ОТ ПРОГРАММЫ «МИРОВОЙ УРОВЕНЬ» К МИРОВОМУ УРОВНЮ

ОТ ПРОГРАММЫ «МИРОВОЙ УРОВЕНЬ» К МИРОВОМУ УРОВНЮ

ОТ ПРОГРАММЫ «МИРОВОЙ УРОВЕНЬ» К МИРОВОМУ УРОВНЮБольшое количество трубошпунта было изготовлено с замками из 1/2 плоского шпунта FL-511(512) германского производства. Из 5000 т шпунта выход продукции составил более 30000 т.

В 1993 году при строительстве набережной и пассажирского причала в г. Урае были разработаны и реализованы два интересных проекта. В конструкции набережной длиной 400 м мы использовали полутрубы 0720 мм, которые по 3 штуки сваривали пакетом в виде синусоиды, а наружные грани завершались замком типа «обойма» и «гребень».

В дальнейшем мы отказались от этого варианта в связи с недостаточной жесткостью самого элемента, что чрезвычайно важно при забивке тем или иным способом. А здесь из-за крутящих моментов и грунтовых условий свободный замок при погружении становится неконтролируемым и занимает произвольное положение, зачастую отличающееся от проектного. Каждая последующая шпунтина увеличивает отклонение, и в конце концов происходит выход из замка и разрыв шпунтовой стенки.

По сути «панели шпунтовые сварные» (ПШС) есть повторение этой конструкции с присущими ей слабостями и недостатками, в первую очередь в конструкции замковых соединений, того же эффекта «гармошки» и т. д.

В составе упомянутой набережной был и пассажирский причал протяженностью 50 м. Его конструкция для России была оригинальной, патентоспособной, и нами был получен в 1994 г. патент № 2010908.

Описываемая конструкция типа заанкеренного больверка представляет собой свайный частокол с арочным заполнением межсвайного пространства. Снижение металлоемкости — до 40%. Конструкция легкая, изящная.

Благодаря этой конструкции, больверки могут быть с огромным экономическим эффектом применены в случае строительства на скальных основаниях, где, как правило, применяются дорогостоящие конструкции гравитационного типа. В этом случае свайный частокол забуривают на 1м в скалу, с армированием бетонной пробки, арки межсвайного пространства опускают до поверхности скалы без заглубления, с последующей засыпкой обратного щебеночного фильтра для защиты от вымыва тела засыпки причала.

Большой интерес представляет собой патент № 2081238, полученный автором в июне 1997 г., полностью исключающий зависимость от импортных поставок замковых элементов и ориентированный на замки из отечественного проката общего назначения.

Этот вариант замкового соединения напоминает патент, зарегистрированный в Германии в начале 60-х годов ХХ в. В сложных геологических условиях, например, в Аксарке под Салехардом, при строительстве пассажирского причала уголки по этому варианту при забивке скручивались и был возможен выход замков.

Анализируя этот опыт, мы пришли к выводу о необходимости усиления рассматриваемого типа замка диафрагмой жесткости, что открывало возможность применения уголков увеличенного размера для получения большего межцентрового расстояния.

Более того, в шпунтовой стенке потребовалось чередовать трубошпунт, оснащенный замками только типа «обойма», с замками только типа «гребень». Это технологичнее при изготовлении, но, самое главное, центр тяжести шпунтины совпадает с геометрическим центром, что существенно влияет на качество забивки.

К отечественным условиям был адаптирован импортный прокатный замок типа РС, выпущены технические условия на изготовление ШТС по заявке на полезную модель.

Этот вид замкового соединения выпускается специально для изготовления трубчатого шпунта. По рис. 7 в 2008 году построен причал в г. Ханты-Мансийске, и сейчас строится там же подпорная стенка на транспортной развязке. Длина шпунта — около 20 м, качество забивки — выше всяких похвал!

Вариант по рис. 8 еще не апробирован. У него есть преимущества и недостатки: вдвое экономится замковая часть, выше ожидаемый темп забивки и лучше качество, но, вместе с тем, необходимо более мощное крановое и сваебойное оборудование.

Не могу не упомянуть о двух документах, на начальной стадии служивших единственными нормативами, на которые мы опирались при проектировании и строительстве:

1. Альбом унификаций для проектирования сооружений из сварного трубчатого шпунта. В нем в 1991 г. нами совместно с институтом «Сибгипроречтранс» разработаны основные узлы крепления анкерных устройств к лицевой и к анкерным стенкам, армирование железобетонного оголовка и т. д.

2. Совместно с институтом ЦНИИС в 1993 г. опубликованы «Правила производства и приемки работ при возведении причальных сооружений из трубчатого сварного шпунта». Уже тогда в этих Правилах было предложено более десятка вариантов различных типов замковых соединений, которые в той или иной степени вошли как в наши, так и в другие запатентованные виды различных шпунтовых соединений, например, показанные на рис. 9.

Всего же совместно с ЦНИИСом было выпущено 7 технических условий, которые впоследствии были сведены в единый документ «Шпунт трубчатый сварной» ТУ 5264-001-40222779-06. Здесь приведены характеристики нескольких видов замковых соединений из корытного шпунта.

Профиль шпунтовый трубчатый сварной рядовой ШТС с замками из уголков и тавра с обоймами и гребнем. (Близким к нему является конструктивное решение из полособульб).

Таким образом, в сочетании с трубами различного диаметра и различной толщины, по этим ТУ получили сортамент из 167 вариантов.

В 2008 г. для адаптации к российским условиям замков типа РС разработаны ТУ 5264-002-135122562008.. Чтобы не повторять другие патенты, здесь применен тот же принцип: на одной трубе — две обоймы, на следующей — два гребня. Сортамент расширился на 54 пункта.

При проектировании того или иного варианта замкового соединения в первую очередь надо исходить из целевой задачи: создать трубошпунт или возвести шпунтовую стенку. Несомненно, целью является второе, а качество забивки зависит от конструкции шпунта и его замковой части. В этом смысле конфигурация трубы с учетом применения традиционных замковых элементов — идеальный вариант.

Преимущества сварного трубчатого шпунта состоят в следующем.

1. При незначительном увеличении металлоемкости существенно повышается момент сопротивления на 1 м стены, что хорошо видно из приведенного на рис. 10 графика.

2. Одинаковая жесткость ШТС относительно продольной и поперечной осей гарантирует необходимое качество забивки и исключает веерность.

3. Возможность извлечения грунта из внутренней полости с заменой на железобетонное ядро практически неограниченно увеличивает несущую способность.

4. Приварка замка не на всю длину трубы, а только до отметки проектного дна плюс 1-3 м в зависимости от грунтов и свободной высоты набережной, чтобы исключить выпор грунта обратной засыпки, дает дополнительную экономию металла и зачастую улучшает гидрологический режим, создавая возможность беспрепятственного дренирования воды на нижних горизонтах.

5. Количество сварных швов на 1 м2 ШТС в 9 раз меньше, чем у ПШС производства «Кургансталь — мост».

6. Цилиндрическая поверхность трубы уже на стенде позволяет задавать любой угол поворота стенки, вплоть до отрицательного. При комплектации объекта это учитывается специальной маркировкой.

7. Возможность влиять на характер погружения шпунта посредством эрлифтирования и подмыва изнутри шпунтины.

8. Возможность применения восстановленных труб, поступающих после их замены на действующих нефтепроводах. Проведенные в лабораториях ЦНИИСа исследования подтвердили качество металла трубы и свариваемость с замковыми элементами.

9. В связи с тем, что порядка 95% нагрузки воспринимает материал трубы, замковые элементы можно было бы применять из сталей кипящей плавки и для Северной климатической зоны, но для этого необходимо внести изменения в нормативные документы, учитывая, однако, что коррозионная стойкость этих сталей недостаточна.

10. Эстетическая привлекательность и простота конструкции.

11. При строительстве на вечной мерзлоте в полости трубы удобно располагать замораживающие устройства, исключающие оттаивание вечномерзлых грунтов.

В 2008 году зарегистрирован патент № 2328574 на изобретение «Шпунтовая стенка Гончарова (варианты)», где замки спрятаны внутри трубы.

Можно с уверенностью утверждать, что за прошедшие почти два десятилетия в «Запсибгидрострое» сформировалась оригинальная и плодотворная школа передового опыта, охватывающая весь комплекс от создания конструкций и технологии изготовления шпунта до технологии его забивки с целью создания высококачественных шпунтовых стенок.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *