RU225271U1 - Шпунтовая панель с замком - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к строительству, а именно к металлическим шпунтам для сооружения шпунтовых стен, и 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. Шпунтовая панель с замком выполнена в поперечном сечении волнообразного профиля и содержит кулачок и обойму. Шпунтовая панель с замком выполнена в виде листового волнового профиля периодической формы. Края боковых торцов панели расположены на продольной оси симметрии профиля панели, при этом с одной стороны торца смонтирована обойма, выполненная в виде разомкнутого кольца в поперечном сечении. С противоположного торца панели по всей его длине смонтирован кулачок, выполненный с возможностью разъемного размещения внутри обоймы рядом располагаемой панели и образования замкового соединения панелей между собой, для чего внутренние форма и размеры обоймы соответствуют внешним размерам кулачка в поперечном сечении. Нижний край панели выполнен зигзагообразной формой с возможностью образования заостренных фрагментов для прорезания грунта при погружении панели в грунт, при этом нижний торец кулачка также выполнен остроконечным. Обойма смонтирована по длине панели до начала заостренной части нижнего края панели, а угол заострения нижнего края панели не превышает угла трения почвы о материал шпунтовой панели. Форма волны панели может быть волнообразного, трапециевидного, прямоугольного, треугольного профиля. Разомкнутое кольцо в поперечном сечении может быть круглой, прямоугольной, треугольной формой. К одному из боковых торцов панели вдоль ее края снаружи может быть смонтирована обойма в виде уголка таким образом, что его верхняя полка расположена с зазором от края панели с возможностью размещения внутри образованной полости между панелью и уголком кулачка. Обеспечивается надежность замкового соединения монтируемых шпунтовых панелей. 2 з.п. ф-лы. 14 ил.

Description

Полезная модель относится к строительству, а именно к металлическим шпунтам для сооружения шпунтовых стен, и 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.

Известна ШПУНТОВАЯ СТЕНА [RU 144478, опубл. 20.08.2014], образованная из металлических элементов с волнообразным в плане профилем, которые имеют полки, расположенные параллельно друг другу и соединенные между собой наклонными стенками, расположенными под тупым углом к полкам с образованием крайних наклонных полустенок, на продольных краях которых выполнены объемлющие - в виде обоймы или объемлемые - в виде кулачков замковые элементы, соединением которых посредством заведения кулачков в обоймы осуществляется объединение смежных металлических элементов в шпунтовую стену, отличающаяся тем, что каждый металлический элемент выполнен с однотипными замками, а именно: с двумя замками-обоймами или с двумя замками-кулачками, при этом обоймы располагаются на внешней, а кулачки - на внутренней поверхности полустенок соответствующих металлических элементов, кроме того, отношение площади поперечного сечения металлического элемента к высоте профиля находится в пределах значений от 3,9 см до 8,8 см, а отношение толщины полки к толщине стенки в пределах значений от 1,0 до 2,0, а также отношение толщины стенки к ее ширине должно быть не менее 1/60 и отношение толщины полки к ее ширине не менее 1/30.

Однако данное устройство обладает недостатками:

значительное сопротивление почвы при внедрении шпунта прямоугольной формы в почву, в результате чего нарушается вертикальность между соседними шпунтовыми панелями;

невозможность надежного соединения кулачка и обоймы соседних шпунтов вследствие заполнения почвой полости между кулачком и стенкой.

Известна ШПУНТОВАЯ СТЕНА [RU 2151236, опубл. 20.06.2000], состоящая из сборных элементов волнообразного в плане профиля, каждый из которых имеет полки, расположенные по разные стороны от продольной оси стены параллельно этой оси со смещением друг относительно друга и соединенные между собой наклонными стенками, расположенными под тупым углом к полкам, параллельным продольной оси, с образованием крайних наклонных полустенок, имеющих на свободных концах соответственно кулачок и обойму, образующие замковые соединения, отличающаяся тем, что каждая обойма расположена на внешней, а кулачок - на внутренней поверхности соответствующих полустенок, при этом отношение расстояния между наклонными стенками, измеренного по продольной оси стены, к расстоянию между полками, расположенными по разные стороны от продольной оси стены параллельно ей, измеренному по нормали к продольной оси стены, находится в пределах от 0,8 до 1,5. Полки, расположенные по разные стороны от продольной оси стены, выполнены одинаковой ширины. У каждого сборного элемента по одну сторону продольной оси стены расположено параллельных этой оси полок на одну меньше, чем по другую сторону продольной оси стены.

Однако данное устройство обладает недостатками:

значительное сопротивление почвы при внедрении шпунта прямоугольной формы в почву, в результате чего нарушается вертикальность между соседними шпунтовыми панелями;

невозможность надежного соединения кулачка и обоймы соседних шпунтов вследствие заполнения почвой полости между кулачком и стенкой.

Наиболее близким аналогом является ПАНЕЛЬ ШПУНТОВАЯ СВАРНАЯ [RU 2747184, опубликовано: 28.04.2021], выполненная в поперечном сечении волнообразного профиля, содержащая полки, параллельно расположенные по разные стороны от центральной оси поперечного сечения панели со смещением относительно друг 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, отличающаяся тем, что полки, наклонные стенки, полустенки 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, соединенных сваркой, при этом на поверхности каждой из полок выполнены от двух до шести грузозахватных элементов в форме плоских петель, П-образных в поперечном сечении, соединенных сваркой с полками.

Основной технической проблемой прототипа являются:

значительное сопротивление почвы при внедрении шпунта прямоугольной формы в почву, в результате чего нарушается вертикальность между соседними шпунтовыми панелями;

невозможность надежного соединения кулачка и обоймы соседних шпунтов вследствие заполнения почвой полости между кулачком и стенкой.

Технический результат полезной модели заключается в обеспечении надежности замкового соединения монтируемых шпунтовых панелей.

Указанный технический результат достигается тем, что шпунтовая панель с замком, выполненная в поперечном сечении волнообразного профиля, содержащая кулачок и обойму, отличающаяся тем, что шпунтовая панель с замком выполнена в виде листового волнового профиля периодической формы, края боковых торцов панели расположены на продольной оси симметрии профиля панели, при этом с одной стороны торца смонтирована обойма, выполненная в виде разомкнутого кольца в поперечном сечении, с противоположного торца панели по всей его длине смонтирован кулачок, выполненный с возможностью разъемного размещения внутри обоймы рядом располагаемой панели и образования замкового соединения панелей между собой, для чего внутренние форма и размеры обоймы соответствуют внешним размерам кулачка в поперечном сечении, нижний край панели выполнен зигзагообразной формой с возможностью образования заостренных фрагментов для прорезания грунта при погружении панели в грунт, при этом нижний торец кулачка также выполнен остроконечным, обойма смонтирована по длине панели до начала заостренной части нижнего края панели, а угол заострения нижнего края панели не превышает угла трения почвы о материал шпунтовой панели.

В частности форма волны панели может быть волнообразного, трапециевидного, прямоугольного, треугольного профиля.

В частности разомкнутое кольцо в поперечном сечении может быть круглой, прямоугольной, треугольной формой.

В частности к одному из боковых торцов панели вдоль ее края снаружи смонтирована обойма в виде уголка таким образом, что его верхняя полка расположена с зазором от края панели с возможностью размещения внутри образованной полости между панелью и уголком кулачка.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлена шпунтовая панель трапециевидной формы с замком, вид сбоку.

На фиг. 2 представлена шпунтовая панель трапециевидной формы с замком, вид сверху.

На фиг. 3 представлен поперечный профиль шпунтовой панели трапециевидной формы с замком.

На фиг. 4 представлен поперечный профиль шпунтовой панели трапециевидной формы с замком.

На фиг. 5 представлен поперечный профиль шпунтовой панели волнообразной формы с замком.

На фиг. 6 представлен поперечный профиль шпунтовой панели прямоугольной формы с замком.

На фиг. 7 представлен поперечный профиль шпунтовой панели треугольной формы с замком.

На фиг. 8 представлена обойма, выполненная в поперечном сечении в виде прямоугольной формы.

На фиг. 9 представлена обойма, выполненная в поперечном сечении в виде треугольной формы.

На фиг. 10 представлена обойма, выполненная в поперечном сечении в виде уголка и кулачка, выполненного в поперечном сечении в виде треугольника.

На фиг. 11 представлена обойма, выполненная в поперечном сечении в виде уголка и кулачка, выполненного в поперечном сечении в виде круга.

На фиг. 12 представлена шпунтовая панель с заостренной заглушкой.

На фиг. 13 представлен разрез листового профиля панели по линии А-А.

На фиг. 14 представлено соединение шпунтовых панелей.

На фигурах обозначено: 1 - листовой профиль, 2 - кулачок, 3 - обойма, 4 - заглушка.

Осуществление полезной модели

Шпунтовая панель с замком выполнена в виде листового профиля 1 волнообразной в поперечном сечении формы одинаковой глубиной волны. Форма волны панели выполнена периодической и может быть трапециевидной (см. фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4), волнообразной (см. фиг. 5), прямоугольной (см. фиг. 6), треугольной (см. фиг. 7) и т.д.

Края боковых торцов панели расположены на продольной оси симметрии профиля панели, при этом с одной стороны торца смонтирована обойма 2, выполненная в виде разомкнутого кольца круглой (см. фиг. 2), прямоугольной (см. фиг. 8), треугольной (см. фиг. 9) и т.д. формой в поперечном сечении.

С противоположного торца панели по всей его длине смонтирован кулачок 3, выполненный с возможностью разъемного размещения внутри обоймы 2 рядом располагаемой панели и образования замкового соединения панелей между собой, для чего внутренние форма и размеры обоймы 2 соответствуют внешним размерам кулачка 3 в поперечном сечении.

В одном из вариантов реализации снаружи к одному из боковых торцов панели вдоль ее края смонтирована обойма 2 в виде уголка таким образом, что его верхняя полка расположена с зазором от края панели с возможностью размещения внутри образованной полости между панелью и уголком кулачка 3 (см. фиг. 10, фиг. 11).

Нижний край панели выполнен зигзагообразной формой с возможностью образования заостренных фрагментов для облегчения прорезания грунта при погружении панели в грунте, при этом нижний торец кулачка 3 также выполнен остроконечным (см. фиг. 1), а обойма 2 смонтирована по длине панели до начала (основания) заостренной части нижнего края панели. Угол заострения нижнего края панели не превышает угла трения почвы о материал шпунтовой панели.

В одном из вариантов реализации со стороны нижней заостренной части панели в обойме смонтирована заостренная вниз заглушка 4 (см. фиг. 12), направленная своим заостренным концом аналогично заостренной части панели для облегчения погружения панели в почву.

В одном из вариантов реализации нижние края волн профиля панели в поперечном сечении имеют заостренную форму (см. фиг. 13).

Шпунтовую панель с замком используют следующим образом.

Для погружения шпунтовой панели в почву используют специальную строительную технику – ударные молоты или вибропогружатели, а также ударный инструмент, например кувалду. Погружение шпунтовых панелей может быть осуществлено путем ударной забивки, вибропогружения или статического вдавливания.

До начала погружения первой шпунтовой панели в почву на нижнюю часть кулачка 2 монтируют заостренную заглушку 4.

При погружении шпунтовой панели в почву, в первый момент, нижний ее торец, захватывая почву, перемещает ее вниз с одновременным уплотнением. Когда уплотнение почвы под шпунтовой панелью достигает определенного предела, почва начинает выдавливаться в стороны и в направлении к поверхности. Остроконечные фрагменты нижнего края уменьшают сопротивление грунта при погружении панели за счет уменьшения площадь контакта панели с грунтом.

После погружения первой шпунтовой панели в почву до определенной глубины, специальной строительной техникой осуществляют захват второй шпунтовой панели, на нижней части которой смонтирована заостренная заглушка 4, и ее также погружают в почву. При этом контролируют, чтобы обойма 2 второй шпунтовой панели вошла в сопряжение с кулачком 3 первой шпунтовой панели. При соприкосновении нижнего конца обоймы 2 заостренной заглушки 4, за счет ударного или вибрирующего воздействия на вторую шпунтовую панель специальной строительной техникой, заостренная заглушка 4 выдавливается из полости кулачка 3.

Панели шпунтовые соединяются в грунтонепроницаемую стену за счет сопряжения кулачков 3 в обоймах 2 (см. фиг. 14).

Параллельный монтаж кулачка 3 и обоймы 2 на торцах панели так, что продольные центральные части кулачка 3 и обоймы 2 расположены на одной горизонтальной оси шпунтовой панели с возможностью сопряжения кулачка 3 в полости обоймы 2 соседнего шпунта, позволяет монтировать из шпунтовых панелей единую грунтонепроницаемую стену с надежным соединением кулачков 3 в обоймах 2.

Выполнение шпунтовой панели с замком в виде листового профиля волнообразной в поперечном сечении формы одинаковой глубиной волны, причем форма волны панели выполнена периодической и может быть трапециевидной, волнообразной, прямоугольной и треугольной, позволяет в зависимости от типа почв и географического расположения выполняемых работ выбрать необходимую шпунтовую панель с замком и обеспечить надежную грунтонепроницаемую стену за счет надежного сопряжения кулачков 3 в обоймах 2.

Монтаж обоймы 2 и кулачка 3 с противоположных торцов панели с возможностью разъемного размещения кулачка 3 внутри обоймы 2 рядом располагаемой панели для чего внутренние форма и размеры обоймы соответствуют внешним размерам кулачка в поперечном сечении, позволяет обеспечить надежное замковое соединение внедряемых в почву панелей между собой.

Выполнение обоймы 2 в поперечном сечении в виде разомкнутого кольца, например, в виде круглой, прямоугольной, треугольной и т.д. формы, а также выполнение кулачка 3 с возможностью разъемного размещения внутри обоймы 2 рядом располагаемой панели и образования замкового соединения панелей между собой, для чего внутренние форма и размеры обоймы соответствуют внешним размерам кулачка в поперечном сечении, также позволяет в зависимости от типа почв и географического расположения выполняемых работ выбрать необходимую шпунтовую панель с замком и обеспечить надежную грунтонепроницаемую стену за счет надежного сопряжения кулачков 3 в обоймах 2.

Выполнение нижних краев волн профиля панели треугольной зигзагообразной формы с возможностью прорезания грунта при погружении панели в грунт, а угол заострения нижнего края панели не превышает угла трения почвы о материал шпунтовой панели, позволяет максимально исключить горизонтальное смещение шпунтовой панели при ее внедрении в почву специальной строительной техникой и обеспечить ее вертикальность при внедрении в почву, что обеспечивает надежность замкового соединения кулачка 3 и обоймы 2.

Выполнение нижних краев волн профиля панели в поперечном сечении заостренной формы позволяет максимально уменьшить сопротивление почвы при внедрении шпунтовых панелей в почву, что также влияет на надежность замкового соединения кулачка 3 и обоймы 4.

Выполнение нижнего торца кулачка 3 остроконечным позволяет не только обеспечить центрирование кулачка 3 в обойме 2 соседней шпунтовой панели и исключить повреждение кулачка 3 при сопряжении соседних шпунтовых панелей при их монтаже в почве, но и обеспечить продвижение кулачка 3 в полости обоймы 2 при попадании почвы в обойму 2. Это также влияет на надежность замкового соединения кулачка 3 и обоймы 2.

Наличие заостренной заглушки 4 на нижней части обоймы 2 позволяет исключить попадание почвы в полость обоймы 2, исключить принудительное вытеснение почвы из полости обоймой 2 кулачком 3 при их сопряжении в процессе монтажа шпунтовых панелей, и обеспечить надежное замковое соединение кулачка 3 в обойме 2.

Применение шпунтовой панели с замком обеспечивает минимальное сопротивление почвы при монтаже шпунтовых панелей, вертикальность соседних шпунтовых панелей и надежность замкового соединения монтируемых шпунтовых панелей и гарантирует дальнейшую надежность замкового соединения при эксплуатации, в частности, при растяжении или сжатии шпунтовых панелей.

Claims (3)

1. Шпунтовая панель с замком, выполненная в поперечном сечении волнообразного профиля, содержащая кулачок и обойму, отличающаяся тем, что шпунтовая панель с замком выполнена в виде листового волнового профиля периодической формы, края боковых торцов панели расположены на продольной оси симметрии профиля панели, при этом с одной стороны торца смонтирована обойма, выполненная в виде разомкнутого кольца в поперечном сечении, с противоположного торца панели по всей его длине смонтирован кулачок, выполненный с возможностью разъемного размещения внутри обоймы рядом располагаемой панели и образования замкового соединения панелей между собой, для чего внутренние форма и размеры обоймы соответствуют внешним размерам кулачка в поперечном сечении, нижний край панели выполнен зигзагообразной формы с возможностью образования заостренных фрагментов для прорезания грунта при погружении панели в грунт, при этом нижний торец кулачка также выполнен остроконечным, обойма смонтирована по длине панели до начала заостренной части нижнего края панели, а угол заострения нижнего края панели не превышает угла трения почвы о материал шпунтовой панели.

2. Шпунтовая панель с замком по п. 1, отличающаяся тем, что форма волны панели выполнена волнообразного, трапециевидного, прямоугольного или треугольного профиля.

3. Шпунтовая панель с замком по п. 1, отличающаяся тем, что разомкнутое кольцо в поперечном сечении выполнено круглой, прямоугольной или треугольной формы.