способ контроля расхождения замкового соединения металлических шпунтовых свай и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ контроля расхождения замкового соединения шпунтовых свай, заключающийся в забивании в землю шпунтовой сваи, имеющей замки с внутренней полостью, погружении в грунт следующей шпунтовой сваи с замками, отличающийся тем, что перед забиванием свай в грунт на внутреннюю полость замка металлической шпунтовой сваи, со стороны вхождения сваи в грунт, размещают сигнальное устройство с источником колебаний с изменяемой частотой, при этом время работы сигнального устройства превышает время забивания сваи, сваю забивают, устанавливают приемник колебаний на верхнем конце сваи и принимают сигнал от источника колебаний, причем перед забиванием следующей шпунтовой сваи на внутренней стороне свободного замка устанавливают сигнальное устройство, содержащее обращенный острым концом вниз клинообразный корпус, на котором со стороны короткого катета размещен источник колебаний, а при забивании следующей сваи ее замок при достижении глубины размещения сигнального устройства предыдущей сваи краем своей внутренней полости разбивает источник колебаний и прием колебаний приемником прекращается, что свидетельствует о том, что замок конкретной пары металлических шпунтовых свай при погружении не разошелся, при этом, если при погружении следующей сваи на глубину размещения сигнального устройства на предыдущей свае прием колебаний продолжается, то это свидетельствует о разрыве (расхождении) замкового соединения данной пары шпунтовых свай в толще грунта.

2. Сигнальное устройство по п.1, отличающееся тем, что со стороны длинного катета корпус сигнального устройства соединен с внутренней стороной замка сваи с помощью крепления.

3. Сигнальное устройство по п.2, отличающееся тем, что крепление выполнено в виде сварного или клеевого шва.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу забивания в землю металлических шпунтовых свай, а более конкретно - к контролю качества указанного процесса, связанного с разрывом (расхождением) замкового соединения на глубине.

Для устройства шпунтовых стенок наиболее часто используются профили, которые различаются поперечным сечением, устройством замка и его расположением относительно самого профиля. Шпунт может быть Z- и U-образного профиля. Кроме того, при забивке шпунта в замках возникают деформации, и усилия могут возрасти до таких значений, что произойдет разрыв шпунтового соединения на некоторой глубине (Устройство котлованов и водопонижение. Кнаупе В. Пер. с нем. М.Ф.Губина; Под ред. В.Н.Бурлакова, В.В.Сорокина. - М.: Стройиздат, 1988. - 376 с., ил.). Одним из способов предотвращения разрыва, является устранение попадания грунта во внутренние полости замков соединяемых между собой металлических шпунтовых свай.

Известно изобретение (Мулен Ж.-М., Рикс А. Способ неподвижного соединения шпунтовых свай. Патент на изобретение РФ № 2262572), в котором в зазор между замками металлических шпунтовых свай, образованный продольной канавкой головки одного замка и внутренней полостью другого замка, опускают сварочный электрод и сваривают в этом зазоре между собой замки металлических шпунтовых свай.

Известен также взятый за прототип способ забивания в землю шпунтовой сваи (Мулен Ж.-М., Рикс А. Способ забивания шпунтовых свай и устройство для закрытия и уплотнения внутренней полости замка шпунтовой сваи. Патент на изобретение РФ № 2254416), в котором используется, по меньшей мере, один замок с внутренней полостью, в которую до забивания шпунтовой сваи в землю вставляют закрывающее устройство в виде трубы, предусматривая последующее извлечение трубы из внутренней полости замка и погружение в грунт следующей металлической шпунтовой сваи с замком, причем предварительно, до установки шпунтовой сваи в землю, трубу надувают и уплотняют открытую продольную щель внутренней полости замка, а для извлечения надувной трубы из внутренней полости замка шпунтовой сваи трубу спускают. Устройство для закрытия и уплотнения внутренней полости замка металлической шпунтовой сваи имеет помещаемую во внутреннюю полость замка трубу. Технический результат изобретения состоит в надежной защите внутренней полости замка шпунтовой сваи от попадания в нее грунта при помощи закрывающего устройства.

Недостатком указанных способов является остающаяся возможность разрыва (расхождения) металлических шпунтовых соединений при забивке свай в неоднородные грунты. При этом грунто- и водопроницаемость замковых соединений может увеличиться в тех случаях, когда в процессе забивки шпунт натыкается на крупные включения в грунте (валуны и др.), в результате чего возможно выскакивание замка одного элемента из замка другого, скручивание шпунта или замка.

Способов определения таких разрывов (расхождений) на глубине не выявлено.

Целью изобретения является обнаружение разрыва (расхождения) в глубине грунта замковых соединений шпунтовых свай при их погружении.

Техническим результатом является размещение на внутренней стороне замкового соединения металлической шпунтовой сваи сигнального устройства, обеспечивающего установление факта невыскакивания замка соседних металлических шпунтовых свай, путем определения момента достижения забиваемой сваей определенной глубины.

Конструкция предлагаемого сигнального устройства и схема реализации предлагаемого способа приведена на фиг.1, на которой обозначены:

1 - сигнальное устройство,

2 - клинообразный корпус,

3 - источник колебаний с изменяемой частотой,

4 - крепление,

5 - металлическая шпунтовая свая,

6 - замок с внутренней полостью,

7 - следующая шпунтовая свая,

8 - приемник колебаний.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед забиванием свай в грунт на внутреннюю полость замка (6) металлической шпунтовой сваи (5) с помощью крепления (4), которое выполняется в виде сварного или клеевого шва, со стороны вхождения сваи в грунт размещают сигнальное устройство, которое содержит обращенный острым концом вниз клинообразный корпус (2), на котором со стороны короткого катета (2а) размещен источник колебаний с изменяемой частотой (3). Клиновой корпус длинным катетом (2б) соединен креплением (4) со сваей (5). Время работы сигнального устройства превышает время забивания сваи. Сваю забивают известным способом, устанавливают приемник колебаний (8) на верхнем конце сваи и принимают сигнал от источника колебаний (3). Перед забиванием следующей шпунтовой сваи на внутренней стороне свободного замка устанавливают сигнальное устройство (1).

При забивании указанной следующей сваи (7) ее замок (6) при достижении глубины размещения сигнального устройства предыдущей сваи краем своей внутренней полости разбивает источник колебаний (3) и прием колебаний приемником (8) прекращается. Этот факт свидетельствует о том, что замок конкретной пары металлических шпунтовых свай при погружении не разошелся. Если при погружении следующей сваи на глубину размещения сигнального устройства на предыдущей свае прием колебаний продолжается, то это свидетельствует о разрыве (расхождении) замкового соединения данной пары шпунтовых свай в толще грунта.