RU212082U1

RU212082U1 - Свая для возведения синусоидальной шпунтовой стенки

Info

Publication number: RU212082U1
Application number: RU2021128829U
Authority: RU
Inventors: Алексей Леонидович Калинин; Анна Васильевна Калинина
Original assignee: Алексей Леонидович Калинин; Анна Васильевна Калинина
Filing date: 2021-10-04
Publication date: 2022-07-05

Abstract

Полезная модель относится к шпунтовым металлическим сваям и выполненным из них шпунтовым стенкам и может быть использована в гидротехнике при сооружении морских и речных причалов, а также в строительстве при возведении в грунте подпорных стенок различного назначения, для которых не нужно дополнительное усиление. Техническим результатом является упрощенный процесс возведения синусоидальной шпунтовой стенки, не требующий дополнительного усиления, снижается проблема изменения диаметра свай при нагрузках (проблема овальности), обеспечивается снижение затрат на материалы при возведении шпунтовой стенки. Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлена свая для возведения синусоидальной шпунтовой стенки, представляющая собой сегмент цилиндрической металлической трубы, полученный ее продольным разрезом, где на боковых кромках корпуса закреплены элементы замкового соединения, отличающаяся тем, что в средней части сваи с внутренней ее стороны приварена накладка, представляющая собой полученный продольным разрезом сегмент цилиндрической металлической трубы того же диаметра, что и используемый в свае, но имеющий меньшую длину, чем сегмент сваи.

Description

Полезная модель относится к шпунтовым металлическим сваям и выполненным из них шпунтовым стенкам и может быть использована в гидротехнике при сооружении морских и речных причалов, а также в строительстве при возведении в грунте подпорных стенок различного назначения, для которых не нужно дополнительное усиление.

Известны металлические шпунтовые сваи различной конфигурации.

Известна шпунтовая стенка, описанная в патенте RU 59083U, опубл.: 10.12.2006, содержащая шпунтовые сваи из труб с приваренными к ним шпунтовыми замками и Т-образными шпунтовыми выступами, размещенными во внутренних полостях шпунтовых замков смежных сваи, отличающаяся тем, что каждый упомянутый Т-образный выступ выполнен из двух уголковых профилей, приваренных одними полками к трубе, а другими полками обращенных в противоположные стороны, при этом между приваренными полками уголковых профилей образован зазор, размер которого выбран из условия обеспечения возможности изгиба приваренных полок под воздействием внешних сил в пределах упругой деформации и составляет не менее 10% от высоты приваренной полки.

Известна свая, описанная в патенте RU 19542U, опубл.: 10.09.2001. Корпус сваи имеет форму цилиндрического сегмента с центральным углом не более 180°, вырезанного из круглой трубы по линиям, параллельным ее оси, то есть полученного продольным разрезом. К одной из ее боковых кромок прикреплен охватывающий замковый элемент, к другой - охватываемый замковый элемент.

Изготовление свай такой конструкции, в которой на одну кромку нужно приварить охватываемый замковый элемент - стержень, а на другую охватывающий элемент - трубу с продольной прорезью, ориентированной строго определенным образом, сопряжено с определенными технологическими трудностями. Это вызвано тем, что для формирования каждой из продольных кромок одной сваи нужна своя оснастка. Наличие «разноименных» замковых элементов на одной свае усложняет автоматизацию процесса.

Стенка, описанная в данном аналоге, собрана из одинаковых шпунтовых свай, выполненных из сегментов труб, при этом на одной боковой кромке этой сваи имеются охватываемые элементы, а на другой кромке - охватывающие элементы.

Специалисту понятно, что для повышения прочностных характеристик шпунтовой стенки требуется максимально увеличить площадь опоры. Это можно достигнуть только при формировании волнистой поверхности стенки, то есть при установке свай из цилиндрических сегментов при обращении гребней смежных свай в противоположные стороны, когда стенка в сечении имеет синусообразную форму (а не зубчатую, однонаправленную). В этом случае, для введения охватываемого элемента одной сваи в охватывающий элемент другой (смежной) сваи, каждую вторую сваю, доставаемую из общего штабеля одинаковых свай, нужно переворачивать не только ориентируя гребень, но и разворачивать по длине, то есть опускать другим торцом. Для свай длиной до 6-и и более метров это вызывает при монтаже существенные трудности, а при ограниченных площадках для монтажа, вообще может быть исключено. Таким образом, проблемы с технологичностью монтажа свайной стенки вытекают из конструкции применяемых свай.

Повышение технологичности изготовления и сборки за счет унификации формы кромок свай и разделение их на два типа конструкции несет решение, описанное в патенте RU 118648U, опубл.: 27.07.2012. Решение выбрано за прототип.

В прототипе описана шпунтовая свая синусоидальной формы, характеризующаяся тем, что имеет корпус, представляющий собой сегмент цилиндрической металлической трубы, полученный ее продольным разрезом, на боковых кромках корпуса закреплены идентичные продольные охватывающие элементы замкового соединения.

Однако данная свая (как в прототипе) редко применяется в таком виде для возведения шпунтовых стен без усиления.

Сегмента труб могут усиливаться любым элементом, играющим роль усиливающей сваи: тавром, балкой, сегментами этой же трубы или других труб, полосой, большим кругом, и т.д., по аналогии с тем, как описано в RU 59083U.

Но усиление свай подобными способами существенно усложняет процесс установки шпунтовой стенки, требует больших затрат на дополнительный шпунт, сварку и его установку для усиления стенки.

Кроме того, наблюдается так называемая "проблема овальности" (изменение диаметра свай при нагрузках), которая возникает из-за разных нагрузок на разные участки стенки.

Задачей полезной модели является устранение указанных технических проблем.

Техническим результатом является упрощенный процесс возведения синусоидальной шпунтовой стенки, не требующий дополнительного усиления, снижается проблема изменения диаметра свай при нагрузках (проблема овальности), обеспечивается снижение затрат на материалы при возведении шпунтовой стенки.

Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлена свая для возведения синусоидальной шпунтовой стенки, представляющая собой сегмент цилиндрической металлической трубы, полученный ее продольным разрезом, где на боковых кромках корпуса закреплены элементы замкового соединения, отличающаяся тем, что в средней части сваи с внутренней ее стороны приварена накладка, представляющая собой полученный продольным разрезом сегмент цилиндрической металлической трубы того же диаметра, что и используемый в свае, но имеющий меньшую длину, чем сегмент сваи.

Допустимо, что сегмент сваи сформирован углом от 90 до 270 градусов.

Предпочтительно, накладка приварена торцами к внутренней поверхности сегмента трубы сваи.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан принцип соединения накладки к сегментной свае.

На фиг.2-3 показаны диаграммы сравнения шпунтовых стен согласно заявленного способа и шпунтовых стен согласно прототипа.

На фиг.4 показан пример выполнения синусоидальной шпунтовой стенки из свай с углом сегмента 180 градусов.

На фиг.5 показан пример выполнения синусоидальной шпунтовой стенки из свай с углом сегмента 270 градусов.

На фиг.6 показан пример выполнения синусоидальной шпунтовой стенки из свай с углом сегмента 120 градусов.

На фиг.7 показан пример выполнения синусоидальной шпунтовой стенки из свай с углом сегмента 90 градусов.

На чертежах: 1 - сегмент шпунтовой сваи, 2 - сегмент накладки, 3 - зона сварного соединения, 4 и 5 - элементы замкового соединения «гнездо и шарик», соответственно.

Осуществление полезной модели

Шпунтовая стенка монтируется из шпунтовых свай (см. фиг.1), представляющих собой сегмент 1 цилиндрической металлической трубы, полученный ее продольным разрезом, где на боковых кромках корпуса закреплены элементы замкового соединения 4 и 5, которыми соединяются шпунтовые сваи 1 между собой.

При монтаже стенки фиксируемый элемент следующей сваи 1 вводится в фиксирующий элемент предыдущей. При монтаже осуществляют поворот каждой сваи так, чтобы гребни сегментов смежных свай были ориентированы в противоположные стороны, и формировалась стенка, симметричная относительно продольной плоскости симметрии (в сечении - синусоида) - см. фиг.4-7.

Новым является то, что в средней части шпунтовой сваи с внутренней ее стороны приварена накладка 2, представляющая собой полученный продольным разрезом сегмент цилиндрической металлической трубы того же диаметра, что и используемый в свае, но имеющий меньшую длину, чем сегмент сваи 1.

Данные накладки 2 обеспечивают упрощенный процесс возведения синусоидальной шпунтовой стенки, не требующий дополнительного усиления.

Диаграммы сравнения шпунтовых стен согласно заявленного решения и шпунтовых стен согласно прототипа показаны на фиг.2-3 при различных диаметрах труб и различных нагрузках с однотипными элементами замкового соединения «шарик в гнезде».

Диаграммы показывают, что применение накладок 2 позволяет достичь таких прочностных характеристик, которые невозможно достичь существующими на данный период шпунтовыми стенами в их рабочем диапазоне диаметров и толщин труб.

Из диаграмм фиг.2 и фиг.3 следует, что для любого выбранного решения шпунтовой стенки всегда найдётся множество решений с накладками, у которых каждый кг массы м² шпунтовой стены даст больше единиц упругого момента, чем у соразмерного решения для стены без накладок (т.е. как в прототипе).

Для погружения шпунтовой стенки с накладками даже с большим диаметром можно использовать менее мощную технику для погружения, чем это требуется для равнопрочных стен без накладок, поскольку вес шпунтовой сваи с накладкой больше и процесс ее погружения становится проще. Соответственно, это позволяет вести упрощенный процесс возведения синусоидальной шпунтовой стенки.

Перевозка компактно упакованных сегментных шпунтовых стен с накладками, также быстра и требует столько же транспорта, как и перевозка шпунта по прототипу, поскольку отсутствует «перевозка воздуха», так как накладки помещаются внутрь сегментов основного шпунта.

Важным является то, что для получения накладки используют полученный продольным разрезом сегмент цилиндрической металлической трубы того же диаметра. Поскольку для шпунтовых свай используются трубы диаметров до 1420 мм, произвести наложение сегмента накладки на трубу можно без больших зазоров между сегментами (чтобы обеспечивался их плотный контакт друг к другу) только в отношении сегментов труб одинакового диаметра.

При наложении и приваривании на сваю сегмента накладки с внутренней стороны сваи, и при том условии, что сегмент накладки имеет тот же диаметр, что имеет сегмент самой сваи, сегмент накладки образует подобие хорды с внутренней стороны сваи, которая усиливает прочность сваи в этой области сегмента по аналогии с тем, как дает усиление эллиптическая рессора. А это, в свою очередь, снижает проблему овальности, которая может присутствовать в шпунтах по прототипу, поскольку изменение диаметра свай при нагрузках значительно снижается за счет повышения прочности сваи в зоне приваренного сегмента. Рессорный эффект, возникающий в этом случае за счет приваренного сегмента, позволяет более надежно сохранять форму сваи.

Практическая проверка заявленного решения состояла в исследовании более 5600 решений синусоидальной шпунтовой стены с накладками (СШСТ-Н) внутри основного сектора. Свойства и возможности секторных шпунтовых стен с усиливающей накладкой внутри выбранного сектора трубы проще всего и более наглядно можно продемонстрировать на замещении широко известных и широко применяемых в России шпунтов трубчатых сварных (ШТС) с приваренными замками (прототип).

Исходные данные и пояснения по результатам проведенного исследования.

Центральный угол трубы α (см. фиг.1, фиг.4-7) однозначно определяет сегмент выбранной шпунтовой сваи для синусоидальной шпунтовой стены с накладками.

Центральный угол β такой же трубы однозначно определяет другой сегмент, который характеризует накладку усиления.

Накладка с углом β усиливает сегмент с углом α.

Выводы о свойствах решений в зависимости от углов α и β, получены на основе исследования решений синусоидальной шпунтовой стены с накладками (СШСТ-Н) из трубы 1420Х20 для всех углов α и β, представленных в таблице 1.

Таблица 1

Сегмент	Накладки
	β α	0	60	90	120	150	180	210	240	270
	90	Х	Х	Х
	120	Х	Х	Х	Х
	150	Х	Х	Х	Х	Х
	180	Х	Х	Х	Х	Х	Х
	210	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х
	240	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х
	270	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х

Для исследования взаимовлияния углов α и β на параметры решений сегментных шпунтов удобно использовать общепринятый коэффициент эффективности (полезности) Kэфф, связывающий одновременно два основных параметра M кг/м² и W см³/м.

Коэффициент Kэфф показывает, сколько единиц упругого момента доставляет каждый кг массы 1 м²стены.

Результаты исследований

Об изменении коэффициента эффективности с ростом сегментов свай и сегментов накладок.

Во всех семи исследуемых сегментах решения с нулевой накладкой (β=0) имеют самый низкий коэффициент эффективности относительно решений в своих сегментах, что подтверждает неэффективность применения сегментных решений в синусоидальных шпунтовых стенах без накладок (СШСТ).

В каждом сегменте коэффициент эффективности решений непрерывно растёт вместе с ростом угла накладки β, но только до определенного его значения. В каждом сегменте значение этого параметра индивидуально и зависит от угла α: β=α/2. При дальнейшем увеличении угла накладки β значение параметра Kэфф в исследуемом сегменте падает.

Самый низкий Kэфф в каждом сегменте получим тогда, когда угол накладки β станет равным углу α исследуемого сегмента (α=β).

При сравнении двух сегментов с углами α₁<α₂ все решения из сегмента α₂ всегда более эффективны, чем все решения из сегмента α₁ при одинаковых накладках, включая даже самые эффективные решения сегмента α₁и неэффективные решения из сегмента α₂ (при β=0 и β=α).

Об изменении масс и упругих моментов с ростом сегментов свай и сегментов накладок.

В каждом сегменте у всех решений с накладками при увеличении угла β (для накладок) упругие моменты W (см³/м) и массы м² (кг/м²) только растут.

В каждом сегменте, несмотря на самый низкий коэффициент эффективности, решение при α=β всегда имеет самый большой среди решений в своём сегменте упругий момент W и массу М.

При сравнении решений двух сегментов с углами α₁<α₂ все упругие моменты и массы решений из сегмента α₂всегда больше упругих моментов и масс из сегмента α₁при одинаковых накладках, включая решения с углами β=0 и β=α.

Результаты сравнения продемонстрированы на диаграммах фиг.2 и фиг.3, в которых отражено сравнение решений СШСТ-Н с внутренним расположением накладок и решений ШТС при диаметре труб D до 1420 мм и толщине стенок t до 20 мм.

Для сравнения решения ШТС выбраны в их основном рабочем диапазоне

630 ≤ D ≤ 1420; 7 ≤ t ≤ 20

где D - наиболее часто встречающиеся диаметры труб с присущими каждому диаметру толщинами t.

Конкурирующие решения СШСТ-Н с усиливающей накладкой внутри сектора трубы используют тот же самый диапазон диаметров труб с теми же самыми присущими каждому диаметру толщинами t.

Все конкурирующие решения получены в секторах α=90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 270° с подходящими каждому сектору усиливающими накладками β=60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 270°.

Сравнение на диаграмме фиг.2 продемонстрировано в вечных координатах W см³/м и М кг/м², где W - приведенный упругий момент, М - масса м² шпунтовой стены. Выбранные координаты - основные параметры любой шпунтовой стены и не зависят ни от какой конъюнктуры (поэтому они вечные).

Преимущества секторных шпунтовых стен с накладками внутри сектора трубы

Результаты исследования по диаграмме фиг.2 показали, что все решения СШСТ-Н уникальны: каждому решению соответствует свой сектор, своя накладка, диаметр и толщина выбранной трубы. Каждое решение СШСТ-Н отличается от другого как минимум одним входным параметром.

Для любого выбранного решения ШТС со своей массой М и упругим моментом W всегда найдётся множество решений СШСТ-Н с массой, не больше М, у которых упругие моменты всегда выше, чем у решений ШТС.

Иными словами, каждое решение ШТС всегда можно заместить на множество (до нескольких сотен уникальных решений СШСТ-Н) более эффективных, чем соответствующие сравниваемые решения ШТС.

Из диаграммы фиг.2 также следует, что каждое решение ШТС с массой М и упругим моментом W можно заместить множеством решений СШСТ-Н (множеством способов):

с максимальным упругим моментом, но массой М, как у ШТС;

с большим упругим моментом, чем W, но с меньшей массой М;

с таким же упругим моментом W, как у ШТС, но с существенно меньшей массой.

Возможность замещения решений ШТС на решения СШСТ-Н множеством уникальных способов дает широкую возможность выбора наиболее подходящих под требование проекта вариантов решений, что способствует экономии средств.

Известно, что целый ряд классических шпунтов можно заместить на решение ШТС. Тем более это можно осуществлять решениями СШСТ-Н с большей эффективностью (т.е. меньшей массой), замещая при этом большее количество классических шпунтов, чем это возможно с помощью ШТС.

Применение СШСТ-Н с усиливающими накладками внутри сектора трубы позволяет достичь таких упругих моментов (до 70000 см³/м), которые невозможно достичь существующими на данный момент шпунтовыми стенами ШТС.

Однако самый важный аспект преимущества секторных шпунтов с накладкой внутри сектора трубы заключается в том, в отличие от ШТС, секторные шпунтовые стены с накладками (СШСТ-Н) - незамкнутые системы, в них нет полости, следовательно, нет и необходимости обустраивать бетонные пробки с армокаркасом, заполнять полость специальными привозным грунтом, решать проблему захоронения извлеченного грунта. Всё это, кроме дороговизны, требует больших временных затрат, что, например, для условий Арктики, критично.

Поскольку секторные шпунтовые стены с усиливающими накладками - незамкнутые системы, то для их погружения (даже с секторами больших диаметров) можно использовать менее мощную технику, чем требуется для равнопрочных стен ШТС.

Перевозка компактно упакованных СШСТ-Н получается существенно дешевле перевозки ШТС, поскольку отсутствует «перевозка воздуха», характерная для готовых элементов шпунтов ШТС, которые невозможно уложить компактно друг с другом.

Отсутствует проблема овальности, которая может присутствовать в ШТС.

В отличие от известных шпунтов типа «синусоиды» (прототип), шпунты СШСТ-Н с накладкой внутри основного сектора допускают многократное использование, ускоряется и упрощается погружение.

Возможно использование накладки с переменным сечением, что может существенно экономить массу м² стены.

Исследование по результатам диаграммы на фиг.3 показывает следующее.

Диаграмма фиг.3 представлена в координатах k_эфф=W/M и параметра М - массы м² стены в сравнении с решениями ШТС. Параметр Кэфф показывает, сколько единиц упругого момента доставляет каждый кг массы м² стены.

Из диаграммы фиг.3 следует, что максимальные коэффициенты эффективности решений СШСТ-Н вдвое выше, чем коэффициенты эффективности ШТС.

Из диаграммы фиг.3 также следует, что любое решение ШТС всегда можно заместить на множество решений СШСТ-Н более эффективных, т.е. с большим коэффициентом эффективности, чем у любого сравниваемого решения ШТС.

Из диаграммы фиг.3 также следует, что существует множество решений СШСТ-Н, использующие трубы малых диаметров, способные заместить решения ШТС с большими диаметрами без понижения коэффициента эффективности, что также способствует понижению стоимости шпунтовой стены.

Сравнительные результаты исследований

Замещение решений ШТС на решения СШСТ-Н с накладками внутри для минимизации масс м² шпунтовой стены произведено при минимальных толщинах труб с моментами W и J не меньшими или того же порядка, чем у замещаемых решений ШТС.

Результаты сравнения заявленного решения и прототипа ШТС показаны в таблице 2.

Таблица 2

D x t_max	Решения ШТС			Решения СШСТ-Н			Результаты сравнения
D x t_max	M, кг/м²	W см³/м	J см⁴/м	M, кг/м²	W, см³/м	J см⁴/м	Экономия M, %
630х7	179	3 059	96 345	141	3 043	101 817	21,5
720х8	201	4 039	145 396	146	4 631	223 618	27,1
820х9	223	5 226	214 258	201	5 571	246 401	28,4
920х9	223	5 928	272 694	160	5 952	332 161	28,4
1020х9	223	6 631	338 195	161	6 720	430 249	27,6
1120х9	223	7 335	410 764	175	6 948	412 151	21,5
1220х9	223	8 039	490 399	176	8 640	640 444	21
1320х10	246	9 693	639 766	188	9 563	761 388	23,6
1420х10	246	10 477	743 838	192	9 921	739 372	21,9

Замещение решений ШТС на решения СШСТ-Н с накладками внутри для минимизации масс м² шпунтовой стены произведено при максимальных толщинах труб с моментами W и J не меньшими или того же порядка, чем у замещаемых решений ШТС.

Результаты сравнения заявленного решения и прототипа ШТС показаны в таблице 3.

Таблица 3

D x t_max	Решения ШТС			Решения СШСТ-Н			Результаты сравнения
D x t_max	M, кг/м²	W см³/м	J см⁴/м	M, кг/м²	W см³/м	J см⁴/м	Экономия M, %
630х14	332	5 916	186 340	160	5 952	332 161	51,9
720х14	333	6 892	248 130	161	6 720	430 249	51,6
820х16	379	9 054	371 226	176	8 640	640 444	53,6
920х16	380	10 300	473 801	192	9 921	739 372	49,5
1020х20	471	14 265	727 519	224	13 504	1 247 606	52,5
1120х20	473	15 825	886 197	248	15 098	1 393 574	47,6
1220х20	475	17 387	1 060 585	255	17 575	1 917 264	46,3
1320х20	476	18 950	1 250 676	279	19 913	2 172 274	41,4
1420х20	477	20 514	1 456 741	279	19 913	2 172 274	41,5

Диапазон экономии массы м² шпунтовой стены при замещении решений ШТС на секторные решения СШСТ-Н с накладкой внутри с моментами W и J не меньшими или того же порядка, чем у замещаемых решений ШТС показан в таблице 4.

Таблица 4

Экономия массы, %	t min, мм	D, мм	t max, мм	Экономия массы, %
от 21,5	7	630	14	до 51,9
от 27,1	8	720	14	до 51,6
от 28,4	9	820	16	до 53,4
от 28,4	9	920	16	до 49,5
от 27,6	9	1020	20	до 52,5
от 21,5	9	1120	20	до 47,6
от 21,0	9	1220	20	до 46,3
от 23,6	10	1320	20	до 41,4
от 21,9	10	1420	20	до 41,5

где:

D - диаметры труб из рабочего диапазона в решениях ШТС;

tmin, tmax - минимальные и максимальные толщины труб, наиболее часто встречающиеся в решениях ШТС;

значения экономии масс на м² шпунтовой стены от замещения ШТС на СШСТ-Н при промежуточных значениях tmin<t<tmax находятся в указанных выше диапазонах экономии для каждого диаметра трубы.

Замещение решений ШТС на решения СШСТ-Н с накладками снаружи для минимизации масс м² шпунтовой стены произведено при максимальных толщинах труб с моментами W и J не меньшими или того же порядка, чем у замещаемых решений ШТС.

Результаты сравнения заявленного решения и прототипа ШТС показаны в таблице 5.

Таблица 5

D x t_max	Решения ШТС			Решения СШСТ-Н			Результаты сравнения
D x t_max	M, кг/м²	W см³/м	J см⁴/м	M, кг/м²	W см³/м	J см⁴/м	Экономия M, %	Превышение W, %	Превышение J, %
630х14	331,5	5916	186340	159,5	6332	353363	51,9	7,0	89,6
720х14	333,1	6892	248130	161,3	7149	457712	51,6	3,7	84,5
820х16	378,7	9054	371226	175,8	9192	681323	53,6	1,5	83,5
920х16	380,3	10300	473801	192,1	10554	786566	49,5	2,5	66,0
1020х20	471,4	14265	727519	224,2	14366	1327240	52,5	0,7	82,4
1120х20	473,3	15825	886197	247,8	16062	1482525	47,6	1,5	67,3
1220х20	474,8	17387	1060585	254,8	18697	2039643	46,3	7,5	92,3
1320х20	476,1	18950	1250676	279,0	21184	2310930	41,4	11,8	84,8
1420х20	477,3	20514	1456741	279,0	21184	2310930	41,5	3,3	58,7

Замещение произведено при минимальных толщинах труб с моментами W и J не меньшими или того же порядка, чем у замещаемых решений ШТС.

Результаты сравнения заявленного решения и прототипа ШТС показаны в таблице 6.

Таблица 6

D x t_max	Решения ШТС			Решения СШСТ-Н			Результаты сравнения
D x t_max	M, кг/м²	W см³/м	J см⁴/м	M, кг/м²	W см³/м	J см⁴/м	Экономия M, %	Превышение W, %	Превышение J, %
630х7	179,2	3059	96345	140,6	3237	108316	21,5	5,8	12,4
720х8	200,7	4039	145396	146,2	4927	237891	27,1	21,9	63,6
820х9	222,8	5226	214258	200,7	5927	262129	28,4	13,4	22,3
920х9	222,7	5928	272694	159,5	6332	353363	28,4	6,8	29,6
1020х9	222,6	6631	338195	161,3	7149	457712	27,6	7,8	35,3
1120х9	222,6	7335	410764	174,6	7391	438458	21,5	0,7	3,7
1220х9	222,5	8039	490399	175,8	9192	681323	21,0	14,3	38,9
1320х10	245,7	9693	639766	187,9	10173	809987	23,6	4,9	26,6
1420х10	245,7	10477	743838	192,1	10554	786566	21,9	0,7	5,7

Диапазон экономии массы м² шпунтовой стены при замещении решений ШТС на секторные решения СШСТ-Н с накладкой снаружи с моментами W и J не меньшими или того же порядка, чем у замещаемых решений ШТС показаны в таблице 7.

Таблица 7

где:

Проведенные исследования показывают, что заявленная полезная модель позволяет обеспечить при возведении синусоидальной шпунтовой стенки с накладками качественное усиление шпунтовой стенки только за счет оптимального подбора углов сегментов для сваи и накладки без потребности дополнительного усиления. Экономия на массе м² стены достигает от 21% до 53,6%, что подтверждает результат снижение затрат на материалы при возведении шпунтовой стенки.

Claims

1. Свая для возведения синусоидальной шпунтовой стенки, представляющая собой сегмент цилиндрической металлической трубы, полученный ее продольным разрезом, где на боковых кромках корпуса закреплены элементы замкового соединения, отличающаяся тем, что в средней части сваи с внутренней ее стороны приварена накладка, представляющая собой полученный продольным разрезом сегмент цилиндрической металлической трубы того же диаметра, что и используемый в свае, но имеющий меньшую длину, чем сегмент сваи.

2. Свая по п.1, отличающаяся тем, что сегмент сваи сформирован углом от 90 до 270 градусов.

3. Свая по п.1, отличающаяся тем, что накладка приварена торцами к внутренней поверхности сегмента трубы сваи.