Элемент шпунтового ограждения Советский патент 1983 года по МПК E02D5/00 

Изобретение относится к строительству гидротехнических сооружений и предназначено для использования в качестве элемента шпунтового ограждения. Известен элемент шпунтового ограждения, включающий стенку и жестко присоединенные к ней симметричные полки с утолщениями на кромках, с которыми соединен отдельный замковый элемент 1. Недостатком этого шпунтового ограждения является необходимость в применеНИИ отдельного замкового элемента, что увеличивает затраты и усложняет работы при сооружении гидротехнических перегородок. Наиболее близким к изобретению является элемент шпунтового ограждения, включающий полки, одна из которых имеет на одном конце выступ, а на другом Э-образныи замок, а другая - на одном конце также выступ, а на другом - кулачок, форма которого соответствует форме замка, и стенку, жестко присоединенную концами к выступам полок 2. Недостатком известного элемента щпунтового ограждения является невысокая несущая способность из-за ненадежности замкового соединения. Цель изобретения повышение несущей способности ограждения. Указанная цель достигается тем, что в элементе шпунтового ограждения, включающем полки, одна из которых имеет на одном конце выступ, а на другом Э-образный замок, а другая - на одном конце также выступ, а на другом - кулачок, форма которого соответствует форме замка, и стенку, жестко присоединенную концами к выступам полок, ось Э-образного замка одной полки расположена на расстоянии от стенки меньшем, чем расстояние от стенки до оси кулачка другой полки, причем соотношение этих расстояний находится в пределах 0,06- 0,6. При этом элемент шпунтового ограждения может быть снабжен дополнительной парой полок, выполненной идентично основным полкам, причем каждая дополнительная полка расположена .симметрично основной идентичной ей полке, а Э-образный замок может быть снабжен головкой, расположенной перпендикулярно оси сопряжения замка и кулачка, а у основания кулачка выполнен изогнутый в виде крюка выступ под головку замка. На фиг. 1 изображен сварной шпунт с малым значением отношения расстояния от осей сопряжения до стенки; на фиг. 2 - то же, с большим значением, отношения расстояния от осей сопряжения до стенки; на фиг. 3 - то же, с дополнительными замкомчл кулачком при малом значении отношения; на фиг. 4 - сварной шпунт с дополнительными замком и кулачком при малом значении отношения в ограждении двойного закрытого типа; на фиг. 5 - то же, при большом значении отношения в ограждении двойного закрытого типа; на фиг. 6 - сварной шпунт с односторонней ориентировдсой замка и кулачка; на фиг. 7 - то же, с дополнительными замком и кулачком, выполненный в виде двутавра; на фиг. 8 - соединение замка с кулачком, имеющим выступ в виде крюка; нафиг. 9 - формирование замка в двухвалковом калибре при меньших значениях отношения; на фиг. 10 - то же, совместно с дополнительным в двухвалковом калибре; на фиг. 11 - сдвоенная прокатка полки с замком; на фиг. 12 - применение полок в качестве плоского шпунта. Элемент шпунтового ограждения содержит стенку 1, приваренную к выступу 2 полки 3, имеющей Э-образный замок, 4, выступ 5 полки 6, имеющей кулачок 7. Замок 4 и кулачок 7 имеют ось сопряжения 8. Кулачок 7 связан с полкой 6 посредством шейки 9. Замок 4 Э-образной формы имеет загнутые концы 10 и 11. Отношение расстояния Р| от оси сопряжения замка 3 до стенки 1 к расстоянию Р от оси сопряжения кулачка 7 до стенки 1 определяется диапазоном значений -Р 0,06+0,6. Симметрично замку 4 относительно оси стенки 1 может быть предусмотрен дополнительный замок 12, а на свободной стороне выступа 5 дополнительный кулачок 13. Из описанных элементов можно изготавливать сварные шпунты различной конфигурации. Так, сварной шпунт 14 имеет полку 3 с замком 4 и полку 6 с кулачком 7, ориентированные в разные стороны. На полках 3 и 6 соответственно выступы 2 и 5 для приварки стенки 1 располагаются на свободных кромках этих полок. В сварном щпунте 14 отношение расстояния Р, (от оси сопряжения 8 замка 4 до стенки 1) к расстоянию Р (от оси сопряжения 8 кулачка 7 до стенки I) находится в диапазоне 0,06-0,3. Сварной- шпунт 15 имеет кЬнструкцию, аналогичную сварному шпунту 14, однако отношение расстояния Р и 1 у него составляет 0,3-0,6. шпунт 16 имеет дополнительный замок 12, симметричный замку 4 относительно оси стенки 1, а также дополнительный кулачок 13, расположенный на свободной стороне выступа 5. В сварном шпунте 16 отношение расстояний Р, и Р, составляет 0,06 + 0,3. Сварной шпунт 17 имеет сдвоенную пол- ку 18, расположение дополнительного замка 12 и дополнительного кулачка 13, аналогичное шпунту 16, но отношение расстояния Р и РЗ составляет 0,3-0,6. Сварной шпунт 19 содержит сдвоенную полку 18, а также полку 20, у которой выступ 5 для приварки стенки 1 располагается на ее середине. Отношение расстояний P к РЗ составляет 0,6. Для шпунта 19 допускаются значения ,6. Сварной шпунт 21 содержит полку 3 с замком 4, полку 6 с кулачком 7, ориентированные в одну сторону. Для этого шпунта . преимущественные значения 0,06-ь +0,2. В отличие от шпунтов 14-17 и 19 в шпунте 21 целесообразно стенку 1 выполнять с большей толщиной по сравнению с толш,иной полки 6. Зигзагообразное ограждение открытого типа 22 собирается из однотипных сварных шпунтов 14-16 или 21 путем завода (с торца сваи) кулачка 7 одного шпунта во вход 23 замка 4 другого шпунта. Таким образом, шпунты связываются до получения ограждения требуемой протяженности. Двойное ограждение закрытого типа 24 собирается из сварных шпунтов 16, 17и- 19 путем одновременного заведения кулачка 7 одного шпунта в отверстие 23 дополнительного замка 12 другого шпунта.и кулачка 7 другого шпунта в отверстие 23 дополнительного замка 12 первого шпунта. Таким образом, из двух шпунтов образуется секция в виде четырехугольной колонны. Соединение этих колонн друг с другом осуществляется путем одновременного заведения свободного дополнительного кулачка 13 одной колонны в отверстие 23 свободного замка 4 другой колонны и свободного дополнительного кулачка 13 другой колонны в свободное отверстие 23 замка 4 первой колонны. Сборка ограждения осуществляется до получения его требуемой протяженности. Сварной шпунт 16 является унифицированным, его с одинаковым успехом можно применять в двух типах ограждений 22 и 24. Применение шпунтов 17 и 19 в ограждении типа 22 возможно, но менее целесообразно. При сооружении ограждений преимущественно типа 22 на шпунтах может быть предусмотрен замок 25, на одном конце Ю которого предусмотрена головка 26, расположенная перпендикулярно (своей большей стороной) оси сопряжения 8. Для соединения с этим замком предусматривается кулачок 7, у основания шейки 9 которого предусмотрен Bbictyn 27, изогнутый в виде крюка и сопрягающийся с головкой 26 при сборке ограждений. Приложенные усилия вдоль оси 8 на конец замка 11 удерживаются сопротивлением разгибу конца замка 11 и выступа 27 (передающего нагрузку на конец замка 10 через кулачок 26). Усилие вдоль оси 8 в сторону конца замка 10, воспринимается концом замка, при этом разгиб этого конца блокируется посредством выступа 27 и кулачка 7 концом замка 1 1 . Усилия, перпендикулярные оси 8, воспринимаются концами |амка 10 и 11. Таким образом, независимо |Ют направления нагрузок, они воспринимаются двумя концами замка. . Для сварных шпунтов при малых значениях отношения полка 3 с замком 4 может прокатываться в валках 28 и 29 с горячей гибкой концов замка 10 и И в ручье 30 одного валка 28. При этом выступ 31, предусмотренный в ручье 30, несмотря на возможные неблагоприятные факторы (биение валков, перепад температуры в раскате и т. д.) дает возможность более надежно обеспечить постоянство размера входа в замок (расстоя « согнутыми концами 10 и П). Аналогичным образом полка с замком 4-и дополнительным замком 12 может прокатываться в валках 28 и 32, имеющих одинаковые ручьи 30 с выступом 31. Для шпунтов с большими значениями S- сдвоенная . , приемлемой для станов ширины, оди ля всех размеров шпунтов, может прокатываться в валках 33 и 34 с одновремен ной гибкой концов 10 и 11 замков 4 и 12. Малая ширина полки 18 позволяет реализовать на действующих станах симметричные условия деформации. Тем самым исключаются или уменьшаются неблагоприятные факторы, вызывающие различное искривление и искажение формы сечения раската. Контроль расстояния между подгибаемыми концами 10 и И может быть обеспечен выступом 35 вертикального валка 36. Малые размеры унифицированной сдвоенной полки 18 позволяют свести к минимуму возможные отклонения ее размеров. Сдвоенная полка 18 и полка 6 с кулачком 7 и дополнительным кулачком 13 могут использоваться вместо плоского шпунта при сооружении плоских ограничений 37., В предлагаемом сварном шпунте замок 4 расположен в непосредственной близости от стенки 10, которой при этом воспринимаются основные нагрузки, воздействующие на ограждение, разгружая в значительной степени замковые элементы и исключая тем самым опасность нарушения связи между шпунтами в ограждении. Как показывают расчеты, растягивающие замковые соединения усилия (при воздействии нормальных к ограждению нагрузок) уменьшаются не менее чем на 30%, при повышении несущей способности замкового . соединения в 1,5-2 раза. Появляется возможность из одних и тех же элементов шпунтового элемента сооружать зигзагообразные ограждения открытого типа и более мощные ограждения двои- ното закрытого типа без усложнения работ по сооружению. При прокатке полок дл-я предлагаемого сварного шпунта по сравнению, с полками для прототипа -увеличивается производительность станй не менее чем на , сокращается расход валков более чем на 30%, уменьшается брак на 70%, повышается точность проката.

Ж.1

1. ЭЛЕМЕНТ ШПУНТОВОГО ОГРАЖДЕНИЯ, включающий полки, одна из которых имеет на однЬм конце выступ, а йа другом - Э-образный замок, другая полка имеет на одном конце также выступ, а на другом - кулачок, форма которого соответствует форме замка, и стенку, жестко присоединенную концами к выступам полок, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности огражения, ось Э-образного замка одной полки расположена на расстоянии от стенки, меньшем, чем расстояние от стенки до оси кулачка другой полки, причем соотношение этих расстояний .находится в пределах 0,06-0,6. 2.Элемент по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной парой полок, выполненных идентично основным полкам, причем каждая дополнительная полка расположена симметрично основной, идентичной ей полке. 3.Элемент по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что Э-образный замок снабжен головкой, расположенной перпендикулярно оси S сопряжения замка и кулачка, а у основа(Л ния кулачка выполнен изогнутый в виде крюка выступ под головку замка. с 7 сг 2J ю | -21 10 2 / Г4 ./

22

Л7

4

2J

ГЛ,

7J:N

фиг. J 40 ff.y 18 Г Фиг.д 7

гв Л7 с7/ f Х /

X

J/

г . 7о