RU162115U1

RU162115U1 - PROTECTIVE WALL OF TONES

Info

Publication number: RU162115U1
Application number: RU2016102354/13U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Диашев; Сергей Викторович Иванков; Борис Владимирович Юрьев
Original assignee: Александр Николаевич Диашев; Сергей Викторович Иванков; Борис Владимирович Юрьев
Priority date: 2016-01-26
Filing date: 2016-01-26
Publication date: 2016-05-27

Abstract

1. Защитная стенка из шпунтовых свай, содержащая шпунтовые сваи трубчатого профиля, связанные между собой замковым соединением, при этом замковое соединение представляет собой дугообразный элемент в виде арки, краевые участки которого размещаются в опорах, выполненных в виде цилиндрических направляющих, жестко и попарно закрепленных на поверхности каждой шпунтовой сваи, при этом цилиндрическая направляющая снабжена прорезью вдоль всей ее длины, а краевой участок дугообразного элемента имеет цилиндрическую форму.2. Защитная стенка из шпунтовых свай по п. 1, отличающаяся тем, что дугообразный элемент выполняют из стального или композиционного, или полимерного листа.3. Защитная стенка из шпунтовых свай по п. 1, отличающаяся тем, что краевой участок дугообразного элемента выполняют из стержней или труб.4. Защитная стенка из шпунтовых свай по п. 1, отличающаяся тем, что стрела подъема арки должна составлять одну четвертую часть от ее пролета.1. A protective wall made of sheet piles, containing sheet piles of tubular profile, interconnected by a locking joint, wherein the locking joint is an arched element in the form of an arch, the edge sections of which are placed in supports made in the form of cylindrical guides, rigidly and pairwise fixed on the surface of each sheet pile, with the cylindrical guide provided with a slot along its entire length, and the edge portion of the arcuate element has a cylindrical shape. 2. A protective wall of sheet piles according to claim 1, characterized in that the arcuate element is made of steel or composite or polymer sheet. 3. The protective wall of sheet piles according to claim 1, characterized in that the edge portion of the arcuate element is made of rods or pipes. 4. A protective wall made of sheet piles according to Claim 1, characterized in that the arrow for raising the arch should be one fourth of its span.

Description

Полезная модель относится к разновидностям гидротехнических сооружений, таких как причалы, волноломы, откосы, дамбы, берегоукрепления, защитные гидротехнические сооружения в виде стен и пр., которые имеют высокую несущую способность, и может быть использована, в частности, для защиты от ветровых волн и льда акватории порта и рейдовых причалов, подходов к каналам и шлюза порта, береговых участков моря, при строительстве причалов в морских и речных портах, возведении подпорных стенок различного назначения (при возведении котлованов, для укрепления откосов и т.п.).The utility model relates to varieties of hydraulic structures, such as moorings, breakwaters, slopes, dams, bank protection, protective hydraulic structures in the form of walls, etc., which have high load-bearing capacity, and can be used, in particular, to protect against wind waves and ice of the port water area and raid berths, approaches to canals and the port lock, coastal areas of the sea, during the construction of moorings in sea and river ports, the construction of retaining walls for various purposes (during the construction of pits, for Ukrainian slope heating, etc.).

Известно из патента РФ №123421, класс Е02В 3/06, опубликован 27.12.2012, устройство, относящееся к гидротехническому сооружению, представляющему собой вертикальную стенку контрфорсного типа, сформированную из ряда сопрягаемых между собой несущих частей с надстройкой, образующих свайный ряд, при этом несущая часть выполнена в виде стальной сваи, заполненной твердым компонентом в виде грунтоцементного ядра, причем размещаемая на свае надстройка выполнена в виде бетонного блока, армированного базальтовым волокном, при этом, грунтоцементное ядро дополнено армирующими компонентами в виде трубчатого элемента и базальтового волокна.It is known from RF patent No. 123421, class Е02В 3/06, published on December 27, 2012, a device related to a hydraulic structure, which is a vertical wall of a buttress type, formed from a series of mating supporting parts with a superstructure, forming a pile row, while bearing the part is made in the form of a steel pile filled with a solid component in the form of a cement-cement core, and the superstructure placed on the pile is made in the form of a concrete block reinforced with basalt fiber, while the cement-cement core is up to olneno reinforcing components in the form of a tubular member and basalt fibers.

Данное техническое решение обладает повышенными прочностными характеристиками, а также высокой несущей способностью готового изделия воспринимать активное боковое и фронтальное давления динамически изменяемой силовой (волновой, ледовой) нагрузки. При этом, указанные высокие механические характеристики обеспечиваются высокой материалоемкостью и многоэлементностью, что делает как саму конструкцию, так и способ ее изготовления достаточно сложными и материалозатратными.This technical solution has improved strength characteristics, as well as high load-bearing ability of the finished product to perceive the active lateral and frontal pressure of a dynamically changing power (wave, ice) load. At the same time, these high mechanical characteristics are ensured by high material consumption and multi-element, which makes both the structure itself and the method of its manufacture quite complex and costly.

Упрощает подобного рода технические решения и технологию их изготовления применение в качестве несущих частей так называемых шпунтовых анкерных свай, посредством которых формируют готовые изделия в виде шпунтовых стен.Simplifies this kind of technical solutions and the technology of their manufacture, the use of load-bearing parts of the so-called sheet piles, through which they form finished products in the form of sheet piling.

Из технических условий ТУ 14-102-8-2003, введенных в действие с 15.01.2003, известна защитная стенка из шпунтовых свай типа Л5-УМ, имеющих корытообразный профиль и изготовленных горячекатаным методом. Сваи соединяются между собой замковым соединением, которое может быть любой известной конструкции (из уголков, ГОСТ 85409-93, и двутавра, ГОСТ 26020-93).From the technical specifications TU 14-102-8-2003, which entered into force on January 15, 2003, a protective wall of sheet piles of the L5-UM type, having a trough-like profile and made by the hot-rolled method, is known. Piles are interconnected by a locking connection, which can be of any known design (from corners, GOST 85409-93, and I-beams, GOST 26020-93).

Недостатком указанной известной стенки из шпунтовых свай является ограниченный сортамент профилей с несущей способностью по изгибающему моменту (400-900) кНм/м, что ограничивает их применение для незаанкеренных шпунтовых стен высотой более 10 м.The disadvantage of this known wall of sheet piles is the limited range of profiles with a bending moment bearing capacity (400-900) kNm / m, which limits their use for non-sanded sheet pile walls with a height of more than 10 m.

В соответствии с СТО-ГК «Трансстрой 010-2007» (Стандарт организации. Шпунт трубчатый сварной. Правила работ по строительству шпунтованных стен) такого рода защитные стены формируются из трубчатых свай, образующих составные элементы формируемой шпунтовой стенки, при этом, указанные элементы соединяются между собой замком, обеспечивающим их жесткое соединение. Данная стенка обладает высокой несущей способностью благодаря жесткости трубчатых свай, но очень материалоемка, поскольку не позволяет увеличить межцентровое расстояние свай.In accordance with STO-GK Transstroy 010-2007 (Organization standard. Welded tubular dowels. Rules for the construction of sheet pile walls), such protective walls are formed from tubular piles forming the constituent elements of the molded sheet pile wall, while these elements are connected between a lock providing their rigid connection. This wall has a high bearing capacity due to the rigidity of the tubular piles, but it is very material intensive, since it does not allow to increase the center distance of the piles.

Недостатком данной известной стенки, принятой в качестве ближайшего аналога, является также значительное отклонение верха свай на восприятие эксплуатационных нагрузок и давления грунта. Для уменьшения податливости стенки, при условии обеспечения высокой несущей способности ее сечения, приходится уменьшать межцентровое расстояние свай и, следовательно, увеличивать материалоемкость стенки. Кроме того, данное техническое решение обладает избыточной жесткостью конструкции, приводящей к разрушению замкового соединения даже при незначительном отклонении оси свай от вертикали, что не позволяет обеспечить сплошность завершенной строительством шпунтовой стенки.The disadvantage of this known wall, adopted as the closest analogue, is also a significant deviation of the top of the piles to the perception of operational loads and soil pressure. To reduce the ductility of the wall, provided that its cross-section has a high bearing capacity, it is necessary to reduce the center-to-center distance of the piles and, therefore, increase the wall material consumption. In addition, this technical solution has excessive structural rigidity, leading to the destruction of the castle joints even with a slight deviation of the axis of the piles from the vertical, which does not allow for continuity of the completed sheet pile wall.

Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание технологичной конструкции шпунтовой стенки, обладающей достаточной жесткостью, высокой несущей способностью и, в тоже время, относительной податливостью замковых соединений, исключающих нарушение сплошности (разрывы) шпунтовой стенки при незначительном отклонении оси свай от вертикали при их погружении.The technical problem to which the claimed utility model is directed is to create a technologically advanced construction of a sheet pile wall with sufficient rigidity, high load-bearing capacity and, at the same time, relative flexibility of the locking joints, eliminating violation of the continuity (rupture) of the sheet pile wall with a slight deviation of the pile axis from vertical when immersed.

Техническим результатом, для получения которого предназначена заявленная полезная модель, является повышение надежности работы замковых соединений и в целом, повышение защитных свойств шпунтовой стенки.The technical result for which the claimed utility model is intended is to increase the reliability of the locking joints and, in general, to increase the protective properties of the tongue and groove wall.

Указанный технический результат достигается тем, что защитная шпунтовая стенка содержит шпунтовые сваи трубчатого профиля, связанные между собой замковым соединением, при этом замковое соединение представляет собой дугообразный элемент в виде арки, краевые участки которого размещаются в опорах, выполненных в виде цилиндрических направляющих, жестко и попарно закрепленных на поверхности каждой шпунтовой сваи, при этом цилиндрическая направляющая снабжена прорезью вдоль всей ее длины, а краевой участок дугообразного элемента имеет цилиндрическую форму.The specified technical result is achieved by the fact that the protective sheet pile wall contains tongue-and-groove piles of tubular profile interconnected by a locking joint, the locking joint being an arched element in the form of an arch, the edge sections of which are placed in supports made in the form of cylindrical guides, rigidly and in pairs fixed on the surface of each sheet pile, while the cylindrical guide is provided with a slot along its entire length, and the edge portion of the arcuate element has a lindricnoy form.

На фигуре 1 представлен фрагмент (вид сверху) предлагаемой защитной стенки из шпунтовых трубчатых свай.The figure 1 presents a fragment (top view) of the proposed protective wall of sheet pile tubular piles.

Сформированная стенка состоит из связанных между собой замковым соединением свай 1 трубчатого профиля. Замковое соединение представляет собой дугообразный элемент в виде арки 2, изготовленного из стального (композиционного, полимерного) листа, краевые участки которого 3 размещаются в опорах 4, выполненных в виде цилиндрических направляющих, попарно и жестко закрепленных на поверхности каждой трубчатой сваи. Форма оси арки подбирается из следующих условий: арка должна быть пологой и изгибающие моменты от действия бокового активного давления грунта должны быть минимальными. Наиболее рациональное очертание оси арки параболическое: изгибающие моменты во всех сечениях арки при этом равны нулю, и в каждом сечении арки действует только продольное сжимающее усилие.The formed wall consists of interconnected interlocking piles 1 tubular profile. The castle connection is an arcuate element in the form of an arch 2 made of steel (composite, polymer) sheet, the edge sections of which 3 are placed in supports 4, made in the form of cylindrical guides, pairwise and rigidly fixed to the surface of each tubular pile. The shape of the axis of the arch is selected from the following conditions: the arch should be flat and the bending moments from the action of lateral active soil pressure should be minimal. The most rational outline of the axis of the arch is parabolic: bending moments in all sections of the arch are equal to zero, and only longitudinal compressive force acts in each section of the arch.

Краевые участки 3 арок могут быть выполнены из стержней диаметром 20-40 мм (ГОСТ 2590-88) или из труб диаметром 60,0-160,0 мм (ГОСТ Ρ 54157-2010), и имеют соответственно цилиндрическую форму. При формировании защитной стенки упомянутые краевые участки 3 размещают в цилиндрических направляющих 4, изготовленных из труб диаметром 80,0-180,0 мм (ГОСТ Ρ 54157-2010), причем в каждой такой направляющей выполнена прорезь 5 по всей ее длине. Направляющие 4 с помощью сварки жестко соединены с трубчатыми сваями по образующим цилиндрическую поверхность линиям таким образом, чтобы угол, образованный радиусом-вектором, проведенным в поперечном сечении трубчатой сваи к оси направляющей, был близок (равен) 45°. Стрела подъема арки

принимается

, где

- пролет арки. При таком соотношении геометрических размеров арки и положения опор на образующей трубчатой сваи равнодействующая реактивного усилия в опоре арки также направлена под углом 45° от оси шпунтовой стенки, т.е. по нормали к поверхности трубчатой сваи (в этом случае отсутствуют сдвигающие усилия на сварные швы крепления цилиндрических направляющих к трубчатой свае).The edge sections of 3 arches can be made of rods with a diameter of 20-40 mm (GOST 2590-88) or pipes with a diameter of 60.0-160.0 mm (GOST Ρ 54157-2010), and are respectively cylindrical in shape. When forming the protective wall, the mentioned edge sections 3 are placed in cylindrical guides 4 made of pipes with a diameter of 80.0-180.0 mm (GOST 54157-2010), and a slot 5 is made in each such guide along its entire length. The guides 4 by means of welding are rigidly connected to the tubular piles along the lines forming a cylindrical surface so that the angle formed by the radius vector drawn in the cross section of the tubular pile to the axis of the guide is close (equal) to 45 °. Arch Lift Boom

is accepted

where

- span of the arch. With this ratio of the geometric dimensions of the arch and the position of the supports on the generatrix of the tubular pile, the resultant reactive force in the arch support is also directed at an angle of 45 ° from the axis of the sheet pile wall, i.e. normal to the surface of the tubular pile (in this case, there are no shear forces on the welds securing the cylindrical guides to the tubular pile).

Предложенная шпунтовая стенка технологична как при изготовлении ее элементов (свай и замков), так и при возведении, обладает высокой надежностью соединений, сохраняя целостность шпунтовой стенки без нарушения сплошности, обеспечивает более высокую производительность выполнения работ.The proposed sheet pile wall is technologically advanced both in the manufacture of its elements (piles and locks), and during the construction, has high reliability of joints, maintaining the integrity of the sheet pile wall without breaking the continuity, and provides higher productivity of work.

Claims

1. A protective wall made of sheet piles, containing sheet piles of tubular profile, interconnected by a locking joint, wherein the locking joint is an arc-shaped element in the form of an arch, the edge sections of which are placed in supports made in the form of cylindrical guides rigidly and pairwise fixed on the surface of each sheet pile, with the cylindrical guide provided with a slot along its entire length, and the edge portion of the arcuate element has a cylindrical shape.

2. The protective wall of sheet piles according to claim 1, characterized in that the arcuate element is made of steel or composite or polymer sheet.

3. The protective wall of sheet piles according to claim 1, characterized in that the edge portion of the arcuate element is made of rods or pipes.

4. The protective wall of sheet piles according to Claim. 1, characterized in that the arrow lifting the arch should be one fourth of its span.