WO2006002947A1 - Sheet pile with a larssen lock - Google Patents

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Matthias Eger
Roland Krengel
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Hsp Hoesch Spundwand Und Profil Gmbh
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/02—Sheet piles or sheet pile bulkheads
    • E02D5/03—Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles
    • E02D5/04—Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles made of steel
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    • E02D5/04—Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles made of steel

Definitions

  • the invention relates to a sheet pile with provided at their longitudinal edges halves of a Larssensches, which is positively connected with similar sheet piles to a sheet pile wall, wherein the lock half has a lock chamber and the other half lock has a matching lock head.
  • Sheet piles which are positively connected via similar provided on their longitudinal edges locks with similar sheet piles to a sheet pile wall, have long been known. Spall planks with larssen locks have proven particularly useful. It's been around for around 100 years. Such sheet piles are used in hydraulic engineering and civil engineering to limit and reinforce embankments. But also in building such sheet piles are used, for example as an outer shell of buttresses.
  • the invention has for its object to provide a sheet pile, which can be both easily rammed into the ground, as well as in connection with adjacent sheet piles to a sheet pile wall ensures a permanent connection through her castle.
  • the sheet pile according to the invention is characterized by a variety of advantages due to the simple and material-saving measure of the outside material accumulation. So it has a higher resistance moment and an increased buckling stiffness. When driving into the ground, it is characterized by a high torsional rigidity. These properties also have a positive effect on the insertion of the lock head into the lock chamber.
  • the measure according to the invention results in an increase in the breaking strength of the lock, namely the lock chamber, and allows higher forces perpendicular to the sheet pile wall plane and to the longitudinal axis of the lock transfer. Also for the material flow during rolling, the flattening has a favorable effect. Finally, despite the external material accumulation, which leads to an increase in the cross section of the sheet pile, the forces required for the ramming reduced.
  • the outer contour of the flattened transition region merges tangentially into the leg of the sheet pile profile and the adjacent corner region of the lock chamber.
  • the central portion of the transition region may be slightly concave to even.
  • the flute-forming, angled transitional area of the projection and subsequent leg of the sheet pile profile can be flattened by material accumulation on the outside.
  • the outer contour of the flattened transition region in the outer groove of the approach tangentially in the leg of the sheet pile profile and in the free end of the approach over.
  • the free leg of the lock chamber is reinforced by an external material accumulation to form a corner.
  • Figure 2 shows an enlarged section of the Larssentsches the sheet pile wall of Figure 1 in axial plan view
  • the sheet piling consists of several similar hot-rolled sheet piles 1,2,3, each having a Z-shaped sheet pile profile.
  • Other sheet pile profiles such as U-profiles, however, are conceivable.
  • Characteristic of such sheet piles is that at the edges of the actual sheet pile profile consisting of legs 1a, 1b, 2a, 3a and flanges 1c, the halves of a lock, e.g. so-called Larssenschlösser 4,5, are formed, which engage positively in the installed state.
  • the lock half 7 of the adjacent sheet pile 3 has a substantially in Cross-section triangular lock head 7a, which sits in a substantially positive fit in the lock chamber 6a.
  • this groove 6c is flattened by an accumulation of material 6e.
  • the outer contour 6f of this flattened transition region merges tangentially at both edges into the outer contour of the web 1b or the adjacent corner of the lock half 6, where transition radii 6g, 6h are formed.
  • the outer contour 6f of the central portion of the transition region may be flat or formed as a weak groove.
  • the thus reinforced region of the groove 6c is supported with its outer contour 6f opposite flat side 6h on a correspondingly flat side trained 7b of the lock head 7a.
  • an improved positive engagement is also realized in that the free leg 6i of a lock half 6 is reinforced by an accumulation of material 6k to form a corner.
  • the free leg 6i acts on the leg 3a of the adjacent sheet pile 3 arranged strip-shaped projection 7c together.
  • this second lock half 7 is reinforced according to the first half of the lock 6.
  • an existing between the neck 7c and the adjacent leg groove 7d is flattened by an accumulation of material 7f.
  • Its outer contour 7g merges tangentially at its two edges into the outer contour of the web 3a and the free end of the neck 7e, where transition radii 7i, 7h are formed.
  • the middle portion of the flattened transition region may be flat or slightly concave.

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Abstract

The invention relates to a sheet pile (1) with halves (6, 7) of a Larssen lock (4, 5), which are provided on the longitudinal edges of the sheet piling. The inventive sheet pile can be positively joined to sheet piles of the same kind to form a sheet wall. In order to increase rigidity with regard to buckling and deforming and to improve the positive engagement of the lock even when subjected to tensile stress, the invention provides that the angled transition area, which forms a groove (6c), between the lock chamber (6a) and the adjacent limb (1b) of the sheet pile profile is flattened by an outer material accumulation (6e).

Description

Spundbohle mit Larssenschloss Sheet pile with Larssenschloss
Die Erfindung betrifft eine Spundbohle mit an ihren Längsrändern vorgesehenen Hälften eines Larssenschlosses, die mit gleichartigen Spundbohlen formschlüssig zu einer Spundwand verbindbar ist, wobei die eine Schlosshälfte eine Schlosskammer und die andere Schlosshälfte einen darin passenden Schlosskopf aufweist.The invention relates to a sheet pile with provided at their longitudinal edges halves of a Larssenschlosses, which is positively connected with similar sheet piles to a sheet pile wall, wherein the lock half has a lock chamber and the other half lock has a matching lock head.
Spundbohlen, die über an ihren Längsrändern vorgesehene Schlösser mit gleichartigen Spundbohlen formschlüssig zu einer Spundwand verbindbar sind, sind seit langem bekannt. Besonders bewährt haben sich Spundbohlen mit Larssenschlössern. Sie gibt es seit rund 100 Jahren. Eingesetzt werden solche Spundbohlen im Wasserbau und Tiefbau zur Begrenzung und Aussteifung von Böschungen. Aber auch im Hochbau werden solche Spundbohlen eingesetzt, beispielsweise als äußere Schale von Stützpfeilern.Sheet piles, which are positively connected via similar provided on their longitudinal edges locks with similar sheet piles to a sheet pile wall, have long been known. Spall planks with larssen locks have proven particularly useful. It's been around for around 100 years. Such sheet piles are used in hydraulic engineering and civil engineering to limit and reinforce embankments. But also in building such sheet piles are used, for example as an outer shell of buttresses.
In der Praxis kann es beim Einrammen von Spundbohlen, bei denen die beiden Hälften des Larssenschlosses, die eine Schlosskammer und einen Schlosskopf aufweisen, ineinander gesteckt werden, insbesondere bei schwierigen Bodenverhältnissen, Probleme geben. Kommt es zu einer Torsion (Verwinden) einer Spundbohle, dann ist es schwierig, die beiden Spundbohlen über das Schloss miteinander zu verbinden, weil die beiden Schlosshälften verklemmen. Aber auch im eingebauten Zustand kann es Probleme geben, wenn auf die Spundbohle Zugkräfte quer zur Längsrichtung der Spundbohlen im wesentlichen in der Ebene der Spundwand wirken. Dann kann es zum Aufweiten der die Schlosskammer aufweisenden Schlosshälfte mit der Folge kommen, dass die formschlüssige Verbindung benachbarter Spundbohlen sich löst.In practice, when driving in sheet piles, in which the two halves of the Larssenschlosses, which have a lock chamber and a lock head, are inserted into each other, especially in difficult ground conditions, problems. If there is a torsion (twisting) of a sheet pile, then it is difficult to connect the two sheet piles on the castle with each other, because the two lock halves jam. But even when installed it can Problems arise when acting on the sheet pile tensile forces transverse to the longitudinal direction of the sheet piles substantially in the plane of the sheet pile wall. Then it can lead to the expansion of the castle chamber having lock half with the result that the positive connection of adjacent sheet piles dissolves.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spundbohle zu schaffen, die sich sowohl leicht in den Boden einrammen läßt, als auch in Verbindung mit benachbarten Spundbohlen zu einer Spundwand eine dauerhafte Verbindung über ihr Schloss gewährleistet.The invention has for its object to provide a sheet pile, which can be both easily rammed into the ground, as well as in connection with adjacent sheet piles to a sheet pile wall ensures a permanent connection through her castle.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Spundbohle der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der eine Hohlkehle bildende, abgewinkelte Übergangsbereich von Schlosskammer und anschließendem Schenkel des Spundbohlenprofils durch eine außenseitige Materialanhäufung abgeflacht ist.This object is achieved in a sheet pile of the type mentioned fact that the forming a groove, angled transition region of lock chamber and subsequent leg of the sheet pile profile is flattened by an outside material accumulation.
Die erfindungsgemäße Spundbohle zeichnet sich aufgrund der einfachen und materialsparenden Maßnahme der außenseitigen Materialanhäufung durch eine Vielzahl von Vorteilen aus. So hat sie ein höheres Widerstandsmoment und eine erhöhte Knicksteifigkeit. Beim Einrammen in den Boden zeichnet sie sich durch eine hohe Verdrehsteifigkeit aus. Diese Eigenschaften wirken sich auch positiv für das Einführen des Schlosskopfes in die Schlosskammer aus. Im eingebauten Zustand wirkt sich die erfindungsgemäße Maßnahme in einer Erhöhung der Bruchfestigkeit des Schlosses, und zwar der Schlosskammer, aus und erlaubt es, höhere Kräfte senkrecht zur Spundwandebene und zur Längsachse des Schlosses zu übertragen. Auch für den Materialfluß beim Walzen wirkt sich die Abflachung günstig aus. Schließlich werden trotz der außenseitigen Materialanhäufung, die zur einer Vergrößerung des Querschnittes der Spundbohle führt, die für das Einrammen nötigen Kräfte vermindert.The sheet pile according to the invention is characterized by a variety of advantages due to the simple and material-saving measure of the outside material accumulation. So it has a higher resistance moment and an increased buckling stiffness. When driving into the ground, it is characterized by a high torsional rigidity. These properties also have a positive effect on the insertion of the lock head into the lock chamber. When installed, the measure according to the invention results in an increase in the breaking strength of the lock, namely the lock chamber, and allows higher forces perpendicular to the sheet pile wall plane and to the longitudinal axis of the lock transfer. Also for the material flow during rolling, the flattening has a favorable effect. Finally, despite the external material accumulation, which leads to an increase in the cross section of the sheet pile, the forces required for the ramming reduced.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung geht die Außenkontur des abgeflachten Übergangsbereichs tangential in den Schenkel des Spundbohlenprofils und den benachbarten Eckbereich der Schlosskammer über. Dabei kann der mittlere Abschnitt des Übergangsbereichs leicht konkav bis eben sein.According to one embodiment of the invention, the outer contour of the flattened transition region merges tangentially into the leg of the sheet pile profile and the adjacent corner region of the lock chamber. In this case, the central portion of the transition region may be slightly concave to even.
In entsprechender Weise kann bei einer Spundbohle, bei der auf dem den Schlosskopf tragenden Schenkel ein leistenförmiger Ansatz dem Schlosskopf gegenüberliegend angeordnet ist, der eine Hohlkehle bildende, abgewinkelte Übergangsbereich von Ansatz und anschließendem Schenkel des Spundbohlenprofils durch eine außenseitige Materialanhäufung abgeflacht sein. Diese den Merkmalen an der Außenseite der Schlosskammer entsprechenden Merkmale verbessern noch einmal die vorgenannten Vorteile.Correspondingly, in the case of a sheet pile in which a strip-shaped projection opposite the lock head is arranged on the leg bearing the lock head, the flute-forming, angled transitional area of the projection and subsequent leg of the sheet pile profile can be flattened by material accumulation on the outside. These features corresponding to the features on the outside of the lock chamber improve once again the aforementioned advantages.
Vorzugsweises geht die Außenkontur des abgeflachten Übergangsbereichs in der außenseitigen Hohlkehle des Ansatzes tangential in den Schenkel des Spundbohlenprofils und in das freie Ende des Ansatzes über.Preferably, the outer contour of the flattened transition region in the outer groove of the approach tangentially in the leg of the sheet pile profile and in the free end of the approach over.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass auch der freie Schenkel der Schlosskammer durch eine außenseitige Materialanhäufung unter Ausbildung einer Ecke verstärkt ist. Mit dieser Ausgestaltung werden die vorgenannten Eigenschaften, und zwar vor allem das Widerstandsmoment, die Verdrehsteifigkeit und die Knicksteifigkeit weiter verbessert.According to a further embodiment of the invention, it is provided that the free leg of the lock chamber is reinforced by an external material accumulation to form a corner. With this embodiment, the aforementioned properties, and especially the Resistance torque, the torsional rigidity and the buckling resistance further improved.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Im einzelnen zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. In detail show:
Figur 1 miteinander über Larssenschlösser verbundene Spundbohlen der Spundwand in axialer AufsichtFigure 1 with each other connected via Larssenschlösser sheet piles of the sheet pile wall in axial plan view
Figur 2 einen vergrößertem Ausschnitt des Larssenschlosses der Spundwand gemäß Figur 1 in axialer AufsichtFigure 2 shows an enlarged section of the Larssenschlosses the sheet pile wall of Figure 1 in axial plan view
undand
Figur 3 das Larssenschloss gemäß Figur 2 vor dem Zusammensetzen.3 shows the Larssenschloss according to Figure 2 prior to assembly.
Die Spundwand besteht aus mehreren gleichartigen warmgewalzten Spundbohlen 1,2,3, die jeweils ein Z-förmiges Spundbohlenprofil haben. Andere Spundbohlenprofile, wie U- Profile, sind allerdings denkbar. Charakteristisch für solche Spundbohlen ist, dass an den Rändern des eigentlichen Spundbohlenprofils, das aus Schenkeln Ia, Ib, 2a, 3a und Flanschen Ic besteht, die Hälften eines Schlosses, z.B. sogenannte Larssenschlösser 4,5, ausgebildet sind, die im eingebauten Zustand formschlüssig ineinandergreifen.The sheet piling consists of several similar hot-rolled sheet piles 1,2,3, each having a Z-shaped sheet pile profile. Other sheet pile profiles, such as U-profiles, however, are conceivable. Characteristic of such sheet piles is that at the edges of the actual sheet pile profile consisting of legs 1a, 1b, 2a, 3a and flanges 1c, the halves of a lock, e.g. so-called Larssenschlösser 4,5, are formed, which engage positively in the installed state.
Während die eine Schlosshälfte 6 eine im Profil im wesentlichen dreieckförmige, unten und oben und seitlich offene Schlosskammer βa aufweist, weist die Schlosshälfte 7 der benachbarten Spundbohle 3 einen im wesentlichen im Querschnitt dreieckförmigen Schlosskopf 7a auf, der im wesentlichen formschlüssig in der Schlosskammer 6a sitzt. Während bei herkömmlichen Larssenschlössern die Schlosshälfte 6 mit ihrem am Schenkel Ib angeschlossenen Teilstück eine Hohlkehle 6c bildet, ist bei der Erfindung diese Hohlkehle 6c durch eine Materialanhäufung 6e abgeflacht. Die Außenkontur 6f dieses abgeflachten Übergangsbereichs geht an beiden Rändern tangential in die Außenkontur des Steges Ib beziehungsweise der benachbarten Ecke der Schlosshälfte 6 über, wo Übergangsradien 6g, 6h ausgebildet sind. Die Außenkontur 6f des mittleren Abschnitts des Übergangsbereichs kann eben oder als schwache Hohlkehle ausgebildet sein. Der so verstärkte Bereich der Hohlkehle 6c stützt sich mit seiner der Außenkontur 6f gegenüberliegenden flachen Seite 6h an einer entsprechend flach ausgebildeten Seite 7b des Schlosskopfes 7a ab.While one half of the lock 6 has a substantially triangular in profile, down and up and laterally open lock chamber βa, the lock half 7 of the adjacent sheet pile 3 has a substantially in Cross-section triangular lock head 7a, which sits in a substantially positive fit in the lock chamber 6a. While in conventional Larssenschlössern the lock half 6 forms a groove 6c with its part connected to the leg Ib, in the invention, this groove 6c is flattened by an accumulation of material 6e. The outer contour 6f of this flattened transition region merges tangentially at both edges into the outer contour of the web 1b or the adjacent corner of the lock half 6, where transition radii 6g, 6h are formed. The outer contour 6f of the central portion of the transition region may be flat or formed as a weak groove. The thus reinforced region of the groove 6c is supported with its outer contour 6f opposite flat side 6h on a correspondingly flat side trained 7b of the lock head 7a.
Durch die Materialanhäufung βe in der Hohlkehle 6c wird verhindert, dass bei einer vom Larssenschloss weggerichteten Zugbelastung sich der außen liegende Schlossbereich aufweitet und dadurch die vorgenannte Abstützung und damit auch der besondere Formschluß im Bereich der flachen Seiten βh,7b verlorengeht.Due to the accumulation of material βe in the groove 6c, the outer lock area is prevented from expanding when the tensile load is directed away from the Larssen lock and thus the abovementioned support and thus also the special positive locking in the area of the flat sides βh, 7b are lost.
Auf der anderen Seite ist ebenfalls ein verbesserter Formschluß dadurch verwirklicht, dass der freie Schenkel 6i der einen Schlosshälfte 6 durch eine Materialanhäufung 6k unter Ausbildung einer Ecke verstärkt ist. Mit dem so ausgestalteten freien Schenkel 6i wirkt ein auf den Schenkel 3a der benachbarten Spundbohle 3 angeordneter leistenförmiger Ansatz 7c zusammen. Auch in diesem Fall ist die Formgebung so getroffen, dass die flache Außenseite 61 des freien Schenkels βi unter Berücksichtigung der Materialanhäufung 6k flach an der ebenfalls flach ausgebildeten gegenüberliegenden Seite der Leiste 7c anliegt, so dass zwischen dem freien Schenkel 6i und dem Kopf 7a und dem Ansatz 7c eine dem Formschluß zwischen dem Kopf 7a und der Schlosskammer 6a vergleichbare Situation bezüglich der formschlüssigen Verbindung entsteht.On the other hand, an improved positive engagement is also realized in that the free leg 6i of a lock half 6 is reinforced by an accumulation of material 6k to form a corner. With the thus configured free leg 6i acts on the leg 3a of the adjacent sheet pile 3 arranged strip-shaped projection 7c together. Also in this case is the shape such that the flat outer side 61 of the free leg βi, taking into account the accumulation of material 6k flat against the flat also formed opposite side of the bar 7c, so that between the free leg 6i and the head 7a and the neck 7c a positive engagement between the head 7a and the lock chamber 6a comparable situation arises with respect to the positive connection.
Darüber hinaus ist auch diese zweite Schlosshälfte 7 entsprechend der ersten Schlosshälfte 6 verstärkt. So ist eine zwischen dem Ansatz 7c und dem angrenzenden Schenkel vorhandene Hohlkehle 7d durch eine Materialanhäufung 7f abgeflacht. Ihre Außenkontur 7g geht an ihren beiden Rändern tangential in die Außenkontur des Steges 3a und des freien Endes des Ansatzes 7e über, wo Übergangsradien 7i,7h ausgebildet sind. Der mittlere Abschnitt des abgeflachten Übergangsbereichs kann eben oder leicht konkav ausgebildet sein. In addition, this second lock half 7 is reinforced according to the first half of the lock 6. Thus, an existing between the neck 7c and the adjacent leg groove 7d is flattened by an accumulation of material 7f. Its outer contour 7g merges tangentially at its two edges into the outer contour of the web 3a and the free end of the neck 7e, where transition radii 7i, 7h are formed. The middle portion of the flattened transition region may be flat or slightly concave.

Claims

KN/be 040624WO 30. Juni 2005P A T E N T A N S P R Ü C H E KN / be 040624WO 30 June 2005P ATENTANSPR Ü CHE
1. Spundbohle (1) mit an ihren Längsrändern vorgesehenen Hälften (6,7) eines Larssenschlosses (4,5), die mit gleichartigen Spundbohlen (2,3) formschlüssig zu einer Spundwand verbindbar ist, wobei die eine Schlosshälfte1. Sheet pile (1) with provided at their longitudinal edges halves (6,7) of a Larssenschlosses (4,5), which is positively connected to similar sheet piles (2,3) to a sheet pile wall, wherein the lock half
(6) eine Schlosskammer (6a) und die andere Schlosshälfte(6) a lock chamber (6a) and the other lock half
(7) einen darin passenden Schlosskopf (7a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Hohlkehle (6c) bildende, abgewinkelte Übergangsbereich von Schlosskammer (6a) und anschließendem Schenkel (Ib) des Spundbohlenprofils durch eine außenseitige Materialanhäufung (βe) abgeflacht ist.(7) has a matching lock head (7a), characterized in that the angled groove (6c) forming, angled transition region of lock chamber (6a) and subsequent leg (Ib) of the sheet pile profile is flattened by an outside material accumulation (βe).
2. Spundbohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (6f) des abgeflachten Übergangsbereichs tangential in den Schenkel (Ib) des Spundbohlenprofils und in den benachbarten Eckbereich der Schlosskammer (6a) übergeht.2. Sheet pile according to claim 1, characterized in that the outer contour (6f) of the flattened transition region merges tangentially into the leg (Ib) of the sheet pile profile and into the adjacent corner region of the lock chamber (6a).
3. Spundbohle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem den Schlosskopf (7a) tragenden Schenkel (3a) ein leistenförmiger Ansatz (7c) dem Schlosskopf (7a) gegenüberliegend angeordnet ist, wobei der eine Hohlkehle (7d) bildende, abgewinkelte Übergangsbereich von Ansatz (6a) und anschließendem Schenkel (3a) des Spundbohlenprofils durch eine außenseitige Materialanhäufung (7g) abgeflacht ist. 3. Sheet pile according to claim 1 or 2, characterized in that on the lock head (7 a) supporting legs (3 a) a strip-shaped projection (7 c) the lock head (7 a) is arranged opposite, wherein the one groove (7 d) forming, angled Transition region of the approach (6a) and subsequent leg (3a) of the sheet pile profile is flattened by an external material accumulation (7g).
4. Spundbohle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (7g) des abgeflachten Übergangsbereichs in der außenseitigen Hohlkehle (7d) des Ansatzes (7c) tangential in den Schenkel (3a) des Spundbohlenprofils und in das freie Ende des Ansatzes (7c) übergeht.4. sheet pile according to claim 3, characterized in that the outer contour (7g) of the flattened transition region in the outer side groove (7d) of the projection (7c) tangentially in the leg (3a) of the sheet pile profile and in the free end of the projection (7c) passes.
5. Spundbohle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Schenkel (βi) der Schlosskammer (βa) durch eine außenseitige Materialanhäufung (6k) unter Ausbildung einer Ecke verstärkt ist. 5. sheet pile according to one of claims 1 to 4, characterized in that the free leg (βi) of the lock chamber (βa) by an outside material accumulation (6k) is reinforced to form a corner.
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