Шпунтовая стена



Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена
Шпунтовая стена

 


Владельцы патента RU 2446253:

Томарев Геннадий Иванович (RU)
Шапин Сергей Валентинович (RU)
Валитов Мухтар Зуфарович (RU)

Изобретение относится к области строительства, преимущественно к гидротехническим сооружениям, и может быть использовано при возведении причальных и подпорных стенок на грунтах, допускающих забивку шпунтов и свай. Шпунтовая стена состоит из шпунтовых свай, представляющих собой цилиндрические сегменты, вырезанные из труб. На концевых участках свай, расположенных выпуклой стороной в одну сторону с возможностью взаимодействия наружными торцевыми участками, установлены охватывающий и охватываемый замковые элементы. Охватывающий элемент замка выполнен в виде многогранного или криволинейного незамкнутого открытого профиля и установлен с охватом концевых участков смежных свай и с образованием, как минимум, одного сквозного незамкнутого проема, образованного между внутренней поверхностью охватывающего элемента и поверхностью свай. Изобретение позволяет повысить прочность и жесткость шпунтовой стенки и снизить трудоемкость ее изготовления и монтажа. 18 з.п. ф-лы, 23 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, преимущественно к гидротехническим сооружениям, и может быть использовано при возведении причальных и подпорных стенок на грунтах, допускающих забивку шпунтов и свай, а также подпорных стенок в промышленном и гражданском строительстве.

Известна шпунтовая стена, включающая сборные элементы волнообразного в плане профиля, каждый из которых имеет полки, расположенные по разные стороны от продольной оси стены и соединенные между собой наклонными стенками, при этом профили на свободных концах снабжены замковым элементом (патент РФ №2151236, МПК E02D 5/08, 2000 г.).

Недостатками известного устройства являются значительная трудоемкость изготовления специальных профилей для сборки стены, недостаточная прочность и жесткость плоских стенок.

Известна шпунтовая стена, включающая трубы, снабженные приваренными снаружи к боковым стенкам труб универсальными плоскими замками с шарнирным зацеплением между собой (см. ТУ 5264-002-13512256-2008. Шпунт трубчатый сварной).

Недостатками известного устройства являются значительные металлоемкость, трудоемкость изготовления замковых элементов, монтажа, а также недостаточная жесткость и прочность стены в районе замкового соединения.

Известна шпунтовая стена, включающая шпунтовые сваи, выполненные в виде цилиндрических сегментов, вырезанных из труб, охватывающий и охватываемый замковые элементы (см. патент РФ №2181813, МПК E02D 5/02, 2001 г.), который принят за прототип.

Выполнение свай шпунтовой стены в виде цилиндрических сегментов труб позволяет снизить трудоемкость изготовления, металлоемкость.

Недостатком известного устройства является значительная трудоемкость изготовления в связи с большим числом усиливающих конструкцию сварных швов.

Целью предлагаемого технического решения является снижение трудоемкости изготовления шпунтовой стены при сохранении прочности и жесткости конструкции.

Технический результат достигается тем, что в шпунтовой стене, состоящей из свай, выполненных в виде цилиндрических сегментов труб, охватываемой и охватывающей, замковых элементов, установленных на концевых участках свай, расположенных выпуклой стороной в одну сторону с возможностью взаимодействия наружными торцевыми участками, согласно техническому решению охватывающий элемент замка выполнен в виде многогранного или криволинейного незамкнутого открытого профиля и установлен с охватом концевых участков смежных свай и с образованием как минимум одного сквозного незамкнутого проема, образованного между внутренней поверхностью охватывающего элемента и поверхностью свай.

В шпунтовой стене одна свая и охватывающий элемент в периферийной их зоне жестко соединены между собой, а охватываемый элемент, выполненный ответно проему, жестко соединен со смежной сваей и размещен в проеме.

В шпунтовой стене охватывающий замковый элемент выполнен в виде уголка с острым углом.

В шпунтовой стене уголок расположен с возможностью взаимодействия с торцом смежного сегмента, а охватываемый элемент выполнен в виде пластины.

В шпунтовой стене охватываемый элемент выполнен в виде уголка, подобного охватывающему уголку.

В шпунтовой стене охватывающий и охватываемый уголки выполнены с прямым углом, при этом охватываемый уголок со сваей закреплен с образованием замкнутой полости.

В шпунтовой стене охватывающий элемент выполнен в виде сегмента трубы, а охватываемый элемент - в виде сплошного круглого цилиндра или трубы.

В шпунтовой стене охватываемый элемент выполнен в виде сегмента трубы.

В шпунтовой стене один торец охватываемого элемента жестко соединен со сваей с образованием гарантированного зазора между другим торцом и поверхностью свая.

В шпунтовой стене охватываемый элемент снабжен упругим элементом с возможностью его взаимодействия с внутренней поверхностью охватывающего элемента.

В шпунтовой стене охватывающий элемент замка выполнен симметричным и установлен с возможностью осевого перемещения относительно свай с образованием двух сквозных продольных проемов, в которых размещены охватываемые элементы, соединенные со сваями.

Охватывающий элемент замка выполнен в виде равнобокой трапеции без малого основания, а охватываемые элементы - в виде уголков ответно сквозным проемам.

В шпунтовой стене охватывающий элемент снабжен жестко связанной с ним утолщенной в периферийной части разделительной пластиной, расположенной в плоскости симметрии охватывающего элемента с возможностью взаимодействия утолщенной части пластины со сваями.

Охватывающий элемент замка выполнен в виде сегмента трубы с радиальным углом более 180°.

В шпунтовой стене охватывающий элемент выполнен в виде соединенных по основаниям уголков.

Охватывающий элемент выполнен в виде прямоугольной (квадратной) трубы с одним разрезанным ребром с частью смежных граней.

В шпунтовой стене разделительная пластина выполнена в виде сдвоенной пластины с образованием замкнутого продольного выпуклого профиля в периферийной части.

Охватывающий элемент выполнен в виде двурогового крюка в плане.

В шпунтовой стене утолщение периферийной части разделительной пластины выполнено из упругого материала.

Предлагаемое техническое решение обладает существенными отличиями по сравнению с известными решениями, а именно:

- концевые периферийные участки свай, выполненных в виде цилиндрических сегментов, выполняют также функции замка благодаря взаимодействию концевых участков свай между собой и их охвата охватывающим элементом;

- охватывающие замковые элементы, выполненные в виде цилиндрического сегмента или из двух уголков, охватывают также концевые элементы свай;

- охватывающий элемент замка может быть выполнен с возможностью перемещения относительно свай.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами.

На фиг.1 и 2 представлена схема шпунтовой стены (вид сверху) с охватывающим элементом в виде уголка (соединение смежных свай).

На фиг.3 - вид спереди на шпунтовую стену.

На фиг.4-6 - варианты исполнения замковых элементов в виде сегментов труб.

На фиг.7 - узел А на фиг.6.

На фиг.8 и 9 - вариант исполнения замковых элементов в виде стандартных уголков.

На фиг.10-13 - варианты исполнения охватывающего элемента в виде равнобокой трапеции без малого основания.

На фиг.14 - вариант исполнения охватывающего замкового элемента в виде сегмента трубы.

На фиг.15 - узел Г на фиг.14.

На фиг.16-17 - варианты исполнения охватывающего замкового элемента в виде спаренных уголков и разрезной трубы прямоугольного (квадратного) сечения.

На фиг.18-23 - варианты выполнения охватывающего замкового элемента с центральным разделительным элементом.

Шпунтовая стена включает смежные сваи 1 и 2 (фиг.1 и 2), выполненные в виде цилиндрических сегментов с радиальным углом не более 180 градусов, вырезанных из круглых труб по линиям, параллельным осям труб (фиг.3), охватывающий элемент 3, выполненный, например, в виде уголка с острым углом, который приварен, например, к свае 1 с возможностью взаимодействия одной грани уголка с торцом смежного сегмента 2, охватом концевых участков свай 1 и 2 и с образованием сквозного проема 4.

Охватываемый элемент 5 (фиг.1) выполнен, например, в виде пластины, приваренной к свае 2 параллельно основанию уголка 3, или уголка, подобного охватывающему уголку 3 (фиг.2).

Охватывающий элемент 3 (фиг.4 и 5) может быть выполнен в виде цилиндрического сегмента, приваренного к торцу сваи 1 с охватом концевых участков свай 1, 2 и образованием сквозного продольного проема 4. Охватываемый элемент 5 размещен в сквозном проеме 4 и может быть выполнен в виде сплошного круглого цилиндра, или трубы (фиг.4), или цилиндрического сегмента, приваренного к периферийной части свая 2.

Охватываемый элемент 4 (фиг.6, 7) может быть приварен к свае 2 только по одному торцу с образованием зазора (не указан) между ним и поверхностью свая 2.

Охватывающий 3 и охватываемый 5 элементы (фиг.8 и 9) могут быть выполнены в виде стандартных уголков. При этом охватываемый уголок 5 со сваей 2 закреплен с образованием замкнутой полости (не указан).

Охватывающий элемент 6 (фиг.10 и 11) может быть выполнен, например, в виде равнобокой трапеции без малого основания и установлен с возможностью осевого перемещения относительно свай 1 и 2 с охватом взаимодействующих периферийных участков свай 1 и 2. При взаимном расположении свай 1, 2 и охватывающего элемента 6 образованы два сквозных продольных проема 7 и 8. Охватываемые элементы 9 и 10 выполнены ответно проемам 7 и 8, например в виде уголков.

Охватывающий элемент 6 (фиг.12) снабжен разделительным элементом 11, выполненным, например, в виде пластины, приваренной перпендикулярно к середине большого основания. Пластина 11 в периферийной части выполнена с утолщением с возможностью взаимодействия со сваями 1 и 2.

Разделительный элемент 11 (фиг.13) в периферийной части может быть снабжен протектором 12 из упругого материала с образованием утолщения.

Охватывающий элемент 6 (фиг.14 и 15) может быть выполнен в виде цилиндрического сегмента с радиальным углом больше 180°, а разделительный элемент 11, снабженный, например, протектором 12, установлен по оси симметрии элемента 6 с образованием «Э» образного охватывающего элемента.

Охватывающий элемент 6 (фиг.16) может быть выполнен составным из двух стандартных уголков 13 и 14. Охватываемые элементы 9 и 10 выполнены ответно образованным двум сквозным продольным проемам 7 и 8 в виде стандартных уголков.

Охватывающий элемент 6 замка (фиг.17) может быть выполнен в виде прямоугольной (квадратной) трубы, одно ребро которого с частью смежных граней срезаны с образованием сквозного продольного паза 15.

Разделительный элемент 16 (фиг.18) может быть выполнен в виде сдвоенной пластины с образованием продольного замкнутого выпуклого профиля 17 с проемом в периферийной части.

Охватывающий элемент 18 (фиг.19) может быть выполнен за одно целое с разделительным элементом в виде двурогового крюка в плане.

Охватывающий элемент 6 (фиг.20), выполненный, например, в виде разрезной квадратной трубы, может быть также снабжен разделительной пластиной 11 с протектором 12, выполненным из упругого материала.

На профиль 17 (фиг.21) охватывающего элемента 18, выполненного в виде двухрогового крюка в плане, может быть надет протектор 19, выполненный в виде цилиндрического сегмента.

Периферийные части свай 1 и 2, образующие проемы 7 и 8 (фиг.22), могут быть снабжены также охватываемыми элементами 9 и 10, жестко соединенными со сваями 1 и 2.

Нижняя часть охватывающего элемента 18 (фиг.23), выполненного в виде двухрогового крюка в плане, может быть выполнена в виде треугольного в плане профиля с образованием сквозных проемов треугольной формы.

Монтаж и эксплуатация шпунтовой стены осуществляются следующим образом.

Сваи 1 и 2 (фиг.1-3) вдавливаются последовательно, предварительно размещая охватываемый элемент 5 в сквозной продольный проем 4. Взаимное расположение охватывающего 3, охватываемого 5 элементов и свай 1 и 2 позволяет сохранить надежное соединение смежных свай 1 и 2 как при монтаже, так и при эксплуатации.

Монтаж и работа шпунтовой стены, представленной на фиг.4-7, аналогичны ранее описанным. При приварке только одного торца охватываемого сегмента 3 (фиг.6 и 7) к свае 2 замок стены позволяет компенсировать имеющиеся допуски на размеры конструкции замка и свай 1 и 2.

Выполнение замковых элементов из стандартных уголков 3 и 5 (фиг.8 и 9) позволяет существенно снизить трудоемкость изготовления свай 1 и 2, а также повысить прочность и жесткость шпунтовой стены благодаря возможности оптимального согласования параметром свай и элементов замка.

Выполнение охватывающего элемента 6 (фиг.10-15) подвижным относительно свай 1 и 2 в осевом направлении существенно упрощает изготовление свай, а также снижает трудоемкость их вдавливания. Оснащение охватывающего элемента 6 разделительной пластиной 11 с утолщенной периферийной частью существенно повышает жесткость и точность взаимного расположения свай 1 и 2.

Выполнение утолщенной части пластины 11 в виде протектора 12 (фиг.13) из упругого материала обеспечивает герметичность стыка между сваями 1 и 2.

Выполнение охватывающего элемента 6 в виде цилиндрического сегмента с радиальным углом более 180° (фиг.14 и 15) упрощает конструкцию элемента и повышает жесткость и прочность замкового соединения благодаря оптимальному согласованию параметров охватывающего элемента 6 и свай 1 и 2. Выполнение утолщенной части разделительной пластины 11 протектором 12 обеспечивает герметичность шпунтовой стены, полное взаимодействие замка со сваями 1 и 2.

Выполнение охватывающего элемента 6 из стандартных уголков 13 и 14 (фиг.16) или из трубы прямоугольного (квадратного) сечения (фиг.17) упрощает конструкцию, и позволяет изготовить шпунтовую стену из стандартных профилей.

Выполнение разделительной пластины 11 в виде сдвоенной пластины (фиг.19) с образованием замкнутого продольного выпуклого профиля 17 повышает упругие свойства замка.

Выполнение охватывающего элемента 18 в виде двурогового крюка в плане упрощает конструкцию замка, до минимума снижает объем сварочных работ, за счет упругой деформации замка компенсируются допуски на изготовление свай и замка, обеспечивается надежное соединение свай 1и2.

Оснащение профиля 17 разделительной пластины 18 (фиг.21 и 23) или 11 (фиг.20 и 22) протектором 19 или 12 соответственно из упругого материала позволяет обеспечить герметичность стыка между сваями 1 и 2.

Таким образом, предлагаемая конструкция шпунтовой стены из свай, выполненных из цилиндрических сегментов труб при минимальном числе комплектующих элементов на 2 сваи (от 4 до 6 элементов) и сварных швов (от 2 до 5 швов) позволяет повысить прочность и жесткость шпунтовой стены, включая замковые элементы, снизить трудоемкость вдавливания.

1. Шпунтовая стена, включающая шпунтовые сваи, выполненные в виде цилиндрических сегментов, вырезанных из труб, охватывающий и охватываемый замковые элементы, установленные на концевых участках свай, расположенных выпуклой стороной в одну сторону с возможностью взаимодействия наружными торцевыми участками, отличающаяся тем, что охватывающий элемент замка выполнен в виде многогранного или криволинейного незамкнутого открытого профиля и установлен с охватом концевых участков смежных свай и с образованием как минимум одного сквозного незамкнутого проема, образованного между внутренней поверхностью охватывающего элемента и поверхностью свай.

2. Шпунтовая стена по п.1, отличающаяся тем, что одна свая и охватывающий элемент в периферийной их зоне жестко соединены между собой, а охватываемый элемент, ответно выполненный проему, жестко соединен со смежной сваей и размещен в проеме.

3. Шпунтовая стена по п.2, отличающаяся тем, что охватывающий замковый элемент выполнен в виде уголка с острым углом.

4. Шпунтовая стена по п.3, отличающаяся тем, что уголок расположен с возможностью взаимодействия с торцом смежного сегмента, а охватываемый элемент выполнен в виде пластины.

5. Шпунтовая стена по п.3, отличающаяся тем, что охватываемый элемент выполнен в виде уголка, подобного охватывающему уголку.

6. Шпунтовая стена по п.5, отличающаяся тем, что охватывающий и охватываемый уголки выполнены с прямым углом, при этом охватываемый уголок со сваей закреплен с образованием замкнутой полости.

7. Шпунтовая стена по п.2, отличающаяся тем, что охватывающий элемент выполнен в виде сегмента трубы, а охватываемый элемент в виде сплошного круглого цилиндра или трубы.

8. Шпунтовая стена по п.2, отличающаяся тем, что охватываемый элемент выполнен в виде сегмента трубы.

9. Шпунтовая стена по п.8, отличающаяся тем, что один торец охватываемого элемента жестко соединен со сваей с образованием гарантированного зазора между другим торцом и поверхностью сваи.

10. Шпунтовая стена по любому из пп.2-9, отличающаяся тем, что охватываемый элемент снабжен упругим элементом с возможностью его взаимодействия с внутренней поверхностью охватывающего элемента.

11. Шпунтовая стена по п.1, отличающаяся тем, что охватывающий элемент замка выполнен симметричным и установлен с возможностью осевого перемещения относительно свай с образованием двух сквозных продольных проемов, в которых размещены охватываемые элементы, соединенные со сваями.

12. Шпунтовая стена по п.11, отличающаяся тем, что охватывающий элемент замка выполнен в виде равнобокой трапеции без малого основания, а охватываемые элементы - в виде уголков ответно сквозным проемам.

13. Шпунтовая стена по п.11, отличающаяся тем, что охватывающий элемент снабжен жестко связанной с ним утолщенной в периферийной части разделительной пластиной, расположенной в плоскости симметрии охватывающего элемента с возможностью взаимодействия утолщенной части пластины со сваями.

14. Шпунтовая стена по п.13, отличающаяся тем, что охватывающий элемент замка выполнен в виде сегмента трубы с радиальным углом более 180°.

15. Шпунтовая стена по п.11, отличающаяся тем, что охватывающий элемент выполнен в виде соединенных по основаниям уголков.

16. Шпунтовая стена по п.11, отличающаяся тем, что охватывающий элемент выполнен в виде прямоугольной (квадратной) трубы с одним разрезанным ребром с частью смежных граней.

17. Шпунтовая стена по п.13, отличающаяся тем, что разделительная пластина выполнена в виде сдвоенной пластины с образованием замкнутого продольного выпуклого профиля в периферийной части.

18. Шпунтовая стена по п.17, отличающаяся тем, что охватывающий элемент выполнен в виде двурогого крюка в плане.

19. Шпунтовая стена по любому из пп.13, 14, 17 и 18, отличающаяся тем, что утолщенная часть разделительной пластины выполнена армированной упругим материалом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, преимущественно к гидротехническим сооружениям, и может быть использовано при возведении причальных и подпорных стенок на грунтах, допускающих забивку шпунтов и свай, а также подпорных стенок в промышленном и гражданском строительстве.

Изобретение относится к строительству сооружений и может быть использовано в качестве элемента шпунтового ограждения. .

Изобретение относится к строительству сооружений и может быть использовано в качестве элемента шпунтового ограждения. .

Изобретение относится к U-образной шпунтовой свае с низким сопротивлением забиванию. .

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и предназначено для строительства стенок причалов и набережных с использованием стальных трубчатых свай, а также для возведения подпорных стенок различного назначения.

Изобретение относится к металлическим шпунтовым сваям для возведения шпунтовых стенок в грунте. .

Изобретение относится к металлическим шпунтовым сваям для возведения шпунтовых стенок в грунте. .

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении низких свайных ростверков или монолитных фундаментов опор с использованием шпунтового ограждения.

Изобретение относится к шпунтовым соединениям и может быть использовано в гидротехнике для соединения свай при строительстве морских и речных причалов, а также в гражданском строительстве. Шпунтовое соединение содержит шпунтовый выступ с гребнем и шпунтовый захват с обоймой и устьем, выполненные из прокатных профилей. Устье шпунтового захвата повторяет форму гребня шпунтового выступа и охватывает его с возможностью частичного поворота. Шпунтовый захват выполнен сварным из двух прокатных профилей. Каждый профиль захвата имеет поперечное сечение в форме крюка и состоит из С-образного участка и сопряженного с одной его кромкой прямолинейного участка. При этом профили захвата обращены вогнутыми сторонами С-образных участков друг к другу с образованием обоймы для гребня шпунтового выступа. Профили захвата сварены между собой прямолинейными участками или через промежуточный соединительный элемент с образованием зазора между свободными кромками С-образных участков. Обеспечивается упрощение технологии изготовления захвата при обеспечении высокой прочности предлагаемого шпунтового соединения. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх