[go: up one dir, main page]

RU2382846C1 - Retaining wall on rocky ground - Google Patents

Retaining wall on rocky ground Download PDF

Info

Publication number
RU2382846C1
RU2382846C1 RU2008148550/03A RU2008148550A RU2382846C1 RU 2382846 C1 RU2382846 C1 RU 2382846C1 RU 2008148550/03 A RU2008148550/03 A RU 2008148550/03A RU 2008148550 A RU2008148550 A RU 2008148550A RU 2382846 C1 RU2382846 C1 RU 2382846C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piles
retaining wall
pile
tongue
rocky
Prior art date
Application number
RU2008148550/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Викторович Гончаров (RU)
Виктор Викторович Гончаров
Original Assignee
Виктор Викторович Гончаров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Викторович Гончаров filed Critical Виктор Викторович Гончаров
Priority to RU2008148550/03A priority Critical patent/RU2382846C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2382846C1 publication Critical patent/RU2382846C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention is related to hydraulic engineering and may find application in construction of retaining walls of various purpose. Retaining wall, according to invention, is intended for erection on rocky ground and comprises piles 2, which are arranged in a row and are concreted in sleeves-fixators that have been previously drilled rocky base, and closing thin-walled arc elements 4 arranged between them. Each pile 2 is equipped with two sheetpile joints, in which thickened side edges of arc elements 4 are placed as installed with support directly on rocky ground, without deepening. Sheetpile joints 6 are fixed on piles 2 in cavities passing via axis of pile 2 at angles accordingly plus a and minus a to plane, which is perpendicular to plane of retaining wall. Angle α is selected from 10 to 55 degrees, preferably equals 45 degrees. Retaining wall also comprises anchor device, including anchor traction rods, which are connected to piles, and anchor supports, which are preferably concreted into rocky base.
EFFECT: reduced material intensity, higher bearing capacity and soil impermeability.
4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к подпорным стенкам для строительства на скальном основании, выполненным в виде заанкеренного больверка, и может быть использовано при строительстве морских и речных причальных и берегоукрепительных сооружений, набережных, в дорожном, промышленном и гражданском строительстве.The invention relates to retaining walls for construction on a rocky base, made in the form of an anchored log house, and can be used in the construction of sea and river berths and shore protection structures, embankments, in road, industrial and civil engineering.

В гидротехническом строительстве существует проблема снижения веса и материалоемкости конструкций подпорных стенок, предназначенных для сооружения на твердых скальных грунтах.In hydraulic engineering, there is a problem of reducing the weight and material consumption of retaining wall structures intended for construction on hard rocky soils.

Традиционно на скальных грунтах применяются материалоемкие конструкции гравитационного типа.Traditionally on rocky soils, material-intensive constructions of the gravitational type are used.

Например, известно причальное сооружение, применяемое на скальных грунтах, содержащее массивные упоры, выполненные преимущественно из бетона и установленные между ними замыкающие тонкостенные арочные элементы, опирающиеся на упоры (SU №1134662 А, 1985 г.).For example, it is known that a berth structure is used on rocky soils, containing massive supports made mainly of concrete and installed between them, closing thin-walled arched elements resting on supports (SU No. 1134662 A, 1985).

В этом известном причальном сооружении усилия от веса засыпки и эксплуатационные нагрузки должны восприниматься массивными бетонными упорами, установленными непосредственно на поверхности скального грунта, это является причиной высокой материалоемкости конструкции.In this well-known berth structure, efforts from the weight of the backfill and operational loads should be perceived by massive concrete stops installed directly on the surface of rocky soil, this is the reason for the high material consumption of the structure.

Наиболее близким по конструктивным особенностям к предлагаемому техническому решению (прототипом) является причальное сооружение, включающее упоры в виде погруженных в грунт свай с жестко закрепленными на них с тыльной стороны, т.е. со стороны засыпки, шпунтовыми замками, и погруженные в грунт практически на ту же глубину, что и сваи, замыкающие тонкостенные арочные элементы, контактирующие со сваями и упирающиеся в них своими боковыми кромками. При этом боковые кромки каждого их арочных элементов выполнены утолщенными и размещены во внутренних полостях шпунтовых замков двух смежных свай, а кривизна арочных элементов выполнена переменной по высоте для обеспечения восприятия переменного по высоте усилия от воздействия грунта (RU №2010908, 1994 г.).The closest in design features to the proposed technical solution (prototype) is a berth structure, including stops in the form of piles immersed in the ground with rigidly fixed to them from the back, i.e. on the backfill side, with tongue-and-groove locks, and immersed in the ground to almost the same depth as the piles that close the thin-walled arched elements in contact with the piles and abut against them with their side edges. Moreover, the lateral edges of each of their arched elements are thickened and placed in the internal cavities of the tongue-and-groove locks of two adjacent piles, and the curvature of the arched elements is made variable in height to ensure the perception of a variable in height effort from exposure to soil (RU No. 2010908, 1994).

Конструкция подпорной стенки указанного известного причального сооружения не применима для скальных грунтов. Кроме того, в указанной конструкции как несущие сваи, так и тонкостенные замыкающие арочные элементы погружены в грунт на значительную глубину, необходимую для обеспечения защемления в грунте и обеспечения тем самым необходимой прочности сооружения при воздействии внешних эксплуатационных нагрузок. Необходимость глубокого погружения элементов подпорной стенки ведет к значительному расходу как материала свай, так и тонкостенных арочных элементов. Изменение кривизны арочного элемента по высоте, необходимое для восприятия переменной нагрузки от веса грунта, приводит к неплотности прилегания утолщенных кромок арочных элементов к стенкам шпунтовых замков, и как следствие - к ухудшению свойств грунтонепроницаемости подпорной стенки, к снижению прочности и надежности соединения, а также к увеличению расхода металла.The retaining wall structure of said known berth structure is not applicable for rocky soils. In addition, in this design, both bearing piles and thin-walled closing arch elements are immersed in the ground to a considerable depth, necessary to ensure pinching in the ground and thereby ensure the necessary strength of the structure when exposed to external operating loads. The need for deep immersion of the retaining wall elements leads to a significant consumption of both material of piles and thin-walled arched elements. The change in the curvature of the arch element in height, necessary for the perception of a variable load from the weight of the soil, leads to a loose fit of the thickened edges of the arch elements to the walls of the tongue-and-groove locks, and as a result to a deterioration of the soil-tightness properties of the retaining wall, to a decrease in the strength and reliability of the joint, as well as to increase metal consumption.

Еще одним недостатком конструкции известной шпунтовой стенки, ведущим к повышению материалоемкости, является то, что равнодействующая от эксплуатационных нагрузок и веса грунта передается полностью на сваи, т.к. спаренные шпунтовые замки размещены с тыльной стороны сваи практически в плоскости, перпендикулярной плоскости шпунтовой стенки, т.е. ее продольной плоскости.Another design disadvantage of the known sheet pile wall, leading to an increase in material consumption, is that the resultant from operational loads and soil weight is transferred completely to the piles, because paired tongue-and-groove locks are placed on the rear side of the pile practically in a plane perpendicular to the plane of the tongue wall, i.e. its longitudinal plane.

Задачей предлагаемого изобретения является создание легкой тонкостенной подпорной стенки типа больверк, обладающей низкой материалоемкостью, хорошей грунтонепроницаемостью и надежностью и применимой для возведения на скальном грунте.The objective of the invention is the creation of a light thin-walled retaining wall such as a bloodworm, which has low material consumption, good soil impermeability and reliability, and is applicable for erection on rocky ground.

Технический результат - снижение материалоемкости при сохранении заданной несущей способности, повышение прочности и герметичности всех узлов подпорной стенки.The technical result is a reduction in material consumption while maintaining a given bearing capacity, increasing the strength and tightness of all nodes of the retaining wall.

Поставленная задача решается за счет того, что в подпорной стенке, включающей сваи с закрепленными на их наружных поверхностях шпунтовыми замками и дугообразные в плане замыкающие тонкостенные арочные элементы с утолщенными боковыми кромками, размещенными в шпунтовых замках смежных свай, согласно изобретению сваи выполнены защемленными в скальное основание путем бетонирования в предварительно разбуренных стаканах-фиксаторах, а арочные элементы выполнены постоянной кривизны по высоте и установлены с опиранием на скальное основание без заглубления, при этом шпунтовые замки каждой сваи расположены в плоскостях, проходящих через ось сваи под углами соответственно α и минус α градусов к плоскости, перпендикулярной продольной плоскости подпорной стенки в плане, с возможностью восприятия и передачи усилий от арочных элементов на сваю, при этом угол α может быть равным от 10 градусов до 55 градусов.The problem is solved due to the fact that in the retaining wall, including piles with tongue-and-groove locks fixed on their outer surfaces and arc-shaped planar locking thin-walled arched elements with thickened side edges placed in tongue-and-groove locks of adjacent piles, according to the invention, the piles are clamped into the rock base by concreting in pre-drilled fixing cups, and the arched elements are made of constant curvature in height and installed with support on a rocky base without deepening, while the tongue-and-groove locks of each pile are located in planes passing through the axis of the pile at angles α and minus α degrees, respectively, to a plane perpendicular to the longitudinal plane of the retaining wall in plan, with the possibility of perception and transmission of forces from the arch elements to the pile, the angle α can be equal to from 10 degrees to 55 degrees.

Преимущественно угол α равен 45 градусам.Preferably, the angle α is 45 degrees.

Шпунтовые замки могут быть выполнены из прокатного профиля, при этом зев каждого замка имеет форму поперечного сечения, повторяющую форму поперечного сечения размещенной в замке утолщенной боковой кромки арочного элемента, и выполнен охватывающим упомянутую утолщенную кромку с возможностью их взаимного поворота на угол плюс-минус 20 градусов.The tongue-and-groove locks can be made of a rolling profile, while the mouth of each lock has a cross-sectional shape that repeats the cross-sectional shape of the thickened side edge of the arch element located in the lock, and is made covering the thickened edge with the possibility of their mutual rotation by an angle of plus or minus 20 degrees .

Подпорная стенка согласно изобретению может быть снабжена анкерным устройством, включающим соединенные со сваями анкерные тяги и анкерные опоры, выполненные защемленными в скальное основание путем бетонирования в предварительно разбуренных отверстиях.The retaining wall according to the invention can be equipped with an anchor device, including anchor rods connected to piles and anchor supports made pinched into the rock base by concreting in pre-drilled holes.

Благодаря тому, что сваи в предлагаемой подпорной стенке забетонированы в предварительно разбуренных в скальном основании стаканах-фиксаторах, защемление и, следовательно, прочность и жесткость свай, эквивалентная техническому решению по прототипу, обеспечивается на значительно меньшей глубине, чем в случае, когда сваи погружены в обычный грунт, как это имеет место в прототипе. Это приводит к значительной экономии материала свай.Due to the fact that the piles in the proposed retaining wall are concreted in retainer glasses previously drilled in the rock base, the jamming and, therefore, the strength and stiffness of the piles, equivalent to the technical solution of the prototype, is provided at a much shallower depth than in the case when the piles are immersed in ordinary soil, as is the case in the prototype. This leads to significant savings in pile material.

Снижение материалоемкости обеспечивается также за счет того, что арочные элементы установлены без заглубления и выполнены опирающимися непосредственно на подготовленный скальный грунт, благодаря чему значительно сокращается их высота по сравнению с прототипом и, следовательно, сокращается расход материала арочных элементов.The reduction in material consumption is also due to the fact that the arched elements are installed without deepening and are made resting directly on prepared rocky soil, thereby significantly reducing their height compared to the prototype and, consequently, the material consumption of arched elements is reduced.

Благодаря тому, что шпунтовые замки расположены на сваях в плоскостях, проходящих через ось сваи под углами соответственно плюс α и минус α градусов к плоскости, перпендикулярной продольной оси подпорной стенки в плане, равнодействующая от эксплуатационных и грунтовых нагрузок передается на сваю соответственно под углом α градусов с одной и с другой стороны. При этом нормальная составляющая, т.е. усилие, действующее на сваю перпендикулярно плоскости подпорной стенки, уменьшается пропорционально косинусу этого угла. Чем больше значение угла α, тем меньше нормальная составляющая, действующая на сваю, а усилия, действующие на каждую сваю в плоскости продольной стенки, т.е. продольные составляющие, взаимно уравновешиваются, что также способствует снижению металлоемкости свай и подпорной стенки в целом.Due to the fact that the tongue-and-groove locks are located on piles in planes passing through the axis of the pile at angles respectively plus α and minus α degrees to the plane perpendicular to the longitudinal axis of the retaining wall in plan, the resultant from operational and soil loads is transferred to the pile respectively at an angle of α degrees on the one and the other. In this case, the normal component, i.e. the force acting on the pile perpendicular to the plane of the retaining wall decreases in proportion to the cosine of this angle. The larger the value of the angle α, the smaller the normal component acting on the pile, and the forces acting on each pile in the plane of the longitudinal wall, i.e. longitudinal components are mutually balanced, which also helps to reduce the metal consumption of piles and retaining wall as a whole.

Наиболее предпочтительным является выполнение угла α равным 45 градусам. В этом случае продольная и нормальная составляющие внешнего усилия равны между собой. Продольные составляющие усилий смежных свай направлены навстречу друг другу и взаимно уравновешиваются, а нормальная составляющая, уменьшенная примерно в 1,4 раза по сравнению с усилием от внешних нагрузок, приходящимся на одну сваю, воспринимается анкерным устройством.Most preferred is an angle α of 45 degrees. In this case, the longitudinal and normal components of the external force are equal. The longitudinal components of the efforts of adjacent piles are directed towards each other and mutually balanced, and the normal component, reduced by about 1.4 times compared with the force from external loads per pile, is perceived by the anchor device.

Постоянство кривизны арочного элемента по высоте не только обеспечивает надежное плотное прилегание утолщенных боковых кромок арочного элемента к внутренней поверхности шпунтового замка за счет прижимающего усилия от внешней нагрузки, благодаря чему улучшается герметичность соединения, но и позволяет снизить металлоемкость арочного элемента за счет прямоугольной формы развертки его заготовки.The constant curvature of the arch element in height not only ensures a reliable tight fit of the thickened lateral edges of the arch element to the inner surface of the tongue-and-groove lock due to the pressing force from the external load, thereby improving the tightness of the joint, but also reduces the metal consumption of the arch element due to the rectangular shape of the scan of its workpiece .

Выполнение шпунтовых замков из прокатного профиля с зевом, имеющим в поперечном сечении форму, повторяющую форму поперечного сечения охватываемой утолщенной кромки арочного элемента, обеспечивает минимальный зазор в замковом соединении и, следовательно, хорошую грунтонепроницаемость подпорной стенки. Кроме того, прокатный профиль более прочен и надежен при восприятии и передаче нагрузок на сваи и наименее металлоемок. Возможность взаимного поворота в пределах 20 градусов облегчает процесс сборки и позволяет компенсировать возможные погрешности при монтаже.The implementation of tongue-and-groove locks from a rolling profile with a throat having a cross-sectional shape that repeats the cross-sectional shape of the covered thickened edge of the arch element, provides a minimum clearance in the castle connection and, therefore, good soil tightness of the retaining wall. In addition, the rolling profile is more durable and reliable in the perception and transfer of loads on piles and the least metal-intensive. The possibility of mutual rotation within 20 degrees facilitates the assembly process and allows you to compensate for possible errors during installation.

Выполнение анкерных опор защемленными в скальный грунт путем бетонирования в предварительно разбуренных отверстиях, также повышает надежность сооружения и обеспечивает экономию материала.The implementation of anchor supports pinched into rocky soil by concreting in pre-drilled holes also increases the reliability of the structure and provides material savings.

Изобретение поясняется с помощью чертежей, на которых изображены:The invention is illustrated using the drawings, which depict:

на фиг.1 - подпорная стенка в поперечном разрезе;figure 1 - retaining wall in cross section;

на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;figure 2 is a section aa in figure 1;

на фиг.3 - развертка арочного элемента;figure 3 - scan arched element;

на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3;figure 4 is a section bB in figure 3;

на фиг.5 - схема нагрузок, действующих на сваю;figure 5 is a diagram of the loads acting on the pile;

на фиг.6 - анкерное устройство по настоящему изобретению.figure 6 - anchor device of the present invention.

Подпорная стенка включает:Retaining wall includes:

- лицевую стенку 1, состоящую из установленных в ряд свай 2, смонтированных и забетонированных в предварительно разбуренных в скальном основании стаканах-фиксаторах 3 и препятствующих сдвигу сооружения, и- the front wall 1, consisting of installed in a row of piles 2, mounted and concreted in glass-retainers 3 pre-drilled in the rock base and preventing the structure from shifting, and

- установленные с опиранием непосредственно на скальное основание без заглубления в скальный грунт замыкающие тонкостенные арочные элементы 4 с утолщенными боковыми кромками 5.- locking thin-walled arched elements 4 with thickened side edges 5 installed with the support directly on the rocky foundation without deepening into the rocky soil;

Каждая свая 2 снабжена двумя шпунтовыми замками 6, которые предварительно привариваются к ее наружной поверхности. Замки 6 каждой сваи 2 размещены симметрично в плоскостях, проходящих через продольную ось сваи 2 под углами соответственно плюс α и минус α градусов к плоскости, перпендикулярной продольной плоскости подпорной стенки в плане.Each pile 2 is equipped with two tongue-and-groove locks 6, which are pre-welded to its outer surface. The locks 6 of each pile 2 are placed symmetrically in the planes passing through the longitudinal axis of the pile 2 at angles respectively plus α and minus α degrees to the plane perpendicular to the longitudinal plane of the retaining wall in the plan.

В контексте настоящей заявки термин «продольная плоскость» или просто «плоскость подпорной стенки» - это вертикальная плоскость, проходящая через продольные оси всех свай подпорной стенки.In the context of this application, the term “longitudinal plane” or simply “plane of the retaining wall” is a vertical plane passing through the longitudinal axis of all piles of the retaining wall.

Сваи 2 могут быть выполнены из труб, предпочтительно круглого сечения, но могут иметь поперечное сечение любой другой формы. При изготовлении свай 2 шпунтовые замки 6 приваривают к трубе таким образом, чтобы между ними был образован угол 2α в поперечном сечении.Piles 2 may be made of pipes, preferably of circular cross section, but may have a cross section of any other shape. In the manufacture of piles 2, the tongue-and-groove locks 6 are welded to the pipe so that an angle 2α in cross section is formed between them.

Подпорная стенка содержит также анкерное устройство 7, включающее анкерные тяги 8, соединенные со сваями 2, и анкерные опоры 9, которые могут быть забетонированными в скальное основание.The retaining wall also includes an anchor device 7, including anchor rods 8 connected to piles 2, and anchor supports 9, which can be concreted into the rock base.

Шпунтовые замки 6 служат для обеспечения грунтонепроницаемости подпорной стенки, кроме того, через них с арочных элементов 4 на сваи 2 происходит передача усилий от грунтовых и эксплуатационных нагрузок. В данной конструкции шпунтовые замки работают только на сжатие. Нормальные составляющие этих усилий передаются со свай 2 далее на анкерные тяги 8 и анкерные опоры 9 анкерного устройства 7.The tongue-and-groove locks 6 serve to ensure the soil tightness of the retaining wall, in addition, through them from the arched elements 4 to the piles 2 there is a transfer of forces from soil and operational loads. In this design, tongue and groove locks work only on compression. The normal components of these efforts are transferred from the piles 2 further to the anchor rods 8 and anchor supports 9 of the anchor device 7.

Для обеспечения прочности и герметичности замкового соединения, а также для экономии материала, предпочтительно, если шпунтовые замки 6 выполнены из прокатного профиля, и внутренняя полость, т.е. зев 10 каждого замка 6 имеет форму поперечного сечения, повторяющую форму поперечного сечения утолщенной боковой кромки 5 арочного элемента 4. Зев 10 каждого шпунтового замка 6 плотно охватывает утолщенную кромку 5 контактирующего с ним арочного элемента 4 с возможностью поворота на небольшой угол, приблизительно плюс-минус 15-20 градусов для компенсации погрешностей установки свай 2.To ensure the strength and tightness of the locking connection, as well as to save material, it is preferable if the tongue-and-groove locks 6 are made of a rolling profile and an internal cavity, i.e. The pharynx 10 of each lock 6 has a cross-sectional shape repeating the cross-sectional shape of the thickened side edge 5 of the arch element 4. The pharynx 10 of each tongue-and-groove lock 6 tightly covers the thickened edge 5 of the contacting arch element 4 with the possibility of rotation by a small angle, approximately plus or minus 15-20 degrees to compensate for pile installation errors 2.

Утолщенные боковые кромки 5 каждого арочного элемента 4 размещены во внутренних полостях шпунтовых замков 6 смежных свай и опираются на сваи 2 через соответствующий шпунтовый замок.Thickened side edges 5 of each arch element 4 are placed in the internal cavities of the tongue-and-groove locks 6 of adjacent piles and are supported on piles 2 through the corresponding tongue-and-groove lock.

Тонкостенный арочный элемент 4 в развернутом виде (фиг.3) представляет собой прямоугольник, выполненный из упругого листового материала, например из металла, с утолщениями 5 на обеих боковых кромках для обеспечения соединения со шпунтовыми замками 6 двух смежных свай 2.Thin-walled arch element 4 in expanded form (Fig. 3) is a rectangle made of elastic sheet material, for example, metal, with bulges 5 on both side edges to ensure connection with tongue-and-groove locks 6 of two adjacent piles 2.

Монтаж предлагаемой подпорной стенки выполняется в следующей последовательности.Installation of the proposed retaining wall is performed in the following sequence.

Через специальные направляющие разбуривают в скальном основании стаканы-фиксаторы 3 диаметром, несколько превышающим диаметр свай 2. Стакан-фиксатор 3 фиксирует нижний конец сваи 2 в скальном основании.Through special guides, drill-holders 3 are drilled in the rocky base with a diameter slightly exceeding the diameter of piles 2. A retainer-glass 3 fixes the lower end of the pile 2 in the rocky base.

Через направляющие (не показаны) опускают сваи 2 нижними концами в стаканы-фиксаторы 3 и раскрепляют в направляющих.Through guides (not shown) lower the piles 2 lower ends in the glasses-retainers 3 and unfasten in the guides.

В полости свай 2 опускают арматурные каркасы (не показаны), которые при необходимости могут быть защемлены в скальном основании в дно стакана-фиксатора 3.Reinforcing frames (not shown) are lowered into the cavity of the piles 2, which, if necessary, can be pinched in the rocky base into the bottom of the retainer 3.

Затем методом подводного или обычного бетонирования заполняют полость свай 2 бетоном.Then, using the method of underwater or conventional concreting, fill the cavity of the piles with 2 concrete.

После набора не менее 75% прочности бетона опускают тонкостенные арочные элементы 4, размещая их утолщенные кромки 5 во внутренних полостях шпунтовых замков 6 и регулируя талрепами радиус кривизны арочных элементов 4 для компенсации незначительных отклонений, возможных при разбуривании отверстий для стаканов-фиксаторов и монтаже свай 2.After at least 75% strength of concrete has been set, thin-walled arched elements 4 are lowered, placing their thickened edges 5 in the internal cavities of the tongue-and-groove locks 6 and adjusting the radius of curvature of the arched elements 4 with lanyards to compensate for minor deviations possible when drilling holes for fixing glasses and installing piles 2 .

Арочные элементы 4 опускают до контакта с поверхностью скального основания и устанавливают без защемления, с обеспечением грунтонепроницаемости между нижней кромкой арочного элемента 4 и скальным основанием за счет каменной дренажно-разгрузочной призмы 11 и обратного фильтра 12. Шпунтовые замки 6 служат упорами для утолщенных боковых кромок 5 арочного элемента 4, выполняющих функцию ответных элементов замкового соединения.Arched elements 4 are lowered to contact with the surface of the rock base and installed without being pinched, ensuring soil impermeability between the lower edge of the arch element 4 and the rock base due to the stone drainage-unloading prism 11 and the return filter 12. The tongue-and-groove locks 6 serve as stops for the thickened side edges 5 arched element 4, performing the function of mating elements of the castle connection.

Далее отсыпают каменную дренажно-разгрузочную призму 11 с устройством щебеночного обратного фильтра 12 для исключения выноса грунта засыпки через участки неплотного примыкания арочных элементов 4 к скальному основанию.Next, pour a stone drainage and unloading prism 11 with a crushed stone return filter 12 to prevent the removal of backfill soil through areas of loose contact of the arched elements 4 to the rocky base.

Затем производят отсыпку грунта первой очереди 13 в тело сооружения, устанавливают и бетонируют анкерные опоры 9, после чего монтируют анкерные тяги 8. После их натяжения производят отсыпку грунта второй очереди 14 в направлении строго от анкерной опоры 9 к лицевой стенке 1.Then, the soil of the first stage 13 is poured into the body of the structure, the anchor supports 9 are installed and concreted, after which the tie rods are mounted 8. After they are tensioned, the soil of the second stage 14 is poured in the direction strictly from the anchor support 9 to the front wall 1.

После обжатия всех элементов конструкции, стабилизации деформаций лицевой стенки приступают к устройству железобетонного оголовка 15, который одновременно выполняет функцию распределительного пояса и жестко защемляет верхние грани арочных элементов 4.After crimping all the structural elements, stabilizing the deformations of the front wall, they proceed to the device of the reinforced concrete head 15, which simultaneously serves as a distribution belt and rigidly pinches the upper faces of the arched elements 4.

Для усиления конструкции полости свай 2 заполняют монолитным бетоном и армирующими каркасами (не показаны). Через анкерные тяги 8 эксплуатационные нагрузки от сооружения передаются на анкерные опоры 9.To strengthen the design of the cavity, the piles 2 are filled with monolithic concrete and reinforcing frames (not shown). Through anchor rods 8, operational loads from the structure are transferred to anchor supports 9.

Совместная работа свай 2 и арочных элементов 4 обеспечивается монолитным железобетонным оголовком 15 (фиг.1).The joint work of piles 2 and arched elements 4 is provided by a monolithic reinforced concrete head 15 (figure 1).

Причальное сооружение по предлагаемому изобретению работает следующим образом.The berthing facility according to the invention works as follows.

Давление собственного веса засыпки застенного пространства, а также эксплуатационных нагрузок, передается с арочных элементов 4 через шпунтовые замки 6 на сваи 2 с последующей передачей этих усилий на анкерные опоры 9 посредством анкерных тяг 8. При этом основной конструктивный элемент сооружения - арочный элемент 4, работает на сжатие и самоуплотняется в шпунтовых замках 6 свай 2 под действием рабочих нагрузок.The pressure of the dead weight backfill of the stalled space, as well as operating loads, is transmitted from the arched elements 4 through the tongue-and-groove locks 6 to the piles 2 with the subsequent transfer of these forces to the anchor supports 9 by means of anchor rods 8. In this case, the main structural element of the structure - arch element 4, works for compression and self-sealing in sheet piles 6 piles 2 under the action of workloads.

В зависимости от величины нагрузок и расстояния между сваями 2 подбирается радиус кривизны и толщина стенок арочных элементов 4 для различных используемых материалов (стальной лист, стекло, пластик или композитные материалы).Depending on the magnitude of the loads and the distance between the piles 2, the radius of curvature and the wall thickness of the arched elements 4 are selected for the various materials used (steel sheet, glass, plastic or composite materials).

При расположении шпунтовых замков 6 согласно настоящему изобретению (фиг.2) на наружных поверхностях свай 2 в плоскостях, проходящих через центры свай 2 под углами соответственно плюс α и минус α градусов к плоскости, перпендикулярной продольной плоскости подпорной стенки в плане, нормальная составляющая силы, действующей на каждую сваю 2, уменьшается. Как видно на фиг.5, равнодействующая 2 R от воздействия эксплуатационных нагрузок и веса грунта распределяется на две смежные сваи. Усилие, приходящееся на один шпунтовый замок, равно R. Это усилие в точке контакта со сваей разлагается на две составляющие, а именно: усилие, проходящее через ось сваи в плоскости, параллельной плоскости лицевой стенки, равное Rsin α (продольная составляющая), и усилие, действующее перпендикулярно плоскости подпорной стенки и воспринимаемое непосредственно сваей, равное Rcos α. При равных условиях эта сила меньше, чем в прототипе, где все усилие от нагрузок целиком передается на сваю.When the tongue-and-groove locks 6 according to the present invention are located (FIG. 2) on the outer surfaces of the piles 2 in planes passing through the centers of the piles 2 at angles respectively plus α and minus α degrees to the plane perpendicular to the longitudinal plane of the retaining wall in plan, the normal component of the force, acting on each pile 2 is reduced. As can be seen in figure 5, the resultant 2 R from the impact of operational loads and soil weight is distributed on two adjacent piles. The force per one tongue-and-groove lock is R. This force at the point of contact with the pile is decomposed into two components, namely: the force passing through the axis of the pile in a plane parallel to the plane of the face wall, equal to Rsin α (longitudinal component), and the force acting perpendicular to the plane of the retaining wall and perceived directly by the pile equal to Rcos α. Under equal conditions, this force is less than in the prototype, where all the force from the loads is transferred entirely to the pile.

Продольные составляющие равнодействующей от внешних и грунтовых нагрузок, взаимно уравновешиваются, за исключением конечных свай, которые могут быть дополнительно укреплены (не показано).The longitudinal components resulting from external and ground loads are mutually balanced, with the exception of the final piles, which can be further strengthened (not shown).

Постоянная по высоте кривизна арочных элементов обеспечивает равномерное плотное прилегание утолщенных кромок к внутренней полости, т.е. к зеву 10 шпунтового замка, которое и обеспечивает герметичность соединения.The constant curvature of the arched elements in height ensures an even tight fit of the thickened edges to the inner cavity, i.e. to the throat 10 of the tongue and groove lock, which ensures the tightness of the connection.

Устойчивость сооружения обеспечивается за счет защемления свай 2 в стаканах-фиксаторах 3, выполненных в скальном основании, и за счет анкерных опор 9, расположенных за пределами призмы обрушения грунта засыпки.The stability of the structure is ensured by pinching piles 2 in the cups-retainers 3, made in the rocky base, and due to the anchor supports 9 located outside the prism of the collapse of the soil backfill.

Вариант осуществления предлагаемого изобретения, при котором анкерные опоры 9 выполняют также забетонированными в скальный грунт, предпочтительнее с точки зрения достижения технического результата изобретения.An embodiment of the invention, in which the anchor supports 9 are also concreted into rocky soil, is preferable from the point of view of achieving the technical result of the invention.

Основная задача изобретения, т.е. создание легкой конструкции подпорной стенки типа больверк, работающей на скальном грунте, имеющей низкую материалоемкость и хорошие показатели по грунтонепроницаемости при заданной несущей способности, осуществляется за счет отказа от конструкций гравитационного типа, традиционно применявшихся на скальных грунтах, и перехода к тонкостенной конструкции с минимальным защемлением в скальное основание не по всему фронту сооружения, а в отдельных точках, т.е. в точках расположения свай 2.The main objective of the invention, i.e. the creation of a lightweight retaining wall structure such as a cage working on rocky soil with low material consumption and good soil permeability at a given bearing capacity is carried out by abandoning the gravity type structures traditionally used on rocky soils and switching to a thin-walled structure with minimal pinching in the rock base is not on the entire front of the structure, but at individual points, i.e. at the locations of the piles 2.

Благодаря выполнению элементов, воспринимающих нагрузки, в виде защемленных в грунте свай с замками на наружных поверхностях, смещенными на угол от 10 до 55 градусов по наружной поверхности трубы по направлению к оси подпорной стенки симметрично относительно плоскости, перпендикулярной плоскости подпорной стенки, обеспечивается менее материалоемкая легкая конструкция типа больверка с хорошими несущими характеристиками, причем давление внешних сил и веса грунта, воздействующее на арочные элементы, лишь частично передается на сваи, и далее через анкерные тяги - на анкерные опоры, выполненные в виде анкерных плит либо анкерных свай, забиваемых в грунт первой очереди засыпки сооружения, либо, согласно варианту осуществления предлагаемого изобретения, бетонируемых в скальный грунт.Thanks to the implementation of the load-bearing elements in the form of piles pinched in the ground with locks on the outer surfaces offset by an angle of 10 to 55 degrees along the outer surface of the pipe in the direction of the axis of the retaining wall symmetrically with respect to the plane perpendicular to the plane of the retaining wall, less material-intensive lightweight a bolster type construction with good load-bearing characteristics, and the pressure of external forces and soil weight acting on the arched elements is only partially transmitted to the piles, and gave it through anchor rods - to anchor supports made in the form of anchor plates or anchor piles, driven into the ground of the first stage of filling the structure, or, according to an embodiment of the invention, concreted into rocky soil.

Благодаря предлагаемому расположению шпунтовых замков на наружных поверхностях свай, упругим свойствам арочного элемента, распорные усилия в каждом арочном элементе, направленные к центрам смежных свай, способствуют большему уплотнению внутри замкового пространства и исключают унос грунта засыпки.Due to the proposed arrangement of tongue-and-groove locks on the outer surfaces of the piles, the elastic properties of the arch element, the spacer forces in each arch element directed to the centers of adjacent piles contribute to greater compaction inside the castle space and exclude the filling of the backfill.

Предложенная конструкция подпорной стенки для скального грунта имеет низкую материалоемкость, экономична и обладает высокой несущей способностью.The proposed design of the retaining wall for rocky soil has a low material consumption, is economical and has a high bearing capacity.

Claims (4)

1. Подпорная стенка, преимущественно для возведения на скальном грунте, включающая сваи с закрепленными на них шпунтовыми замками и замыкающие тонкостенные арочные элементы с утолщенными боковыми кромками, размещенными в шпунтовых замках смежных свай, отличающаяся тем, что сваи выполнены защемленными в скальное основание путем бетонирования в предварительно разбуренных стаканах-фиксаторах, а упомянутые арочные элементы выполнены постоянной кривизны по высоте и установлены с опиранием на скальное основание, при этом шпунтовые замки каждой сваи расположены в плоскостях, проходящих через ось сваи под углами соответственно α и минус α° относительно плоскости, перпендикулярной продольной плоскости подпорной стенки в плане, и выполнены с возможностью восприятия и передачи усилий от арочных элементов на сваю, при этом угол α равен от 10 до 55°.1. Retaining wall, mainly for erection on rocky soil, including piles with tongue-and-groove locks fixed to them and locking thin-walled arched elements with thickened lateral edges placed in tongue-and-groove locks of adjacent piles, characterized in that the piles are pinched into the rock base by concreting into pre-drilled cups-clamps, and the above-mentioned arched elements are made of constant curvature in height and installed with support on a rocky base, while the tongue-and-groove locks each pile is located in planes passing through the axis of the pile at angles α and minus α °, respectively, relative to a plane perpendicular to the longitudinal plane of the retaining wall in the plan, and is configured to receive and transmit forces from the arch elements to the pile, while the angle α is from 10 up to 55 °. 2. Подпорная стенка по п.1, отличающаяся тем, что угол о равен 45°.2. The retaining wall according to claim 1, characterized in that the angle o is equal to 45 °. 3. Подпорная стенка по п.1, отличающаяся тем, что шпунтовые замки выполнены из прокатного профиля, при этом зев каждого замка имеет форму поперечного сечения, повторяющую форму поперечного сечения размещенной в указанном замке утолщенной боковой кромки арочного элемента, и выполнен охватывающим упомянутую утолщенную кромку с возможностью их взаимного поворота на угол плюс-минус 20°.3. The retaining wall according to claim 1, characterized in that the tongue-and-groove locks are made of a rolling profile, while the mouth of each lock has a cross-sectional shape that repeats the cross-sectional shape of the thickened side edge of the arch element located in the said castle, and is made covering the thickened edge with the possibility of their mutual rotation by an angle of plus or minus 20 °. 4. Подпорная стенка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена анкерным устройством, включающим соединенные со сваями анкерные тяги и анкерные опоры, выполненные защемленными в скальное основание путем бетонирования в предварительно разбуренных отверстиях. 4. The retaining wall according to claim 1 or 2, characterized in that it is equipped with an anchor device, including anchor rods connected to piles and anchor supports made pinched into the rock base by concreting in pre-drilled holes.
RU2008148550/03A 2008-12-10 2008-12-10 Retaining wall on rocky ground RU2382846C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008148550/03A RU2382846C1 (en) 2008-12-10 2008-12-10 Retaining wall on rocky ground

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008148550/03A RU2382846C1 (en) 2008-12-10 2008-12-10 Retaining wall on rocky ground

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2382846C1 true RU2382846C1 (en) 2010-02-27

Family

ID=42127834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008148550/03A RU2382846C1 (en) 2008-12-10 2008-12-10 Retaining wall on rocky ground

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2382846C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456407C1 (en) * 2011-03-01 2012-07-20 Виктор Викторович Гончаров Anchor device by goncharov
RU2649356C1 (en) * 2016-12-30 2018-04-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Anchorage of a retaining wall
RU2716181C1 (en) * 2019-07-24 2020-03-06 Общество с ограниченной ответственностью "Трубошпунт инжиниринг" Combined sheet pile wall and locking connection
RU2735773C2 (en) * 2018-12-06 2020-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "Трубошпунт инжиниринг" Sheet pile wall for soil with different strength characteristics
RU2760287C1 (en) * 2020-08-12 2021-11-23 Алексей Леонидович Калинин Method for erecting a mooring structure on a rock base and an element of a mooring structure on a rock base obtained by this method
RU2789151C1 (en) * 2022-07-06 2023-01-30 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Pilot wall for hydro engineering structures

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456407C1 (en) * 2011-03-01 2012-07-20 Виктор Викторович Гончаров Anchor device by goncharov
RU2649356C1 (en) * 2016-12-30 2018-04-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Anchorage of a retaining wall
RU2735773C2 (en) * 2018-12-06 2020-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "Трубошпунт инжиниринг" Sheet pile wall for soil with different strength characteristics
RU2716181C1 (en) * 2019-07-24 2020-03-06 Общество с ограниченной ответственностью "Трубошпунт инжиниринг" Combined sheet pile wall and locking connection
RU2760287C1 (en) * 2020-08-12 2021-11-23 Алексей Леонидович Калинин Method for erecting a mooring structure on a rock base and an element of a mooring structure on a rock base obtained by this method
RU2789151C1 (en) * 2022-07-06 2023-01-30 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Pilot wall for hydro engineering structures
RU2791212C1 (en) * 2022-09-02 2023-03-06 Анатолий Григорьевич Жириков Quick-mounting modular sheet pile construction for flood protection (variants)
RU2802580C1 (en) * 2023-04-12 2023-08-30 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Sheet pile wall for hydraulic structures and method for its erection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105133620B (en) Pit supporting construction and its construction method in local flow's modeling shape Muddy Bottoms soil body hole
JP5464370B2 (en) Filling reinforcement structure
RU2382846C1 (en) Retaining wall on rocky ground
WO2010097642A1 (en) Hydraulic tie rod for construction projects
JP7149919B2 (en) Improvement structure and improvement method of existing wharf
CN104452829A (en) Piled raft foundation anti-floating structure and construction method
JP5471797B2 (en) Seismic reinforcement structure of revetment structure and existing revetment structure
CN210127485U (en) Concrete suction type caisson foundation and thin-wall pier stud connecting structure
CN100535264C (en) Steel boxed cofferdam and recovery method thereof
KR101271290B1 (en) Underground reclamation type water storage tank having a assembling structure
CN114541439A (en) Construction method of double-wall steel cofferdam structure without back cover
CN112195928B (en) Pile plate composite structure for foundation pit support
JP4229056B2 (en) External pressure resistance structure and construction method thereof
CN111560972A (en) PHC pipe pile and socket tenon type semi-rigid joint
CN106400814A (en) Foundation pit supporting method
CN116949880A (en) Prefabricated concrete U-shaped structure and construction method
CN210887256U (en) Straight combined sheet pile-ground wall-connecting type frame of water retaining cofferdam
CN1037286C (en) Foundation pit supporting structure and construction method thereof
CN113605368A (en) Large-span arch bridge lattice type underground continuous wall for thick-covering-layer area and construction method
CN114075830A (en) Precast concrete's hasp spare and strut subassembly
JP3986980B2 (en) Temporary deadline structure of dam body and drilling method of dam body
CN210263110U (en) Prefabricated template device of basement cushion cap and grade beam
CN115354739B (en) Permanent-face combined basement structure and construction method thereof
CN219568637U (en) Buried drainage box culvert
CN211571446U (en) Steel corrugated plate arch culvert reinforced by steel frame

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20110221

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20180125

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20190124

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20110221

Effective date: 20190321