- позволяет использовать стандартные направляющие для погружения свай.
Предлагаемая шпунтовая стенка обладает хорошей коррозионной стойкостью и долговечностью.