RU212379U1

RU212379U1 - Welded pile

Info

Publication number: RU212379U1
Application number: RU2022112453U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Борисович Ядрихинский
Original assignee: Дмитрий Борисович Ядрихинский
Filing date: 2022-05-06
Publication date: 2022-07-19

Abstract

Полезная модель относится к строительству, а именно к металлическим шпунтам, предназначенным для применения в гидротехническом, транспортном, промышленном и гражданском строительстве в конструкциях шпунтовых стен капитальных и временных сооружений. Шпунт содержит полку и две полуполки, расположенные по разные стороны от центральной оси поперечного сечения шпунта и параллельно этой оси со смещением относительно друг друга и соединенные между собой наклонными стенками, расположенными под тупым углом к полке и двум полуполкам, при этом на свободных концах полуполок выполнены замковые элементы, а полка, полуполки и наклонные стенки выполнены из полос конструкционной стали, соединенных сваркой. Технический результат полезной модели заключается в снижении металлоемкости при одновременном упрощении и повышении надежности конструкции шпунта, а также в обеспечении возможности использования его при возведении комбинированных шпунтовых стен с применением двутавровых шпунтов и трубошпунтов известных конструкций.

The utility model relates to construction, namely to metal sheet piles intended for use in hydraulic engineering, transport, industrial and civil construction in sheet pile wall structures of capital and temporary structures. The tongue contains a shelf and two half-shelves located on opposite sides of the central axis of the cross-section of the tongue and parallel to this axis with an offset relative to each other and interconnected by inclined walls located at an obtuse angle to the shelf and two half-shelves, while at the free ends of the half-shelves there are locking elements, and the shelf, half-shelves and inclined walls are made of structural steel strips connected by welding. The technical result of the utility model is to reduce the metal consumption while simplifying and increasing the reliability of the sheet pile design, as well as to enable its use in the construction of combined sheet pile walls using I-beam sheet piles and pipe sheet piles of known designs.

Description

Полезная модель относится к строительству, а именно к металлическим шпунтам, предназначенным для применения в гидротехническом, транспортном, промышленном и гражданском строительстве в конструкциях шпунтовых стен капитальных и временных сооружений. В частности полезная модель может быть использована при строительстве причалов, шлюзов, плотин, доковых сооружений, швартовых палов, опор мостов; возведении подпорных стен; берегоукреплении, водоприемных и водоотводящих сооружениях; очистных сооружений, коллекторов, тоннелей, подземных сооружений, кольцевых замкнутых и незамкнутых структур, ограждений; при обустройстве котлованов, откосов, фундаментов, стен траншей.The utility model relates to construction, namely to metal sheet piles intended for use in hydraulic engineering, transport, industrial and civil construction in sheet pile wall structures of capital and temporary structures. In particular, the utility model can be used in the construction of berths, locks, dams, dock facilities, mooring bollards, bridge supports; erection of retaining walls; bank protection, water intake and drainage facilities; treatment facilities, collectors, tunnels, underground structures, ring closed and open structures, fences; when arranging pits, slopes, foundations, trench walls.

Из уровня техники известна панель шпунтовая сварная, выполненная в поперечном сечении волнообразного профиля, содержащая полки, параллельно расположенные по разные стороны от центральной оси поперечного сечения панели со смещением друг относительно друга, наклонные стенки, расположенные под тупым углом к полкам, соединяющие смежные концы полок, расположенных по разные стороны от центральной оси, две наклонные полустенки, расположенные на крайних полках под тупым углом к полкам и в направлении к центральной оси, одна наклонная полустенка оснащена на свободном конце кулачком, вторая наклонная полустенка оснащена на свободном конце обоймой, так что при введении кулачка в обойму образуется замковое соединение, обойма расположена на внешней, а кулачок - на внутренней поверхности соответствующих полустенок, при этом полки, наклонные стенки, полустенки выполнены из полос конструкционной стали, соединенных сваркой. Замковое соединение выполнено из универсального стального проката, кулачок имеет профиль «круг», обойма — профиль «уголок» (Патент РФ №2747184, E02D5/04, опубл.28.04.2021).From the prior art, a sheet pile welded panel is known, made in a cross section of a wavy profile, containing shelves parallel to each other from the central axis of the panel cross section with offset relative to each other, inclined walls located at an obtuse angle to the shelves, connecting adjacent ends of the shelves, located on opposite sides of the central axis, two inclined half-walls located on the extreme shelves at an obtuse angle to the shelves and in the direction of the central axis, one inclined half-wall is equipped with a cam at the free end, the second inclined half-wall is equipped with a clip at the free end, so that when inserting the cam into the cage, a lock connection is formed, the cage is located on the outer, and the cam is located on the inner surface of the corresponding half-walls, while the shelves, inclined walls, half-walls are made of structural steel strips connected by welding. The lock joint is made of universal steel, the cam has a “circle” profile, the clip has a “corner” profile (RF Patent No. 2747184, E02D5/04, publ. 28.04.2021).

Недостатком известной шпунтовой панели является сложность конструкции с волнообразным профилем в поперечном сечении и большим количеством сварных соединений, что делает процесс её изготовления трудоёмким. Выполнение замковых элементов на наклонных стенках может приводить к «веерности», что негативно сказывается на производстве работ и надежности возводимого ограждения с её использованием. Известная шпунтовая панель обладает высокими значениями металлоемкости и веса. Кроме того, применение данной шпунтовой панели в комбинированных шпунтовых стенах с применением двутавровых или трубчатых шпунтов известных конструкций затруднительно без их серьезной доработки в заводских условиях.The disadvantage of the known tongue and groove panel is the complexity of the structure with a wave-like cross-sectional profile and a large number of welded joints, which makes the process of its manufacture time-consuming. The implementation of locking elements on inclined walls can lead to “fanning”, which negatively affects the performance of work and the reliability of the fence being built with its use. Known sheet pile panel has high values of metal consumption and weight. In addition, the use of this sheet pile panel in combined sheet pile walls using I-beam or tubular sheet piles of known designs is difficult without their serious refinement in the factory.

Также из уровня техники известен холодногнутый шпунтовый профиль, содержащий полки, расположенные по разные стороны от центральной оси и параллельно этой оси со смещением относительно друг друга и соединенные между собой наклонными стенками, расположенными под тупым углом к полкам, при этом на свободных концах полок выполнены элементы соединения, образующие замковые соединения, тупой угол наклонных стенок к полкам выполнен с радиусом гибки не менее 20 мм, на свободном конце одной из полок приваривают металлическую трубу с прорезью, а на свободном конце другой полки приваривают элемент из квадратного стального профиля, которые соединяясь между собой, образуют шпунтовый замок (Патент РФ №2348755, E02D5/08, опубл.10.03.2009). Also, a cold-formed sheet pile profile is known from the prior art, containing shelves located on opposite sides of the central axis and parallel to this axis with an offset relative to each other and interconnected by inclined walls located at an obtuse angle to the shelves, while elements are made at the free ends of the shelves joints forming interlocking joints, an obtuse angle of the inclined walls to the shelves is made with a bending radius of at least 20 mm, a metal pipe with a slot is welded at the free end of one of the shelves, and an element of a square steel profile is welded at the free end of the other shelf, which are interconnected , form a tongue and groove lock (RF Patent No. 2348755, E02D5/08, publ. 10.03.2009).

Известный шпунтовый профиль имеет меньший вес и металлоемкость, но не обладает необходимой надежностью. Холодногнутые шпунтовые профили не рекомендованы для использования в гидротехническом строительстве. Во-первых, они имеют недостаточную несущую способность, а, во-вторых, в месте сгиба в процессе производства возникают микротрещины, что приводит при соприкосновении с водой к очень быстрому разрушению холодногнутого шпунта по местам сгиба. Ограждение с его использованием имеет меньшую несущую способность в сравнении с ограждениями из сварных шпунтовых профилей и меньшую долговечность. При этом известный шпунтовый профиль оснащен замковыми элементами сложной конструкции. Known sheet pile profile has less weight and metal consumption, but does not have the necessary reliability. Cold-formed sheet pile profiles are not recommended for use in hydraulic engineering. Firstly, they have insufficient bearing capacity, and secondly, microcracks appear at the bend during the production process, which leads to very rapid destruction of the cold-formed sheet pile at the bend points when it comes into contact with water. The fence with its use has a lower bearing capacity in comparison with fences made of welded sheet pile profiles and less durability. At the same time, the well-known sheet pile profile is equipped with locking elements of complex design.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является разработка шпунта, лишенного недостатков известных аналогов, а также расширение арсенала технических средств указанного назначения.The task to be solved by the utility model is the development of a sheet pile devoid of the shortcomings of known analogues, as well as the expansion of the arsenal of technical means for this purpose.

Технический результат полезной модели заключается в снижении металлоемкости при одновременном упрощении и повышении надежности конструкции шпунта, а также в обеспечении возможности использования его при возведении комбинированных шпунтовых стен с применением двутавровых шпунтов и трубошпунтов известных конструкций.The technical result of the utility model is to reduce the metal consumption while simplifying and increasing the reliability of the sheet pile design, as well as to enable its use in the construction of combined sheet pile walls using I-beam sheet piles and pipe sheet piles of known designs.

Технический результат достигается тем, что шпунт содержит полку и две полуполки, расположенные по разные стороны от центральной оси поперечного сечения шпунта и параллельно этой оси со смещением относительно друг друга и соединенные между собой наклонными стенками, расположенными под тупым углом к полке и двум полуполкам, при этом на свободных концах полуполок выполнены замковые элементы, а полка, полуполки и наклонные стенки выполнены из полос конструкционной стали, соединенных сваркой. The technical result is achieved by the fact that the tongue contains a shelf and two half-shelves located on opposite sides of the central axis of the cross-section of the tongue and parallel to this axis with an offset relative to each other and interconnected by inclined walls located at an obtuse angle to the shelf and two half-shelves, with at the same time, locking elements are made at the free ends of the half-shelves, and the shelf, half-shelves and inclined walls are made of structural steel strips connected by welding.

Целесообразно, чтобы каждая полуполка была оснащена на свободном конце кулачком и/или обоймой. Также одна полуполка может быть оснащена на свободном конце кулачком, а вторая полуполка может быть оснащена на свободном конце обоймой.It is expedient that each semi-shelf is equipped at the free end with a cam and/or a holder. Also, one half-shelf can be equipped with a cam at the free end, and the second half-shelf can be equipped with a clip at the free end.

Целесообразно, чтобы обойма была образована угловым профилем, приваренным кромкой одной из полок к поверхности полуполки, а кулачок был образован круглым профилем, приваренным к поверхности полуполки.It is expedient that the yoke is formed by an angular profile welded by the edge of one of the shelves to the surface of the half shelf, and the cam is formed by a round profile welded to the surface of the half shelf.

Целесообразно, чтобы замковые элементы были расположены на внутренней поверхности полуполок. Также замковые элементы могут быть расположены на внешней или одновременно на внутренней и внешней поверхностях полуполки.It is advisable that the locking elements are located on the inner surface of the semi-shelves. Also, the lock elements can be located on the outer or simultaneously on the inner and outer surfaces of the semi-shelf.

Целесообразно, чтобы угол между наклонной стенкой и полкой составлял от 91 до 150°, предпочтительно 110°.It is advisable that the angle between the inclined wall and the shelf was from 91 to 150°, preferably 110°.

Целесообразно, чтобы полки, наклонные стенки и полуполки были выполнены из полос конструкционной стали, содержащей углерод в диапазоне от 0,1 до 0,2%, кремний в диапазоне от 0,4 до 1,1%, марганец в диапазоне от 0,4 до 1,7%, никель в диапазоне от 0,1 до 0,8%, хром в диапазоне от 0,1 до 0,9%, ванадий в диапазоне от 0,1 до 0,15%, медь в диапазоне от 0,2 до 0,6%, с пределом текучести в диапазоне от 265 до 400 МПа.It is advisable that the shelves, inclined walls and half-shelves be made of structural steel strips containing carbon in the range from 0.1 to 0.2%, silicon in the range from 0.4 to 1.1%, manganese in the range from 0.4 up to 1.7%, nickel in the range from 0.1 to 0.8%, chromium in the range from 0.1 to 0.9%, vanadium in the range from 0.1 to 0.15%, copper in the range from 0 .2 to 0.6%, with a yield strength in the range from 265 to 400 MPa.

Целесообразно, чтобы шпунт был снабжен П-образными в поперечном сечении опорными элементами, приваренными к поверхности полки и/или полуполок.It is expedient that the tongue be provided with support elements U-shaped in cross section, welded to the surface of the shelf and/or half-shelves.

Целесообразно, чтобы шпунт имел защитное лакокрасочное покрытие.It is advisable that the sheet pile has a protective paint coating.

Полезная модель поясняется чертежами.The utility model is illustrated by drawings.

На фиг. 1 - первый вариант исполнения шпунта (поперечное сечение).In FIG. 1 - the first version of the tongue (cross section).

На фиг. 2 - второй вариант исполнения шпунта (поперечное сечение).In FIG. 2 - the second version of the tongue (cross section).

На фиг. 3 - фрагмент шпунтовой стены, выполненной из шпунтов по первому и второму вариантам исполнения (поперечное сечение).In FIG. 3 - a fragment of a sheet pile wall made of sheet piles according to the first and second versions (cross section).

На фиг. 4 - замковое соединение шпунтов по первому и второму вариантам исполнения (поперечное сечение).In FIG. 4 - lock connection of tongues according to the first and second versions (cross section).

На фиг. 5 - фрагмент шпунтовой стены, выполненной из шпунтов по первому и второму вариантам исполнения (общий вид).In FIG. 5 - a fragment of a sheet pile wall made of sheet piles according to the first and second versions (general view).

На фиг. 6 - фрагмент шпунтовой стены, выполненной из шпунтов по третьему варианту исполнения (поперечное сечение).In FIG. 6 - a fragment of a sheet pile wall made of sheet piles according to the third embodiment (cross section).

На фиг. 7 - замковое соединение шпунтов по третьему варианту исполнения (поперечное сечение).In FIG. 7 - lock connection of tongues according to the third version (cross section).

На фиг. 8 - фрагмент шпунтовой стены, выполненной из шпунтов по третьему варианту исполнения (общий вид).In FIG. 8 - a fragment of a sheet pile wall made of sheet piles according to the third embodiment (general view).

На фиг. 9 - фрагмент шпунтовой стены, выполненной из шпунтов по четвертому и пятому вариантам исполнения (поперечное сечение).In FIG. 9 - a fragment of a sheet pile wall made of sheet piles according to the fourth and fifth versions (cross section).

На фиг. 10 - замковое соединение шпунтов по четвертому и пятому вариантам исполнения (поперечное сечение).In FIG. 10 - lock connection of tongues according to the fourth and fifth versions (cross section).

На фиг. 11 - фрагмент шпунтовой стены, выполненной из шпунтов по четвертому и пятому вариантам исполнения (общий вид).In FIG. 11 - a fragment of a sheet pile wall made of sheet piles according to the fourth and fifth versions (general view).

На фиг. 12 - фрагмент шпунтовой стены, выполненной из шпунтов по шестому варианту исполнения (поперечное сечение).In FIG. 12 - a fragment of a sheet pile wall made of sheet piles according to the sixth embodiment (cross section).

На фиг. 13 - замковое соединение шпунтов по шестому варианту исполнения (поперечное сечение).In FIG. 13 - lock connection of tongues according to the sixth embodiment (cross section).

На фиг. 14 - фрагмент шпунтовой стены, выполненной из шпунтов по шестому варианту исполнения (общий вид).In FIG. 14 - a fragment of a sheet pile wall made of sheet piles according to the sixth embodiment (general view).

На фиг. 15 - фрагмент комбинированной шпунтовой стены, выполненной из шпунтов по первому варианту исполнения и шпунтов двутавровых (поперечное сечение).In FIG. 15 - a fragment of a combined sheet pile wall made of sheet piles according to the first embodiment and I-beam sheet piles (cross section).

На фиг. 16 - замковое соединение шпунта по первому варианту исполнения и шпунта двутаврового (поперечное сечение).In FIG. 16 - lock connection of the tongue according to the first embodiment and the double-tee tongue (cross section).

На фиг. 17 - фрагмент комбинированной шпунтовой стены, выполненной из шпунтов по первому варианту исполнения и шпунтов двутавровых (общий вид).In FIG. 17 - a fragment of a combined sheet pile wall made of sheet piles according to the first embodiment and I-beam sheet piles (general view).

На фиг. 18 - фрагмент комбинированной шпунтовой стены, выполненной из шпунтов по первому варианту исполнения и трубошпунтов (поперечное сечение).In FIG. 18 - a fragment of a combined sheet pile wall made of sheet piles according to the first embodiment and pipe piles (cross section).

На фиг. 19 - замковое соединение шпунта по первому варианту исполнения и трубошпунта (поперечное сечение).In FIG. 19 - locking connection of the tongue according to the first embodiment and the pipe tongue (cross section).

На фиг. 20 - фрагмент комбинированной шпунтовой стены, выполненной из шпунтов по первому варианту исполнения и трубошпунтов (общий вид).In FIG. 20 - a fragment of a combined sheet pile wall made of sheet piles according to the first embodiment and pipe sheet piles (general view).

Сварной шпунт содержит полку 1 и две полуполки 2, 3, расположенные по разные стороны от центральной оси 13 поперечного сечения шпунта и параллельно этой оси 13 со смещением относительно друг друга и соединенные между собой наклонными стенками 4,5, расположенными под тупым углом к полке и двум полуполкам 2, 3. На свободных концах боковых полуполок 2, 3 выполнены замковые элементы. The welded tongue contains a shelf 1 and two half-shelves 2, 3, located on opposite sides of the central axis 13 of the cross-section of the tongue and parallel to this axis 13 with offset relative to each other and interconnected by inclined walls 4.5, located at an obtuse angle to the shelf and two half-shelves 2, 3. Locking elements are made at the free ends of the side half-shelves 2, 3.

В предпочтительном варианте исполнения на свободных концах полуполок 2 и 3 выполнены замковые элементы одного типа (одинаковой формы). В первом варианте исполнения шпунта обе полуполки 2 и 3 оснащены на свободном конце обоймой 7 (фиг. 1). Во втором варианте исполнения шпунта обе полуполки 2 и 3 оснащены на свободном конце кулачком 6 (фиг. 2). При ведении кулачка 6 шпунта по первому варианту исполнения в обойму 7 шпунта по второму варианту исполнения образуется замковое соединение (фиг. 3 -5). In the preferred embodiment, at the free ends of the semi-shelves 2 and 3, locking elements of the same type (of the same shape) are made. In the first version of the tongue, both half-shelves 2 and 3 are equipped with a clip 7 at the free end (Fig. 1). In the second version of the tongue, both half-shelves 2 and 3 are equipped with a cam 6 at the free end (Fig. 2). When driving the cam 6 of the tongue according to the first embodiment into the holder 7 of the tongue according to the second embodiment, a locking connection is formed (Fig. 3-5).

В третьем варианте исполнения шпунт может быть выполнен таким образом, что одна полуполка 2 оснащена на свободном конце кулачком 6, а вторая полуполка 3 оснащена на свободном конце обоймой 7 (фиг. 6-8). In the third embodiment, the tongue can be made in such a way that one half-shelf 2 is equipped with a cam 6 at the free end, and the second half-shelf 3 is equipped with a clip 7 at the free end (Fig. 6-8).

В предпочтительном варианте исполнения замковые элементы (обойма 7 и/или кулачок 6) расположены на внутренней поверхности соответствующих боковых полуполок 2 и 3 так, чтоб они не касались внешней агрессивной среды (воды). В этом случае замок будет более долговечен. In the preferred embodiment, the locking elements (cage 7 and/or cam 6) are located on the inner surface of the corresponding side half-shelves 2 and 3 so that they do not touch the external aggressive environment (water). In this case, the lock will be more durable.

Также шпунт может быть выполнен с двойным замком (согласно полезной модели по Патенту РФ №181356) для усиления замкового соединения. В этом случае каждая полуполка 2 и 3 оснащена на свободном конце кулачком 6 и обоймой 7. В четвертом варианте исполнения шпунта на свободном конце каждой полуполки 2 и 3 на внешней поверхности расположен кулачок 6, а на внутренней - обойма 7, в пятом варианте исполнения на свободном конце каждой полуполки 2 и 3 на внешней поверхности расположена обойма 7, а на внутренней - кулачок 6 (фиг.9-11). В шестом варианте исполнения шпунта на свободном конце одной полуполки 2 на внешней поверхности расположен кулачок 6, а на внутренней - обойма 7, а на свободном конце другой полуполки 3 на внешней поверхности расположена обойма 7, а на внутренней - кулачок 6 (фиг.12-14).Also, the tongue can be made with a double lock (according to the utility model according to RF Patent No. 181356) to strengthen the lock connection. In this case, each half-shelf 2 and 3 is equipped with a cam 6 and a clip 7 at the free end. at the free end of each semi-shelf 2 and 3, a clip 7 is located on the outer surface, and a cam 6 is located on the inner surface (Fig.9-11). In the sixth version of the tongue, at the free end of one half-shelf 2, a cam 6 is located on the outer surface, and a clip 7 is located on the inside, and a clip 7 is located on the free end of the other half-shelf 3, and a cam 6 is located on the inner surface (Fig.12- fourteen).

В предпочтительном варианте исполнения обойма 7 образована угловым профилем, приваренным кромкой к поверхности боковой полуполки 2, 3 шпунта. Кулачок 6 образован круглым профилем, приваренным к поверхности боковой полуполки 2, 3 шпунта. Упрощение конструкции замковых элементов обеспечивается за счет использования в качестве обоймы 7 и кулачка 6 распространенных универсальных профилей стального проката (уголок и круг). А расположение соединяемых замком элементов впритык кромкам боковых полуполок 2, 3 увеличивает водонепроницаемость замка, за счет увеличения маршрута движения воды в замке и плотного прилегания полуполок в замке друг к другу.In the preferred embodiment, the cage 7 is formed by an angled profile welded with its edge to the surface of the side half-shelf 2, 3 of the tongue. The cam 6 is formed by a round profile welded to the surface of the side half-shelf 2, 3 of the tongue. The simplification of the design of the locking elements is ensured by the use of common universal rolled steel profiles (corner and circle) as a holder 7 and a cam 6. And the location of the elements connected by the lock close to the edges of the side half-shelves 2, 3 increases the water tightness of the lock, due to the increase in the route of water movement in the lock and the tight fit of the half-shelves in the lock to each other.

Замковые элементы также могут представлять собой и любые другие известные замковые элементы для металлических шпунтов иностранных или российских производителей. Locking elements can also be any other known locking elements for metal sheet piles of foreign or Russian manufacturers.

Полка 1, полуполки 2, 3 и наклонные стенки 4, 5 выполнены из полос конструкционной стали, соединенных сваркой. Shelf 1, semi-shelves 2, 3 and inclined walls 4, 5 are made of structural steel strips connected by welding.

Полка 1, полуполки 2, 3 и наклонные стенки 4, 5 выполнены из горячекатаных полос конструкционной стали, содержащей углерод в диапазоне от 0,1 до 0,2%, кремний в диапазоне от 0,4 до 1,1%, марганец в диапазоне от 0,4 до 1,7%, никель в диапазоне от 0,1 до 0,8%, хром в диапазоне от 0,1 до 0,9%, ванадий в диапазоне от 0,1 до 0,15%, медь в диапазоне от 0,2 до 0,6%, с пределом текучести в диапазоне от 265 до 400 МПа.Shelf 1, semi-shelves 2, 3 and inclined walls 4, 5 are made of hot-rolled strips of structural steel containing carbon in the range from 0.1 to 0.2%, silicon in the range from 0.4 to 1.1%, manganese in the range 0.4 to 1.7%, nickel in the range of 0.1 to 0.8%, chromium in the range of 0.1 to 0.9%, vanadium in the range of 0.1 to 0.15%, copper in the range from 0.2 to 0.6%, with a yield strength in the range from 265 to 400 MPa.

Предпочтительно для полки 1, наклонных стенок 4, 5 и полуполок 2,3 используют коррозионностойкую сталь марки 09Г2С с пределом текучести 265, 295, 315, 325, 345, 355, 375 МПа, сталь марки 15ХСНД с пределом текучести 325, 345 МПа, сталь марки 10ХСНД с пределом текучести 345, 375, 390 МПа, сталь марки 17Г1С с пределом текучести 315, 325, 345, 355, 375 МПа или С390 с пределом текучести 390 МПа.Preferably, for shelves 1, inclined walls 4, 5 and half-shelves 2.3, corrosion-resistant steel grade 09G2S with a yield strength of 265, 295, 315, 325, 345, 355, 375 MPa, steel grade 15HSND with a yield strength of 325, 345 MPa, steel grade 10KhSND with a yield strength of 345, 375, 390 MPa, steel grade 17G1S with a yield strength of 315, 325, 345, 355, 375 MPa or C390 with a yield strength of 390 MPa.

Для еще большего уменьшения металлоемкости и веса шпунта полка 1, полуполки 2, 3 и наклонные стенки 4, 5 могут быть выполнены из горячекатаных полос конструкционной стали, в которой углерод не превышает 0,12%, кремний не превышает 0,5%, марганец не превышает 1,9%, фосфор не превышает 0,025%, сера не превышает 0,015%, алюминий не превышает 0,015%, ниобий не превышает 0,09%, ванадий не превышает 0,2%, титан не превышает 0,22%, при этом сумма ниобия, ванадия и титана не должна превышать 0,22%, с пределом текучести в диапазоне от 420 до 600 МПа. To further reduce the metal consumption and weight of the sheet pile shelf 1, half shelves 2, 3 and inclined walls 4, 5 can be made of hot-rolled strips of structural steel, in which carbon does not exceed 0.12%, silicon does not exceed 0.5%, manganese does not exceeds 1.9%, phosphorus does not exceed 0.025%, sulfur does not exceed 0.015%, aluminum does not exceed 0.015%, niobium does not exceed 0.09%, vanadium does not exceed 0.2%, titanium does not exceed 0.22%, while the sum of niobium, vanadium and titanium should not exceed 0.22%, with a yield strength in the range from 420 to 600 MPa.

Например, может быть использована сталь марок S420MC, S460MC, S500MC, S550MC, S600MC с пределом текучести от 420 и до 600 МПа. При использовании стали марок S420MC, S460MC, S500MC, S550MC, S600MC, лучше сопротивляющихся коррозии, и с пределом текучести в диапазоне от 420 до 600 МПа, при всех равных условиях можно делать шпунт еще тоньше, т.е. еще больше уменьшать общий объем металла, требуемый для возведения шпунтовых стен.For example, steel grades S420MC, S460MC, S500MC, S550MC, S600MC with a yield strength of 420 to 600 MPa can be used. When using steel grades S420MC, S460MC, S500MC, S550MC, S600MC, which are better resistant to corrosion, and with a yield strength in the range from 420 to 600 MPa, under all equal conditions, it is possible to make the sheet pile even thinner, i.e. further reduce the total volume of metal required for the construction of sheet pile walls.

Так как полка 1, полуполки 2, 3 и наклонные стенки 4, 5 выполнены из листовой или полосовой стали (листового проката) и соединены путем сварки, это уменьшает трудоемкость изготовления, так как для получения заданного профиля нет необходимости использовать прокатный стан или иные технологии формирования профиля. Полосы стали соединяются в профиль путем сварки. А отказ от наклонных полустенок в конструкции также обеспечивает сокращение трудозатрат на изготовление шпунта и уменьшение веса, металлоемкости.Since the shelf 1, half-shelves 2, 3 and inclined walls 4, 5 are made of sheet or strip steel (sheet metal) and connected by welding, this reduces the complexity of manufacturing, since there is no need to use a rolling mill or other forming technologies to obtain a given profile. profile. Strips of steel are joined into a profile by welding. And the rejection of inclined half-walls in the design also provides a reduction in labor costs for the manufacture of sheet piles and a reduction in weight and metal consumption.

Шпунт может быть выполнен длиной от 2 м до 30 м, толщина полки 1 и полуполок 2,3 находится в диапазоне от 10 до 30 мм, толщина стенок находится в диапазоне от 10 до 20 мм, высота не более 1,5 м, угол между полками и наклонными стенками в диапазоне от 91 до 150°, предпочтительно составляет 110°. Ширина одиночного шпунта предпочтительно находится в диапазоне от 0,5 м до 3,0 м.The tongue can be made in length from 2 m to 30 m, the thickness of the shelf 1 and half-shelf 2.3 is in the range from 10 to 30 mm, the wall thickness is in the range from 10 to 20 mm, the height is not more than 1.5 m, the angle between shelves and inclined walls in the range from 91 to 150°, preferably 110°. The width of a single sheet pile is preferably in the range of 0.5 m to 3.0 m.

При толщине полуполок 2, 3 от 10 мм до 15 мм для замковых элементов 6, 7 может быть использован уголок размером 65,5 мм×37 мм×12 мм и круглый профиль диаметром 14 мм, при толщине полуполок 2, 3 от 16 мм до 19 мм может быть использован уголок размером 108 мм×44 мм×16 мм и круглый профиль диаметром 16 -18 мм, а при толщине полок 2, 3 от 20 мм до 30 мм может быть использован уголок размером 118 мм×50 мм×16 мм и круглый профиль диаметром 22 мм из проката стали 09Г2С и/или С-345. With a thickness of half-shelves 2, 3 from 10 mm to 15 mm for locking elements 6, 7, a corner with a size of 65.5 mm × 37 mm × 12 mm and a round profile with a diameter of 14 mm can be used, with a thickness of half-shelves 2, 3 from 16 mm to 19 mm, a corner with a size of 108 mm × 44 mm × 16 mm and a round profile with a diameter of 16 -18 mm can be used, and with a thickness of shelves 2, 3 from 20 mm to 30 mm, a corner with a size of 118 mm × 50 mm × 16 mm can be used and a round profile with a diameter of 22 mm from rolled steel 09G2S and / or S-345.

Шпунт может иметь на поверхности полное или частичное защитное лакокрасочное покрытие, которое может быть нанесено как по всей длине, так и только в месте (участке длины), где шпунт, согласно плану, будет выступать из воды (земли) и на стыке вода-воздух, так как под водой и в грунте коррозия идет менее интенсивно. The sheet pile can have a full or partial protective paint coating on the surface, which can be applied both along the entire length, and only in the place (section of the length), where the sheet pile, according to the plan, will protrude from the water (ground) and at the water-air junction , since corrosion is less intense under water and in soil.

Защитное покрытие (антикоррозийное, антифрикционное) может быть выполнено на основе полимерного материала или полиуретановой полимерной краской по пескоструйной обработке. Protective coating (anti-corrosion, anti-friction) can be made on the basis of polymeric material or sandblasted polyurethane polymeric paint.

Для удобства хранения и транспортировки шпунт может быть снабжен дополнительными П-образными в поперечном сечении опорными элементами (не показаны), которые приваривают к полке 1 и/или полуполкам 2, 3. На каждой полке и/или полуполке может быть от двух до шести П-образных элементов. Эти элементы также могут быть использованы для захвата и переноса шпунта. Выполнение на полке 1 и/или полуполках 2, 3 П-образных элементов позволяет фиксировать строповочные тросы и облегчает транспортировку, монтаж и складирование шпунтов.For ease of storage and transportation, the sheet pile can be equipped with additional U-shaped cross-sectional support elements (not shown), which are welded to the shelf 1 and/or half-shelves 2, 3. Each shelf and/or half-shelf can have from two to six P -shaped elements. These elements can also be used to grip and carry sheet piles. Execution on the shelf 1 and/or semi-shelves 2, 3 U-shaped elements allows you to fix the slinging cables and facilitates transportation, installation and storage of tongues.

Шпунтовые стены образуются поочередным погружением в грунт шпунтов 8 с совместимыми замковыми элементами. Перед погружением П-образные опорные элементы могут быть срезаны для уменьшения сопротивления. Погружение может быть осуществлено путем ударной забивки, вибропогружения и статического вдавливания. При соединении шпунтов 8 в шпунтовую стену, кулачок 6 последующего шпунта вводится в зацепление с обоймой 7 ранее погруженного шпунта, образуя грунтонепроницаемое замковое соединение в шпунтовой стене, обладающее несущей способностью на разрыв и изгиб. Sheet pile walls are formed by alternately immersing sheet piles 8 with compatible locking elements into the ground. Before diving, U-shaped support elements can be cut to reduce drag. Immersion can be carried out by impact driving, vibro-immersion and static indentation. When connecting sheet piles 8 to a sheet pile wall, the cam 6 of the next sheet pile is engaged with the cage 7 of the previously sunk sheet pile, forming a soil-tight locking connection in the sheet pile wall, which has a load-bearing capacity for breaking and bending.

Например, сначала погружают в грунт шпунт 8, оснащенный на внутренней поверхности свободных концов полуполок 2, 3 замковыми элементами в виде угловых профилей (обойм) 7, затем в зацепление с ним вводят и погружают шпунт 8, оснащенный на внутренней поверхности свободных концов полуполок 2, 3 замковыми элементами в виде круглых профилей (кулачков) 6, так что при соединении замковых элементов образуется замковое соединение, а полуполки 2, 3 смежных шпунтов образуют полноценную полку в шпунтовой стене. Затем погружают следующий шпунт 8 с угловыми профилями (обоймами) 7 на свободных концах полуполок 2, 3 и вводят в зацепление с круглым профилем (кулачком) 6 предыдущего шпунта образуя замковое соединение (фиг.3-5). Таким образом, для возведения шпунтовой стены чередуют шпунты 8, выполненные с кулачками 6 на свободных концах полуполок 2, 3 (фиг.2), и шпунты, выполненные с обоймами 7 на свободных концах полуполок 2, 3 (фиг.1). При другом исполнении замковых элементов на свободных концах полуполок 2,3 последующие шпунты также подбираются с учетом совместимости замковых элементов и возможности образования замкового соединения (фиг.6-14).For example, first, a tongue 8 is immersed in the soil, equipped on the inner surface of the free ends of the half-shelves 2, 3 with locking elements in the form of corner profiles (cages) 7, then the tongue 8, equipped on the inner surface of the free ends of the half-shelves 2, is engaged with it and immersed, 3 locking elements in the form of round profiles (cams) 6, so that when the locking elements are connected, a locking connection is formed, and half-shelves 2, 3 of adjacent tongues form a full-fledged shelf in the sheet pile wall. Then the next sheet pile 8 is immersed with angular profiles (clip) 7 at the free ends of the semi-shelves 2, 3 and engaged with the round profile (cam) 6 of the previous sheet pile forming a locking connection (Fig.3-5). Thus, for the construction of a sheet pile wall, alternate tongues 8 made with cams 6 at the free ends of the half-shelves 2, 3 (figure 2), and tongues made with clips 7 at the free ends of the half-shelves 2, 3 (figure 1). With a different design of the locking elements at the free ends of the semi-shelves 2,3, subsequent tongues are also selected taking into account the compatibility of the locking elements and the possibility of forming a locking connection (Fig.6-14).

Предложенный шпунт 8 может быть использован при возведении комбинированных шпунтовых стен. В данном случае предложенный шпунт будет выполнять роль заполнения между опорными сваями 9, такими как сварной шпунт двутавровый, трубошпунт или коробчатый шпунт. В комбинированной шпунтовой стене предложенный шпунт несет нагрузку, которая сдерживает внутренний грунт от выпадения в акваторию, а опорные шпунтовые сваи 9, составляющие каркас шпунтовой стены, несут основную нагрузку со стороны акватории (навал судна, ледовая нагрузка, волна и т. д.). The proposed tongue 8 can be used in the construction of combined sheet pile walls. In this case, the proposed sheet pile will play the role of filling between the supporting piles 9, such as welded I-beam sheet pile, pipe sheet pile or box pile. In the combined sheet pile wall, the proposed sheet pile carries the load, which restrains the internal soil from falling into the water area, and the supporting sheet piles 9, which make up the frame of the sheet pile wall, bear the main load from the water area (ship bulk, ice load, wave, etc.).

Комбинированные шпунтовые стены образуются поочередным погружением в грунт разных типов шпунтов с совместимыми замковыми элементами. Например, сначала погружают опорный сварной шпунт двутавровый 9, оснащенный на внутренней поверхности свободных концов полок замковыми элементами в виде круглого профиля (кулачка) 10, затем в грунт погружают предложенный шпунт 8, оснащенный на внутренней поверхности свободных концов полуполок 2, 3 замковыми элементами в виде углового профиля (обоймы) 7, так что при соединении их замковых элементов образуется замковое соединение (фиг.16). Затем в грунт снова погружают сварной шпунт двутавровый 9, оснащенный на внутренней поверхности свободных концов каждой полки замковым элементом в виде круглого профиля (кулачка) 10, который входит в зацепление с угловым профилем (обоймой) 7, расположенным на свободном конце полуполки 3 предыдущего шпунта 8 и т. д (фиг.15 и фиг.17). Combined sheet pile walls are formed by alternately plunging different types of sheet piles into the ground with compatible locking elements. For example, first, the supporting welded I-beam tongue 9 is immersed, equipped on the inner surface of the free ends of the shelves with locking elements in the form of a round profile (cam) 10, then the proposed tongue 8 is immersed in the ground, equipped on the inner surface of the free ends of the semi-shelves 2, 3 with locking elements in the form angular profile (clip) 7, so that when connecting their locking elements, a locking connection is formed (Fig. 16). Then, a welded I-beam pile 9 is again immersed in the ground, equipped on the inner surface of the free ends of each shelf with a locking element in the form of a round profile (cam) 10, which engages with an angular profile (cage) 7 located at the free end of the semi-shelf 3 of the previous tongue 8 etc. (Fig.15 and Fig.17).

При возведении комбинированной шпунтовой стены сварной шпунт двутавровый может быть заменен на трубошпунт 11 (фиг.18-20) или коробчатый шпунт с совместимыми замковыми элементами 12 (кулачок-обойма), при этом между ними может быть установлен один, два и более сварных шпунтов 8 предложенной конструкции.When erecting a combined sheet pile wall, a welded I-beam sheet pile can be replaced with a pipe sheet pile 11 (Fig.18-20) or a box sheet pile with compatible locking elements 12 (cam-cage), while one, two or more welded sheet piles 8 can be installed between them proposed design.

Предложенная конструкция сварного шпунта не только обладает улучшенными техническими характеристиками, но и позволяет эффективно использовать его при возведении различных комбинированных шпунтовых стен. The proposed design of the welded sheet pile not only has improved technical characteristics, but also allows it to be effectively used in the construction of various combined sheet pile walls.

Claims

1. A tongue containing a shelf and two half-shelves located on opposite sides of the central axis of the cross-section of the tongue and parallel to this axis with an offset relative to each other and interconnected by inclined walls located at an obtuse angle to the shelf and two half-shelves, while on free the ends of the half-shelves are made with locking elements, characterized in that the shelf, half-shelves and inclined walls are made of structural steel strips connected by welding.

2. Tongue according to claim 1, characterized in that the locking elements are located on the inner and/or outer surface of the semi-shelves.

3. Tongue according to claim 1, characterized in that each semi-shelf is equipped with a cam at the free end.

4. Tongue according to claim 1, characterized in that each semi-shelf is equipped with a clip at the free end.

5. Tongue according to claim 1, characterized in that each semi-shelf is equipped at the free end with a cam and a clip.

6. Tongue according to claim 1, characterized in that one half-shelf is equipped with a cam at the free end, and the other half-shelf is equipped with a clip at the free end.

7. Sheet pile according to any one of paragraphs. 4-6, characterized in that the holder is formed by an angular profile welded by the edge of one of the shelves to the surface of the half shelf.

8. Sheet pile according to any one of paragraphs. 3, 5 or 6, characterized in that the cam is formed by a round profile welded to the surface of the semi-shelf.

9. The tongue according to claim 1, characterized in that the angle between the inclined walls and the shelf, semi-shelf is from 91° to 150°.

10. The tongue according to claim 9, characterized in that the angle between the inclined walls and the shelves is 110°.

11. Sheet pile according to claim 1, characterized in that the shelves, inclined walls, half-shelves are made of structural steel strips containing carbon in the range from 0.1% to 0.2%, silicon in the range from 0.4% to 1, 1%, manganese ranging from 0.4% to 1.7%, nickel ranging from 0.1% to 0.8%, chromium ranging from 0.1% to 0.9%, vanadium ranging from 0 .1% to 0.15%, copper in the range of 0.2% to 0.6%, with a yield strength in the range of 265 MPa to 400 MPa.

12. The tongue according to claim 1, characterized in that it is equipped with support elements U-shaped in cross section, welded to the surface of the shelf and / or semi-shelves.

13. Sheet pile according to claim 1, characterized in that it has a protective paint coating.