EA044930B1 - COMBINED SHIELD PUNCH WALL - Google Patents

Description

Изобретение относится к комбинированным шпунтовым стенкам и может быть использовано в гидротехнике при строительстве морских и речных причалов, а также в гражданском и промышленном строительстве.The invention relates to combined sheet piling walls and can be used in hydraulic engineering in the construction of sea and river berths, as well as in civil and industrial construction.

Известна комбинированная шпунтовая стенка, содержащая несущие сваи, выполненные из труб, приваренные к наружным поверхностям труб соединительные элементы со шпунтовыми замками и расположенные в промежутках между несущими сваями замыкающие промежуточные шпунтовые сваи, соединенные с несущими сваями с помощью соединительных элементов (см. фирма ArcelorMittal, Общий каталог 2009-2, стальные шпунтовые сваи).A combined sheet piling wall is known, containing load-bearing piles made of pipes, connecting elements with sheet piling locks welded to the outer surfaces of the pipes and closing intermediate sheet piles located in the spaces between the load-bearing piles, connected to the load-bearing piles using connecting elements (see ArcelorMittal, General catalog 2009-2, steel sheet piles).

Указанная известная шпунтовая стенка содержит Z-образные шпунтовые сваи и соединительные элементы, которые не производятся отечественными предприятиями, и это отрицательно сказывается на стоимости строительства. Кроме того, она недостаточно герметична вследствие наличия большого количества соединений на метр длины стенки.This known sheet piling wall contains Z-shaped sheet piles and connecting elements, which are not produced by domestic enterprises, and this negatively affects the cost of construction. In addition, it is not tight enough due to the presence of a large number of connections per meter of wall length.

Задачей настоящего изобретения является создание унифицированной конструкции комбинированной шпунтовой стенки, которая выполнена полностью из элементов отечественного производства и обладает при этом высокой герметичностью и грунтонепроницаемостью и прочностью.The objective of the present invention is to create a unified design of a combined sheet piling wall, which is made entirely of domestically produced elements and at the same time has high tightness, soil impermeability and strength.

Поставленная задача решается за счет того, что в комбинированной шпунтовой стенке, включающей несущие сваи, выполненные из труб, приваренные к наружным поверхностям труб соединительные элементы со шпунтовыми замками для соединения с замыкающими промежуточными шпунтовыми сваями, размещенными в промежутках между смежными несущими сваями, согласно предлагаемому изобретению замыкающие промежуточные шпунтовые сваи выполнены корытообразными в поперечном сечении и размещены по меньшей мере по одной в каждом промежутке между смежными несущими сваями, при этом предлагаемая шпунтовая стенка снабжена дополнительными шпунтовыми сваями, каждая из которых разрезана вдоль на две половины, при этом каждый соединительный элемент выполнен из половины упомянутой разрезанной вдоль дополнительной шпунтовой сваи и срезом приварен к трубе таким образом, что приваренный участок каждого соединительного элемента расположен на оси шпунтовой стенки в плане, а не приваренные участки с замками всех соединительных элементов расположены по одну сторону относительно указанной оси шпунтовой стенки.The problem is solved due to the fact that in a combined sheet piling wall, including load-bearing piles made of pipes, connecting elements with sheet piling locks are welded to the outer surfaces of the pipes for connection with the closing intermediate sheet piles placed in the spaces between adjacent load-bearing piles, according to the present invention the closing intermediate sheet piles are made trough-shaped in cross section and are placed at least one in each space between adjacent load-bearing piles, while the proposed sheet pile wall is equipped with additional sheet piles, each of which is cut lengthwise into two halves, and each connecting element is made of half of the said additional sheet pile is cut along and welded to the pipe in such a way that the welded section of each connecting element is located on the axis of the sheet piling wall in plan, and the non-welded sections with locks of all connecting elements are located on one side relative to the specified axis of the sheet piling wall.

Поставленная задача решается также за счет того, что в комбинированной шпунтовой стенке согласно предлагаемому изобретению в каждом промежутке между двумя смежными несущими сваями установлены три замыкающие промежуточные корытообразные шпунтовые сваи, последовательно соединенные между собой с образованием зигзагообразного профиля в поперечном сечении.The problem is also solved due to the fact that in the combined sheet piling wall according to the invention, in each gap between two adjacent load-bearing piles, three closing intermediate trough-shaped sheet piles are installed, sequentially connected to each other to form a zigzag profile in cross section.

Замыкающие промежуточные шпунтовые сваи могут быть выполнены из шпунта типа Ларсен 5УМ.The closing intermediate sheet piles can be made of Larsen 5UM type sheet piles.

Поскольку замыкающие промежуточные шпунтовые сваи согласно предлагаемому изобретению имеют корытообразное поперечное сечение, это позволяет использовать корытообразный шпунт отечественного производства вместо импортного шпунта Z-образного профиля в поперечном сечении.Since the trailing intermediate sheet piles according to the present invention have a trough-shaped cross-section, this makes it possible to use a domestically produced trough-shaped sheet pile instead of an imported sheet pile with a Z-shaped cross-section.

Замена Z-образных замыкающих промежуточных шпунтовых свай, как это имеет место в известном техническом решении (фиг. 3 и 4), корытообразными в поперечном сечении сваями отечественного производства, а также выполнение соединительных элементов из половин разрезанных вдоль таких же корытообразных шпунтовых свай позволяет полностью отказаться от импортного проката - как для соединительных элементов, так и замыкающих шпунтовых свай.Replacing the Z-shaped closing intermediate sheet piles, as is the case in the known technical solution (Fig. 3 and 4), with domestically produced trough-shaped piles in cross section, as well as making connecting elements from halves cut along the same trough-shaped sheet piles makes it possible to completely eliminate from imported rolled products - both for connecting elements and closing sheet piles.

Соединительные элементы выполняют в комбинированной шпунтовой стенке только функцию направления для погружения промежуточных шпунтовых свай и обеспечения грунтонепроницаемости стенки. Благодаря замене их на половины шпунтовых свай того же сортамента, что и промежуточные сваи, конструкция предлагаемой шпунтовой стенки унифицирована и состоит всего из двух стандартных прокатных элементов отечественного производства: труб большого диаметра и шпунтовых свай корытообразного поперечного сечения типа Ларсен 5УМ.In a combined sheet pile wall, the connecting elements perform only a guiding function for driving intermediate sheet piles and ensuring the wall's soil tightness. Thanks to their replacement with half sheet piles of the same range as the intermediate piles, the design of the proposed sheet pile wall is unified and consists of only two standard rolled elements of domestic production: large-diameter pipes and sheet piles of a trough-shaped cross-section of the Larsen 5UM type.

Трубчатые сваи являются главными несущими элементами, воспринимающими горизонтальную нагрузку от давления грунта и воды, а также вертикальные нагрузки - фундаментные и эксплуатационные. Промежуточные шпунтовые сваи передают горизонтальные нагрузки несущим трубчатым сваям.Tubular piles are the main load-bearing elements that absorb horizontal loads from soil and water pressure, as well as vertical loads - foundation and operational. Intermediate sheet piles transfer horizontal loads to load-bearing tubular piles.

Межцентровые расстояния между несущими трубчатыми сваями рассчитываются для каждого проекта в зависимости от многих факторов, в том числе от свойств грунта, нагрузки, размеров труб и т.д.Center-to-center distances between load-bearing tubular piles are calculated for each project depending on many factors, including soil properties, load, pipe sizes, etc.

В случае больших межцентровых расстояний промежуток между трубами должен быть перекрыт более чем одной промежуточными шпунтовыми сваями, обеспечивающими герметичность шпунтовой стенки, т.е. ее грунто- и водонепроницаемость. В этом случае имеет преимущество осуществление изобретения согласно п.2 формулы изобретения.In the case of large center-to-center distances, the gap between the pipes must be covered with more than one intermediate sheet piles, ensuring the tightness of the sheet pile wall, i.e. its soil and water resistance. In this case, it is advantageous to implement the invention according to claim 2 of the claims.

Существующий модельный ряд корытного шпунта с различными геометрическими характеристиками позволяет осуществить выбор наиболее технически и экономически выгодных решений для каждого конкретного проекта.The existing model range of trough sheet piles with various geometric characteristics allows us to select the most technically and economically advantageous solutions for each specific project.

Благодаря тому, что шпунтовые сваи выполнены корытообразными в поперечном сечении, увеличена водонепроницаемость, т.е. герметичность и грунтонепроницаемость предлагаемой шпунтовой стенки из-за меньшего количества замков на метр стенки.Due to the fact that sheet piles are made trough-shaped in cross section, water resistance is increased, i.e. tightness and soil impermeability of the proposed sheet pile wall due to the smaller number of locks per meter of wall.

Изобретение поясняется далее с помощью чертежей, на которых изображено:The invention is further illustrated with the help of drawings, which show:

--

Claims (3)

на фиг. 1 - комбинированная шпунтовая стенка с одной замыкающей промежуточной корытообразной шпунтовой сваей, вид в плане;in fig. 1 - combined sheet pile wall with one closing intermediate trough-shaped sheet pile, plan view; на фиг. 2 - то же, с тремя замыкающими промежуточными шпунтовыми корытообразными сваями;in fig. 2 - the same, with three closing intermediate sheet piles; на фиг. 3 - комбинированная шпунтовая стенка из Z-образного шпунта ArcelorMittal (прототип);in fig. 3 - combined sheet pile wall made of Z-shaped ArcelorMittal sheet pile (prototype); на фиг. 4 - вид А на фиг. 3, показан в увеличенном виде соединительный элемент прототипа.in fig. 4 - view A in Fig. 3 shows an enlarged view of the prototype connecting element. Комбинированная шпунтовая стенка согласно предлагаемому изобретению содержит забитые в грунт в ряд с расчетными интервалами, т.е. с промежутками между ними, несущие трубчатые сваи 1, выполненные из труб 2, замыкающие промежуточные шпунтовые сваи 3 корытообразного поперечного сечения, размещенные в промежутках между несущими сваями 1, соединительные элементы 4, приваренные к трубам 2 несущих свай 1 и служащие для соединения несущих свай 1 с промежуточными шпунтовыми сваями 3. Соединительные элементы 4 выполнены каждый из половины дополнительной корытообразной шпунтовой сваи, разрезанной вдоль, приварены кромкой разреза к трубе несущей сваи и имеют на свободной кромке замок 5 для соединения с замками 5 промежуточных шпунтовых свай 3.The combined sheet pile wall according to the invention contains piles driven into the ground in a row at calculated intervals, i.e. with spaces between them, load-bearing tubular piles 1, made of pipes 2, closing intermediate sheet piles 3 of trough-shaped cross-section, placed in the spaces between load-bearing piles 1, connecting elements 4, welded to pipes 2 of load-bearing piles 1 and serving to connect load-bearing piles 1 with intermediate sheet piles 3. The connecting elements 4 are each made from half of an additional trough-shaped sheet pile, cut lengthwise, welded with the edge of the cut to the pipe of the load-bearing pile and have a lock 5 on the free edge for connection with the locks of 5 intermediate sheet piles 3. В зависимости от проекта в промежутке между двумя смежными сваями может быть установлена по меньшей мере одна шпунтовая корытообразная промежуточная свая 3, как изображено на фиг. 1, а в необходимых случаях - три промежуточные шпунтовые сваи 3а, 3б и 3в, как изображено на фиг. 2. Промежуточные шпунтовые сваи 3а, 3б и 3в соединены замками между собой зигзагообразно, т.е. корытообразные сваи обращены поочередно выпуклой частью на лицевую сторону стенки и выпуклой частью на тыльную сторону стенки. На виде в плане, т.е. на фиг. 2, сваи 3а и 3в обращены корытом вниз, а свая 3б корытом вверх. Сваи 3а и 3в, расположенные ближе к смежным несущим сваям 1, соединены с помощью соединительных элементов 4 с соответствующими смежными несущими сваями 1. Зигзагообразное соединение промежуточных шпунтовых свай 3а, 3б и 3в придает жесткость участку шпунтовой стенки, расположенному между двумя смежными несущими сваями 1, что повышает прочность и герметичность шпунтовой стенки.Depending on the design, at least one sheet pile trough-shaped intermediate pile 3 can be installed in the space between two adjacent piles, as shown in FIG. 1, and, if necessary, three intermediate sheet piles 3a, 3b and 3c, as shown in Fig. 2. Intermediate sheet piles 3a, 3b and 3c are connected by locks to each other in a zigzag manner, i.e. trough-shaped piles face alternately with the convex part on the front side of the wall and the convex part on the back side of the wall. In plan view, i.e. in fig. 2, piles 3a and 3c face down, and pile 3b faces up. Piles 3a and 3c, located closer to the adjacent load-bearing piles 1, are connected by means of connecting elements 4 with the corresponding adjacent load-bearing piles 1. The zigzag connection of the intermediate sheet piles 3a, 3b and 3c imparts rigidity to the section of the sheet piling wall located between two adjacent load-bearing piles 1, which increases the strength and tightness of the sheet pile wall. Предварительно в заводских условиях изготавливают несущие сваи 1. Для этого разрезают вдоль на две половины необходимое количество корытообразных шпунтин, в частности, типа Ларсен 5УМ. Полученные половины, которые выполняют далее в готовой шпунтовой стенке роль соединительных элементов 4, приваривают местом среза к трубам 2 таким образом, чтобы приваренные участки были расположены на одном диаметре, при этом другие их участки обращены замками 5 в одну сторону. К каждой трубе 2 приваривают по два соединительных элемента 4.Load-bearing piles 1 are first manufactured in the factory. To do this, the required number of trough-shaped sheet piles, in particular, the Larsen 5UM type, is cut lengthwise into two halves. The resulting halves, which then serve as connecting elements 4 in the finished sheet piling wall, are welded at the cut point to the pipes 2 so that the welded sections are located on the same diameter, while their other sections face the locks 5 in one direction. Two connecting elements 4 are welded to each pipe 2. Трубы с приваренными соединительными элементами, т.е. готовые несущие сваи 1 (так называемый трубошпунт), на стройплощадке погружают в грунт первыми, а затем в промежутки между ними устанавливают промежуточные замыкающие шпунтовые сваи, одну или три, в зависимости от проекта. В случае установки трех промежуточных шпунтовых свай 3 их соединяют между собой в замок и через соединительные элементы 4 соединяют с трубами 2 смежных несущих свай 1.Pipes with welded connecting elements, i.e. Ready-made load-bearing piles 1 (the so-called pipe sheet piling) are immersed in the ground first at the construction site, and then intermediate closing sheet piles, one or three, depending on the project, are installed in the spaces between them. In the case of installing three intermediate sheet piles 3, they are connected to each other in a lock and, through connecting elements 4, are connected to the pipes of 2 adjacent load-bearing piles 1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Комбинированная шпунтовая стенка, включающая несущие сваи, выполненные из труб, приваренные к наружным поверхностям труб соединительные элементы со шпунтовыми замками для соединения с замыкающими промежуточными шпунтовыми сваями, размещенными в промежутках между смежными несущими сваями, отличающаяся тем, что замыкающие промежуточные шпунтовые сваи выполнены корытообразными в поперечном сечении и размещены по меньшей мере по одной в каждом промежутке между смежными несущими сваями, при этом она снабжена дополнительными шпунтовыми сваями, каждая из которых разрезана вдоль на две половины, причем каждый соединительный элемент выполнен из половины упомянутой разрезанной вдоль дополнительной шпунтовой сваи и срезом приварен к трубе таким образом, что приваренный участок каждого соединительного элемента расположен на оси шпунтовой стенки в плане, а не приваренные участки с замками всех соединительных элементов расположены по одну сторону относительно оси шпунтовой стенки.1. A combined sheet pile wall, including load-bearing piles made of pipes, connecting elements with sheet piling locks welded to the outer surfaces of the pipes for connection with the closing intermediate sheet piles placed in the spaces between adjacent load-bearing piles, characterized in that the closing intermediate sheet piles are made trough-shaped in cross section and placed at least one in each space between adjacent load-bearing piles, wherein it is equipped with additional sheet piles, each of which is cut lengthwise into two halves, and each connecting element is made from half of said additional sheet pile cut lengthwise and cut welded to the pipe in such a way that the welded section of each connecting element is located on the axis of the sheet pile wall in plan, and the non-welded sections with locks of all connecting elements are located on one side relative to the axis of the sheet pile wall. 2. Комбинированная шпунтовая стенка по п.1, отличающаяся тем, что в каждом промежутке между двумя смежными несущими сваями установлены три замыкающие промежуточные корытообразные шпунтовые сваи, последовательно соединенные между собой с образованием зигзагообразного профиля в поперечном сечении.2. Combined sheet piling wall according to claim 1, characterized in that in each gap between two adjacent load-bearing piles there are three closing intermediate trough-shaped sheet piles, sequentially connected to each other to form a zigzag profile in cross section. 3. Комбинированная шпунтовая стенка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что замыкающие промежуточные корытообразные шпунтовые сваи выполнены в виде шпунтовых свай типа Ларсен 5УМ.3. Combined sheet pile wall according to claim 1 or 2, characterized in that the closing intermediate trough-shaped sheet piles are made in the form of sheet piles of the Larsen 5UM type. --