EA012510B1

EA012510B1 - Соединительный элемент для шпунтовых свай

Info

Publication number: EA012510B1
Application number: EA200701188A
Authority: EA
Inventors: Георг Валль
Original assignee: Пайлпро Ллк
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2009-10-30
Also published as: DE202004018659U1; DE502005009209D1; EP1825068B1; ATE460537T1; CA2588945A1; EP1825068A1; WO2006058761A1; US7390145B2; US20070003379A1; CN101111645A; CN101111645B; EA200701188A1; BRPI0518083A

Abstract

Изобретение относится к соединительному элементу для шпунтовых свай, содержащему центральный участок (14) и два отходящих от него крючковидных участка (16; 18), которые вместе образуют клешневидный участок (12) с С-образным сечением, при этом концы крючковидных участков (16; 18) обращены друг к другу и определяют открытый зев (20), а центральные линии (26, 28) концов крючковидных участков (16; 18) пересекаются снаружи открытого зева (20) и от клешневидного участка (12) отходит по меньшей мере один соединительный участок (30), который включает в себя прямой участок-шейку (32) и участок-головку (34) с овальным сечением, при этом большая ось (38) участка-головки (34) с овальным сечением перпендикулярна продольной оси участка-шейки (32) и ширина участка-головки (34; 90) вдоль большой оси (38) соответствует двух-трехкратной толщине участка-шейки (32) и при этом наибольшая ширина внутреннего контура С-образного клешневидного участка (12) соответствует от 2,9 до 3,75 толщины участка-шейки (32).

Description

Изобретение относится к соединительному элементу для шпунтовых свай согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Соединительные элементы этого типа используются для соединения шпунтовых свай, которые затем образуют шпунтовую стенку. Такие соединительные элементы часто используются для соединения крепежных элементов на каждом краю двух шпунтовых стенок под некоторым углом. Примеры таких крепежных элементов очевидны из опубликованной заявки ΌΕ-Ά1-3 907348 на патент Германии. Описанные в этой публикации соединительные элементы служат для присоединения к так называемым шпунтовым сваям системы Ларсена или шпунтовым сваям, относящимся к типу с клешневидной частью и головкой.

Когда шпунтовые сваи и их соединительные элементы забиваются в отведенное им место, между этими деталями возникают высокие усилия растяжения и сдвига, которые могут быть настолько велики, что шпунтовые сваи и их соединительные элементы выходят из зацепления. Это может ослабить общую прочность шпунтовой стенки. Кроме того, в этих местах шпунтовая свая более не является водонепроницаемой.

В публикациях И8 2002/0102131 и ΌΕ 20319175 раскрываются соединительные элементы, снабженные соединительным участком и клешневидным участком, смещенным по отношению к соединительному участку. В этих публикациях выражается только общая идея того, как можно соединять шпунтовые сваи. Однако в обоих документах не представлено техническое решение в отношении того, каким образом, в частности, должны соизмеряться соединительный участок и клешневидный участок с тем, чтобы, с одной стороны, обеспечить достаточную прочность, а с другой стороны, достаточный диапазон поворота шпунтовой сваи, связанной с соединительным элементом.

Задача настоящего изобретения заключается в создании соединительного элемента для шпунтовых свай, который является простым в изготовлении, и посредством которого воспринимаются значительные усилия при забивании соединительных элементов и шпунтовых свай. Кроме того, такой соединительный элемент должен обладать техническими свойствами, благодаря которым предотвращается его разрушение и обеспечивается достаточный диапазон поворота.

Эта задача решается согласно изобретению посредством соединительного элемента с признаками п.1 формулы изобретения.

Оказалось, что при определенном соотношении ширины участка-головки и наибольшей ширины внутреннего контура клешнеобразного участка соединительный элемент согласно настоящему изобретению, с одной стороны, выдерживает высокие усилия на растяжение и изгиб, а с другой стороны, обеспечивает поворот на крючке шпунтовой сваи в пределах широкого диапазона без риска отсоединения шпунтовой сваи от соединительного элемента.

Соединительный элемент согласно настоящему изобретению включает в себя центральный участок и два отходящих от него крючковидных участка, которые вместе образуют клешневидный участок с С-образным сечением. Концы крючковидных участков обращены друг к другу и своими концами определяют открытый зев. Помимо этого, продолженные центральные линии концов крючковидных участков пересекаются снаружи открытого зева. От клешневидного участка отходит по меньшей мере один соединительный участок, который имеет прямой участок-шейку и участок-головку, овальную в сечении, при этом основная ось овального участка-головки перпендикулярна продольной оси участка-шейки.

Следует для ясности отметить, что направления центральных линий, основной оси, различных продольных осей и оси симметрии, описанных в данном документе, следует рассматривать в плоскости сечения, перпендикулярной продольному направлению соответствующих показанных и описанных соединительных элементов.

Соединительный элемент согласно настоящему изобретению служит, главным образом, для соединения шпунтовых свай с замковыми соединениями шар-гнездо. По этой причине клешневидный участок служит для того, чтобы принимать в себя шаровую замковую деталь, тогда как гнездовая замковая деталь шпунтовой сваи вводится в зацепление с участком-головкой соединительного элемента.

С другой стороны, конфигурация клешневидного участка согласно изобретению упрощает ввод шпунтовой сваи ее шаровой замковой деталью в клешневидный участок, поскольку зев клешневидного участка увеличен за счет продвижения согласно изобретению двух крючковидных участков по направлению друг к другу, благодаря чему центральные линии пересекают друг друга снаружи зева клешневидного участка. Кроме того, предотвращается выход из зацепления шаровой замковой детали из клешневидного участка при забивании благодаря конфигурации, предлагаемой в настоящем изобретении. Это возможно, поскольку крючковидные участки в значительной мере охватывают шаровую замковую деталь шпунтовой сваи, введенную в клешневидный участок, не препятствуя при этом компенсационным перемещениям шаровой замковой детали и клешневидного участка в отношении друг друга. Одновременно крючковидные участки могут выдерживать высокие усилия, возникающие при забивке, и передавать их центральному участку.

Шпунтовые сваи подлежат соединению одна с другой, благодаря чему клешневидный участок и соединительные участки компенсируют любое корректирующее движение шпунтовых свай в отношении друг друга.

- 1 012510

В альтернативном варианте осуществления соединительного элемента согласно изобретению предусмотрены два С-образных клешневидных участка и соединительный участок, что делает возможным соединение трех шпунтовых свай друг с другом. В этом варианте осуществления центральный участок первого С-образного клешневидного участка образует, по меньшей мере, частично один из двух крючковидных участков второго С-образного клешневидного участка. Предпочтительно, чтобы второй С-образный клешневидный участок был образован на соединительном элементе таким образом, чтобы ось симметрии второго клешневидного участка простиралась, по меньшей мере, приблизительно перпендикулярно оси симметрии первого клешневидного участка, создавая возможность соединения шпунтовых свай, которые выступают в основном перпендикулярно друг другу.

Предпочтительно, чтобы внутренние и внешние контуры сечения соединительного элемента согласно изобретению были в области клешневидного участка или клешневидных участков и соединительного участка или соединительных участков образованы последовательностью дуг окружностей.

Ниже изобретение будет описано более подробно с использованием трех примеров вариантов реализации со ссылкой на прилагаемые фигуры, на которых фиг. 1 - вид спереди торца первого предпочтительного варианта осуществления соединительного элемента согласно изобретению с С-образным клешневидным участком и соединительным участком;

фиг. 2 - вид спереди торца первой модификации соединительного элемента, показанного на фиг. 1, при котором соединительный участок, противолежащий С-образному клешневидному участку, простирается под некоторым углом по отношению к клешневидному участку;

фиг. 3 - вид спереди торца второй модификации соединительного элемента, показанного на фиг. 1, при котором соединительный участок, противолежащий С-образному клешневидному участку, имеет угол;

фиг. 4 - вид спереди торца второго предпочтительного варианта осуществления соединительного элемента согласно изобретению с С-образным клешневидным участком и двумя выступающими соединительными участками и фиг. 5 - вид спереди торца третьего предпочтительного варианта осуществления соединительного элемента согласно изобретению, имеющего два С-образных клешневидных участка, простирающихся перпендикулярно друг другу, и соединительный участок, выступающий из них.

Фиг. 1 показывает вид спереди торца первого варианта осуществления соединительного элемента 10 согласно изобретению. Соединительный элемент 10 имеет, по существу, постоянный профиль сечения по своей длине и имеет длину, соответствующую длине шпунтовых свай, с которыми он должен соединяться.

Соединительный элемент 10 включает в себя клешневидный участок 12 с С-образным сечением, который состоит из центрального участка 14 и двух крючковидньгх участков 16 и 18. Центральный участок 14 переходит в крючковидные участки 16 и 18, образуя С-образный клешневидный участок 12. Концы крючковидньгх участков 16 и 18 обращены друг к другу и определяют открытый зев 20.

Центральный участок 14 и крючковидные участки 16 и 18 имеют, по существу, одну и ту же толщину и простираются по направлению друг к другу таким образом, что С-образный клешневидный участок 12 имеет в сечении приблизительно овальную внутреннюю часть 22.

Сечение клешневидного участка 12 зеркально симметрично относительно оси симметрии 24, проходящей через среднюю точку открытого зева 20 и центра центрального участка 14. Если продолжить центральные линии 26 и 28 крючковидных участков 16 и 18, то эти центральные линии 26 и 28 пересекут ось симметрии 24 клешневидного участка 12 в точке 8 снаружи открытого зева 20. Расстояние до точки 8 пересечения соответствует приблизительно от половины до полуторократной толщины крючковидных участков 16 и 18 или центрального участка 14.

Кроме того, соединительный элемент 10 согласно фиг. 1 включает в себя соединительный участок 30, который сформирован как продолжение центрального участка 14 клешневидного участка 12. Соединительный участок 30 имеет прямой участок-шейку 32, равно как и примыкающий к нему участок-головку 34. Участок-шейка 32 имеет длину вдоль своей продольной оси 36, составляющую приблизительно от однократной до двукратной толщины центрального участка 14. Участок-головка 34 имеет овальное сечение, при этом основная ось 38 овала простирается перпендикулярно продольной оси 36 участка-шейки 32. Ширина овала вдоль основной оси 38 соответствует приблизительно двух-, трехкратной толщине участка-шейки 32.

Фиг. 2 показывает вид спереди торца модификации соединительного элемента 10, показанного на фиг. 1. При этой модификации 40 соединительный участок 42 (с продольной осью 44 его участка-шейки 32) простирается под углом α, составляющим приблизительно 45°, к продольной оси 48 центрального участка 50. Это позволяет соединить шпунтовые сваи под заданным углом, который в настоящем случае составляет 45°.

Фиг. 3 показывает вид спереди торца второй модификации соединительного элемента 10, показанного на фиг. 1. При этой модификации соединительный участок 62 переходит в центральный участок 66 С-образного клешневидного участка 68 через промежуточный участок 64. В этом случае продольная ось

- 2 012510 участка-шейки 72 соединительного участка 62 простирается под углом β, составляющим примерно 90+45°, по отношению к продольной оси 74 промежуточного участка 64. Промежуточный участок 64 позволяет сочленить две шпунтовые сваи вместе под острым углом.

Фиг. 4 показывает вид спереди торца второго варианта осуществления изобретения; а именно измененный соединительный элемент 80, который, как и в случае первого варианта модификации, приведенного на фиг. 1, включает в себя С-образный клешневидный участок 82 и первый соединительный участок 84. Размеры этих компонентов соответствуют размерам компонентов соединительного элемента 10, показанного на фиг. 1.

В дополнение к этому соединительный элемент 80 снабжен вторым соединительным участком 86, который спроектирован аналогично первому соединительному участку 84 и включает в себя участокшейку 88 и участок-головку 90. Размеры этого второго соединительного участка 86 соответствуют размерам соответствующего первого соединительного участка 84. Второй соединительный участок 86 расположен на стороне клешневидного участка 82, лежащей напротив открытого зева 92, и перпендикулярен первому соединительному участку 84.

Фиг. 5 показывает вид спереди торца третьего варианта осуществления соединительного элемента 100 согласно изобретению. Подобно соединительному элементу 10, показанному на фиг. 1, соединительный элемент 100 имеет С-образный клешневидный участок 102 и соединительный участок 104. Однако центральный участок 106 клешневидного участка 102 одновременно образует один из крючковидных участков 108 и 110 второго С-образного клешневидного участка 112.

Второй С-образный клешневидный участок 112 спроектирован идентичным образом и имеет идентичные размеры с первым С-образным клешневидным участком 102, но его ось симметрии 114 простирается перпендикулярно оси симметрии первого С-образного клешневидного участка 102.

Как показано на фиг. 1-5, форма сечения всех соединительных элементов 10, 40, 60, 80 и 100 в области клешневидных участков 12, 68, 82, 102 и 112 и соединительных участков 30, 42, 62, 84, 86 и 104 образована последовательностью сегментов дуг окружностей переменных радиусов. Внутренний контур клешневидных участков 12, 68, 82, 102 и 112 в зонах, обращенных к центральным участкам 14, 50, 66 и 106, выполнен со сравнительно большим радиусом, например 20 мм, и к каждому из этих участков примыкает дуга окружности с меньшим радиусом, например 8 мм, которая определяет крючковидные участки 16, 18, 108 и 110. Внешний контур крючковидных участков 16, 18, 108 и 110 простирается, по существу, параллельно ему, в силу чего эти участки имеют толщину примерно 10 мм.

Для соединительных элементов 10 и 80, показанных, соответственно, на фиг. 1 и 4, к внешнему контуру крючковидного участка 16, который переходит в участок-шейку 32 или 88, примыкает дуга окружности со сравнительно малым радиусом, например 8 мм. Дуга окружности, определяющая верхнюю часть участка-головки 34 или 90, имеет, в свою очередь, сравнительно большой радиус, например 16 мм. Другие дуги окружностей выбираются таким образом, чтобы в результате получались плавные сопряжения.

Соединительные элементы 10, 40, 60, 80 и 100 показаны на фиг. 1-5 в масштабе приблизительно 1,5:1, так что высота соединительных элементов 10, 40, 60, 80 и 100 составляет примерно 75 мм. Наибольшая ширина внутреннего контура клешневидных участков 12, 68, 82, 102 и 112 составляет примерно от 28 до 30 мм, а зев составляет примерно 15 мм. Наибольшая ширина участков-головок 34 и 90 в направлении основной оси 38 составляет примерно 24 мм.

Конечно, возможны отклонения от этих размеров. Например, сечение внутреннего контура клешневидных участков 12, 68, 82, 102 и 112 может оказаться более крупным.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Соединительный элемент для шпунтовых свай, содержащий центральный участок (14; 50; 66; 106) и два отходящих от него крючковидных участка (16; 18; 108; 110), которые вместе образуют клешневидный участок (12; 68; 82; 102, 112) с С-образным сечением, при этом концы крючковидных участков (16; 18; 108; 110) обращены друг к другу и определяют открытый зев (20), а центральные линии (26, 28) концов крючковидных участков (16; 18; 108; 110) пересекаются снаружи открытого зева (20), и при этом от клешневидного участка (12; 68; 82; 102, 112) отходит по меньшей мере один соединительный участок (30; 42; 62; 84; 86; 104), который включает в себя прямой участок-шейку (32; 46; 72; 88) и участок-головку (34; 90) с овальным сечением, большая ось (38) участка-головки (34; 90) с овальным сечением перпендикулярна продольной оси участка-шейки (32; 46; 72; 88), ширина участка-головки (34; 90) вдоль большой оси (38) соответствует двух-, трехкратной толщины участка-шейки (32; 46; 72; 88), а наибольшая ширина внутреннего контура С-образного клешневидного участка (12; 68; 82; 102, 112) соответствует от 2,9 до 3,75 толщины участка-шейки (32; 46; 72; 88).
2. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что продольная ось (36) участка-шейки (32; 88) соединительного участка (30; 86) располагается соосно продольной оси (48) центральной части (14; 50) клешневидного участка (12; 82).

- 3 012510
3. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что продольная ось (44) участка-шейки (46) соединительного участка (42) простирается под углом (α) к продольной оси (48) центральной части (50) таким образом, что участок-головка обращена в другую сторону от открытого зева С-образного клешневидного участка.
4. Соединительный элемент по п.3, отличающийся тем, что угол (α), под которым продольная ось (44) участка-шейки (46) наклонена к продольной оси (48) центрально 1 части (50) составляет от 30 до 60°, предпочтительно 45°.
5. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что соединительный участок (62) образован промежуточным участком (64), который переходит в центральный участок (66) С-образного клешневидного участка (68), при этом продольная ось (74) промежуточного участка (64) простирается параллельно продольной оси центрального участка (66), при этом продольная ось (70) участка-шейки (72) соединительного участка (62) простирается под заданным углом (β) к продольной оси (74) промежуточного участка (64) и при этом участок-головка направлен в том же самом направлении, что и С-образный клешневидный участок (68).
6. Соединительный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что соединительный участок (86) находится на противоположной стороне центрального участка напротив открытого зева (92) клешневидного участка (82).
7. Соединительный элемент по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что ширина открытого зева (20) составляет примерно половину наибольшей ширины внутреннего контура клешневидного участка (12; 68; 82; 102; 112).
8. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что центральный участок (106) переходит в один из двух крючковидных участков (108; 110) второго клешневидного участка (112) с С-образным сечением, причем крючковидные участки (108; 110), зеркально симметрично простираясь по направлению друг к другу, образуют своими концами открытый зев.
9. Соединительный элемент по п.8, отличающийся тем, что ось симметрии (114) первого клешневидного участка (102) простирается перпендикулярно оси симметрии (116) второго клешневидного участка (112).
10. Соединительный элемент по п.8 или 9, отличающийся тем, что два клешневидных участка (102, 112) имеют приблизительно одинаковые форму и размеры.
11. Соединительный элемент по одному из пп.1-10, отличающийся тем, что контур сечения соединительного элемента (10; 40; 60; 80; 100) в зоне клешневидного участка (12; 68; 82) (102; 112) и по меньшей мере одного соединительного участка (30; 42; 62; 104) или соединительных участков (84; 86) выполнен, по существу, в виде последовательности дуг окружностей.
12. Соединительный элемент по одному из пп.1-11, отличающийся тем, что в сечении соединительного элемента (10; 40; 60; 80; 100) общая длина участка-шейки (32; 46; 72; 88) и участка-головки (34; 90) составляет примерно половину длины клешневидного участка (12; 68; 82) или клешневидных участков (102; 112).