CN101146960B - 组合板桩墙 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组合板桩墙，其至少是由承载元件(12)特别是T型横梁和双T型梁、以及直接或间接与承载元件(12)连接的连接型材(16)形成，其中：每个直接与承载元件(12)之一连接的连接型材(16)与在各自的承载元件(12)上形成的锁元件(30)之一接合。连接型材(16)和承载元件(12)的两个手工接合的锁元件(24，26)的横截面被构形为使得两个锁元件(24，26)可以相对于彼此以最小±3°到最大±10°的角度范围被枢转。

Description

组合板桩墙
技术领域
本发明涉及一种组合板桩墙。
背景技术
从DE297 18 052U1、EP0 072 118 A1中，或者也从DE103 18 769A1中可得知前述种类的组合板桩墙，并且该前述种类的组合板桩墙被用于加强港口以及河流的堤岸，以支撑水坝，或架设码头驳岸等等。该公知的组合板桩墙由诸如双T型梁之类的承载元件
Figure GSB00000449435000011
以及与承载元件直接连接、用来保证承载元件之间至少达到基本防渗密封的连接型材构成。连接型材配备有与承载元件上的匹配锁元件接合的锁元件。如果土壤作用于组合板桩墙的载荷是适度的，至少一个被称为“灌注桩”的板桩被安放在每对邻近的承载元件之间，以便减少板桩墙中所使用的、需担负其自身阻力矩的承载元件的数量。为了形成锁紧、防渗的板桩墙，通过诸如钩形带或爪式带(Leiste)等锁元件，板桩沿其纵向边缘也被连接在一起，而直接邻近承载元件安放的板桩通过连接型材与承载元件连接。连接型材也配备有用于该目的的适当的锁元件。
公知的组合板桩墙的问题在于，相互接合的锁元件或者被制造成彼此很难进行相对运动，或者被成形为可在最大达±45°的大角度范围内被枢转。如果单独的、如需要时可在其间安放板桩的承载元件被钉入地面，存在的危险是，对于那些实际上不允许其中的锁元件相对彼此运动的接合处，该锁元件将至少在截面处被分离，或者该接合处将完全破裂。一方面，这使得组合板桩墙的竖直稳定性和总体刚度受到消极影响，而另一方面，这允许水在那些脱离接合或者损坏的锁元件的区域穿过组合板桩墙通过。相比之下，如果组合板桩墙被用于锁元件允许大的枢转角的场合，当被钉入地面时，承载元件和板桩可能彼此偏离，移出它们预定的位置，使得进行组合板桩墙的精确定位更加困难。
发明内容
当从现有技术出发，本发明的主要目标是提供一种保证组合板桩墙的单独部件的精确定位且同时保持竖直稳定性和防渗漏特性的组合板桩墙。
根据本发明，该问题通过具有如下特征的组合板桩墙解决：该组合板桩墙，包括多个板桩以及多个承载元件，其中至少一个板桩被插入到两个邻近的承载元件之间，所述板桩通过连接型材与两个承载元件接合，其中，每一个连接型材包括第一锁元件以及第二锁元件，第一锁元件连接至所述承载元件，所述第一锁元件设有从中央带上伸出的两个固定带，所述承载元件通过具有楔形横截面的固定部分插入到两个固定带之间；所述第二锁元件与在所述板桩上形成的锁元件接合，其中：所述连接型材的第一锁元件的两个固定带这样布置：使得所述连接型材可以相对于承载元件以最小±3°到最大±10°的角度范围被枢转，其中当所述锁元件沿至少两条接触线互相抵靠时，所述锁元件的枢转能力被限制在该最大角度，以及所述连接型材的第二锁元件和所述板桩的锁元件的横截面被构形为使得可以相对于彼此以最小±3°到最大±10°的角度范围被枢转。
在根据本发明的组合板桩墙中，承载元件通过连接型材连接在一起，一方面，该连接型材的锁元件被成形为使得允许该承载元件用其锁元件插入该连接型材的锁元件中，在至少±3°的角度范围枢转。这确保了当承载元件被钉时，承载元件相对于彼此的任何相对运动可以被补偿，并且实际上避免了连接型材和承载元件的各自的锁元件的分离或释放，或者对锁元件的破坏。另一方面，锁元件被成形为以将枢转角限制在±10°范围内，从而允许连接型材和承载元件各自的锁元件的相对运动达到该最大角度，同时保证组合板桩墙总体所需的、相对精确的定位。当锁元件沿至少两个接触点或两条接触线相互抵靠时，相互接合的锁元件的枢转能力被限制在该最大角度。
在后面的说明书、附图以及从属权利要求中，本发明的另外的优点和实施方案将更为显而易见。
为实现组合板桩墙更为精确的定位，在本发明的一个有利的实施方案中推荐限制允许的角度范围，籍此使承载元件及与之接合的连接型材可以在最大允许的±7°的角度被枢转，同时保持如前文的以±3°的角度被枢转的最小能力。
特别优选的是随所谓的佩纳(Peiner)梁或双T型梁使用的连接型材，对于T型横梁的每一端具有楔形横截面的固定部分。为将连接型材固定到诸如佩纳梁之类的承载元件上，连接型材包括两个固定带，优选地该两条固定带具有从中央带伸出的横截面作为锁元件，位于两条固定带之间的是待被插接的具有成楔形横截面的固定部分的承载元件。第一固定带从中央带上大体上以直角伸出，而第二固定带以一角度从中央带朝向该第一固定带延伸。固定带与承载元件的楔形横截面的分离和运动被成形为使得连接型材相对于承载元件以从±3°到±10°的角度范围内被枢转，优选地以从±3°到±7°的角度范围内被枢转。
在根据本发明的板桩墙的替代实施方案中，其中常规的双T型梁或T型横梁被用作承载元件，连接型材具有两个固定带，优选地当从横截面来看时该两个固定带从中央带伸出并彼此大体上平行，在该两个固定带之间插接有具有大体上成矩形截面的承载元件。
为建成如此的组合板桩墙，一方面，使该组合板桩墙显示出高度的竖直稳定性，另一方面，使该组合板桩墙具有担负组合板桩墙所预期的阻力矩所必需的减至最低的数量的承载元件，根据本发明的组合板桩墙的一个优选的实施方案包括：安放在每个邻近的、与固定在承载元件上的连接型材相连接的承载元件之间的板桩，优选为Z型板桩或U型板桩。
为简化安装有承载元件和板桩的板桩墙的构造，有利的是，在与板桩连接的连接型材上形成第二锁元件，该第二锁元件与在板桩上形成的锁元件之一接合。优选地，连接型材和板桩的接合的锁元件被构形为具有允许两个锁元件相对彼此以至少从±3°到最大±10°的角度范围内被枢转的横截面，优选地具有以从最小角度±3°到最大角度±7°的角度范围内被枢转的横截面。
根据本发明，在板桩墙的该实施方案的一个特别有利的变体中，进一步提议，使用沿其全长设置有C形爪式带的连接型材连接板桩和承载元件。该连接元件的C形结构利用爪式带的固定接合，保证了板桩的锁元件的固定连接，该锁元件例如是具有椭圆横截面的头部带。为此，当被钉时，板桩的锁元件沿轴向被插入爪式带中，由此，锁元件本身被爪式带局部地包裹，而爪式带的C形结构同时提供爪式带内板桩的锁元件所预期的枢转能力。
相比之下，对于其锁元件被形成为具有C形横截面的爪式带的板桩墙与邻近的承载元件连接，优选地，所使用的连接型材包括具有椭圆横截面的头部带，该头部带可以插入被构形为具有C形横截面的板桩的锁元件中。这保证了板桩相对于梁的充分的枢转能力。
前述的连接型材的锁元件的两种基本形状只代表可能的构造。只要保证承载元件的锁元件的受限制的枢转能力，或保证在成形的连接带的每个锁元件内部的板桩墙的锁元件的被限制的枢转能力，本质上连接型材的锁元件可以具有其他横截面形状。
如果较大的部分要通过组合板桩墙加固，可以在每对相邻的承载元件之间插入几个板桩，该板桩通过相互连接的锁元件形成板桩墙部分。
优选地，至少两个彼此直接邻近地安放的板桩可以通过中心滑动锁连接在一起，该中心滑动锁设置有与两个板桩上与之互补的锁元件接合的两个锁元件。所以由板桩形成的板桩墙的结构和运动具有特别高的灵活性。
优选地，中心滑动锁被成形为使得互相连接的中心滑动锁的锁元件和两个板桩的锁元件可以相对于彼此以至少从±3°到最大±10°的角度被枢转，并且优选地以从±3°到最大为±7°的角度被枢转。
当组合板桩墙建造时，为了保证所预期的灵活性，一个特别有利的实施方案中，中心滑动锁包括具有两个朝向相反方向的C形横截面的爪式带，板桩可以通过其锁元件悬挂在爪式带上。
当需要时，为了能够在中心滑动锁的区域中支撑板桩墙，进一步提议在中心滑动锁上设置另外的连接带，诸如另外的T型横梁之类的合适的支撑元件与组合板桩墙可以一同用于该连接带。如果中心滑动锁设置有上述的C形爪式带，倘若连接带沿着关于中心滑动锁的两个C形爪式带的大体上垂直的方向延伸，那么是特别有利的。
附图说明
下面，在两个实施方案的基础上同时参考附图说明本发明。其中示出了：
图1是根据本发明的组合板桩墙的墙截面的第一实施方案的俯视图，其中包括通过中心滑动锁连接在一起的佩纳梁和Z型板桩；
图2是连接型材的放大图，通过该连接型材使组合板桩墙的Z型板桩之一被固定到佩纳承载部件之一上；
图3是连接组合板桩墙的两个Z型板桩的中心滑动锁的放大图；
图4是根据本发明的组合板桩墙的墙截面的第二实施方案的俯视图，其中包括佩纳梁和Z型板桩；以及
图5是另外成形的连接带的放大图，通过该连接带使组合板桩墙的Z型板桩之一被固定到佩纳梁之一上。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的组合板桩墙10的墙截面的第一实施方案的俯视图。在该方案中的组合板桩墙10由其间插有两个Z型板桩14的两个佩纳梁12构成。例如可以使用单一的U型板桩，而不是将两个Z型板桩连接到一起。连接型材16被安放于每个板桩14和每个佩纳梁12之间，连接型材16与佩纳梁12的两个T型横梁18的一端以及板桩14的纵向边缘之一接合。板桩14的两个其他的纵向边缘被悬挂在共用中心滑动锁20上。连接型材16与中心滑动锁20两者都具有固定的横截面，并且在长度上与佩纳梁12和板桩14的长度相匹配。
图2示出了组合板桩墙10的截面的放大图，其中示出了在图1左侧上的佩纳梁12和与板桩14相连接的连接型材16。连接型材16包括中央带22，第一固定带24从中央带22的一端成直角伸出。第二固定带26从中央带22的另一端沿同一方向伸出，以大约45°角朝向第一固定带24延伸，并且终止于大约同一高度。这形成了具有向离开锥形的中央带22的方向的侧面开口的三角形横截面的接收槽28。
佩纳梁12的T型横梁18的一端被插入接收槽28中。为防止T型横梁18从接收槽28中滑出，T型横梁18的末端的横截面扩大为楔形的固定部分30。如图2所示，接收槽28和固定部分30具有这样的尺寸，使得连接型材16可以相对于T型横梁以至少±3°并且最大以±7°的角度范围α被枢转。一旦固定部分30的外部轮廓搁在至少两条接触线上，抵靠着接收槽28的内部轮廓时，枢转运动终止。
作为连接元件，颈部带32大体上在中心处以直角从中央带22的反向平坦侧伸出，在颈部带32的末端形成了具有椭圆横截面的头部带34。椭圆的头部带34被容纳在成形于板桩14的一端上的具有C形横截面的爪式带36中。如图2所示，本文的椭圆的头部带34和爪式带36也被构形和成形为使得板桩14和连接型材16可以相对于彼此以至少±3°并且最大±7°的角度范围β被枢转。在此，当头部带34的外部轮廓沿至少两条接触线抵靠在C形爪式带36的内部轮廓上时，枢转运动也终止。
图3示出了具有两个悬挂板桩14的中心滑动锁22的放大图。中心滑动锁22包括两个具有C形横截面的指向相反方向的爪式带38，每个爪式带38包裹两个板桩14中的一个的形成头部带40的锁元件。在此，中心滑动锁22的爪式带38以及两个板桩14的头部带40也被构形和定尺寸为使得中心滑动锁22可以相对于每个板桩14以至少±3°至达到最大±7°的角度范围γ被枢转。当每个头部带40在中心滑动锁22上倚靠着至少两条接触线时，枢转运动终止。
佩纳梁12和板桩14相对于连接型材16和中心滑动锁22受限制的枢转能力，一方面因为锁元件只可以相对于彼此移动有限的范围，从而防止诸如头部带34、40之类的锁元件从C形爪式带36和38中突然跳出来，而另一方面，组合板桩墙10的适当的构造使达到最大±7°的枢转角度成为可能。
图4示出了组合板桩墙50的第二实施方案，组合板桩墙50也是由两个佩纳梁52和两个板桩54构成的。两个Z型板桩54对应于前述的板桩14。但是被构造为使得板桩54的每个头部带56与另一个板桩54的C形爪式带58相接合。这允许无需使用第一实施方案所示出的中心滑动锁22。
一个其上也成形有C形爪式带58的板桩54的另一端通过对应于前述连接型材16的连接型材60与佩纳梁52连接。在此，连接型材60也具有这样的尺寸，使得连接型材60可以相对于佩纳梁52以及相对于每个板桩54以至少±3°到最大±7°的角度范围α或β被枢转。
另一个板桩54通过第二连接型材62与佩纳梁52连接，下面将参考图5更为详细地说明第二连接型材62的结构。
第二连接型材62也具有中央带64，第一固定带66从中央带64上以直角伸出，第二固定带68也从中央带64上以大约45°角延伸出。两个固定带66和68形成一个开口的、大体上三角形的接收槽70以容纳佩纳梁52的楔形固定部分72。在此，第二连接型材62朝向佩纳梁52的楔形固定部分72枢转的相对能力，被允许为在从最小±3°到最大±7°的角度横截面范围α内。
C形爪式带74被成形在中央带64与接收槽70相反的一侧上，第二板桩54的头部带56悬置于其内部。C形爪式带74和头部带56具有这样的尺寸和形状，使得板桩56和第二连接型材64可以相对于彼此以横截面中示出的、从最小±3°到最大±7°的角度范围δ被枢转。
因为组合板桩墙10和50中的各种构件可以相对于彼此以从最小±3°到最大±7°的受限的角度范围α、β、γ和δ被枢转，组合板桩墙10和50的构件一方面可以被非常精确地钉入地面，而另一方面，通过构件的枢转能力防止了个别接合的锁元件从构件上分离。
前面示出的组合板桩墙10和50的两个部分仅代表用来形成组合板桩墙的承载元件、板桩、成形连接带和中心滑动锁的许多可能连接中的两种。当然，可选择的布置和连接的可能性几乎是无限的。因此，可以在承载元件之间安放几个板桩。锁元件不能保证充分的枢转能力的常规连接型材可以与根据本发明的连接型材结合使用。本发明重要的事实仅在于至少一部分连接型材的锁元件以及相关的承载元件的锁元件或者与这些锁元件接合的板桩被成形为使得以预定的角度α、β、γ和δ枢转的受限能力得到保证。对此允许的枢转角位于最小为±3°到最大为±10°的角度范围内。在特定情况下，在要求非常精确的板桩墙结构的场合，枢转角应被限制在最小范围为±3°到最大范围为±7°内。
参考列表：
10组合板桩墙
12佩纳梁
14Z型板桩
16连接型材
18T型横梁
20中心滑动锁
22中央带
24固定带
26固定带
28接收槽
30楔形固定部分
32颈部带
34头部带
36C形爪式带
38C形爪式带
40头部带
50组合板桩墙
52佩纳梁
54Z型板桩
56头部带
58C形爪式带
60连接型材
62第二连接型材
64中央带
66第一固定带
68第二固定带
70三角形接收槽
72楔形固定部分
74C形爪式带

Claims (15)

1.一种组合板桩墙，包括多个板桩(14；54)以及多个承载元件(12；52)，其中至少一个板桩(14；54)被插入到两个邻近的承载元件(12；52)之间，所述板桩通过连接型材(16；60，62)与两个承载元件(12；52)接合，其中，每一个连接型材(16；60，62)包括第一锁元件以及第二锁元件，第一锁元件连接至所述承载元件(12；52)，所述第一锁元件设有从中央带(22；64)上伸出的两个固定带(24，26；66，68)，所述承载元件(12；52)通过具有楔形横截面的固定部分(30；72)插入到两个固定带之间；所述第二锁元件与在所述板桩(14；54)上形成的板桩的锁元件接合，其特征在于：
所述连接型材(16；60，62)的第一锁元件的两个固定带(24，26；66，68)这样布置：使得所述连接型材可以相对于承载元件以最小±3°到最大±10°的角度范围(α)被枢转，其中当所述连接型材的第一锁元件和所述承载元件的锁元件沿至少两条接触线互相抵靠时，所述连接型材的第一锁元件和所述承载元件的锁元件的枢转能力被限制在该最大角度，以及
所述连接型材(16；60，62)的第二锁元件和所述板桩(14；54)的锁元件的横截面被构形为使得可以相对于彼此以最小±3°到最大±10°的角度范围(β，γ或δ)被枢转。
2.如权利要求1所限定的组合板桩墙，其特征在于，所述连接型材的第一锁元件和所述承载元件的锁元件被成形为使得所述连接型材可以相对于承载元件以最小±3°到最大±7°的角度范围被枢转。
3.如权利要求1或2所限定的组合板桩墙，其特征在于，第一固定带(24；66)从连接型材(16；60)的中央带(22；64)大体上垂直地伸出，而第二固定带(26；68)与所述中央带(22；64)成一角度地伸向第一固定带(24；66)。
4.如权利要求1或2所限定的组合板桩墙，其特征在于，两个固定带彼此大体上平行地从中央带上伸出，在该两个固定带之间插有所述承载元件的具有成楔形横截面的固定部分。
5.如权利要求1或2所限定的组合板桩墙，其特征在于，所述连接型材(16；60，62)和所述板桩(14；54)上的接合的锁元件的横截面被构形为使得所述连接型材的锁元件和所述板桩的锁元件可以相对于彼此以最小±3°到最大±7°的角度范围(β，γ或δ)被枢转。
6.如权利要求5所限定的组合板桩墙，其特征在于，将所述承载元件(12；52)与所述板桩(54)相连接的所述连接型材(16；62)包括具有C形横截面的爪式带(74)，在所述爪式带内部卡住所述板桩(54)的被成形为头部带(56)的锁元件。
7.如权利要求6所限定的组合板桩墙，其特征在于，所述头部带(56)具有椭圆横截面。
8.如权利要求5所限定的组合板桩墙，其特征在于，将所述承载元件(12；52)与所述板桩(14；54)相连接的所述连接型材(16；60)具有椭圆横截面的头部带(34)，所述头部带被卡在被成形为所述板桩(14；54)的锁元件的C形爪式带(36；58)内。
9.如权利要求1或2所限定的组合板桩墙，其特征在于，至少两个板桩(14；54)被安放在每对邻近的承载元件(12；52)之间，在所述板桩墙(10；50)的形成过程中，所述板桩(14；54)通过各自的锁元件被连接在一起。
10.如权利要求9所限定的组合板桩墙，其特征在于，至少两个彼此邻近地被安放的板桩(14)通过中心滑动锁(20)连接，该中心滑动锁(20)设置有两个锁元件，锁元件和每个邻近的板桩(14)上的与之互补的锁元件相接合。
11.如权利要求10所限定的组合板桩墙，其特征在于，所述中心滑动锁(20)的锁元件及与它相连的邻近的板桩(14)上的锁元件这样构形：使得彼此接合的所述中心滑动锁(20)的锁元件和所述邻近的板桩的锁元件可以相对于彼此以最小±3°到最大±10°的角度范围(γ)被枢转。
12.如权利要求11所限定的组合板桩墙，其特征在于，所述中心滑动锁(20)的锁元件及与它相连的邻近的板桩(14)上的锁元件这样构形：使得彼此接合的所述中心滑动锁(20)的锁元件和所述邻近的板桩的锁元件可以相对于彼此以最小±3°到最大±7°的角度范围(γ)被枢转。
13.如权利要求10所限定的组合板桩墙，其特征在于，该中心滑动锁(20)包括具有大体上C形横截面的朝向相反的两个爪式带(38)。
14.如权利要求10所限定的组合板桩墙，其特征在于，所述中心滑动锁包括用以连接所述组合板桩墙的支撑元件的连接带。
15.如权利要求1所限定的组合板桩墙，其特征在于，所述板桩(14；54)是Z型板桩和U型板桩，所述承载元件(12；52)是T型横梁和双T型梁。
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