EA 020880B1 20150227 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2015\PDF/020880 Полный текст описания [**] EA201201434 20121119 Регистрационный номер и дата заявки RU2011147497 20111123 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок EAB1 Код вида документа [pdf] eab21502 Номер бюллетеня [GIF] EAB1\00000020\880BS000#(694:872) Основной чертеж [**] КЛЕЩЕВИДНОЕ ШПУНТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ И ШПУНТОВАЯ СТЕНКА Название документа [8] E02D 5/08, [8] E02D 29/02 Индексы МПК [RU] Гончаров Виктор Викторович Сведения об авторах [RU] ГОНЧАРОВ ВИКТОР ВИКТОРОВИЧ Сведения о патентообладателях [RU] ГОНЧАРОВ ВИКТОР ВИКТОРОВИЧ Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000020880b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[**]

1. Шпунтовое соединение, включающее шпунтовый выступ с гребнем и шпунтовый захват с устьем, охватывающим гребень с возможностью частичного относительного поворота, отличающееся тем, что шпунтовый захват выполнен сварным из двух прокатных профилей, каждый из которых имеет поперечное сечение в форме буквы F, у которой нижняя поперечная полка длиннее верхней поперечной полки, причем указанные прокатные профили обращены зеркально полками навстречу друг другу и сварены нижними полками встык с обеспечением между верхними полками предварительно заданного зазора, регулируемого в зависимости от свойств грунта путем поворота указанных профилей относительно линии стыковки свариваемых полок.

2. Шпунтовое соединение по п.1, отличающееся тем, что нижняя поперечная полка каждого F-образного прокатного профиля выполнена на свободном конце скругленной по радиусу.

3. Шпунтовое соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что гребень шпунтового выступа выполнен круглым или овальным в поперечном сечении и размещен в полости, образованной между верхними полками и нижними сваренными встык полками F-образных профилей и являющейся устьем шпунтового захвата.

4. Шпунтовая стенка, включающая стальные трубчатые сваи, последовательно соединенные одна с другой посредством шпунтовых соединений, состоящих из шпунтовых выступов и шпунтовых захватов, приваренных к наружным поверхностям свай, отличающаяся тем, что упомянутые шпунтовые соединения представляют собой шпунтовые соединения по любому из пп.1-3.

5. Шпунтовая стенка по п.4, отличающаяся тем, что она включает совокупность свай, каждая из которых содержит пару шпунтовых выступов, и совокупность свай, каждая из которых содержит пару шпунтовых захватов, при этом сваи каждой совокупности установлены с чередованием.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Шпунтовое соединение, включающее шпунтовый выступ с гребнем и шпунтовый захват с устьем, охватывающим гребень с возможностью частичного относительного поворота, отличающееся тем, что шпунтовый захват выполнен сварным из двух прокатных профилей, каждый из которых имеет поперечное сечение в форме буквы F, у которой нижняя поперечная полка длиннее верхней поперечной полки, причем указанные прокатные профили обращены зеркально полками навстречу друг другу и сварены нижними полками встык с обеспечением между верхними полками предварительно заданного зазора, регулируемого в зависимости от свойств грунта путем поворота указанных профилей относительно линии стыковки свариваемых полок.

2. Шпунтовое соединение по п.1, отличающееся тем, что нижняя поперечная полка каждого F-образного прокатного профиля выполнена на свободном конце скругленной по радиусу.

3. Шпунтовое соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что гребень шпунтового выступа выполнен круглым или овальным в поперечном сечении и размещен в полости, образованной между верхними полками и нижними сваренными встык полками F-образных профилей и являющейся устьем шпунтового захвата.

4. Шпунтовая стенка, включающая стальные трубчатые сваи, последовательно соединенные одна с другой посредством шпунтовых соединений, состоящих из шпунтовых выступов и шпунтовых захватов, приваренных к наружным поверхностям свай, отличающаяся тем, что упомянутые шпунтовые соединения представляют собой шпунтовые соединения по любому из пп.1-3.

5. Шпунтовая стенка по п.4, отличающаяся тем, что она включает совокупность свай, каждая из которых содержит пару шпунтовых выступов, и совокупность свай, каждая из которых содержит пару шпунтовых захватов, при этом сваи каждой совокупности установлены с чередованием.


Евразийское 020880 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2015.02.27
(21) Номер заявки 201201434
(22) Дата подачи заявки 2012.11.19
(51) Int. Cl. E02D 5/08 (2006.01) E02D 29/02 (2006.01)
(54) КЛЕЩЕВИДНОЕ ШПУНТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ И ШПУНТОВАЯ СТЕНКА
(31) 2011147497
(32) 2011.11.23
(33) RU
(43) 2013.05.30
(71)(72)(73) Заявитель, изобретатель и патентовладелец: ГОНЧАРОВ ВИКТОР ВИКТОРОВИЧ
(RU)
(74) Представитель:
Вашина Г.М. (RU)
(56) RU-U1-106264 RU-U1-59083 RU-C1-2151236 ЕР-Л2-0164296
(57) В изобретении предложено клещевидное в поперечном сечении шпунтовое соединение и
шпунтовая стенка с таким шпунтовым соединением. Изобретение может найти применение I в гражданском и гидротехническом строительстве. Шпунтовое соединение по изобретению I содержит выполненные из прокатных профилей шпунтовые выступы и шпунтовые захваты. Каждый захват выполнен клещевидной формы в поперечном сечении, сварен из двух прокатных профилей. Каждый прокатный профиль имеет поперечное сечение в форме буквы F, у которой нижняя поперечная полка длиннее верхней поперечной полки и выполнена на свободном конце скругленной по радиусу, при этом указанные прокатные профили обращены зеркально полками навстречу друг к другу и сварены нижними полками встык с обеспечением между верхними полками предварительно заданного зазора, регулируемого в зависимости от свойств грунта путем поворота профилей относительно линии стыковки нижних полок. Преимуществом является упрощение технологии и сокращение стоимости изготовления шпунтовых соединений при обеспечении высокой прочности и герметичности шпунтовой стенки с такими соединениями.
Изобретение относится к шпунтовым соединениям и шпунтовым стенкам с такими соединениями и может быть использовано в гидротехнике при строительстве морских и речных причалов, а также в гражданском и промышленном строительстве.
Известно шпунтовое соединение, применяемое в шпунтовой стенке, содержащее Т-образные шпунтовые выступы и шпунтовые захваты (шпунтовые замки), выполненные из уголковых профилей с образованием коробчатого профиля в поперечном сечении для размещения в нем гребня шпунтового выступа смежной сваи, во внутренней полости каждого из коробчатых профилей установлено ребро жесткости, приваренное к нему боковыми кромками и служащее для ограничения перемещения шпунтового выступа в полости шпунтового захвата (RU № 2081238, 1997 г.)
Недостатком указанного шпунтового соединения является невысокая прочность шпунтового замка, выполненного из уголкового профиля, и как следствие - возможная потеря герметичности шпунтовой стенки с такими шпунтовыми соединениями, а также трудоемкость изготовления замков указанного коробчатого профиля из-за большого количества сварных швов.
Известна шпунтовая стенка, содержащая трубчатые сваи, последовательно соединенные между собой посредством шпунтовых соединений, включающих шпунтовые выступы и шпунтовые захваты (шпунтовые замки), выполненные из прокатных элементов фасонного поперечного сечения, снабженных опорным участком для приварки к свае. В указанной известной шпунтовой стенке каждый шпунтовый выступ выполнен с гребнем круглого или овального поперечного сечения, а каждый шпунтовый захват выполнен в виде обоймы с устьем, повторяющим форму гребня шпунтового выступа и охватывающим его с возможностью частичного относительного поворота (RU № 106264, 2011 г., прототип).
Указанное известное шпунтовое соединение значительно прочнее, чем предыдущее, и обеспечивает высокую прочность и герметичность известной шпунтовой стенке. Однако для изготовления прокатных профилей фасонного поперечного сечения, из которых выполнены захваты шпунтового соединения в известной шпунтовой стенке, необходимо сложное и дорогостоящее импортное оборудование с применением экструзивных технологий, что существенно увеличивает стоимость такого шпунтового соединения и, следовательно, приводит к удорожанию всей шпунтовой стенки.
Кроме того, в гидротехническом строительстве предъявляются достаточно высокие требования к герметичности шпунтовых стенок в местах соединений свай. В связи с этим зазор, с которым устье захвата охватывает гребень шпунтового выступа, должен быть меньшим при строительстве на песчаных и слабых грунтах, а при строительстве на обычных и скальных грунтах зазор в шпунтовом соединении может быть увеличен для облегчения заведения свай в замок и ускорения строительства.
При строительстве протяженных объектов грунты могут изменяться в пределах одного строительного объекта от слабых песчаных до скальных. Поэтому упомянутый зазор в шпунтовом соединении и соответственно плотность охвата гребня шпунтового выступа устьем захвата для обеспечения герметичности должен быть регулируемым, изменяемым в зависимости от типа грунта.
Таким образом, существует потребность в обеспечении возможности выполнения предварительно заданного зазора в шпунтовом соединении и изменения его в процессе строительства шпунтовой стенки в зависимости от меняющихся свойств грунта на объекте.
Для изменения плотности охвата гребня в техническом решении по прототипу необходима соответствующая переналадка прокатного стана и корректировка всей технологии изготовления известного шпунтового соединения, что неприемлемо по затратам. Сами же такие шпунтовые соединения после изготовления их на прокатном стане не допускают возможности изменения указанного зазора или какой-либо его регулировки.
Технической задачей настоящего изобретения является создание шпунтового соединения, более экономичного в производстве и при этом прочного и обеспечивающего высокие эксплуатационные качества шпунтовой стенке, в которой они используются, такие как герметичность, отсутствие деформаций.
Технический результат - возможность изготовления прокатных элементов, из которых выполняется шпунтовое соединение, на стандартном отечественном прокатном оборудовании, а также обеспечение возможности достаточно просто изменять зазор, с которым шпунтовый захват охватывает шпунтовый выступ, в процессе строительства в зависимости от типа грунта, тем самым изменяя грунтопроницае-мость шпунтовой стенки.
Поставленная задача решается за счет того, что в шпунтовом соединении, включающем выполненные из прокатных профилей шпунтовый выступ с гребнем и шпунтовый захват с устьем, повторяющим форму гребня шпунтового выступа и охватывающим его с возможностью частичного поворота, согласно изобретению шпунтовый захват выполнен сварным из двух прокатных профилей, каждый из которых имеет поперечное сечение в форме буквы F, у которой нижняя поперечная полка длиннее верхней поперечной полки, при этом указанные прокатные профили обращены зеркально полками навстречу друг к другу и сварены нижними поперечными полками встык с обеспечением между верхними полками предварительно заданного зазора, изменяемого в зависимости от свойств грунта путем поворота указанных профилей относительно линии стыковки свариваемых полок.
Нижняя поперечная полка каждого F-образного профиля на свободном конце может быть выполнена скругленной по радиусу.
Гребень шпунтового выступа может быть выполнен круглым или овальным в поперечном сечении и размещен в полости, образованной между упомянутыми верхними полками и нижними сваренными встык полками F-образных прокатных профилей и являющейся устьем шпунтового захвата.
Поставленная задача решается также за счет того, что в шпунтовой стенке, включающей стальные трубчатые сваи, последовательно соединенные одна с другой посредством шпунтовых соединений, состоящих из шпунтовых выступов и шпунтовых захватов, приваренных к наружным поверхностям свай, согласно изобретению указанные шпунтовые соединения представляют собой шпунтовые соединения по настоящему изобретению.
Шпунтовая стенка по настоящему изобретению может включать совокупность свай, каждая из которых содержит пару шпунтовых выступов, и совокупность свай, каждая из которых содержит пару шпунтовых захватов, при этом сваи каждой совокупности установлены с чередованием, а шпунтовые выступы и шпунтовые захваты заведены в замок с образованием шпунтового соединения по настоящему изобретению.
В шпунтовом соединении согласно предлагаемому изобретению выполнение захвата не целым, как в прототипе, а сварным из двух прокатных профилей имеет несколько преимуществ.
F-образная форма поперечного сечения прокатных профилей, с одной стороны, технологична для изготовления их на обычных отечественных прокатных станах, что, естественно, снижает их себестоимость по сравнению с прототипом. С другой стороны, поскольку сопряжения всех участков поперечного сечения выполнены по радиусам без острых углов, исключено возникновение концентраций напряжений, что могло бы привести к снижению прочности. По прочности захват предлагаемого шпунтового соединения не уступает прототипу.
Важным преимуществом предлагаемого шпунтового соединения является возможность перед приваркой F-образных профилей друг к другу выставить между верхними полками зазор такой величины, какой необходим для обеспечения герметичности соединения в соответствии с геологическими условиями строительства, путем поворота профилей вокруг точки (линии) стыковки свариваемых нижних полок. Эта возможность обеспечена за счет того, что нижние полки поперечного сечения профилей выполнены длиннее верхних, а также за счет выполнения свободных концов нижних полок скругленными по радиусу. При сварке обращенные зеркально друг к другу профили стыкуются выступающими более длинными нижними полками, а между более короткими верхними полками гарантированно образуется зазор для обеспечения соединения шпунтового захвата со шпунтовым выступом.
При повороте профилей для регулировки указанного зазора линия сварки смещается, но благодаря выполнению свариваемых нижних полок скругленными по радиусу условия сварки и качество сварных швов сохраняются.
В шпунтовом захвате согласно предлагаемому изобретению концы стенок F-образных профилей являются опорным участком для приварки захвата к свае, причем они максимально разнесены на всю ширину захвата, что обеспечивает большую устойчивость захвату на свае и более высокую прочность соединения его со сваей.
Шпунтовая стенка, в которой сваи последовательно соединены одна с другой посредством шпунтового соединения согласно настоящему изобретению, значительно более экономична по сравнению с прототипом благодаря невысокой цене используемых в предлагаемом шпунтовом соединении F-образных прокатных профилей, при этом она характеризуется высокой прочностью и герметичностью.
Наиболее предпочтительно выполнение шпунтовой стенки из чередующихся, т.е. установленных поочередно свай: одна свая с двумя шпунтовыми захватами, а следующая свая - с двумя шпунтовыми выступами, т.к. помимо преимуществ предложенного клещевидного шпунтового соединения такая конструкция стенки наиболее технологична, она позволяет повысить производительность работ как при изготовлении свай, так и при их забивке.
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - клещевидное шпунтовое соединение в сборе, поперечное сечение;
на фиг. 2 - то же с пунктирным изображением повернутых профилей;
на фиг. 3 - прокатный профиль для захвата, поперечное сечение;
на фиг. 4 - поперечное сечение шпунтовой стенки по настоящему изобретению;
на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 4 для варианта осуществления по п.5 формулы изобретения.
Шпунтовое соединение согласно предлагаемому изобретению включает шпунтовый выступ 1 с гребнем 1а и шпунтовый захват 2, выполненный из двух прокатных профилей 3 и 4. Каждый прокатный профиль 3, 4 имеет поперечное сечение, в целом напоминающее плавно очерченную латинскую букву F со скругленными концами составляющих ее элементов. Условно в поперечном сечении прокатного профиля можно выделить три плавно сопряженные между собой участка: участок 5, соответствующий верхней поперечной полке буквы F, участок 6, соответствующий ее нижней поперечной полке, и участок 7, соответствующий вертикальной продольной стенке указанной буквы (на фиг. 3 участки 5, 6 и 7 разделены пунктиром). Свободные концы 6а участков 6 поперечного сечения профилей выполнены скругленными по радиусу R, свободные концы 5а и 7а участков 5 и 7 соответственно, а также места сопряжения участков 5 и 6 с участком 7 также имеют радиусы сопряжения в соответствии с технологией изготовле
ния проката. Радиусы сопряжения участков 5 и 6 с участком 7, т.е. радиусы сопряжения поперечной верхней и поперечной нижней полок с продольной стенкой, могут быть увеличены для образования более круглой формы поперечного сечения устья захвата и обеспечения более плотного прилегания устья захвата к гребню выступа. Варьируя длиной участка 6 и радиусами его сопряжения с участком 7, можно получить круглую или овальную форму поперечного сечения устья захвата, повторяющую форму поперечного сечения выступа.
Участки 6 профилей 3 и 4 выполнены более длинными, чем участки 5, то есть участки 6 выполнены выступающими над верхними участками 5.
Участки 5, 6 и 7 поперечного сечения профиля 3, 4 по тексту настоящей заявки названы соответственно "верхняя полка", "нижняя полка" и "продольная стенка".
При изготовлении шпунтового захвата согласно предлагаемому изобретению устанавливают два прокатных профиля 3 и 4 зеркально полками навстречу друг другу, при этом полки 6 приводят в соприкосновение и сваривают их между собой встык, выставив предварительно необходимый зазор А между верхними полками 5 профилей 3 и 4. Зазор А регулируют путем поворота профилей 3 и 4 вокруг линии их соприкосновения, соответствующей точке Б на фиг. 1. На фиг. 2 пунктиром изображено положение свариваемых профилей при уменьшенном зазоре А. Шпунтовый захват из сваренных прокатных профилей 3 и 4 имеет клещевидную форму поперечного сечения, он придает клещевидную форму всему шпунтовому соединению в целом.
Часть захвата, ограниченная верхними полками 5, нижними полками 6 и верхними участками стенок 7, представляет собой обойму захвата, внутренняя полость В, так называемое устье захвата, повторяет форму гребня 1а шпунтового выступа 1 с определенным зазором для обеспечения возможности частичного поворота и относительного продольного перемещения соединенных в замок захвата и выступа. Выполнение сопряжения верхней полки 5 и нижней полки 6 с продольной стенкой 7 по радиусам обеспечивает полости В форму, приближающуюся к форме гребня 1а шпунтового выступа 1, в частности овальную или круглую. Чем меньше предварительно отрегулированный зазор А, тем плотнее прилегает устье обоймы к гребню 1а, тем плотнее и герметичнее шпунтовое соединение. Это особенно важно для строительства на песчаных и слабых грунтах.
Концы 7а продольных стенок 7 предназначены для приварки захвата 2 к соединяемым строительным изделиям, в частности к сваям 8, 9 шпунтовой стенки (см. фиг. 5). Концы 7а и, следовательно, сварные швы, которыми захват приварен к свае 8, разнесены в предлагаемой конструкции фактически на всю ширину захвата 2, поэтому захват более устойчив на свае и выдерживает большие боковые усилия по сравнению с прототипом. При этом благодаря выполнению концов 7а скругленными по радиусу r, при повороте профилей для регулировки зазора условия сварки и качество сварных швов не ухудшаются.
Сваи 8, 9 для предлагаемой шпунтовой стенки изготавливают преимущественно из труб большого диаметра. Предварительно на сварочных стендах приваривают к трубам 10 шпунтовые выступы 1 и шпунтовые захваты 2. Захваты 2 предварительно изготовлены с таким зазором А, который обеспечивает необходимую герметичность в соответствии с конкретными геологическими условиями строительства.
Возможен вариант исполнения шпунтовой стенки, когда к каждой трубе приваривают один шпун-товый выступ и один шпунтовый захват (на чертежах не показано).
В предпочтительном варианте исполнения, изображенном на фиг. 5, к одной части труб 10, предназначенных для шпунтовой стенки, приваривают два шпунтовых захвата 2, получая, таким образом, сваи 8. К другой части труб 10 для изготовления свай 9 приваривают два шпунтовых выступа 1. Такое исполнение позволяет значительно сократить время изготовления свай, причем приварку можно осуществлять на разных сварочных стендах.
При возведении шпунтовой стенки по этому варианту исполнения сначала забивают с помощью кондуктора сваи 8 с двумя захватами, а затем в предусмотренные промежутки опускают сваи 9 с двумя выступами, размещая выступы 1 в захватах 2 смежных свай 8. При этом отпадает необходимость в пространственной ориентации свай, что повышает производительность труда при строительстве.
Как указывалось выше, к преимуществам предлагаемого клещевидного шпунтового соединения относится его технологичность и значительно более низкая цена по сравнению с прототипом. Также большим преимуществом является возможность достаточно просто отрегулировать и выполнить зазор в захвате такого размера, какой требуется в зависимости от геологических условий конкретного строительного объекта.
Предлагаемая шпунтовая стенка с клещевидными шпунтовыми соединениями по настоящему изобретению обладает высокой прочностью и герметичностью, не ниже, чем у прототипа, но при этом имеет значительно более низкую стоимость.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Шпунтовое соединение, включающее шпунтовый выступ с гребнем и шпунтовый захват с устьем, охватывающим гребень с возможностью частичного относительного поворота, отличающееся тем, что шпунтовый захват выполнен сварным из двух прокатных профилей, каждый из которых имеет поперечное сечение в форме буквы F, у которой нижняя поперечная полка длиннее верхней поперечной полки, причем указанные прокатные профили обращены зеркально полками навстречу друг другу и сварены нижними полками встык с обеспечением между верхними полками предварительно заданного зазора, регулируемого в зависимости от свойств грунта путем поворота указанных профилей относительно линии стыковки свариваемых полок.
2. Шпунтовое соединение по п.1, отличающееся тем, что нижняя поперечная полка каждого F-образного прокатного профиля выполнена на свободном конце скругленной по радиусу.
3. Шпунтовое соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что гребень шпунтового выступа выполнен круглым или овальным в поперечном сечении и размещен в полости, образованной между верхними полками и нижними сваренными встык полками F-образных профилей и являющейся устьем шпунтового захвата.
4. Шпунтовая стенка, включающая стальные трубчатые сваи, последовательно соединенные одна с другой посредством шпунтовых соединений, состоящих из шпунтовых выступов и шпунтовых захватов, приваренных к наружным поверхностям свай, отличающаяся тем, что упомянутые шпунтовые соединения представляют собой шпунтовые соединения по любому из пп.1-3.
5. Шпунтовая стенка по п.4, отличающаяся тем, что она включает совокупность свай, каждая из которых содержит пару шпунтовых выступов, и совокупность свай, каждая из которых содержит пару шпунтовых захватов, при этом сваи каждой совокупности установлены с чередованием.
1.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
020880
- 1 -
(19)
020880
- 1 -
(19)
020880
- 1 -
(19)
020880
- 1 -
(19)
020880
- 4 -
(19)
020880
- 5 -