RU106264U1

RU106264U1 - DOUBLE WALL

Info

Publication number: RU106264U1
Application number: RU2010153929/03U
Authority: RU
Inventors: Виктор Викторович Гончаров
Original assignee: Виктор Викторович Гончаров
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2011-07-10

Abstract

Шпунтовая стенка из стальных преимущественно трубчатых свай, включающая совокупность свай, к каждой из которых приварена пара шпунтовых замков, и совокупность чередующихся с ними замыкающих свай, к каждой из которых приварена пара шпунтовых выступов, размещенных во внутренних полостях замков смежных свай, отличающаяся тем, что шпунтовые замки и шпунтовые выступы выполнены из прокатных элементов фасонного поперечного сечения, снабженных пятой под приварку, при этом каждый шпунтовый выступ выполнен с гребнем круглого или овального поперечного сечения, а каждый замок выполнен в виде обоймы с зевом, повторяющим форму гребня шпунтового выступа и охватывающим его с возможностью частичного относительного поворота. A tongue-and-groove wall made of mainly steel tubular piles, including a set of piles, each of which is welded with a pair of tongue-and-groove locks, and a set of alternating locking piles, each of which is welded with a pair of tongue-and-groove protrusions located in the inner cavities of the locks of adjacent piles, characterized in that tongue-and-groove locks and tongue-and-groove protrusions are made of rolling elements of shaped cross section provided with a fifth for welding, and each tongue-and-groove protrusion is made with a crest of a round or oval butt echnogo section, and each lock is designed as a cage with a throat, tongue and groove ridge repeating shape protrusion and covering it with the possibility of partial relative rotation.

Description

Полезная модель относится к шпунтовым стенкам из стальных, преимущественно трубчатых свай и может быть использована в гидротехнике при сооружении морских и речных причалов, а также в строительстве при возведении подпорных стенок различного назначения.The utility model relates to sheet pile walls made of steel, mainly tubular piles, and can be used in hydraulic engineering for the construction of sea and river berths, as well as in construction for the construction of retaining walls for various purposes.

Известна шпунтовая стенка, включающая стальные трубчатые сваи, каждая из которых содержит трубу и приваренную к ее наружной поверхности пару шпунтовых элементов, полученных путем продольного разрезания плоской шпунтины. Элементы плоской шпунтины, приваренные к каждой свае, имеют на неприваренных кромках соответственно шпунтовый замок и шпунтовый выступ для последовательного соединения свай с замок (RU №37113).Known sheet pile wall, including steel tubular piles, each of which contains a pipe and a pair of sheet pile elements welded to its outer surface, obtained by longitudinal cutting of a flat sheet piling. Elements of a flat sheet piling, welded to each pile, have a tongue-and-groove lock and a tongue-and-groove protrusion on the non-welded edges for connecting the piles to the lock in series (RU No. 37113).

Указанная известная шпунтовая стенка трудоемка как в изготовлении сварных свай, так и при возведении. Для изготовления сваи необходимо разрезание плоской шпунтины, разделка кромок под сварку и приварка к одной свае двух разных шпунтовых элементов - одного со шпунтовым замком, другого со шпунтовым выступом. При возведении этой стенки необходима пространственная ориентация свай для обеспечения последовательного соединения замка одной сваи с выступом следующей сваи, что приводит к снижению производительности при забивке свай. При этом, поскольку масса шпунтового замка как охватывающего элемента шпунтового соединения превосходит массу шпунтового выступа, то центр тяжести сваи с приваренными замком и выступом не совпадает с ее геометрическим центром. В связи с этим при строительстве необходимо принимать меры для уравновешивания сваи, поднимаемой для заведения в замок и забивки, что также снижает производительность работ при возведении стенки.Said well-known sheet pile wall is laborious both in the manufacture of welded piles and in erection. For the manufacture of piles, it is necessary to cut a flat sheet piling, cutting edges for welding and welding to one pile of two different sheet piling elements - one with a tongue-and-groove lock, the other with a tongue-and-groove protrusion. In the construction of this wall, the spatial orientation of the piles is necessary to ensure a consistent connection of the lock of one pile with the protrusion of the next pile, which leads to a decrease in productivity when driving piles. Moreover, since the mass of the tongue and groove lock as the covering element of the tongue and groove joint exceeds the mass of the tongue and groove protrusion, the center of gravity of the pile with the welded lock and protrusion does not coincide with its geometric center. In this regard, during construction, it is necessary to take measures to balance the piles that are lifted for institution in the castle and driving, which also reduces the productivity of the walls.

Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является шпунтовая стенка, содержащая стальные, преимущественно трубчатые сваи, причем она включает совокупность свай, к каждой из которых приварена пара шпунтовых замков, и совокупность чередующихся с ними замыкающих свай, к каждой из которых приварена пара шпунтовых выступов, размещенных во внутренних полостях замков смежных свай. Шпунтовые замки указанной шпунтовой стенки выполнены из двух уголковых профилей, приваренных к свае с образованием профиля коробчатого сечения, а шпунтовые выступы выполнены из тавра или двух уголковых профилей, приваренных к свае с образованием тавра в поперечном сечении (СТО ГК Трансстрой 010-2007, п.3.8, 3.9, 4, рис.7-8).The closest analogue of the proposed utility model is a sheet pile wall containing steel, mainly tubular piles, and it includes a set of piles, each of which is welded a pair of tongue-and-groove locks, and a set of alternating locking piles, each of which is welded a pair of tongue-and-groove protrusions placed in the internal cavities of the locks of adjacent piles. The tongue-and-groove locks of said tongue-and-groove wall are made of two corner profiles welded to the pile with the formation of a box section profile, and the tongue-and-groove protrusions are made of a tee or two corner profiles welded to the pile with the formation of a tee in cross section (STO GK Transstroy 010-2007, p. 3.8, 3.9, 4, Fig. 7-8).

К недостаткам указанной известной шпунтовой стенки относится сравнительно высокая трудоемкость сварочных работ при изготовлении свай, недостаточная прочность и низкие компенсационные возможности шпунтовых замковых соединений из уголковых профилей, не допускающих взаимный относительный поворот заведенных в замок свай для снижения внутренних напряжений, возникающих в замковых соединениях при забивке свай.The disadvantages of this known sheet pile wall include the relatively high complexity of welding work in the manufacture of piles, insufficient strength and low compensation capabilities of sheet piling locking joints from corner profiles that do not allow mutual relative rotation of piles brought into the castle to reduce internal stresses arising in the locking joints during pile driving .

Технической задачей настоящей полезной модели является создание конструкции шпунтовой стенки, лишенной указанных недостатков. Технический результат - повышение производительности труда и качества строительства, а также снижение трудоемкости изготовления свай, повышение удобства и качества сварных работ.The technical task of this utility model is to create a sheet pile wall structure devoid of these drawbacks. The technical result is an increase in labor productivity and construction quality, as well as a decrease in the complexity of manufacturing piles, an increase in the convenience and quality of welded work.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в шпунтовой стенке из стальных, преимущественно трубчатых свай, включающей совокупность свай, к каждой из которых приварена пара шпунтовых замков, и совокупность чередующихся с ними замыкающих свай, к каждой из которых приварена пара шпунтовых выступов, размещенных во внутренних полостях замков смежных свай, согласно предлагаемой полезной модели шпунтовые замки и шпунтовые выступы выполнены из прокатных элементов фасонного поперечного сечения, снабженных пятой под приварку, при этом каждый шпунтовый выступ выполнен с гребнем круглого или овального поперечного сечения, а каждый замок выполнен в виде обоймы с зевом, повторяющим форму гребня шпунтового выступа и охватывающим его с возможностью частичного относительного поворота.The specified technical result is achieved due to the fact that in the sheet pile wall of steel, mainly tubular piles, including a set of piles, each of which is welded a pair of tongue-and-groove locks, and a set of alternating locking piles, each of which is welded a pair of tongue-and-groove protrusions placed in the internal cavities of the locks of adjacent piles, according to the proposed utility model, tongue-and-groove locks and tongue-and-groove protrusions are made of rolling elements of shaped cross section, equipped with a heel for welding , Wherein each protrusion is a tongue and groove ridge circular or oval cross-section, and each lock is designed as a cage with a throat, tongue and groove ridge repeating shape protrusion and covering it with the possibility of partial relative rotation.

Поскольку шпунтовая стенка по предлагаемой полезной модели содержит две разные совокупности свай, в одной из которых каждая трубчатая свая снабжена двумя одинаковыми элементами шпунтового соединения, а именно, двумя замками, а в другой - двумя выступами, то центры тяжести этих свай не смещены, как это имеет место в случае приварки к свае шпунтового выступа и шпунтового замка из-за различия их масс. Трубчатые сваи в предлагаемой шпунтовой стенке, как и в прототипе, уравновешены вследствие совпадения их геометрических центров и центров тяжести. Благодаря этому исключается необходимость принимать меры для уравновешивания свай при их установке, улучшается качество забивки (практически полностью исключается завал свай и веерность шпунтовой стенки), повышается производительность труда при возведении шпунтовой стенки. При этом согласно предлагаемой полезной модели по сравнению с прототипом повышается производительность труда и при изготовлении свай. Поскольку и шпунтовые выступы, и шпунтовые замки имеют одинаковую пяту под приварку, облегчающую установку и фиксацию их на трубе, то сварку можно осуществлять на одних и тех же стендах без переналадки и одинаковыми электродами.Since the sheet pile wall according to the proposed utility model contains two different sets of piles, in one of which each tubular pile is equipped with two identical sheet pile joints, namely, two locks, and in the other with two protrusions, the centers of gravity of these piles are not offset, as it is takes place in the case of welding to a pile of a tongue-and-groove protrusion and a tongue-and-groove lock due to the difference in their masses. The tubular piles in the proposed sheet pile wall, as in the prototype, are balanced due to the coincidence of their geometric centers and centers of gravity. This eliminates the need to take measures to balance the piles during their installation, improves the quality of driving (almost completely eliminates pile obstruction and the fan of the sheet piling), and increases labor productivity when erecting the sheet piling. Moreover, according to the proposed utility model, labor productivity in the manufacture of piles is also increased in comparison with the prototype. Since both the tongue-and-groove protrusions and the tongue-and-groove locks have the same heel for welding, which facilitates their installation and fixing on the pipe, welding can be performed on the same stands without readjustment and with the same electrodes.

Приварку замков и выступов можно производить отдельно на разных сварочных стендах или поочередно, изготавливая сначала, например, сваи с двумя замками, а затем сваи с двумя выступами. Поскольку шпунтовые замки и шпунтовые выступы по предлагаемой полезной модели выполняются из прокатных элементов, полностью исключается механическая обработка при изготовлении свай. При этом количество сварных швов по сравнению с прототипом сокращается, что также увеличивает производительность труда. Кроме того, благодаря тому, что фасонные прокатные элементы, в отличие от уголковых профилей, допускают возможность относительного поворота заведенных в замок свай, в шпунтовой стенке по предлагаемой полезной модели значительно снижены внутренние напряжения в замковых соединениях, что положительно сказывается на качестве, надежности и герметичности стенки.The welding of locks and protrusions can be done separately at different welding stands or alternately, making first, for example, piles with two locks, and then piles with two protrusions. Since tongue-and-groove locks and tongue-and-groove protrusions according to the proposed utility model are made of rolling elements, mechanical processing in the manufacture of piles is completely excluded. The number of welds compared with the prototype is reduced, which also increases labor productivity. In addition, due to the fact that shaped rolling elements, unlike corner profiles, allow the possibility of relative rotation of piles brought into the castle, the internal stresses in the castle joints are significantly reduced in the sheet pile wall according to the proposed utility model, which positively affects the quality, reliability and tightness the walls.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the proposed utility model is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 изображена предлагаемая шпунтовая стенка, общий вид, поперечный разрез;figure 1 shows the proposed sheet pile wall, General view, cross section;

на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, повернуто, с прокатными элементами замковых соединений фасонного поперечного сечения;figure 2 - section aa in figure 1, rotated, with rolling elements of the castle joints of shaped cross-section;

на фиг.3 - то же, с элементами замкового соединения, выполненными из уголкового профиля (прототип).figure 3 is the same with the elements of the locking connection made of a corner profile (prototype).

Шпунтовая стенка согласно предлагаемой полезной модели содержит забитые в грунт с интервалами шпунтовые сваи 1 и замыкающие шпунтовые сваи 2, размещенные в указанных интервалах между сваями 1 и чередующиеся с ними. Сваи 1 и 2 выполнены преимущественно из труб большого диаметра. Каждая свая 1 в предлагаемой шпунтовой стенке снабжена двумя шпунтовыми замками 3, приваренными к ее наружной поверхности, а каждая замыкающая свая 2 снабжена двумя шпунтовыми выступами 4, приваренными к ее наружной поверхности. Замки 3 и выступы 4 являются элементами замкового соединения и выполняют функцию соединения шпунтовых свай между собой и обеспечения герметичности шпунтовой стенки.According to the proposed utility model, the sheet pile wall contains sheet piles 1 hammered into the ground at intervals and closing sheet piles 2 are placed in alternating intervals between piles 1 and alternating with them. Piles 1 and 2 are made mainly of large diameter pipes. Each pile 1 in the proposed sheet pile wall is provided with two tongue-and-groove locks 3 welded to its outer surface, and each trailing pile 2 is equipped with two tongue-and-groove protrusions 4 welded to its outer surface. Locks 3 and protrusions 4 are elements of the castle connection and perform the function of connecting the sheet piles to each other and ensure the integrity of the sheet pile wall.

Замки 3 и выступы 4 изготовлены предварительно в заводских условиях в виде прокатных элементов с поперечным сечением различного профиля, имеющих одинаковую пяту под приварку.Locks 3 and protrusions 4 are prefabricated in the factory in the form of rolling elements with a cross section of various profiles having the same heel for welding.

Трубчатые сваи предлагаемой шпунтовой стенки изготавливают на сварочных стендах простой конструкции, обеспечивающих приварку к каждой свае 1 двух замков 3, а к каждой замыкающей свае 2 - приварку двух шпунтовых выступов 4.Tubular piles of the proposed sheet pile wall are made on welding benches of a simple design, providing welding to each pile 1 of two locks 3, and to each closing pile 2 - welding of two sheet piles 4.

На фиг.2 изображена шпунтовая стенка по настоящей модели, в которой шпунтовые замки 3 и шпунтовые выступы 4 выполнены из прокатных элементов фасонного поперечного сечения.Figure 2 shows the tongue and groove wall according to the present model, in which the tongue-and-groove locks 3 and the tongue-and-groove protrusions 4 are made of rolling elements of shaped cross section.

На участках их примыкания к соответствующим трубам, т.е. в районе привариваемых кромок, они имеют одинаковую форму в поперечном сечении, а именно форму пяты 5, вогнутый участок которой обращен к трубе. Пята 5 облегчает установку и фиксацию соответственно замка 3 или выступа 4 на поверхности соответствующей трубы сваи 1 или замыкающей сваи 2, что упрощает процесс сварки и исключает необходимость разделки кромок под сварку, т.е. механической обработки.In areas adjacent to the corresponding pipes, i.e. in the region of the welded edges, they have the same cross-sectional shape, namely the shape of the heel 5, the concave portion of which is facing the pipe. Heel 5 facilitates the installation and fixation of the lock 3 or protrusion 4, respectively, on the surface of the corresponding pipe of the pile 1 or trailing pile 2, which simplifies the welding process and eliminates the need for cutting edges for welding, i.e. machining.

Свободная, т.е. не приваренная кромка каждого шпунтового выступа 4, выполнена с утолщением в виде гребня 6, имеющего круглое или овальное поперечное сечение. Не приваренная кромка каждого замка выполнена в виде обоймы с зевом 7, повторяющим форму гребня 6 смежной замыкающей сваи 2 и плотно охватывающим гребень 6 с минимальным зазором, обеспечивающим возможность относительного поворота соединенных в замок свай на угол суммарно до 40 градусов, в среднем приблизительно на угол плюс-минус 20 градусов относительно нейтральной оси шпунтовой стенки.Free, i.e. the non-welded edge of each tongue-and-groove protrusion 4 is made with a thickening in the form of a ridge 6 having a round or oval cross section. The non-welded edge of each lock is made in the form of a cage with a pharynx 7, repeating the shape of the ridge 6 of an adjacent closing pile 2 and tightly covering the ridge 6 with a minimum clearance, allowing relative rotation of the piles connected to the castle to a total angle of 40 degrees, approximately an average angle plus or minus 20 degrees relative to the neutral axis of the sheet pile wall.

Возможен также вариант исполнения, в котором замок выполнен в виде трубы с прорезью, охватывающей гребень выступа, возможно также выполнение гребня трубчатым в поперечном сечении или имеющим другую форму поперечного сечения. В общем случае этот вид сочленения называют «шарик в гнезде».An embodiment is also possible in which the lock is made in the form of a pipe with a slot covering the ridge of the protrusion, it is also possible to make the ridge tubular in cross section or having a different cross-sectional shape. In the general case, this type of joint is called a “ball in a socket”.

В прототипе предлагаемой полезной модели, изображенном на фиг.3, в качестве прокатных элементов для шпунтовых замков применены два уголковых профиля 8, приваренных к свае 1 с образованием профиля 9 коробчатого сечения, а шпунтовые выступы выполнены из тавра или из двух уголков 10, приваренных к свае 2 с образованием тавра в поперечном сечении. Как указывалось выше, такое исполнение более трудоемко, т.к. имеет большее количество сварных швов, требует переналадки приспособлений для установки и фиксации разных свариваемых элементов, чего не требуется в предлагаемой полезной модели.In the prototype of the proposed utility model, shown in Fig. 3, two corner profiles 8 welded to the pile 1 with the formation of a box-shaped profile 9 are used as rolling elements for tongue and groove locks, and the tongue-and-groove protrusions are made of a tee or of two corners 10 welded to pile 2 with the formation of a Taurus in cross section. As mentioned above, such a performance is more time-consuming, because has a greater number of welds, requires readjustment of devices for installing and fixing different welded elements, which is not required in the proposed utility model.

При возведении шпунтовой стенки по предлагаемой полезной модели используют кондукторы простой конструкции, обеспечивающие сначала забивку через заданный интервал свай 1 с замками 3, а затем установку и забивку в указанных интервалах замыкающих свай 2 с размещением их шпунтовых выступов 4 с гребнями 6 в обоймах 7 замков 3 забитых ранее двух смежных свай 1. Такая технология обеспечивает высокую производительность труда, сокращение сроков и высокое качество строительства.When constructing a sheet pile wall according to the proposed utility model, conductors of a simple design are used, which provide first driving at the specified interval of piles 1 with locks 3, and then installing and driving at the indicated intervals of the closing piles 2 with their tongue 4 protrusions 4 with ridges 6 in the holders 7 of the locks 3 previously driven two adjacent piles 1. This technology provides high labor productivity, reduced time and high quality construction.

Предлагаемая шпунтовая стенка значительно менее трудоемка по сравнению с прототипом при изготовлении свай за счет существенного упрощения и сокращения объема сварочных работ. Шпунтовая стенка по настоящей полезной модели характеризуется высоким качеством, практически полным отсутствием завала свай и веерности, прочностью и герметичностью замковых соединений.The proposed sheet pile wall is significantly less labor intensive compared to the prototype in the manufacture of piles due to a significant simplification and reduction in the amount of welding work. According to the present utility model, the sheet pile wall is characterized by high quality, almost complete absence of pile pile and fan, strength and tightness of locking joints.

Claims

A tongue-and-groove wall made of mainly steel tubular piles, including a set of piles, each of which is welded with a pair of tongue-and-groove locks, and a set of alternating locking piles, each of which is welded with a pair of tongue-and-groove protrusions located in the inner cavities of the joints of adjacent piles, characterized in tongue-and-groove locks and tongue-and-groove protrusions are made of rolling elements of shaped cross section provided with a fifth for welding, and each tongue-and-groove protrusion is made with a crest of a round or oval butt echnogo section, and each lock is designed as a cage with a throat, tongue and groove ridge repeating shape protrusion and covering it with the possibility of partial relative rotation.