Конструктивно-технологические решения сварных панелей шпунтовых стен для транспортного строительства

• Автор: Егий, Всеволод Павлович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Глава 1 Общая характеристика работы
1.1 Тенденция развития конструкции
1.2 Классификация существующих конструкций
1.3 Выводы по главе
Глава 2 Разработка конструкции сварных панелей
2.1 Обоснование формы поперечного сечения
2.2 Аналитическое исследование зависимости металлоёмкости шпунтовой стены от параметров формы сечения панелей
2.3 Обоснование требований к параметрам формы сечения, построение сортамента панелей
2.4 Разработка конструкции замкового соединения, исследование геометрии его сечения
2.5 Выводы по главе
Глава 3 Разработка технологии изготовления и
освоение производства панелей
3.1 Исследование свойств сварных соединений
3.2 Опытные работы по предотвращению остаточных сварочных деформаций
3.3 Обоснование технологии производства с рациональным размещением технологического оборудования
3.3.1 Расчёт требуемой производительности
3.3.2 Разработка технологического процесса изготовления сварных панелей
3.4 Выводы по главе
Глава 4 Исследование несущей способности
элементов, узлов и соединений
4.1 Теоретическое исследование несущей способности панелей при воздействии односторонней поперечной распределённой нагрузки
4.2 Экспериментальные исследования фрагментов панели
на воздействие поперечной нагрузки
4.2.1. Цель и задачи

4.2.2. Методика и результаты экспериментальных исследований
4.2.3. Сравнительный анализ результатов теоретических
и экспериментальных исследований
4.3 Испытания опытных образцов панелей и их элементов
4.4 Выводы по главе
Глава 5 Практический опыт применения шпунтовых
панелей на строительстве мостов
5.1 Объекты и объёмы применения
5.2 Примеры применения панелей ПШС на стройках
5.3 Выводы по главе
Глава 6 Технико-экономический анализ
6.1 Преимущества панелей ПШС на стройплощадке
6.2 Выводы по главе
Основные выводы
Список использованной литературы
Приложение № 1 Параметры профилей заданной ширины для стен минимальной металлоёмкости
Приложение № 2 Базовая таблица производственного сортамента шпунтовых панелей
Приложение № 3 Письмо Управления по строительству мостов корпорации «Трансстрой»
Приложение № 4 Предложения по рациональному расположению технологического оборудования
Приложение № 5 Предельное боковое давление, воспринимаемое шпунтовыми профилями

Шпунтовые ограждения получили широкое распространение при строительстве фундаментов опор мостов, регуляционных сооружений и подпорных стен, а также стен станций метрополитенов и тоннелей, возводимых открытым способом. Имеются примеры применения подобных ограждений и в других областях строительства.
Шпунтовые ограждения рассчитывают на прочность и устойчивость по первому предельному состоянию. При этом усилия в них определяют от гидростатического давления воды, горизонтального давления от собственного веса грунта и от нагрузок, расположенных на призме обрушения.
Важнейшим функциональным свойством шпунтовых ограждений является водонепроницаемость.
Наибольший практический интерес представляют в настоящее время ограждения из стального шпунта, который применяют при глубине котлованов, как правило, более 6м, а также при меньших глубинах в плотных глинистых и гравелистых грунтах.
Шпунт погружают высокочастотными вибропогружателями, гидравлическими и дизельными молотами. Соответствующие силовые воздействия учитываются при выборе материала и обосновании конструкции.
Шпунт - инвентарное имущество, которое извлекается после устройства фундаментов для повторного использования, что определяет основные требования к сохранению целостности его геометрической формы.
За рубежом в Германии, Англии, Дании, Японии и Корее накоплен богатейший опыт по производству стального фасонного горячекатаного шпунта в широком диапазоне несущей способности.
Сортамент производимого в нашей стране шпунта до 1984 г ограничивался горячекатаными корытными профилями Л 3, Л 4 и Л 5 производства Днепровского меткомбината и плоскими ШП-1, ШП-2 и ШП-3 меткомбинат «Азовсталь» из углеродистой стали Ст Зкп.

Толщина стенок и полок профилей, включаемых в базовую таблицу сортамента, должна быть стандартной толщиной полосового проката. Поэтому полученные в разделе 2.2 расчётные значения толщины полок необходимо скорректировать. Изменение толщины полок влечёт за собой определённую корректировку и остальных параметров профиля. Целью такой корректировки является сохранение показателя удельного момента сопротивления стены при переходе на стандартную толщину элементов профиля. Для проведения корректировки повторяли расчёт параметров профиля по методике, изложенной в разделе 2.2 (вариант 2), и в процессе расчёта, варьируя значения аргумента Ьу, подбирали профиль с полкой стандартной толщины. По откорректированным размерам профиля вычислялись удельные значения расхода стали на шпунтовую стену.
Сформированная на основе изложенных в настоящем разделе требований базовая таблица производственного сортамента шпунтовых панелей представлена в приложении №2.
2.4 Разработка конструкции замкового соединения, исследование геометрии его сечения
Для сварных шпунтовых панелей была принята конструкция замкового соединения по патенту РФ № 2103442, одним из авторов которого является диссертант. Схема этого замкового соединения приведена на рисунке 2.4.1. Образующие такое соединение замки - кулачок и обойма технологичны в изготовлении. Конструкция соединения вошла в ТУ 5264-004-01363974-96 на опытную партию панелей и осуществлялась в их производстве. Сертификационные испытания замковых соединений показали их высокую прочность (методика и результаты прочностных испытаний замковых соединений изложены в главе 4).
В то же время опыт применения замков выявил их недостаток, выразившийся в чрезмерной плотности соединения. Высокое сопротивление