Клещевидное шпунтовое соединение



Клещевидное шпунтовое соединение
Клещевидное шпунтовое соединение
Клещевидное шпунтовое соединение

 


Владельцы патента RU 2471042:

Гончаров Виктор Викторович (RU)

Изобретение относится к шпунтовым соединениям и может быть использовано в гидротехнике для соединения свай при строительстве морских и речных причалов, а также в гражданском и промышленном строительстве. Шпунтовое соединение включает шпунтовый выступ и шпунтовый захват, выполненные из прокатных профилей. Шпунтовый захват выполнен сварным из двух прокатных профилей, каждый из которых имеет поперечное сечение в форме буквы F, у которой нижняя поперечная полка длиннее верхней поперечной полки и скруглена по радиусу. Указанные прокатные профили обращены зеркально полками навстречу друг к другу и сварены нижними полками встык с обеспечением между верхними полками предварительно заданного зазора, регулируемого в зависимости от свойств грунта путем поворота указанных профилей относительно линии стыковки свариваемых полок. Технический результат состоит в повышении технологичности изготовления профилей, снижении материалоемкости, повышении прочности захвата шпунтового соединения, обеспечении герметичности соединения. 3 ил.

 

Изобретение относится к шпунтовым соединениям и может быть использовано в гидротехнике для соединения свай при строительстве морских и речных причалов, а также в гражданском и промышленном строительстве.

Известно шпунтовое соединение, содержащее Т-образные шпунтовые выступы и шпунтовые захваты (шпунтовые замки), выполненные из уголковых профилей с образованием коробчатого профиля в поперечном сечении, во внутренней полости каждого из коробчатых профилей установлено ребро жесткости, приваренное к нему боковыми кромками (RU №2081238, 1997 г.).

Недостатком указанного шпунтового соединения является недостаточная прочность шпунтового захвата, выполненного из уголкового профиля, а также большое количество сварных соединений.

Известно шпунтовое соединение, применяемое в шпунтовой стенке из трубчатых свай, содержащее шпунтовые захваты (шпунтовые замки) и шпунтовые выступы, выполненные из прокатных элементов фасонного поперечного сечения, снабженных опорным участком под приварку (пятой). В указанном известном соединении каждый шпунтовый выступ выполнен с гребнем круглого или овального поперечного сечения, а каждый шпунтовый захват выполнен в виде обоймы с устьем, повторяющим форму гребня шпунтового выступа и охватывающим его с возможностью частичного относительного поворота (полезная модель RU №106264, 2011 г., прототип).

Указанное шпунтовое соединение значительно более прочное, чем предыдущее, однако для изготовления прокатных профилей фасонного поперечного сечения, из которых выполнены его элементы, необходимо сложное и дорогостоящее импортное оборудование с применением экструзивных технологий, что соответственно сказывается на цене такого шпунтового соединения.

Кроме того, в гидротехническом строительстве предъявляются достаточно высокие требования к герметичности шпунтовых соединений. В связи с этим зазор, с которым устье обоймы захвата охватывает гребень шпунтового выступа, должен быть меньшим при строительстве на песчаных и слабых грунтах, а при строительстве на обычных и скальных грунтах зазор в шпунтовом соединении может быть увеличен для облегчения заведения в замок.

Таким образом существует потребность в регулировании, т.е. в обеспечении возможности изменения зазора в шпунтовом соединении в зависимости от свойств грунта.

Для изменения плотности охвата гребня в техническом решении по прототипу необходима соответствующая переналадка прокатного стана и корректировка всей технологии, что неприемлемо по затратам. Сами же такие шпунтовые соединения не допускают возможности изменения указанного зазора или какой-либо его регулировки после изготовления их на прокатном стане.

Технической задачей настоящего изобретения является создание шпунтового соединения, не имеющего недостатков известных соединений из уровня техники.

Технический результат - возможность изготовления прокатных элементов, из которых выполняется шпунтовое соединение, на стандартном отечественном прокатном оборудовании, а также обеспечение возможности достаточно просто изменять зазор, с которым шпунтовый захват охватывает шпунтовый выступ, в зависимости от типа грунта.

Поставленная задача решается за счет того, что в шпунтовом соединении, включающем выполненные из прокатных профилей шпунтовый выступ с гребнем и шпунтовый захват, содержащий опорный участок под приварку и обойму с зевом, повторяющим форму гребня шпунтового выступа и охватывающим его с возможностью частичного поворота, согласно изобретению шпунтовый захват выполнен сварным из двух прокатных профилей, каждый из которых имеет поперечное сечение в форме буквы F, у которой нижняя поперечная полка длиннее верхней поперечной полки и на свободном конце выполнена скругленной по радиусу, при этом указанные прокатные профили обращены зеркально полками навстречу друг к другу и сварены нижними полками встык с обеспечением между верхними полками предварительно заданного зазора, регулируемого в зависимости от свойств грунта путем поворота указанных профилей относительно линии стыковки свариваемых полок. Гребень шпунтового выступа может быть выполнен в виде полукруга в поперечном сечении.

В шпунтовом соединении согласно предлагаемому изобретению выполнение захвата не зацело, как в прототипе, а сварным из двух прокатных профилей, имеет несколько преимуществ.

F-обратная форма поперечного сечения прокатных профилей, с одной стороны, технологична для изготовления их на обычных отечественных прокатных станах, что, естественно, снижает их себестоимость по сравнению с прототипом. С другой стороны, поскольку сопряжения всех участков поперечного сечения выполнены по радиусам, без острых углов, исключено возникновение концентраций напряжений, что могло бы привести к снижению прочности. По прочности захват предлагаемого шпунтового соединения не уступает прототипу.

Важным преимуществом предлагаемого шпунтового соединения является возможность перед приваркой профилей друг к другу выставить между верхними полками зазор такой величины, какой необходим для обеспечения герметичности соединения в соответствии с геологическими условиями строительства, путем поворота профилей вокруг точки (линии) стыковки свариваемых нижних полок. Эта возможность обеспечена за счет того, что нижние полки поперечного сечения профилей выполнены длиннее верхних, а также за счет выполнения свободных концов нижних полок скругленными по радиусу. При сварке обращенные зеркально друг к другу профили стыкуются выступающими более длинными нижними полками, а между более короткими верхними полками гарантированно образуется зазор для обеспечения соединения захвата со шпунтовым выступом. При повороте профилей с целью регулировки указанного зазора линия сварки смещается, но благодаря выполнению свариваемых полок скругленными по радиусу условия сварки и качество сварных швов сохраняются.

В шпунтовом захвате согласно предлагаемому изобретению концы стенок F-образных профилей являются опорным участком для приварки захвата к свае, причем они максимально разнесены на всю ширину захвата, что обеспечивает большую устойчивость захвату на свае.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:

на фиг.1 - шпунтовое клещевидное соединение в сборе, поперечное сечение;

на фиг.2 - то же, с пунктирным изображением повернутых профилей;

на фиг.3 - прокатный профиль для захвата, поперечное сечение.

Шпунтовое соединение согласно предлагаемому изобретению включает шпунтовый выступ 1 с гребнем 1а и шпунтовый захват 2, выполненный из двух прокатных профилей 3 и 4. Каждый прокатный профиль 3, 4 имеет поперечное сечение, в целом напоминающее плавно очерченную латинскую букву F со скругленными концами. Условно в поперечном сечении прокатного профиля можно выделить три плавно сопряженных между собой участка: участок 5, соответствующий верхней поперечной полке буквы F, участок 6, соответствующий ее нижней поперечной полке, и участок 7, соответствующий вертикальной продольной стенке указанной буквы (на фиг.3 участки 5, 6 и 7 разделены пунктиром). Свободные концы 6а участков 6 поперечного сечения профилей выполнены скругленными по радиусу R, свободные концы 5а и 7а участков 5 и 7 соответственно, а также места сопряжения участков 5 и 6 с участком 7 выполнены с радиусами сопряжения в соответствии с технологией изготовления проката. По технологии участок 7 поперечного сечения прокатного профиля выполняется несколько вогнутым в средней части.

Участки 6 профилей 3 и 4 выполнены более длинными, чем участки 5, то есть участки 6 выполнены выступающими над верхними участками 5.

Участки 5, 6 и 7 поперечного сечения профиля 3, 4 по тексту настоящей заявки названы соответственно «верхняя полка», «нижняя полка» и «продольная стенка».

При изготовлении шпунтового захвата согласно предлагаемому изобретению устанавливают два прокатных профиля 3 и 4 зеркально полками навстречу друг другу, при этом полки 6 приводят в соприкосновение и сваривают их между собой встык, выставив предварительно необходимый зазор А между верхними полками 5 профилей 3 и 4. Зазор А регулируют путем поворота профилей 3 и 4 вокруг линии их соприкосновения, соответствующей точке Б на фиг.1. На фиг.2 пунктиром изображено положение свариваемых профилей при уменьшенном зазоре А. Шпунтовый захват из сваренных прокатных профилей 3 и 4 имеет клещевидное поперечное сечение.

Часть захвата, ограниченная верхними полками 5, нижними полками 6 и верхними участками стенок 7, представляет собой обойму захвата, внутренняя полость В, так называемое устье захвата повторяет форму гребня 1а шпунтового выступа 1 с определенным зазором для обеспечения возможности частичного поворота и продольного перемещения соединенных в замок захвата и выступа. Выполнение сопряжения верхней полки 5 и нижней полки 6 с продольной стенкой 7 по радиусам обеспечивает полости В форму, приближающуюся к форме гребня 1а шпунтового выступа 1, в частности приближающуюся к форме полукруга в поперечном сечении. Чем меньше предварительно отрегулированный зазор А, тем плотнее прилегает устье обоймы к гребню 1а, тем плотнее и герметичнее шпунтовое соединение. Это особенно важно для строительства на песчаных и слабых грунтах.

Концы 7а продольных стенок 7 предназначены для приварки захвата 2 к соединяемым строительным изделиям, например к сваям гидротехнического сооружения. Концы 7а и, следовательно, сварные швы, которыми захват приваривается к свае, разнесены в этой конструкции фактически на всю ширину захвата, поэтому захват более устойчив по сравнению с прототипом. При этом благодаря выполнению концов 7а скругленными при повороте профилей для регулировки зазора условия сварки и качество сварных швов не ухудшаются.

Как указывалось выше, к преимуществам предлагаемого клещевидного шпунтового соединения относится его технологичность и значительно более низкая цена по сравнению с прототипом. Также большим преимуществом является возможность достаточно просто отрегулировать и выполнить зазор в захвате такого размера, какой требуется в зависимости от геологических условий конкретного строительного объекта с обеспечением большей или меньшей герметичности сооружения.

Шпунтовое соединение, включающее шпунтовый выступ и шпунтовый захват, выполненные из прокатных профилей, отличающееся тем, что шпунтовый захват выполнен сварным из двух прокатных профилей, каждый из которых имеет поперечное сечение в форме буквы F, у которой нижняя поперечная полка длиннее верхней поперечной полки и скруглена по радиусу, при этом указанные прокатные профили обращены зеркально полками навстречу друг к другу и сварены нижними полками встык с обеспечением между верхними полками предварительно заданного зазора, регулируемого в зависимости от свойств грунта путем поворота указанных профилей относительно линии стыковки свариваемых полок.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства сооружений с использованием металлического шпунта, а именно к конструкциям замков для соединения шпунтовых элементов.

Изобретение относится к области строительства сооружений с использованием металлического шпунта, а именно к конструкциям замков для соединения шпунтовых элементов.

Изобретение относится к области строительства сооружений с использованием металлического шпунта, а именно к конструкциям замков шпунтовых элементов. .

Изобретение относится к области строительства сооружений с использованием металлического шпунта, а именно к конструкциям замков для соединения шпунтовых элементов.

Изобретение относится к области строительства гидротехнических сооружений с использованием металлических шпунтовых панелей или свай, объединяемых в сплошную забиваемую в грунт шпунтовую стенку при помощи замков.

Изобретение относится к шпунтовым стенкам, используемым в гидротехническом строительстве и берегоукреплении. .

Изобретение относится к транспортному, промышленно-гражданскому строительству и может быть использовано в гидротехнических сооружениях различного назначения. .

Изобретение относится к шпунтовым стенкам, применяемым в строительстве и гидротехнике при сооружении причалов с высокой нагрузкой. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в морском и речном портостроении при строительстве набережных и причалов, а также подпорных стенок различного назначения при выполнении берегоукрепительных работ.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано как противофильтрационный экран в ограждающих дамбах золоотвалов, шламонакопителей, хвостохранилищ, плотин и их оснований

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.

Изобретение относится к строительству, а именно к забиванию в землю металлических шпунтовых свай, а более конкретно - к контролю качества указанного процесса, связанного с разрывом (расхождением) замкового соединения на глубине. Способ контроля расхождения замкового соединения шпунтовых свай заключается в забивании в землю шпунтовой сваи, имеющей замки с внутренней полостью, погружении в грунт следующей шпунтовой сваи с замками. Перед забиванием свай в грунт на внутреннюю полость замка металлической шпунтовой сваи, со стороны вхождения сваи в грунт, размещают сигнальное устройство с источником колебаний с изменяемой частотой, при этом время работы сигнального устройства превышает время забивания сваи. Сваю забивают, устанавливают приемник колебаний на верхнем конце сваи и принимают сигнал от источника колебаний. Перед забиванием следующей шпунтовой сваи на внутренней стороне свободного замка устанавливают сигнальное устройство, содержащее обращенный острым концом вниз клинообразный корпус, на котором со стороны короткого катета размещен источник колебаний. При забивании следующей сваи ее замок при достижении глубины размещения сигнального устройства предыдущей сваи краем своей внутренней полости разбивает источник колебаний и прием колебаний приемником прекращается, что свидетельствует о том, что замок конкретной пары металлических шпунтовых свай при погружении не разошелся. Если при погружении следующей сваи на глубину размещения сигнального устройства на предыдущей свае прием колебаний продолжается, то это свидетельствует о разрыве (расхождении) замкового соединения данной пары шпунтовых свай в толще грунта. Технический результат состоит в обеспечении обнаружения разрыва (расхождения) в глубине грунта замковых соединений металлических шпунтовых свай при их погружении. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх