(21), (22) Заявка: 2006128965/03, 09.08.2006
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
09.08.2006
(46) Опубликовано: 20.01.2008
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске:
RU 2181814 C1, 27.04.2002. DE 2631807 В1, 02.06.1977. ЕР 0278145 А1, 17.08.1988. US 5967701 A, 19.10.1999. US 5902074 A, 11.05.1999. US 4917543 A, 17.04.1990.
Адрес для переписки:
400120, г.Волгоград, ул. Буханцева, 4, кв.46, Б.Г. Стахову
|
(72) Автор(ы):
Налимов Сергей Федорович (RU), Стахов Борис Григорьевич (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Налимов Сергей Федорович (RU), Стахов Борис Григорьевич (RU)
|
(54) ШПУНТОВАЯ СВАЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительству сооружений и может быть использовано в качестве элемента шпунтового ограждения. Известны шпунтовые сваи, включающие корпус с боковыми кромками и замковые элементы, прикрепленные к боковым кромкам корпуса. Известные шпунтовые сваи имеют усложненную конструкцию, высокую трудоемкость изготовления, повышенную металлоемкость. Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение металлоемкости шпунтовой сваи при сохранении ее несущей способности. Технический результат достигается решением технической задачи, направленной на упрощение конструкции и снижение технологической сложности ее изготовления. Поставленная техническая задача решается за счет того, что в известной конструкции шпунтовой сваи, включающей прикрепленные к боковым кромкам корпуса замковые элементы, каждый из которых выполнен охватывающим или охватываемым, при этом корпус состоит по меньшей мере из двух, соединенных между собой боковыми кромками основных секторных круглых тонкостенных оболочек с центральным углом не более 180°, корпус снабжен по меньшей мере одной дополнительной вспомогательной секторной круглой тонкостенной оболочкой с центральным углом не более 180° (далее – секторных оболочек), при этом основные и вспомогательные секторные оболочки выполнены одинаковых или разных размеров – наружный радиус, толщина, центральный угол, – соединены между собой так, что хорды соседних основных секторных оболочек образуют угол 30÷180°, а вспомогательные секторные оболочки расположены над промежутками выпуклых частей основных секторных оболочек, образуя второй ярус секторных оболочек. Замковые элементы, прикрепляемые к корпусу, выполнены: оба – охватывающие или оба – охватываемые. Заявляемая шпунтовая свая имеет оптимальную прочность, небольшую металлоемкость, проста в изготовлении и, как следствие, имеет меньшую стоимость. 1 н. и 5 з.п. ф-лы, 23 ил., 2 табл.
Изобретение относится к строительству сооружений и может быть использовано в качестве элемента шпунтового ограждения.
Известна шпунтовая свая, включающая корпус с боковыми кромками и замковые элементы, образованные на противоположных боковых кромках корпуса. Корпус содержит стенку и примыкающие к ней полки. Толщина стенки в средней части меньше толщины ее крайних участков. Полки имеют участок с постоянной толщиной и участок с переменной толщиной, примыкающий к стенке. Замковые элементы выполнены в виде крючков (А.С. СССР №1477842, Е02D 5/00, 5/02, опубл. 07.05.89, БИ №17). Эти шпунтовые сваи (типа Ларсен) изготавливаются по ТУ 14-2-879-89 на немногих металлургических заводах.
Недостатками известной шпунтовой сваи являются: технологическая сложность изготовления, т.к. требуется специальное оборудование для прокатки, большая металлоемкость, высокая стоимость.
Известна шпунтовая свая, включающая корпус с боковыми кромками, охватывающий и охватываемый замковые элементы, прикрепленные к боковым кромкам корпуса. Корпус имеет форму секторной круглой тонкостенной оболочки с центральным углом не более 180°, вырезанной из круглой трубы. К средней части корпуса с внутренней или внешней стороны прикреплена перемычка, простирающаяся по длине корпуса и образующая с его поверхностью воздушную полость в виде линзы. Для повышения жесткости корпус снабжается фиксирующими элементами в виде пластин, распределенными по длине корпуса, а также продольными ребрами жесткости, примыкающими к боковым кромкам корпуса (Пат. РФ №2181813, E02D 5/02, опубл. 27.04.2002). Эти шпунтовые сваи изготавливаются по ТУ 5264-001-11150010-2002.
Недостатками известной шпунтовой сваи являются: усложненная конструкция – «лишние детали», высокая трудоемкость изготовления, повышенная металлоемкость.
Наиболее близкой к заявляемой по совокупности признаков и достигаемому техническому результату является шпунтовая свая, включающая корпус и охватывающий и охватываемый замковые элементы, прикрепленные к боковым кромкам корпуса, состоящего по меньшей мере из двух, соединенных между собой боковыми кромками секторных круглых тонкостенных оболочек с центральным углом не более 180° и усилительного элемента, установленного между секторными круглыми тонкостенными оболочками или наложенного на смежные кромки корпуса (Пат. РФ №2181814, E02D 5/02, опубл. 27.04.2002).
Недостатками известной шпунтовой сваи являются: усложненная конструкция, высокая трудоемкость изготовления, повышенная металлоемкость.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение металлоемкости шпунтовой сваи при сохранении ее несущей способности.
Технический результат достигается решением технической задачи, направленной на упрощение конструкции и снижение технологической сложности ее изготовления.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что в известной конструкции шпунтовой сваи, включающей прикрепленные к боковым кромкам корпуса замковые элементы, каждый из которых выполнен охватывающим или охватываемым, при этом корпус состоит по меньшей мере из двух, соединенных между собой боковыми кромками, основных секторных круглых тонкостенных оболочек с центральным углом не более 180°, корпус снабжен по меньшей мере одной дополнительной вспомогательной секторной круглой тонкостенной оболочкой с центральным углом не более 180° (далее – секторных оболочек), при этом основные и вспомогательные секторные оболочки выполнены одинаковых или разных размеров – наружный радиус, толщина, центральный угол -, соединены между собой так, что хорды соседних основных секторных оболочек образуют угол 30÷180°, а вспомогательные секторные оболочки расположены над промежутками выпуклых частей основных секторных оболочек, образуя второй ярус секторных оболочек.
Замковые элементы, прикрепляемые к корпусу, выполнены: оба – охватывающие или оба – охватываемые.
Охватываемый замковый элемент выполнен самостоятельным, без прикрепления к корпусу, в виде двух одинаковых штанг, соединенных между собой ребром жесткости по всей длине.
При этом:
1. Штанги выполнены в виде пластин: ширина «в» пластины связана с внутренним диаметром dв охватывающего замкового элемента зависимостью в=dв-(4÷8) мм, а толщина «S» пластины связана со средним значением полуразности соотношением
2. Штанги выполнены в виде круглых толстостенных оболочек: наружный диаметр Д0 оболочки связан с внутренним диаметром dв охватывающего замкового элемента зависимостью Д0=(0,91÷0,94) dв.
3. Штанги выполнены в виде овальных толстостенных оболочек: наружный размер по большой оси овальной толстостенной оболочки связан с внутренним диаметром dв охватывающего замкового элемента зависимостью
.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что корпус шпунтовой сваи выполнен по меньшей мере из двух основных и одной вспомогательной секторных круглых тонкостенных оболочек с центральным углом не более 180°. Основные и вспомогательные секторные оболочки выполнены одинаковых или разных размеров – наружный радиус, толщина, центральный угол. Между собой они соединены так, что хорды соседних основных секторных оболочек образуют угол 30-180°, а вспомогательные секторные оболочки расположены над промежутками выпуклых частей основных секторных оболочек, образуя второй ярус секторных оболочек.
Круглая тонкостенная оболочка характеризуется соотношением ее размеров
,
где – толщина оболочки,
Д – наружный диаметр оболочки.
При центральном угле 2=180° секторной оболочки (1/2 часть круглой тонкостенной оболочки) отношение ее момента сопротивления изгибу к массе на единицу длины межосевого расстояния замковых элементов является максимальным.
При увеличении центрального угла секторной оболочки более 180° отношение ее момента сопротивления изгибу к массе на единицу длины межосевого расстояния замковых элементов уменьшается.
Уменьшение отношения происходит и при уменьшении центрального угла секторной оболочки менее 180°, однако в меньшей степени.
Угол между хордами соседних основных секторных оболочек корпуса выбран и интервале 30-180° по следующей причине.
При угле 180° хорды соседних основных секторных оболочек корпуса располагаются в плоскости, параллельной плоскости расположения замковых элементов, отстоящей от последней на расстоянии наружного радиуса охватывающего или охватываемого замковых элементов, прикрепленных к корпусу. Плоскость расположения замковых элементов является нейтральной. Вокруг нее и изгибается шпунтовая свая при работе. Поэтому момент сопротивления изгибу шпунтовой сваи относительно нейтральной плоскости расположения замковых элементов является базовым моментом сопротивления. При увеличении угла выше 180° момент сопротивления изгибу уменьшается. Поэтому 180° является верхним пределом.
В качестве нижнего предела принимаем угол 30°, т.к. это предельный угол между хордами соседних основных секторных оболочек, который может быть реализован для практических целей.
Прикрепляемые к корпусу замковые элементы выполнены: оба – охватывающие или оба – охватываемые.
Охватываемый замковый элемент самостоятельный, без прикрепления к корпусу, выполнен в виде двух одинаковых штанг, соединенных между собой ребром жесткости по всей длине.
При этом:
1. Штанги выполнены в виде пластин: ширина «в» пластины связана с внутренним диаметром dв охватывающего замкового элемента зависимостью в=dв-(4÷8) мм, а толщина «S» пластины связана со средним значением полуразности
соотношением
2. Штанги выполнены в виде круглых толстостенных оболочек: наружный диаметр Д0 оболочки связан с внутренним диаметром dв охватывающего замкового элемента зависимостью Д0=(0,91÷0,94)dв.
3. Штанги выполнены в виде овальных толстостенных оболочек: наружный размер по большой оси овальной толстостенной оболочки связан с внутренним диаметром dв охватывающего замкового элемента зависимостью .
Варьируя размерами: наружным радиусом, толщиной, центральным углом основных и вспомогательных секторных оболочек, конструкцией и размерами охватывающих и охватываемых замковых элементов, получаем шпунтовую сваю с оптимальными параметрами по прочности и металлоемкости.
Заявляемая шпунтовая свая иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-23.
На фиг.1 показана шпунтовая свая, корпус которой выполнен из двух основных и одной вспомогательной секторных оболочек. Хорды соседних основных секторных оболочек образуют угол =180°. К боковым кромкам корпуса прикреплены охватывающие замковые элементы. Размерами секторной оболочки являются: наружный радиус R, толщина , центральный угол 2.
На фиг.2 показана шпунтовая свая, корпус которой выполнен из двух основных и одной вспомогательной секторных оболочек. Хорды соседних основных секторных оболочек образуют угол =135°. К боковым кромкам корпуса прикреплены охватывающие замковые элементы.
На фиг.3 показана шпунтовая свая, корпус которой выполнен из двух основных и одной вспомогательной секторных оболочек. Хорды соседних основных секторных оболочек образуют угол =120°. К боковым кромкам корпуса прикреплены охватывающие замковые элементы.
На фиг.4 показана шпунтовая свая, корпус которой выполнен из трех основных и двух вспомогательных секторных оболочек. Хорды соседних основных секторных оболочек образуют угол =120°. Кромки вспомогательных секторных оболочек второго яруса между собою не соприкасаются. К боковым кромкам корпуса прикреплены охватывающий и охватываемый замковые элементы.
На фиг.5 показана шпунтовая свая, корпус которой выполнен из трех основных и двух вспомогательных секторных оболочек. Хорды соседних основных секторных оболочек образуют угол =120°. Кромки вспомогательных секторных оболочек второго яруса между собою соприкасаются. К боковым кромкам корпуса прикреплены охватываемые замковые элементы.
На фиг.6 показан охватываемый замковый элемент самостоятельный (без прикрепления к корпусу), штанги которого выполнены в виде пластин, соединенных ребром жесткости.
На фиг.7 показан охватываемый замковый элемент самостоятельный (без прикрепления к корпусу), штанги которого выполнены в виде круглых толстостенных оболочек, соединенных ребром жесткости.
На фиг.8 показан охватываемый замковый элемент самостоятельный (без прикрепления к корпусу), штанги которого выполнены в виде овальных толстостенных оболочек, соединенных ребром жесткости.
На фиг.9 показана расчетная схема геометрических параметров корпуса шпунтовой сваи на фиг.1.
На фиг.10 показана расчетная схема геометрических параметров корпуса шпунтовой сваи на фиг.2.
На фиг.11 показана расчетная схема геометрических параметров корпуса шпунтовой сваи на фиг.3.
На фиг.12 показана расчетная схема геометрических параметров корпуса шпунтовой сваи на фиг.4.
На фиг.13 показана расчетная схема геометрических параметров корпуса шпунтовой сваи на фиг.5.
На фиг.14 показано замкнутое шпунтовое ограждение, выполненное из шпунтовых свай на фиг.1.
На фиг.15 показано линейное шпунтовое ограждение, выполненное из шпунтовых свай на фиг.1 с применением охватываемых замковых элементов самостоятельных на фиг.6.
На фиг.16 показано замкнутое шпунтовое ограждение, выполненное из шпунтовых свай на фиг.2.
На фиг.17 показано линейное шпунтовое ограждение, выполненное из шпунтовых свай на фиг.2 с применением охватываемых замковых элементов самостоятельных на фиг.7.
На фиг.18 показано замкнутое шпунтовое ограждение, выполненное из шпунтовых свай на фиг.3
На фиг.19 показано линейное шпунтовое ограждение, выполненное из шпунтовых свай на фиг.3 с применением охватываемых замковых элементов самостоятельных на фиг.8.
На фиг.20 показано замкнутое шпунтовое ограждение, выполненное из шпунтовых свай на фиг.4.
На фиг.21 показано линейное шпунтовое ограждение, выполненное из шпунтовых свай на фиг.4.
На фиг.22 показано замкнутое шпунтовое ограждение, выполненное из шпунтовых свай на фиг.5.
На фиг.23 показано линейное шпунтовое ограждение, выполненное из шпунтовых свай на фиг.5.
К боковым кромкам корпуса одной шпунтовой сваи прикреплены охватывающие, а к боковым кромкам корпуса другой шпунтовой сваи – охватываемые замковые элементы.
Шпунтовая свая содержит:
– корпус 1 в виде двух основных 2 и одной вспомогательной 3 секторных оболочек. Хорды 4 соседних основных секторных оболочек 2 образуют угол =180°. Вспомогательная секторная оболочка 3 расположена над промежутком 5 выпуклых частей основных секторных оболочек 2. К боковым кромкам корпуса 1 прикреплены охватывающие замковые элементы 6 (фиг.1);
– корпус 7 в виде двух основных 2 и одной вспомогательной 3 секторных оболочек. Хорды 4 соседних основных секторных оболочек 2 образуют угол =135°. Вспомогательная секторная оболочка 3 расположена над промежутком 8 выпуклых частей основных секторных оболочек 2. К боковым кромкам корпуса 7 прикреплены охватывающие замковые элементы 6 (фиг.2);
– корпус 9 в виде двух основных 2 и одной вспомогательной 3 секторных оболочек. Хорды 4 соседних основных секторных оболочек 2 образуют угол =120°. Вспомогательная секторная оболочка 3 расположена над промежутком 10 выпуклых частей основных секторных оболочек 2. К боковым кромкам корпуса 9 прикреплены охватывающие замковые элементы 6 (фиг.3);
– корпус 11 в виде трех основных 2 и двух вспомогательных 3 секторных оболочек. Хорды 4 соседних основных секторных оболочек 2 образуют угол =120°. Вспомогательные секторные оболочки 3 расположены над промежутками 12 выпуклых частей основных секторных оболочек 2 и образуют второй ярус секторных оболочек. Основные 2 и вспомогательные 3 секторные оболочки выполнены одинаковых размеров (наружный радиус R, толщина , центральный угол 2) и кромки вспомогательных секторных оболочек 3 во втором ярусе между собой не соприкасаются. К боковым кромкам корпуса 11 прикреплены охватывающий 6 и охватываемый 13 замковые элементы (фиг.4);
– корпус 14 в виде трех основных 2 и двух вспомогательных 15 секторных оболочек. Хорды 4 соседних основных секторных оболочек 2 образуют угол =120°. Вспомогательные секторные оболочки 15 расположены над промежутками 16 выпуклых частей основных секторных оболочек 2 и образуют второй ярус секторных оболочек. Основные 2 и вспомогательные 15 секторные оболочки выполнены разных размеров (наружный радиус R5 вспомогательной 15 секторной оболочки выполнен большим, чем у основных секторных оболочек) и кромки вспомогательных секторных оболочек 15 во втором ярусе между собой соприкасаются. К боковым кромкам корпуса 14 прикреплены охватываемые замковые элементы 13 (фиг.5).
Основные и вспомогательные секторные оболочки выполняются одинаковых или разных размеров (наружный радиус R, толщина , центральный угол 2), а кромки вспомогательных секторных оболочек второго яруса не соприкасаются или соприкасаются между собой.
Вспомогательные секторные оболочки второго яруса не только повышают жесткость корпуса, т.е. несут функции усилительных и фиксирующих элементов, но и значительно повышают прочность корпуса на изгиб, т.к. они наиболее удалены от нейтральной плоскости расположения осей 20 (фиг.6, 7, 8) самостоятельных замковых элементов, вокруг которой и происходит изгиб шпунтовой сваи.
Охватываемые замковые элементы выполнены самостоятельными, без прикрепления к корпусу, в виде двух одинаковых штанг, соединенных между собою ребром жесткости, например, в виде пластины, по всей длине.
На фиг.6 показан охватываемый замковый элемент самостоятельный. Здесь штанги выполнены в виде пластин 17, соединенных по всей длине ребром жесткости 18 в виде пластины. При этом ширина «в» пластины связана с внутренним диаметром dв охватывающего замкового элемента зависимостью в=dв-(4÷8) мм, а толщина «s» пластины связана со средним значением полуразности
ср.
соотношением
ср. мм.
На фиг.7 показан охватываемый замковый элемент самостоятельный. Здесь штанги выполнены в виде круглых толстостенных оболочек 13, соединенных по всей длине ребром жесткости 18 в виде пластины. При этом диаметр Д0 оболочки связан с внутренним диаметром dв охватывающего замкового элемента зависимостью Д0=(0,91÷0,94)dв.
На фиг.8 показан охватываемый замковый элемент самостоятельный. Здесь штанги выполнены в виде овальных толстостенных оболочек 19, соединенных по всей длине ребром жесткости 18 в виде пластины. При этом наружный размер по большой оси овальной толстостенной оболочки связан с внутренним диаметром dв охватывающего замкового элемента зависимостью
Выполнение охватываемых замковых элементов в виде самостоятельных, без прикрепления к корпусу, значительно повышает прочность шпунтового ограждения на изгиб, т.к. шпунтовая свая удаляется от нейтральной плоскости расположения осей 20 (фиг.6, 7, 8), вокруг которой и происходит ее изгиб.
К тому же самостоятельный замковый элемент является дополнительной независимой несущей конструкцией шпунтового ограждения.
Примеры расчетов геометрических параметров корпусов шпунтовых свай
Пример 1 (фиг.9, 1)
Принимаем:
R – наружный радиус секторной оболочки,
– толщина секторной оболочки,
2 – центральный угол секторной оболочки,
корпус состоит из двух основных и одной вспомогательной секторных оболочек одинакового размера,
=180° – угол между хордами основных секторных оболочек.
Находим:
Радиус R4 определяем графическим способом. Через середину отрезка АВ проводим перпендикуляр. Точка «О» пересечения этого перпендикуляра и осевой линии АО есть центр окружности радиуса R4. В данном случае он совпадает с точкой «О» пересечения продленных линий R и осевой АО и равен R4=2R.
Площадь сечения секторной оболочки равна
,
где
Масса 1 пог.м секторной оболочки равна m1м=0,785 F. Расчетная схема прочерчена с учетом, что 2=120°.
Пример 2 (фиг.10,2)
Принимаем:
R – наружный радиус секторной оболочки,
– толщина секторной оболочки,
2 – центральный угол секторной оболочки,
корпус состоит из двух основных и одной вспомогательной секторных оболочек одинакового размера,
=135° – угол между хордами основных секторных оболочек.
Находим:
Радиус R4 определяем графическим способом. Через середину отрезка АВ проводим перпендикуляр. Точка «О4» пересечения этого перпендикуляра и осевой линии АО есть центр окружности радиуса R4.
Площадь сечения секторной оболочки равна
,
где
Масса 1 пог.м секторной оболочки равна m1м=0,785 F.
Расчетная схема прочерчена с учетом, что 2=120°.
Пример 3 (фиг.11, 3)
Принимаем:
R – наружный радиус секторной оболочки,
– толщина секторной оболочки,
2 – центральный угол секторной оболочки, корпус состоит из двух основных и одной вспомогательной секторных оболочек одинакового размера,
= 120° – угол между хордами основных секторных оболочек.
Находим:
Радиус R4 определяем графическим способом. Через середину отрезка АВ проводим перпендикуляр. Точка «О4» пересечения этого перпендикуляра и осевой линии АО есть центр окружности радиуса R4.
Площадь сечения секторной оболочки равна
,
где
Масса 1 пог.м секторной оболочки равна m1м=0,785 F.
Расчетная схема прочерчена с учетом, что 2=120°.
Пример 4 (фиг.12, 4)
Принимаем:
R – наружный радиус секторной оболочки,
– толщина секторной оболочки,
2 – центральный угол секторной оболочки,
корпус состоит из трех основных и двух вспомогательных секторных оболочек одинакового размера, кромки вспомогательных секторных оболочек второго яруса между собой не соприкасаются;
=120° – угол между хордами основных секторных оболочек.
Находим:
Радиус R4 определяем графическим способом. Через середину отрезка АВ проводим перпендикуляр. Точка «О4» пересечения этого перпендикуляра и осевой линии АО есть центр окружности радиуса R4.
Площадь сечения секторной оболочки равна
,
где
Масса 1 пог.м секторной оболочки равна m1м=0,785 F.
Расчетная схема прочерчена с учетом, что 2=120°.
Пример 5 (фиг.13, 5)
Принимаем:
R – наружный радиус секторной оболочки,
– толщина секторной оболочки,
2 – центральный угол секторной оболочки,
корпус состоит из трех основных и двух вспомогательных секторных оболочек разных размеров (наружный радиус R5 вспомогательной секторной оболочки выполнен большим, а центральный угол 2 – меньшим, чем у основных секторных оболочек) и кромки вспомогательных секторных оболочек второго яруса между собой соприкасаются,
=120° – угол между хордами основных секторных оболочек.
R5 – наружный радиус вспомогательных секторных оболочек
Находим:
Радиус R4 определяем графическим способом. Через середину отрезка АВ проводим перпендикуляр. Точка «O4» пересечения этого перпендикуляра и осевой линии АО есть центр окружности радиуса R4.
Площадь сечения секторной оболочки равна
,
где
Масса 1 пог.м секторной оболочки равна m1м=0,785 F.
Расчетная схема прочерчена с учетом, что 2=120° для основных секторных оболочек.
Работает шпунтовая свая следующим образом.
При установке шпунтовых свай в рабочее положение в шпунтовое ограждение последовательно вводят в зацепление охватывающий 6 и охватываемый 13 (17, 19) элементы замкового соединения. Примеры компоновки шпунтовых ограждений показаны на фиг.14 – 23.
На основе исходных данных, представленных в табл.1, произведен расчет прочности и металлоемкости шпунтовых свай по Пат. РФ №2181814 и заявляемой. В качестве эталона взята шпунтовая свая типа Ларсен по А.С. СССР №1477842 трех профилей Л4, Л5, Л7. Данные взяты из ТУ 14-2-879-89 на эти профили. Исходные данные подбирались так, чтобы рассчитанные значения были как можно ближе к эталонным по моменту сопротивления 1 м шпунтового ограждения из этих шпунтовых свай. В этом случае правомерно сравнивать их металлоемкость из расчета 1 м2 шпунтового ограждения. Результаты расчетов сведены в табл.2. Из приведенных данных видно, что при приблизительно одинаковых значениях моментов сопротивлений 1 м шпунтового ограждения, масса 1 м2 шпунтового ограждения из заявляемых шпунтовых свай во всех трех вариантах значительно (до 35%) ниже известных.
Исходные данные для расчета прочности и металлоёмкости известной шпунтовой сваи по Пат. №2181814 и заявляемой
Обозначение шпунтовой сваи |
Секторные оболочки |
Замковые элементы |
основные |
вспомогательные |
К-во |
наружный радиус R1, мм |
толщина 1 мм |
центральный угол 2° |
К-во |
наружный радиус R2, мм |
толщина 2 мм |
центральный угол 2° |
охватываемые Д4×4, мм |
охватывающие Д5×5, мм |
Пат. РФ №2181814 фиг.2 |
3 |
610 |
12 |
120 |
– |
– |
– |
– |
73×8 |
102×12 |
Заявляемая фиг.1, 9 |
2 |
610 |
6 |
120 |
1 |
610 |
7 |
120 |
83×6 |
102×6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пат. РФ №2181814 фиг.2 |
3 |
610 |
16 |
120 |
|
|
– |
|
63,5×8 |
102×16 |
Заявляемая фиг.1, 9 |
2 |
610 |
6 |
120 |
1 |
610 |
8 |
120 |
83×6 |
102×6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пат. РФ №2181814 фиг.2 |
3 |
610 |
27 |
120 |
– |
– |
– |
– |
63,5×14 |
121×25 |
Заявляемая фиг.1, 9 |
3 |
610 |
12 |
120 |
– |
– |
– |
– |
73×8 |
102×12 |
Параметры прочности и металлоёмкости известных шпунтовых свай типа Ларсен по А.С. СССР №1477842 (ТУ 14-2-879-89), Пат. РФ №2181814 и заявляемой
Обознач. шпунтовой сваи |
Момент сопротивления, см3 |
Размер по осям замковых элементов, м |
К-во в 1 м шпунтового ограждения |
Масса, кг |
шпунтовой сваи |
1 м шпунтового ограждения |
1 м шпунтовой сваи |
1 м2 шпунтового ограждения |
Ларсен 4 |
405 |
2200 |
0,396 |
2,53 |
74 |
187 |
Пат. РФ №2181814 фиг.2 |
5620 |
2296 |
3,17 |
0,3155 |
397 |
125 |
Заявляемая фиг.1, 9 |
3200 |
2788 |
2,113 |
0,4733 |
215 |
102 |
|
|
|
|
|
|
|
Ларсен 5 |
461 |
2962 |
0,42 |
2,38 |
100 |
238 |
Пат. РФ №2181814 фиг.2 |
7369 |
3037 |
3,17 |
0,3155 |
520 |
164 |
Заявляемая фиг.1, 9 |
3394 |
3039 |
2,113 |
0,4733 |
225 |
106 |
|
|
|
|
|
|
|
Ларсен 7 |
597 |
5010 |
0,428 |
2,34 |
144,3 |
337 |
Пат. РФ №2181814 фиг.2 |
12228 |
5087 |
3,17 |
0,3155 |
871 |
275 |
Заявляемая фиг.1, 9 |
5390 |
4961 |
2,113 |
0,4733 |
397 |
188 |
Формула изобретения
1. Шпунтовая свая, включающая прикрепленные к боковым кромкам корпуса замковые элементы, каждый из которых выполнен охватывающим или охватываемым, при этом корпус состоит по меньшей мере из двух соединенных между собой боковыми кромками основных секторных круглых тонкостенных оболочек с центральным углом не более 180°, отличающаяся тем, что корпус снабжен по меньшей мере одной дополнительной вспомогательной секторной круглой тонкостенной оболочкой с центральным углом не более 180°, при этом основные и вспомогательные секторные оболочки выполнены одинаковых или разных размеров – наружный радиус, толщина, центральный угол, соединены между собой так, что хорды соседних основных секторных оболочек образуют угол 30-180°, а вспомогательные секторные оболочки расположены над промежутками выпуклых частей основных секторных оболочек, образуя второй ярус секторных оболочек.
2. Шпунтовая свая по п.1, отличающаяся тем, что прикрепляемые к корпусу замковые элементы выполнены: оба охватывающие или оба охватываемые.
3. Шпунтовая свая по п.2, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным охватываемым замковым элементом, выполненным без прикрепления к корпусу, в виде двух одинаковых штанг, соединенных между собой ребром жесткости по всей длине.
4. Шпунтовая свая по п.3, отличающаяся тем, что штанги выполнены в виде пластин, при этом ширина «в» пластины связана с внутренним диаметром dв охватывающего замкового элемента зависимостью в=dв-(4÷8) мм, а толщина «S» пластины связана со средним значением полуразности ср. соотношением
5. Шпунтовая свая по п.3, отличающаяся тем, что штанги выполнены в виде круглых толстостенных оболочек, при этом наружный диаметр Д0 оболочки связан с внутренним диаметром dв охватывающего замкового элемента зависимостью Д0=(0,91÷0,94)dв.
6. Шпунтовая свая по п.3, отличающаяся тем, что штанги выполнены в виде овальных толстостенных оболочек, при этом наружный размер
по большой оси овальной толстостенной оболочки связан с внутренним диаметром dв охватывающего замкового элемента зависимостью
РИСУНКИ
|