PL183928B1 - Sheet pile of z-shaped cross-section of enhanced section modulus - Google Patents
Sheet pile of z-shaped cross-section of enhanced section modulusInfo
- Publication number
- PL183928B1 PL183928B1 PL97329602A PL32960297A PL183928B1 PL 183928 B1 PL183928 B1 PL 183928B1 PL 97329602 A PL97329602 A PL 97329602A PL 32960297 A PL32960297 A PL 32960297A PL 183928 B1 PL183928 B1 PL 183928B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- sheet pile
- web
- legs
- section
- arm
- Prior art date
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/02—Sheet piles or sheet pile bulkheads
- E02D5/03—Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles
- E02D5/04—Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles made of steel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
Description
Przedmiotem wynalazku jest grodzica w kształcie litery Z o wysokim wskaźniku przekroju.The invention relates to a Z-shaped sheet pile with a high section modulus.
Grodzice w kształcie litery Z są znane od dłuższego czasu. Posiadają one nachylony środnik połączony z dwoma ramionami zasadniczo równoległymi względem siebie, a każde ramię zaopatrzone jest w element chwytowy, dla utworzenia w ściance nośnej złącza, poprzez sprzęgnięcie go z elementem chwytowym sąsiedniej grodzicy. W takiej ściance, grodzice w kształcie litery Z najczęściej są tak rozmieszczone, że ich ramiona są zasadniczo równoległe i równooddalone od obojętnej płaszczyzny zginania ścianki. Uzyskany wyrób powstający poprzez zwielokrotnienie wskaźnika przekroju ścianki względem tej płaszczyzny obojętnej przy maksymalnym dopuszczalnym naprężeniu sprężystym wyznacza maksymalny moment sprężysty, jaki może wytrzymać ścianka.Z-shaped sheet piles have been known for a long time. They have an inclined web connected to two limbs substantially parallel to each other, and each limb is provided with a gripper to form a joint in the bearing wall by engaging it with the gripping member of an adjacent sheet pile. In such a wall, the Z-shaped sheet piles are most often arranged such that their legs are substantially parallel and equidistant from the neutral bending plane of the wall. The product obtained by multiplying the wall section index with respect to this neutral plane at the maximum allowable elastic stress determines the maximum elastic moment that the wall can withstand.
183 928183 928
To co jest określane mianem „wskaźnik przekroju na długość jednostkową” ścianki grodzicy jest wskaźnikiem przekroju względem płaszczyzny obojętnej ścianki na metr bieżący tej ścianki. To co jest określane mianem „wskaźnik właściwy przekroju” lub „kryterium eksploatacyjne” ścianki grodzicy jest wskaźnikiem przekroju na długość jednostkową podzielonym przez masę ścianki na metr kwadratowy tej ścianki. Podkreśla się, że określenie „ścianka grodzicy” w omawianym kontekście rozumiane jest jako ścianka składająca się z grodzic w kształcie litery Z, które połączone są tak, że ich ramiona są zasadniczo równoległe i równoodległe od obojętnej płaszczyzny zginania ścianki.What is referred to as the "section factor per unit length" of the sheet pile wall is the section index with respect to the neutral wall plane per linear meter of this wall. What is referred to as the "specific section factor" or "performance criterion" of a sheet pile wall is the section factor per unit length divided by the wall weight per square meter of that wall. It is emphasized that the term "sheet pile wall" in the present context is understood as a wall consisting of Z-shaped sheet piles connected so that their legs are substantially parallel and equidistant from the neutral bending plane of the wall.
PROFILARBED S.A. (Luxembourg) obecnie sprzedaje grodzice w kształcie litery Z oznaczone symbolem „AZ36, które mają wskaźnik przekroju 3600 cm3 na metr bieżący ścianki. Grodzica AZ36 posiada masę 194 kg/m2, i dlatego jej wskaźnik właściwy przekroju wynosi 18,6 (cm3/m)/(kg/m2). Jest to grodzica z elementami chwytowymi typu LARSSEN oraz ze środnikiem tworzącym kąt ostry około 63° z płaszczyzną równoległą do ramion.PROFILARBED SA (Luxembourg) currently sells Z-shaped sheet piles marked with the symbol 'AZ36, which have a cross-sectional area of 3600 cm 3 per linear meter of wall. AZ36 sheet pile has a weight of 194 kg / m 2, and therefore its cross-section is appropriate ratio of 18.6 (cm3 / m) / (kg / m2). It is a sheet pile with LARSSEN type gripping elements and a web creating an acute angle of approximately 63 ° with a plane parallel to the arms.
PROFILARBED S.A. (Luxembourg) sprzedaje ponadto grodzice w kształcie litery Z oznaczone symbolem „BZ42, które posiadają wskaźnik przekroju 4200 cm2 na metr bieżący ścianki, masę 271 kg/m2, i stąd mniej korzystny wskaźnik przekroju wynoszący 15,5 (cm3/m)/(kg/m2). Jest to grodzica z elementami chwytowymi typu BELVAL oraz ze średnikiem tworzącym kąt ostry około 83,5° z płaszczyzną równoległą do ramion. Inne rodzaje grodzic w kształcie litery Z, aby ukazać się na rynku mogą mieć wskaźnik przekroju dochodzący do 4550 cm3 na metr bieżący ścianki. Jednak tego rodzaju grodzice o podwyższonym wskaźniku przekroju są bardzo ciężkimi kształtownikami, mającymi bardzo duży ciężar na metr kwadratowy ścianki i dlatego zupełnie niski wskaźnik właściwy przekroju. Obecnie, im niższy jest wskaźnik właściwy przekroju tym wyższy jest koszt ścianki.PROFILARBED SA (Luxembourg) also sells Z-shaped sheet piles marked with the symbol "BZ42, which have a section modulus of 4200 cm2 per running meter of a wall, a weight of 271 kg / m 2 , and hence a less favorable section modulus of 15.5 (cm3 / m). / (kg / m 2 ). It is a sheet pile with BELVAL gripping elements and a diameter creating an acute angle of about 83.5 ° with a plane parallel to the arms. Other types of Z-shaped sheet piles, to appear on the market, may have a section modulus of up to 4550 cm3 per linear meter of the wall. However, these types of sheet piles with an increased section index are very heavy sections having a very high weight per square meter of wall and therefore a completely low specific section modulus. Nowadays, the lower the specific section index, the higher the wall cost.
Główne przyczyny, dla których grodzice w kształcie litery Z ze wskaźnikiem przekroju większym niż 4550 cm3 nie znalazły się na rynku wynikają z niżej podanych ograniczeń.The main reasons why Z-shaped sheet piles with a sectional index greater than 4550 cm 3 did not enter the market are due to the following restrictions.
a) Ograniczenie w odniesieniu do maksymalnej grubości ramion, jako najczęściej występujące. Tak jest, ponieważ walcowanie elementów chwytowych, zwłaszcza elementów chwytowych typu LARSSEN, wymaga, aby nastąpiło zagięcie ramion podczas ostatniego przejścia walcarki. Obecnie, to zagięcie staje się bardzo trudne, gdy grubość ramion jest zbyt duża. Zatem, obecnie nie ma przemysłowego sposobu walcowania ramion o grubości większej niż 20 mm, gdy posiadają one elementy chwytowe typu LARSSEN.a) Limitation on the maximum thickness of the arms as the most common. This is because rolling of the nippers, especially the LARSSEN type nippers, requires the arms to bend during the last pass of the mill. Currently, this folding becomes very difficult when the thickness of the arms is too great. Thus, at present there is no industrial method of rolling shoulders with a thickness greater than 20mm when they have LARSSEN type grippers.
b) Ograniczenie odnośnie maksymalnej szerokości ramion i maksymalnej odległości pomiędzy powierzchniami zewnętrznymi ramion (wysokość przekroju). Tak jest, ponieważ dla danego kąta nachylenia środnika, szerokość ramion i wysokość przekroju wyznacza rozwinięcie grodzicy i w konsekwencji szerokość klatek walcowniczych walcarek. Obecnie, szerokość walcarek ograniczona jest szerokością klatek walcowniczych linii walcarek przeznaczonych do walcowania grodzic. Jeśli konieczne jest walcowanie grodzic o wysokim wskaźniku przekroju na istniejącej linii walcarek, rozwinięcie tych grodzic pomiędzy osiami elementów chwytowych musi być mniejsze niż wartość określona wstępnie przez szerokość klatek walcowniczych linii walcarek do walcowania grodzic.b) Limitation on the maximum width of the legs and the maximum distance between the outer surfaces of the legs (section height). This is because for a given angle of inclination of the web, the width of the shoulders and the height of the section determine the development of the sheet pile and, consequently, the width of the rolling mill stands. Currently, the width of the rolling mills is limited by the width of the rolling stands of the rolling mills lines intended for rolling sheet piles. If it is necessary to roll high section index piles on an existing mill line, the expansion of these sheet piles between the nip axes must be less than the value predetermined by the rolling stand width of the sheet piles lines.
c) Ograniczenie w zakresie szerokości walcowania, co mogłoby zostać osiągnięte poprzez zwiększenie kąta ostrego, jaki środnik tworzy z płaszczyzną równoległą do ramion (kąt nachylenia środnika). Jednak, im bardziej wartość tego kąta nachylenia środnika zbliża się do 90°, tym większy opór napotykany jest przy wbijaniu grodzicy. Z przyczyn, które wynikają z użycia grodzicy zaleca się, aby kąt nachylenia środnika, wybrany zostałjako mniejszy od 75°.c) A restriction in the scope of the rolling width that could be achieved by increasing the acute angle the web makes with a plane parallel to the legs (web angle). However, the closer the value of this web angle angle is to 90 °, the greater the resistance is encountered when driving the sheet pile. For reasons that arise from the use of a sheet pile, it is recommended that the web slope angle be chosen less than 75 °.
Wykorzystując program optymalizacyjny i komputer, wyżej podane parametry zostały zoptymalizowane dla grodzicy typu AZ, i uzyskano grodzicę posiadającą maksymalny wskaźnik przekroju wynoszący 4400 cm3 na metr bieżący ścianki. Grodzica typu AŻ posiada, przy grubości środnika 15 mm, masę wynoszącą 229 kg/m2, i stąd wskaźnik właściwy przekroju o wartości 19,21 (cm3/m)/(kg/m2). Wskaźnik przekroju wynoszący 4400 cm3 wydaje się dlatego być wartością graniczną dla grodzic w kształcie litery Z, gdy wymagane jest spełnienie takich ograniczeń. Oczywiście byłoby możliwe dalsze zwiększenie grubości środnika, ale taki krok przy niewielkim wzroście wskaźnika przekroju spowodowałby głównie zauważalne zmniejszenie wskaźnika właściwego przekroju grodzicy.Using an optimization program and a computer, the above-mentioned parameters were optimized for the AZ sheet pile, and a sheet pile was obtained having a maximum section index of 4,400 cm3 per running meter of wall. The AŻ-type sheet piling has a mass of 229 kg / m2 with a web thickness of 15 mm, and hence the specific section modulus of 19.21 (cm3 / m) / (kg / m2). A section modulus of 4400 cm 3 therefore appears to be the limit value for a Z-shaped sheet pile when such constraints are required to be met. Of course, it would be possible to increase the web thickness further, but such a step with a slight increase in the section index would mainly result in a noticeable reduction in the proper section index of the sheet pile.
183 928183 928
Zagadnienie wynalazku sprowadza się do znalezienia rozwiązania w celu uzyskania dalszego wzrostu wskaźnika przekroju grodzicy w kształcie litery Z, bez jednoczesnego zmniejszenia wskaźnika właściwego przekroju grodzicy i bez konieczności powiększania szerokości klatek walcowniczych.The problem of the invention comes down to finding a solution to obtain a further increase in the Z-sectional section index of the sheet pile, without reducing the specific sheet section index and without the necessity to increase the width of the rolling stands.
Zagadnienie to zostało rozwiązane w grodzicy w kształcie litery Z mającej cechy według zastrzeżenia pierwszego.This problem is solved in a Z-shaped sheet pile having the features of the first claim.
Jeśli chodzi o rozwiązania znane z istniejącego stan techniki, to należy zauważyć, że wystające przedłużenia w punktach łączących ramiona i średniki grodzie opisane zostały w opisie patentowym US-A-1,831,427 i FR-A-686816, ale w rozważanym kontekście, rozwiązania te całkowicie różnią się od niniejszego wynalazku.Regarding the solutions known from the prior art, it should be noted that the projecting extensions at the points connecting the arms and the diameters of the bulkheads are described in US-A-1,831,427 and FR-A-686816, but in the context under consideration, these solutions are completely different from the present invention.
Opis patentowy US-A-1,831,427 opisuje zwłaszcza grodzicę w kształcie litery Z, które umożliwiają wytworzenie, w powiązaniu z pośrednimi płaskimi arkuszami blachy, ściankę grodzicy z nieprzerwaną powierzchnią płaską. Te konkretne grodzice opisywane w tym dokumencie są więcej niż prawdopodobnie grodzicami wykonanymi z żeliwa. Ich środnik tworzy kąt bliski 90° z płaszczyzną równoległą do zewnętrznych powierzchni ramion. W połączeniach występujących pomiędzy średnikiem i ramionami grodzice posiadają żebra, grzbiety, zgrubienia lub występy, które są albo wmontowane na stałe albo przymocowane za pomocą jakichkolwiek elementów. Jedynym celem tych żeber, grzbietów, zgrubień lub występów jest to, aby zostały one umieszczone we wnękach o kształcie komplementarnym wykonanych w pośrednich arkuszach blachy. W ten sposób umożliwią one wsunięcie oraz utrzymanie na miejscu tych pośrednich arkuszy blachy pomiędzy dwiema grodzicami w kształcie litery Z, dla utworzenia ścianki grodzicy z nieprzerwaną powierzchnią płaską.US-A-1,831,427 in particular describes a Z-shaped sheet pile, which makes it possible to produce, in conjunction with intermediate flat sheets, a sheet pile wall with a continuous flat surface. The particular sheet piles described in this document are more than likely made of cast iron. Their web forms an angle close to 90 ° with a plane parallel to the outer surfaces of the legs. In the connections between the semicolon and the legs, the sheet piles have ribs, ridges, beads or protrusions that are either permanently mounted or attached by any means. The sole purpose of these ribs, ridges, ridges or protrusions is that they are inserted into complementary shaped recesses made in the intermediate sheets. In this way, they will allow these intermediate sheets to be inserted and held in place between two Z-shaped sheet piles to form a sheet pile wall with a continuous flat surface.
Grodzice w kształcie litery U, o małej wysokości, znane są z francuskiego opisu patentowego FR-A-686816. Grodzice tego rodzaju posiadają wzmocnioną część w miejscu połączeń występujących pomiędzy średnikiem a ramionami grodzicy. W zestawie składającym się z dwóch grodzic, ta część wzmocniona, położona tuż przed otworem w haku w pierwszej grodzicy, działa w połączeniu z częścią wewnętrzną tego haka dla utworzenia kształtu mającego możliwość powiązania z zewnętrzną częścią haka na drugiej grodzicy.U-shaped sheet piles of low height are known from the French patent FR-A-686816. Sheet piles of this type have a reinforced part at the point of connections between the diameter and the sheet pile legs. In a set of two sheet piles, this reinforced portion, located just in front of the hook opening in the first sheet, acts in conjunction with the interior of the hook to form a shape capable of being associated with the exterior of the hook on the second sheet.
Zgodnie z wynalazkiem grodzica w kształcie litery Z, walcowana na gorąco, zawierająca dwa ramiona posiadające zasadniczo równoległe powierzchnie zewnętrzne oraz ukośny średnik połączony z tymi dwoma ramionami tworzący kąt ostry a < 75° z płaszczyzną równoległą do powierzchni zewnętrznych ramion, przy czym środnik ograniczony jest, pomiędzy połączeniami z ramionami grodzicy, przez dwie zasadniczo równoległe powierzchnie płaskie, charakteryzuje się tym, że każde z dwóch ramion posiada przedłużenie, które wystaje względem wyobrażalnej płaszczyzny, wydłużające powierzchnię płaską środnika położoną po tej samej stronie co powierzchnia zewnętrzna każdego ramienia.According to the invention, a Z-shaped sheet pile, hot rolled, comprising two legs having substantially parallel outer surfaces and an oblique diagonal connected to the two legs forming an acute angle α <75 ° with a plane parallel to the outer surfaces of the legs, the web being limited by between the connections to the legs of the sheet pile, through two substantially parallel flat surfaces, characterized in that each of the two legs has an extension which protrudes from an imaginary plane, extending the flat surface of the web on the same side as the outer surface of each leg.
Korzystnie, środnik połączony jest z każdym przedłużeniem ramienia poprzez dodatkowe zgrubienie środnika tworzące przejście pomiędzy przedłużeniem ramienia i środnikiem.Preferably, the web is connected to each limb extension by an additional web bead forming a transition between the limb extension and the web.
Korzystnie, przedłużenie ramienia ograniczone jest przez pierwszą powierzchnię płaską, która wydłuża płaską powierzchnię każdego ramienia, drugą powierzchnię płaską, która jest zasadniczo prostopadła do pierwszej powierzchni płaskiej oraz przez wypukłą cylindryczną powierzchnię łącznikowa, która łączy pierwszą powierzchnię płaską z drugą powierzchnią płaską.Preferably, the extension of the arm is delimited by a first planar surface that extends the planar surface of each arm, a second planar surface that is substantially perpendicular to the first planar surface, and a convex cylindrical mating surface that joins the first planar surface to the second planar surface.
Korzystnie, druga powierzchnia płaska połączona jest z powierzchnią płaską środnika przez wklęsłą cylindryczną powierzchnię łącznikową.Preferably, the second planar surface is connected to the planar surface of the web by a concave cylindrical connecting surface.
Korzystnie jest gdy, grodzica posiada wskaźnik przekroju na długość jednostkową ścianki > 4800 cm3/m oraz wskaźnik właściwy przekroju wynoszący około 20 (cm3/m)/(kg/m2), a także jeśli grodzica ma grubość ramion wynoszącą od około 19 do 20 mm i szerokość ramion > 200 mm oraz jeśli jej wysokość jest < 500 mm.Preferably, the sheet pile has a section modulus per unit wall length> 4800 cm 3 / m and a specific section modulus of about 20 (cm 3 / m) / (kg / m 2 ), and the sheet pile has a leg thickness of about 19 up to 20 mm and shoulder width> 200 mm and if its height is <500 mm.
Korzystnie, środnik grodzicy tworzy kąt ostry a zasadniczo równy 71° z płaszczyzną równoległą do powierzchni zewnętrznych ramion, a każde z ramion zaopatrzone jest w element chwytowy, korzystnie, w element chwytowy typu LARSSEN.Preferably, the sheet pile web forms an acute angle α substantially equal to 71 ° with a plane parallel to the outer surfaces of the legs, and each leg is provided with a gripping element, preferably a LARSSEN gripping element.
Należy zauważyć, że grodzica walcowana na gorąco według wynalazku posiada tę zaletę, że wytwarzana jest z małym naddatkiem materiału, i dlatego z małym przyrostem masyIt should be noted that the hot-rolled sheet pile according to the invention has the advantage that it is produced with a low material allowance and therefore with a low weight gain.
183 928 na metr kwadratowy ścianki, z wyraźnym poprawieniem wskaźnika przekroju i w konsekwencji z poprawieniem wskaźnika właściwego przekroju.183 928 per square meter of the wall, with a marked improvement in the section index and, consequently, with an improvement in the correct section index.
Szczególnie należy podkreślić, że to poprawienie wskaźnika przekroju może być uzyskane bez zwiększania szerokości klatek walcowniczych, bez zwiększania grubości ramion oraz, że możliwe jest nawet zwiększenie użytecznej szerokości ramion. Zaproponowane rozwiązanie prowadzi także do wzmocnienia naroży połączenia ramię/środnik po stronie zewnętrznej sprawiając, iż przy używaniu grodzic występuje mniejsze ryzyko uszkodzenia tych krytycznych miejsc.It should be particularly emphasized that this improvement of the sectional ratio can be obtained without increasing the width of the rolling stands, without increasing the thickness of the arms, and that it is even possible to increase the useful width of the arms. The proposed solution also leads to the reinforcement of the corners of the shoulder / web connection on the outside, making the use of sheet piles less likely to damage these critical places.
To wzmocnienie jest także korzystne jeśli chodzi o odporność na przyspieszoną korozję przy niskich poziomach wody ponieważ grodzice w kształcie litery Z, odmiennie niż grodzice w kształcie litery U, posiadają mimo wszystko tendencję do korodowania w miejscach połączeń średnik/ramię. Pozostaje podkreślić, że ramiona posiadają większe powierzchnie nośne, czyli powierzchnie zewnętrzne ramion, dla grodzonych ścian lub płyt kotwiących oraz, że poprawie ulega przeniesienie sił kotwiących od ramion do średnika, i odwrotnie.This reinforcement is also advantageous in terms of resistance to accelerated corrosion at low water levels since the Z-shaped sheet piles, unlike the U-shaped sheet piles, nevertheless have a tendency to corrode at the point / shoulder junctions. It remains to be emphasized that the legs have larger bearing surfaces, i.e. the outer surfaces of the legs, for fenced walls or anchor plates and that the transfer of anchoring forces from the legs to the diagonal and vice versa is improved.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny grodzicy, a fig. 2 pokazuje, w powiększeniu, połączenie ramię/środnik grodzicy z fig. 1.The subject of the invention is presented in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a cross-section of the sheet pile, and Fig. 2 shows, on a larger scale, the flange / web connection of the sheet pile from Fig. 1.
Grodzica w kształcie litery Z według fig. 1 zawiera, jak wszystkie grodzice w kształcie litery Z, dwa ramiona 12', 12 mające zasadniczo równoległe powierzchnie zewnętrzne 14', 14 oraz ukośny środnik 10 połączony z tymi dwoma ramionami 12', 12. Środnik 10 tworzy kąt ostry a z płaszczyzną 16, która jest równoległa do powierzchni zewnętrznych 14' 14 ramion 12', 12. Środnik jest cieńszy niż ramiona 12' 12 i ograniczony jest pomiędzy połączeniami z ramionami 12', 12 przez dwie zasadniczo płaskie i równoległe powierzchnie 18', 18.The Z-shaped sheet pile according to Fig. 1 comprises, like all Z-shaped sheet piles, two legs 12 ', 12 having substantially parallel outer surfaces 14', 14 and an oblique web 10 connected to the two legs 12 ', 12. Web 10 forms an acute angle a with a plane 16 which is parallel to the outer surfaces 14 'of the legs 12', 12. The web is thinner than the legs 12 '12 and is delimited between the connections to the legs 12', 12 by two substantially flat and parallel surfaces 18 ' , 18.
Każde z tych ramion 12', 12 zaopatrzone jest w elementy chwytowe 20', 20, a ściślej, w elementy chwytowe typu LARS SEN, co umożliwia utworzenie złączy typu LARS SEN poprzez doprowadzenie do sprzęgnięcia, w ściance grodzicy, z elementami chwytowymi sąsiednich grodzic.Each of these arms 12 ', 12 is provided with gripping elements 20', 20, or more precisely, with LARS SEN gripping members, which enable LARS SEN joints to be formed by bringing, in the wall of the sheet pile, gripping elements of adjacent sheet piles.
Wymiary przedstawionej grodzicy zostały zoptymalizowane przy wykorzystaniu programu optymalizacyjnego i komputera w celu uzyskania wysokiego wskaźnika przekroju przy występowaniu różnorodnych ograniczeń wymienionych na wstępie niniejszego opisu.The dimensions of the sheet piling presented have been optimized using an optimization program and a computer in order to obtain a high section modulus under the various constraints mentioned at the beginning of this description.
Przeprowadzona optymalizacja doprowadziła do ustalenia następujących wymiarów grodzicy, które zostały przyjęte:The performed optimization led to the determination of the following dimensions of the sheet pile, which were adopted:
- wysokość przekroju grodzicy (odległość pomiędzy powierzchniami zewnętrznymi ramion): h = 482 mm- sheet pile section height (distance between the outer sides of the arms): h = 482 mm
- szerokość każdego ramienia 12', 112: mm 208 mm- width of each arm 12 ', 112: mm 208 mm
- grubość środnika 10: tj= 15rmn- web thickness 10: ie = 15rmn
- grubość każdego ramienia 12', 12: t? = 19 mm- thickness of each leg 12 ', 12: t = 19 mm
- kąt pochylenia środnika 10: α = 71 °- web 10 angle: α = 71 °
Dzięki optymalizacji wyżej podanych wymiarów uzyskano wskaźnik przekroju wynoszący 4400 cm3 na długość jednostkową ścianki, w której grodzice te połączone są tak, że powierzchnie zewnętrzne 14', 14 ich ramion 12', 12 są zasadniczo równoległe i równoodległe od płaszczyzny obojętnej zginania ścianki.By optimizing the above-mentioned dimensions, a section modulus of 4,400 cm 3 per unit length of the wall was obtained, in which the sheet piles are connected such that the outer surfaces 14 ', 14 of their legs 12', 12 are substantially parallel and equidistant from the plane of the neutral bending of the wall.
Wskaźnik właściwy przekroju takiej ścianki grodzicy wynosi nieco poniżej 20 (cm3/m)/(kg/m2).The specific cross-sectional factor of such a sheet pile wall is slightly below 20 (cm3 / m) / (kg / m 2 ).
Celem rozwiązania jest uzyskanie dalszego zwiększenia wskaźnika przekroju grodzicy zoptymalizowanego w ten sposób.The aim of the solution is to obtain a further increase in the sheet section index optimized in this way.
Cel ten osiągnięto poprzez zaopatrzenie każdego z dwóch ramion 12', 12 grodzicy w przedłużenie 22', 22, które wystaje względem wyobrażalnej płaszczyzny 24', 24 wydłużające powierzchnię płaską 18', 18 środnika 10 położoną po tej samej stronie co powierzchnia zewnętrzna 14', 14 każdego ramienia. Powierzchnia łącznikowa 25, która stanowiłaby zakończenie ramienia 12' w konwencjonalnej grodzicy w kształcie litery Z pokazana została linią przerywaną na fig. 2. Ta powierzchnia łącznikowa 25 byłaby styczna do powierzchni zewnętrznej 14' ramienia 12' oraz połączona byłaby stycznie z powierzchnią płaską 18' średnika 10.This object is achieved by providing each of the two sheet pile legs 12 ', 12 with an extension 22', 22 which protrudes from an imaginary plane 24 ', 24 extending the flat surface 18', 18 of the web 10 located on the same side as the outer surface 14 '. 14 each arm. A mating surface 25 that would terminate an arm 12 'in a conventional Z-sheet pile is shown in dashed lines in Fig. 2. This mating surface 25 would be tangent to the outer surface 14' of the leg 12 'and connect tangentially to the flat surface 18' of the bore. 10.
183 928183 928
Nawiązując do fig. 2 należy zauważyć, że środnik 10 połączony jest z przedłużeniem 22' ramienia 12' poprzez miejscowe dodatkowe zgrubienie 26' środnika 10 tak, aby uniknąć utworzenia wklęsłego naroża pomiędzy przedłużeniem 22' tego ramienia i środnikiem 10. To dodatkowe zgrubienie 26' środnika 10 zmniejsza nieco wskaźnik właściwy przekroju grodzicy, natomiast ułatwia walcowanie i pozwala na wyeliminowanie deformacji przedłużenia 22' ramienia 12' przy palowaniu. Ponadto, uzyskiwane jest lepsze przeniesienie sił kotwiących z ramion 12', 12 na środnik 10, i odwrotnie.Referring to Fig. 2, it should be noted that the web 10 is connected to the leg extension 22 'of the leg 12' by a local additional bead 26 'of the web 10 so as to avoid the formation of a concave corner between the leg extension 22' and the web 10. This additional bead 26 ' of the web 10 slightly reduces the specific factor of the sheet pile cross-section, while facilitating rolling and eliminating deformation of the extension 22 'of the arm 12' during piling. Moreover, a better transmission of the anchoring forces from the legs 12 ', 12 to the web 10 and vice versa is obtained.
Jak można zauważyć na fig. 2 przedłużenie 22' ramienia 12' ograniczone jest przez pierwszą powierzchnię płaską 30, która wydłuża powierzchnię zewnętrzną 14' ramienia 12', drugą powierzchnię płaską 34, która jest zasadniczo prostopadła do pierwszej powierzchni płaskiej 30, oraz przez wypukłą cylindryczną powierzchnię łącznikową 32, która łączy wymienioną pierwszą powierzchnię płaską 30 z drugą powierzchnią płaską 34. Dodatkowe zgrubienie 26' środnika 10 tworzy zatem wklęsłą cylindryczną powierzchnię łącznikową 36, która łączy powierzchnię płask^ą 18' środnika 10 z drugą powierzchnią płaską 34 przedłużenia 22' ramienia. W ten sposób powstaje konfiguracja przedłużeń 22' i 22 ramion 12', 12, która jest optymalna z punktu widzenia walcowania.As can be seen in Fig. 2, the extension 22 'of the arm 12' is delimited by a first flat surface 30 which extends the outer surface 14 'of the arm 12', a second flat surface 34 which is substantially perpendicular to the first flat surface 30, and by a convex cylindrical surface. a mating surface 32 that joins said first flat surface 30 to a second flat surface 34. The additional bead 26 'of web 10 thus forms a concave cylindrical mating surface 36 which joins the flat surface 18' of web 10 to the second flat surface 34 of the limb extension 22 ' . Thus, a configuration of the extensions 22 'and 22 of the arms 12', 12 is formed which is optimal from the point of view of rolling.
W przykładzie pokazanym na fig. 1, wypukła cylindryczna powierzchnia łącznikowa 32 posiada promień krzywizny wynoszący 15 mm, a wklęsła cylindryczna powierzchnia łącznikowa 36 ma promień krzywizny wynoszący 125 mm. Wskaźnik przekroju na długość jednostkową optymalnej grodzicy z opisanymi przedłużeniami 22', 22 ramion wynosi 4800 cm3/m, co stanowi wzrost o około 9% w porównaniu z optymalną grodzicą nie posiadającą przedłużeń 22', 22 ramion. Wskaźnik właściwy przekroju optymalnej grodzicy posiadającej przedłużenia 22', 22 ramion wynosi około 20 (cm3/m)/(kg/m2).In the example shown in Fig. 1, the convex cylindrical joining surface 32 has a radius of curvature of 15mm and the concave cylindrical joining surface 36 has a radius of curvature of 125mm. The section modulus per unit length of the optimal sheet pile with the 22 ', 22 leg extensions described is 4800 cm 3 / m, which is an increase of about 9% compared to the optimal sheet pile having no 22', 22 leg extensions. The specific cross-sectional factor of an optimal sheet pile having 22 ', 22 leg extensions is approximately 20 (cm 3 / m) / (kg / m 2 ).
Należy zdać sobie sprawę z faktu, iż walcowanie przedłużeń 22', 22 ramion grodzicy nie stwarza poważnych problemów, i nie wymaga zwłaszcza powiększenia szerokości klatek walcowniczych linii walcarek, co czyni rozwiązanie według wynalazku szczególnie korzystnym dla grodzic o dużym przekroju.It should be appreciated that rolling the sheet pile leg extensions 22 ', 22 does not present serious problems and does not require particularly increasing the width of the rolling stands of the rolling mills, which makes the invention particularly advantageous for large section sheet piles.
Należy zauważyć ponadto, że wynalazek nie jest oczywiście ograniczony do opisanej tu szczegółowo grodzicy, lecz może być także korzystnie zastosowany w przypadku grodzic w kształcie litery Z mających wskaźnik przekroju na długość jednostkową mniejszy lub większy niż 4800 cm3/cm o zasadniczo różnych wymiarach, oraz dla grodzic posiadających elementy chwytowe inne niż elementy chwytowe typu LARSSEN.It should further be noted that the invention is of course not limited to the sheet pile described in detail here, but can also advantageously be applied to Z-shaped sheet piles having a section modulus per unit length of less than or greater than 4800 cm3 / cm with substantially different dimensions, and for sheet piles with gripping elements other than LARSSEN gripping elements.
183 928183 928
183 928 cn _Ω o183 928 cn _Ω o
CUCU
OABOUT
CU XCU X
24»24 »
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 50 copies
Cena 2,00 zł.Price PLN 2.00.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU88747A LU88747A1 (en) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | High strength modulus "Z" sheet pile |
| PCT/EP1997/000125 WO1997040232A1 (en) | 1996-04-24 | 1997-01-13 | Z shaped sheet-pile having a high resistance modulus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL329602A1 PL329602A1 (en) | 1999-03-29 |
| PL183928B1 true PL183928B1 (en) | 2002-08-30 |
Family
ID=19731593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL97329602A PL183928B1 (en) | 1996-04-24 | 1997-01-13 | Sheet pile of z-shaped cross-section of enhanced section modulus |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0895556B1 (en) |
| JP (1) | JP3739096B2 (en) |
| KR (1) | KR100432189B1 (en) |
| AU (1) | AU1441297A (en) |
| CZ (1) | CZ295754B6 (en) |
| DE (1) | DE69705944T2 (en) |
| ES (1) | ES2160318T3 (en) |
| LU (1) | LU88747A1 (en) |
| PL (1) | PL183928B1 (en) |
| RU (1) | RU2167239C2 (en) |
| TW (1) | TW360736B (en) |
| UA (1) | UA54424C2 (en) |
| WO (1) | WO1997040232A1 (en) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9803535D0 (en) * | 1998-02-19 | 1998-04-15 | Dawson Const Plant Ltd | Sheet piling |
| US7018140B1 (en) * | 2004-11-23 | 2006-03-28 | Chaparral Steel Company | Z-shaped sheet piling |
| JP4924362B2 (en) * | 2007-03-30 | 2012-04-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Steel sheet pile |
| DE102007027939A1 (en) * | 2007-06-18 | 2008-12-24 | Pilepro Llc | Connecting profile and sheet piling with such connection profile |
| JP4821760B2 (en) * | 2007-10-31 | 2011-11-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Steel sheet pile |
| CN102656319B (en) * | 2009-12-11 | 2014-10-01 | 杰富意钢铁株式会社 | Z-shaped steel sheet pile |
| DE102011100633A1 (en) | 2011-05-05 | 2012-11-08 | Pilepro Llc | Method for producing a steel profile |
| JP5835010B2 (en) * | 2012-02-29 | 2015-12-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Construction method of Z-shaped steel sheet pile |
| JP5835457B2 (en) * | 2012-02-29 | 2015-12-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Z-shaped steel sheet pile |
| JP6232830B2 (en) * | 2013-08-15 | 2017-11-22 | 新日鐵住金株式会社 | Deformation restraining jig when placing steel sheet piles |
| RU2740561C1 (en) * | 2020-06-23 | 2021-01-15 | Акционерное общество «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» (АО «ЕВРАЗ НТМК») | Sheet pile of larsen type |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1831427A (en) * | 1931-11-10 | Kxjbt soheoeder | ||
| FR686816A (en) * | 1928-12-24 | 1930-07-31 | Improvements made to the rows of interlocking sheet piles | |
| GB516106A (en) * | 1939-01-27 | 1939-12-21 | Ferdinand Richards | Improvements in or relating to trough-section metal |
-
1996
- 1996-04-24 LU LU88747A patent/LU88747A1/en unknown
-
1997
- 1997-01-13 ES ES97901012T patent/ES2160318T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-13 DE DE69705944T patent/DE69705944T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-13 WO PCT/EP1997/000125 patent/WO1997040232A1/en active IP Right Grant
- 1997-01-13 UA UA98116161A patent/UA54424C2/en unknown
- 1997-01-13 PL PL97329602A patent/PL183928B1/en unknown
- 1997-01-13 RU RU98120913/03A patent/RU2167239C2/en active
- 1997-01-13 KR KR10-1998-0707626A patent/KR100432189B1/en not_active IP Right Cessation
- 1997-01-13 AU AU14412/97A patent/AU1441297A/en not_active Abandoned
- 1997-01-13 CZ CZ19983382A patent/CZ295754B6/en not_active IP Right Cessation
- 1997-01-13 EP EP97901012A patent/EP0895556B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-13 JP JP53763497A patent/JP3739096B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-02-01 TW TW086101186A patent/TW360736B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU1441297A (en) | 1997-11-12 |
| CZ338298A3 (en) | 1999-06-16 |
| ES2160318T3 (en) | 2001-11-01 |
| WO1997040232A1 (en) | 1997-10-30 |
| EP0895556A1 (en) | 1999-02-10 |
| JP3739096B2 (en) | 2006-01-25 |
| TW360736B (en) | 1999-06-11 |
| EP0895556B1 (en) | 2001-08-01 |
| RU2167239C2 (en) | 2001-05-20 |
| DE69705944T2 (en) | 2002-03-28 |
| KR20000005009A (en) | 2000-01-25 |
| JP2000508728A (en) | 2000-07-11 |
| UA54424C2 (en) | 2003-03-17 |
| CZ295754B6 (en) | 2005-10-12 |
| LU88747A1 (en) | 1997-02-21 |
| PL329602A1 (en) | 1999-03-29 |
| KR100432189B1 (en) | 2004-10-06 |
| DE69705944D1 (en) | 2001-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW491919B (en) | Metal sheet piling | |
| PL183928B1 (en) | Sheet pile of z-shaped cross-section of enhanced section modulus | |
| US7168891B2 (en) | Z-shaped sheet piling | |
| Oehlers et al. | Flexural strength of profiled beams | |
| US20080152435A1 (en) | Connector for connecting sheet piles | |
| US6106201A (en) | Z-shaped sheet pile with high section modulus | |
| KR100571076B1 (en) | Metal sheet file | |
| US6420014B1 (en) | Z-shaped sheet piling | |
| RU2190061C2 (en) | U-shaped sheet pile with a low resistance of driving | |
| JP5114741B2 (en) | Hat-shaped steel sheet pile | |
| JP5782729B2 (en) | Z-shaped steel sheet pile, steel sheet pile wall formed by the Z-shaped steel sheet pile | |
| WO2013171910A1 (en) | Z-shaped steel sheet pile, and steel sheet pile wall formed from said z-shaped steel sheet pile | |
| JP2004044150A (en) | Rolled steel sheet pile | |
| WO1999011869A1 (en) | Steel sheet piling structures | |
| JP7143891B2 (en) | Manufacturing method of hat-shaped steel sheet pile | |
| CN218757416U (en) | Novel steel sheet pile combined type reinforcing structure | |
| WO2018117269A1 (en) | Hat-shaped steel sheet piling | |
| WO2018155695A1 (en) | Sheet piling | |
| CN212896309U (en) | Composite steel sheet pile wall | |
| RU213673U1 (en) | Hexagonal sheet pile | |
| RU41033U1 (en) | LOCK FOR CONNECTING PILES IN TONES | |
| JP3845367B2 (en) | Rolled steel sheet pile | |
| JPWO2020045114A1 (en) | Manufacturing method of hat-shaped steel sheet pile and steel sheet pile wall | |
| JP2021183757A (en) | Steel sheet pile and steel sheet pile wall |