автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Конструктивно-технологические решения сварных панелей шпунтовых стен для транспортного строительства

На правах рукописи

ЕГИЙ ВСЕВОЛОД ПАВЛОВИЧ

КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ СВАРНЫХ ПАНЕЛЕЙ ШПУНТОВЫХ СТЕН ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Специальность: 05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва - 2007

003056081

На правах рукописи Ь.

ЕГИЙ ВСЕВОЛОД ПАВЛОВИЧ

КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ СВАРНЫХ ПАНЕЛЕЙ ШПУНТОВЫХ СТЕН ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Специальность: 05.23.11 — Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва-2007

Работа выполнена в ОАО «Научно-исследовательский институт транспортного строительства» (ОАО ЦНИИС)

Научный руководитель: доктор технических наук

Платонов Александр Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Почечуев Александр Петрович

кандидат технических наук Корчагин Евгений Александрович

Ведущее предприятие: ОАО «Институт Гипростроймост»

Защита состоится «27» апреля 2007 года, в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д.303.018.01 при «Научно-исследовательском институте транспортного строительства» по адресу: 129329, г. Москва, ул. Кольская, д. 1, ОАО ЦНИИС.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО ЦНИИС. Отзывы на автореферат диссертации в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по указанному адресу ученому секретарю диссертационного совета.

Автореферат разослан «

года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук < Петрова Ж. А.

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. При строительстве мостов, транспортных тоннелей, автомобильных и железных дорог широко применяют ограждения из стального шпунта. Это прогрессивные и перспективные конструкции, требующие, однако, дальнейшего совершенствования с целью улучшения технико-экономической эффективности. Один из путей этого заключается в создании сварных шпунтовых элементов увеличенной ширины и более высокой несущей способности - шпунтовых панелей с разработкой технологии их массового производства. При этом особое значение в условиях Российской Федерации приобретает освоение надёжных, экономичных и технологичных шпунтовых панелей обычного и северного А и Б исполнений (по определению п. 4.1 СНиП 2.05.03 - 84* «Мосты и трубы») с широкой номенклатурой по несущей способности. Ранее применявшийся шпунт не отвечает этим требованиям.

Целью работы является создание надёжных в эксплуатации, технологичных в изготовлении и в строительстве, экономичных по расходу стали конструкций шпунтовых панелей и эффективной технологии их изготовления. Для достижения цели сформулированы и решены следующие задачи:

• обоснование параметров формы поперечного сечения и сортамента панелей;

• аналитическое исследование зависимости удельной металлоемкости шпунтовой стены от параметров формы поперечного сечения панелей;

• обоснование по результатам теоретических и экспериментальных исследований конструкции замкового соединения панелей;

• исследование физико-механических и сварочно-технологических свойств сварных соединений с выявлением факторов, влияющих на образование остаточных сварочных деформаций;

• разработка технологии производства панелей с предложениями по рациональному размещению технологического оборудования;

• обоснование необходимой несущей способности панелей при воздействии технологических и эксплутационных нагрузок;

• оценка технико-экономической эффективности результатов работы. При выполнении диссертационной работы использованы современные теоретические и экспериментальные методы исследования (схема 1).

Теоретические методы:

• информационно-поисковые системы для сбора и обобщения данных по теме диссертации;

• методы строительной механики и теории упругости для оценки напряженно-деформированного состояния конструкции;

• методы математической статистики обработки результатов исследования.

Экспериментальные методы:

• тензометрия напряженно-деформированного состояния образцов проката, сварных соединений и натурных фрагментов конструкции;

• акустические методы оценки внутренних дефектов;

• химический анализ металла;

• металлографический метод оценки структуры металла;

• научно-обоснованные приёмы предотвращения сварочных деформаций.

Научная новизна. Разработаны комплексные методы оптимизации конструктивно-технологических решений сварных шпунтовых панелей с учётом их напряженно-деформированного состояния при взаимодействии с геомассивами и передающимися через них постоянными и временными нагрузками и воздействиями.

Установлены закономерности образования сварочных деформаций при изготовлении шпунтовых панелей и научно обоснованы технологические способы предотвращения этих деформаций.

Уточнены критерии предельных состояний и методы расчетных проверок прочности и местной устойчивости шпунтовых панелей в сложном напряженном состоянии при работе в составе шпунтового ограждения.

На разработанную конструкцию панелей и их замковых соединений получены патенты РФ № 2103442 и № 2151236, что свидетельствует о новизне работы.

Практическая значимость Разработаны и внедрены в мостостроении и на других объектах транспортного строительства новые научно-обоснованные конструкции шпунтовых ограждений, сварные соединения и замковые конструкции для шпунта обычного и северного А и Б исполнений. Сварное исполнение панелей позволило для каждого заданного значения их несущей способности принимать рациональные по расходу металла размеры поперечного сечения, а увеличение ширины шпунтовых элементов обеспечило высокие темпы возведения стен, что способствует ускорению строительства объектов. Разработана эффективная технология изготовления сварных шпунтовых панелей ПШС, обеспечивающая их высокие потребительские свойства. На ЗАО «Курганстальмост» освоено их производство в заданных объёмах.

Реализация результатов работы. Панели ПШС применены для сооружения водозащитных шпунтовых ограждений русловых опор мостовых переходов через реки Б. Обь в г. Сургуте, Иртыш в г. Омске, Кама в г. Перми, Тура в г. Верхнетуринске, а также струенаправляющих дамб мостового перехода через реку Кама у с. Сорочьи Горы и на других транспортных сооружениях.

Результаты работы автора отражены в Отчёте о научно-исследовательской работе ОАО ЦНИИС, индекс работы - ГС 99/2000-9182, в ТУ 5264-006-01393674-01 «Панели шпунтовые сварные» а также в проекте СТП «Правила производства работ по строительству шпунтовых стен из панельного сварного шпунта ПШС» АО «Корпорация «ТРАНССТРОЙ».

Вопросы, выносимые на защиту.

1. Методы оптимизации конструктивно-технологических решений сварных шпунтовых панелей с учётом напряженно-деформированного состояния при взаимодействии с геомассивами и передающимися через них постоянными и временными нагрузками и воздействиями.

2. Научные основы технологии изготовления и освоения производства панелей и новые данные, вытекающие из практического опыта применения панелей при строительстве мостов.

3. Результаты экспериментальных исследований потребительских свойств стального проката, сварных соединений и замков шпунтовых панелей обычного и северного А и Б исполнений.

4. Критерии предельных состояний и методы расчетных проверок прочности и местной шпунтовых панелей.

Достоверность применяемых методов исследования подтверждается:

- корректностью их исходных предпосылок;

- достаточной для практических целей качественной и количественной корреляций результатов численных и экспериментальных исследований;

- положительным опытом использования новых шпунтовых панелей в мостостроении и других отраслях транспортного строительства.

Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на секции «Строительство и реконструкция искусственных сооружений (мосты, путепроводы виадуки и т. д.)» Учёного Совета ОАО ЦНИИС в 2003-2006 годах, на Техническом Совете ЗАО «Курганстальмост» в 2002-2006 годах и отражены в 8 публикациях.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений, изложена на 127 страницах, содержит 82 рисунка и 31 таблицу.

Содержание работы.

Во введении дано краткое обоснование актуальности выбранной темы исследований и приведена общая характеристика работы.

В первой главе дан аналитический и исторический обзор состояния вопроса, показана актуальность работы, сформулирована цель, определены задачи, которые следовало решать при разработке конструкций шпунтовых панелей, и методика исследований.

Подпорные стены, возводимые с применением стального шпунта, являются в настоящее время наиболее экономичными сооружениями, как при новом строительстве, так и при реконструкции.

Долговременный спрос на стальной шпунт способствовал постоянному развитию технологии его производства и совершенствованию основных потребительских свойств. Возникли крупнейшие специализированные фирмы - производители стального шпунта, такие как «Yawata» и «Fuji» в Японии, «Profil ARBED» в Бельгии, «Peiner» и «Thyssen Krupp» в Германии и др. Наибольшее распространение получило производство горячекатаного шпунта. Зарубежные сортаменты горячекатаного шпунта содержат в настоящее время свыше 40 номеров профилей, которые различаются геометрическими показателями и марками конструкционных материалов с пределами текучести до 420 МПа. Обширна также номенклатура прокатно-сварных двутавровых профилей.

В настоящее время можно выделить три основных тенденции развития шпунтового производства за рубежом:

- увеличение ширины и оптимизация поперечных сечений горячекатаных профилей с целью снижения удельной металлоёмкости;

- применение технологий прокатки, обеспечивающих высокую прочность прокатных изделий;

- создание с помощью сварки комбинированных конструкций из горячекатаных профилей.

Сортамент производимых ранее в СССР шпунтовых профилей обладал несущей способностью, позволяющей применять его для строительства на глубине до 8 метров. В основном это были горячекатаные U-образные профили марок JI-4 и JI-5 производст-

ва Днепровского металлургического комбината на Украине. Данные профили изготавливают из углеродистой стали марки СтЗкп с низким (230 МПа) пределом текучести и ненормируемой ударной вязкостью при отрицательной температуре, что не позволяет применять их в северной климатической зоне. По сравнению с равными по удельному расходу стали зарубежными профилями Л-4 и Л-5 имеют существенно меньшую несущую способность. На предприятиях России стальной шпунт не производился. В конце 70-х годах были начаты разработки конструкции и технологии производства нового шпунта эффективных профилей и высокой несущей способности.

Ведущие позиции в этих разработках занимали такие научные школы как ВНИИ транспортного строительства (ЦНИИС) и ИЭС им. Е.О. Патона. Перед разработчиками стояли задачи, сформулированные учёными ЦНИИСа Кузнецовым А.И. и Хасхачихом Г.Д.:

- создание ряда профилей, обеспечивающих в стене момент сопротивления до 10000 см3/м;

- переход на производство шпунта из низколегированной стали;

- создание сварных профилей;

Работу вели по двум направлениям: горячекатаные профили и профили про-катно-сварные. Общая стратегия работ предусматривала увеличение момента сопротивления горячекатаного шпунта до технологически достижимого предела 5000 -7000 см3/м, а для более высоких значений момента сопротивления - переход на шпунт в прокатно-свариом исполнении.

Проработку конструкции и технологии производства горячекатаных шпунтовых профилей вели как для и-образной, так и для 7-образной форм сечения. Днепропетровский металлургический институт совместно с ЦНИИС разработал шпунт и-образного профиля марки Л-7 с моментом сопротивления 5000 см3/м. По ряду причин выпуск профиля Л-7 в настоящее время прекращён. Орско-Халиловский металлургический комбинат совместно с институтами УкрНИИМет и ЦНИИС разработал г-образный профиль марки ШГ-5, однако его производство освоено не было. В 1993 году институт ОАО «ЦНИИС» совместно с Нижнетагильским металлургическим комбинатом разработал горячекатаный шпунт и-образного профиля марки Л-5У с моментом сопротивления 3550 см3/м.

Впервые шпунт в прокатно — сварном исполнении (сортаментный ряд г-образных профилей ШЗП) разработан институтами ИЭС им. Е.О. Патона, ЦНИИС и Союзморниипроект. Сборо-сварочный стан для изготовления профилей ШЗП разработал институт ВНИИМетмаш. Производство шпунта ШЗП освоил и осуществлял в 1983 - 86 годах Курганский завод мостовых металлических конструкций (Курган-стальмост). Выпуск фасонного проката для этого шпунта (полок с замками) освоил металлургический комбинат «Азовсталь».

В 1993 - 2003 годах институт ОАО ЦНИИС провёл исследования и разработал техническую документацию на сварной шпунт из трубчатых элементов. Производство этого шпунта было освоено предприятиями: ООО «Трест Запсибгидрострой» (г. Сургут), Чеховский завод мостовых металлических конструкций (ОАО «Мосто-стройиндустрия») и ЗАО «Пирс» (г. Нижний Новгород).

Значительный вклад в разработку конструкций стального шпунта внесли: Г.Д. Хасхачих, А.И.Кузнецов, Л.Н. Лосев, Е.А. Корчагин, Г.П. Чеботарёв, В.И. Петровский, Ю.Д. Яворский, Ю.И.Фомин, В.Ф. Солохин и другие. Технология забивки свай и шпунта молотами, основанная на волновой теории удара, методики

выбора погружающих механизмов, программное обеспечение расчётов погружения свай были разработаны И.Е. Школьниковым.

Стальной шпунт остаётся необходимой и эффективной конструкцией в мостостроении, спрос на него растёт и поэтому экономически целесообразно развивать и совершенствовать его формы, улучшать технические параметры.

В 1994 году ОАО ЦНИИС и ЗАО «Курганстальмост» приступили к разработке конструкции и технологии производства шпунтовых элементов нового поколения -сварных шпунтовых панелей ПШС. Перед разработчиками стояла цель: создать надёжные в эксплуатации, технологичные в изготовлении и в строительстве, экономичные по расходу стали конструкции шпунтовых панелей и эффективную технологию их изготовления.

Во второй главе изложен комплекс вопросов по разработке новых конструкций сварных панелей, в том числе методика и результаты аналитического исследования зависимости металлоёмкости шпунтовых стен от параметров формы поперечного сечения панелей, обоснованы требования к параметрам формы сечения, сортаменту и конструкции замков.

В качестве расчётного элемента при проведении исследования принят профиль г-образного сечения (рисунок 1), включающий стенку и две полки, при этом соединение стенки с полками выполнено под углом а. Задача исследования состояла в определении размеров этого профиля необходимого момента сопротивления при минимально возможной площади сечения. Функцией, минимальное значение которой обеспечивало бы искомые параметры формы профилей, принято аналитическое выражение площади сечения стены длиной /, собираемой из и расчётных профилей шириной Ъ

пр -

tw) (1)

Рис.1. Схема расчётного профиля

Моменты инерции 1пр и сопротивления УУпр профилей относительно оси шпунтовой стены заданы формулами

Irp =bf tf

twhJ

12 Sin [a]

(2)

Wnp =bf tf

twhz 6 Sin [a]

(3)

Принято условие соответствия момента сопротивления стены заранее задаваемому значению Wcm Площадь стены Аст рассматривали как функцию переменных b и h, связанных условием

<р (Ь, h) =nWnp-Wcr = 0 (4)

Задачу отыскания условного минимума функции Аст решали методом Лагран-жа, при этом значения угла а задавали как константу, повторяя поиск решения в диапазоне значений угла от л!6 до я/2, толщину t„ и tf ставили в зависимость соответственно к ширине стенки /н, и полки bf

tw = lw/u (5), tf=bfv (6)

где ft и v-нормируемые предельные отношения толщины к ширине данных элементов сечения. При решении задачи предельными были приняты значения // = 1/60 и

v = 1/30, и эти значения являлись константами. Такой подход, с одной стороны, удовлетворял требованиям СНиП Н-23-81* по местной устойчивости стенок и поясов изгибаемых элементов, а с другой - позволял достичь максимально возможных значений высоты профилей и ширины его полок, а в шпунтовой стене из таких профилей металл используется наиболее эффективно. Функцию L Лагранжа определили как

1 ((Ь - h Cot [а] ) 2 у + (h Csc [а]) 2 //) L = _ +

. , I 1 (3hv (b - h Cot [a])2 + h3 Csc \a\2 fi) \

----------бъ----4 (7)

и далее решали систему уравнений 8 с частными производными от функции L по переменным h, h и /., получая значения А, и А, в каждом из решений, получаемых для i выбранных значений угла а. Для решения системы 8 использовали программный комплекс Mathematica 4.

=——, (3 У (2 + h Л) (Ь2-h2 Cot la]2) - д h2 (6 + h Л) Csc[a]2) = 0, v Cb 6 D¿

~ (Л y b2 - 4 у b (1 -i-hA) cot [a] +yh (4 +3h2) Cot[a]2 +

Uh (4+hA) Csc[a]2) =0,

{Зу {b-h Cot{a})2+/uh2Csc[a]2) -War =0) (8) па 6 h >

В итоге была решена задача минимизации удельной металлоёмкости шпунтовых стен из профилей со стенками, располагаемыми под произвольным углом а к оси стены.

Установлено, что размеры профилей для стен минимальной металлоёмкости являются функциями не только удельного момента сопротивления wcm, но и угла а наклона стенки профилей. Площадь профилей А„р, удельная площадь сечения стены аст и удельный расход стали на стену тш также являются функциями wcm и а.

h = kh~J~wär (9), b=kb^[war (10)

Апр= ((kb-knCotia])^ у-f-kh^ Csc[a]*//) waT=kawCI (11)

mar = Y = v3 V'fcfcr Г (12)

b kh

здесь коэффициенты пропорциональности к/¡, къ, ка и кт являются функциями угла а, а у - плотность стали.

Полученные в результате решения системы уравнений 8 значения коэффициентов къ и кы а также производных от них ка и кт приведены в таблице 1.

Таблица № 1

Значения коэффициентов к

Угол а kh кь ka km10

я/6 8,641 26,575 9,469 27,972

я/4 9,487 18,974 6,000 24,824

7я/24 9,521 16,110 4,984 24,287

5д/16 9,453 14,840 4,576 24,206

я/3 9,332 13,665 4,219 24,236

17я/48 9,162 12,580 3,906 24,372

Зя/8 8,949 11,581 3,631 24,610

5я/12 8,413 9,839 3,182 25,387

я/2 7,075 7,344 2,632 28,135

Зависимости для к),(а), кь(а) и кт(а) были также аппроксимированы многочленами четвёртой степени

На рис. 2 и 3 приведены графики функций к/,(а), кь(а) и к „(а).

kb.fci. 27

\

\ \

\ \

\ \

\

\

\ \

\

\

Н«/ г/ш3 2.9,

2.7

2.5

\

0.6 0.8

1.2

1.4 q

№сяа, раи-ш

о.б о.е i 1.2 1.4

Рис.3. График зависимости

коэффициента кт от угла а

Минимум функции кт(а), а следовательно наименьшая удельная металлоёмкость стены любого момента сопротивления достигается при а = 0,994 рад (56,93°), округлённо - при а = 1 рад.

Угол а,рэдиаи

Рис. 2. График зависимости

коэффициентов кь и кь от угла а

Отличительным признаком профилей для стен минимальной металлоёмкости является то, что отношение площадей их полок и стенки не зависит от момента со-

противления стены и является константой для всех профилей с данным значением угла а.

У профилей с углом а равным 1 радиану это отношение равно 1,165.

Полученное решение системы 8 позволяет выполнять расчёт размеров профилей с углом а наклона стенки в пределах от л/6 до л/2, образующих в сборе шпунтовую стену наименьшей металлоёмкости с требуемым моментом сопротивления. Сводный график металлоёмкости таких стен представлен на рисунке 4.

Необходимая ширина профилей для таких стен растёт по мере увеличения момента сопротивления стены. При а - 1 рад для стен с удельным моментом сопротивления п>с„ свыше 45 см3/см нужны профили шириной более 1 м, что создаёт определённые технологические проблемы их производства.

л-

Рис. 4. Минимальная металлоёмкость шпунтовых стен в зависимости от их момента сопротивления и угла наклона стенок профилей

Поэтому в работе наряду с минимизацией металлоёмкости стены, учитывали и требования технологичности.

Задача минимизации площади сечения стены требуемой несущей способности становилась задачей минимизации площади профиля заданной ширины Ъ с моментом сопротивления Щ^-н^Ь.

Условие 3 в данной задаче выражено формулой:

3 уЬ£2Ь + ^Ь^1^+(Ь-Ь£)^=6ысп,Ь (13)

Искомыми переменными, связываемыми условием 13, были высота Л профиля и ширина bf его полок. Остальные размеры и параметры профиля определяли следующим образом:

- проекция стенки на ось профиля Ь„ =Ь-Ь/г длина стенки 1п = -^И2 +Ь„2 ,

„ с ГМ

угол наклона стенки профиля а = ArcSim — , отношение толщины стенки к её

V» /

К

длине ft = — , толщина полки tf = bfv.

w

Константами были ширина профиля Ь, толщина стенки tm отношение v = 1/30. Длина стенки проверялась на соответствие условию /,„ < 60 tw.

Уравнение 13 решили относительно й, используя программный комплекс Mathematica 4, и получили выражение, определяющее функциональную зависимость высоты h профиля с моментом сопротивления Wn=wclib от ширины 6/его полок: Установили, что площадь Апр профиля, высота h и ширина bу полок которого связаны зависимостью 13, определяется выражением:

Äip=bf2v + tw^h2+ (b-bf)2 (14)

Варьируя значения аргумента bj, рассчитывали значения необходимой высоты А, остальные размеры, параметры и площадь профилей (14) задаваемой ширины Ь, образующих стену требуемого момента сопротивления wcm.

Теоретические исследования выполнены для стен с удельным моментом сопротивления от 5 до 80 см3/см, возводимых из профилей шириной от 30 до 90 см. При этом по результатам каждого расчёта находили профиль, площадь Апр которого была минимальной при исходных данных расчёта - ширине Ь, толщине tw и моменте сопротивления wcm. Результаты представили в форме таблиц размеров и параметров профилей с минимальной площадью и графиков металлоёмкости стен, образуемых из этих профилей. Пример такого графика приведён на рисунке 5.

Результаты исследования показали, что металлоёмкость стены из профилей заданной ширины b достигает минимума только в случае, когда эта ширина близка к определяемой по формуле 10 для стены данного момента сопротивления wcm. Для стен с другими значениями wcm металлоёмкость растёт, но при этом остаётся наименьшей по сравнению со стенами из профилей шириной Ъ, у которых размеры Ь{ и h отличаются от полученных в данных расчётах.

Из профилей шириной 40-90 см образованы шпунтовые стены с моментом сопротивления в интервале от 1000 до 4500 см3/м, обладающие минимальной металлоёмкостью. У стен с моментом сопротивления свыше 4500 см3/м, выполняемых из профилей указанной ширины, металлоёмкость увеличивается, и наиболее экономичным решением в этом случае будет применение профилей шириной 90 см.

Рациональным принципом построения производственного сортамента шпунтовых профилей, учитывающим как показатель металлоёмкости стен, так и технологичность профилей, признано по результатам исследования включение в сортамент для шпунтовых стен с моментом сопротивления до 4500 см3/м - группы из 10-12 марок профилей шириной от 40 до 80 см, а для более мощных стен - профилей предельной ширины 90 см.

По результатам исследования разработана базовая таблица производственного сортамента шпунтовых панелей. Проектные работы и промышленное производство новых панелей из базовых профилей взамен применяемых ныне шириной 40-50 см выявили возможность сократить удельный расход металла в шпунтовых стенах на 15 - 20 %.

Обозначения: 1 40-1,2 3 60-1,2 5- 80-1,2 7 -Минимум

2 50-1,2 4 70-1,2 6- 90-1,2

Рис. 5. Минимальная металлоёмкость шпунтовых стен из профилей шириной 40-90 см с толщиной стенки 1,2 см

На разработанную конструкцию панелей и их замковые соединения получены патенты РФ № 2103442 и № 2151236, что свидетельствует о новизне работы.

Третья глава посвящена разработке технологии изготовления шпунтовых панелей.

В основу этой работы были положены требования СТП 012-2000* «Заводское изготовление стальных конструкций мостов», которые были развиты и дополнены с учётом специфики изготовления шпунтовых панелей. Основные инновационные решения заключаются в следующем.

1. Сварку стыковых соединений листов до 22 мм решаемую впервые при комбинации проката марок 17Г1С-12 по ГОСТ 19281 и 15ХСНД-3 по ГОСТ 8713 без разделки кромок. При этом на основе технологических исследований разработаны режимы сварки. Так для сварного соединения С 29 Афф, ГОСТ 6713 разработаны режимы: Усв=23м/ч; ^930-980А; и=35-36В; зазор в стыке при толщинах 20-22 мм принят 3±1мм. Испытания сварных образцов при температурах +20оС,-40°С,-60°С и -70°С дали положительные результаты.

2. Для освоения операции приварки прутка 0 14 мм при изготовлении замка-кулачка изготовлен специальный двухдуговой сварочный трактор для сварки в среде защитных газов. Для соединения Н1-Мс ГОСТ 14098-91 (рисунок 6) обоснованы режимы: Усв=18 м/ч, ] =280-300А, и=28-30В (сварочная проволока Св-08Г2С, 0 1,2 мм). Определена величина предварительного прогиба, £=(0004 - 0.005)Ь, т.е. для замкового элемента длиной 10 метров необходимо задать перед сваркой предварительный прогиб 40-50 мм.

3. Для отработки операции приварки обоймы из уголка 36x65x12 (сварное соединение Т1-А по ГОСТ 11533-75) разработаны режимы: Усв=23 м/ч, 1=380-440А, и=38-40В, (сварка в «лодочку», под углом 20° к горизонту, сварочная проволока

Св-081'А 0 2мм, с добавлением металлической крупки (рисунок 7). Испытания образцов сварног о соединения при температуре +20"С и -40"С дали положительные результаты. Опытным путём установлен припуск на размер «высота полости обоймы» ( !,5 мм от номинальном размера). Перед приваркой уголка установлена величина Предварительного прогиба в продольном направлении: (0,005 - 0,006) т.е. для замкового элемента длиной 10 метров необходимо задать перед сваркой предварительным прогиб 50 60 мм.

Рис.6. «За мок-кула чо к» Рис. 7. Сварка «чамка обоймы);

Контрольные образцы сварных соединений изготавливали и испытывали в соответствии с ГОСТ 1497 и ГОСТ 6996.

Накопив экспериментальным путём обширный статистический материал по величине и характеру остаточных деформаций шпунтовых панелей, и зная причину их возникновения, была разработана методика их предотвращения, заключающаяся в жестком закреплении контура панелей а сборочно-сварочном стенде, обеспечивающем релаксацию остаточных напряжений от сварки в условиях пластического деформировании металла.

Для обычного и северного А и Б исполнений отработаны режимы сварки и подобраны сварочные материалы, а также обоснованы предложения по рациональному расположению технологического оборудования для обеспечения производственной мощности ЗОООтопн сварных шпунтовых панелей в месяц.

В четвёртой главе изложены методика и результаты исследования несущей способности элементов, узлов и соединений панелей. При этом учтено, что шпунтовое ограждение под воздействием давления, распределённого по его поверхности, работает на изгиб в ортогональных направлениях как конструктивно - анизотропная плита. Для проведения исследования работы панелей под воздействием односторонней поперечной распределённой нагрузки была использована расчётная модель в виде рамы - фрагмента сечения панели. Эта модель представлена на рисунке 8.

Конфигурацию расчётной модели определяют параметры: ширина 2 Ь. высота Ь и угол а между наклонным элементом и горизонталью. Соблюдается соотношение: Ь - >0.

Рис. 8. Расчётная модель для исследования работы

панелей на воздействие распределённой нагрузки

По результатам теоретического анализа, выполненного по программе ЗИрипй, разработанной специально для этой цели и содержащей приведенные выше расчетные схемы и условия расчета (техническое задание на разработку программы подготовлено диссертантом совместно с Л.Н. Лосевым, программа разработана С.Н. Наза-ренко) определяли сечения, в которых наибольшие по абсолютной величине значения нормальных напряжений о, тах удовлетворяли условию

/0;тах/>кКу, (15)

где: Ну - расчетное сопротивление материала по физическому пределу текучести ат; к — коэффициент, учитывающий ограниченное развитие пластических деформаций в рассматриваемом сечении.

Узел (шарнир) С на расчётной схеме 1а обозначает замковое соединение панелей (одним из разработчиков конструкции соединения является диссертант). Поскольку конструкцией замкового соединения угол поворота в нем ограничен, то и в расчетах по схеме 1а задано контрольное значение угла р излома упругой оси наклонного элемента.

В основу программы 8Ьрип18 положен метод конечных элементов. Расчётная схема включила 400 конечных элементов - стержней, располагаемых по оси элементов рамы и разделённых узловыми точками (всего 401 узловая точка). Горизонтальные элементы 0-1 и 4-5 содержат по 50 конечных элементов, остальные элементы рамы - по 100 конечных элементов.

В промежуточные узловые точки прикладывали сосредоточенные вертикальные усилия ву<\, где в) - проекция длины отдельного конечного элемента на горизонталь, а также сосредоточенные горизонтальные усилия, равные отражающие горизонтальную составляющую давления, действующего в ячейке панели на её наклонные стенки. Оценку угла у, который задавали в составе исходной информации, получили в результате проведенных натурных испытаний фрагментов панели на воздействие односторонней распределенной поперечной нагрузки. Усилия, передаваемые в крайние узловые точки 0, 1, 2, 3, 4, 5, определяли с учетом проекций длины примыкающих к данной точке конечных элементов.

В результате расчетов определяли: компоненты перемещения Дхп Ду; и угол поворота ф| сечения в узловых точках, а также изгибающие моменты М,у и Мч- соответственно в начале и конце каждого конечного элемента, нормальную 1М; и попе-

речную С^ силы с каждом элементе. Далее строили эпюры усилий и перемещений в раме и проверяли условие прочности.

Изложенную методику расчета применили при теоретических исследованиях для определения предельного значения нагрузки, отвечающего условию 15, а также зависимости несущей способности панелей при таком загружении от параметров формы сечения. Предварительно оценивали достаточную несущую способность профилей для стены с нужным моментом сопротивления н>.

Для оценки величины минимальной нагрузки, которую должны выдерживать профили шпунтовых стен, диссертантом были собраны и проанализированы проектные данные по шпунтовым стенам. По изложенной методике была установлена предельная нагрузка для широко применяемых современных шпунтовых профилей известных зарубежных концернов АгЬес! и НоевсЬ. В обобщённом виде все полученные данные приведены в таблице 2. При исследовании работы профилей на одностороннюю поперечную распределённую нагрузку и расчёте предельного значения этой нагрузки критерием достаточности несущей способности профиля было её соответствие данным таблицы 2.

Таблица № 2

Минимальное давление, которое должны выдерживать профили шпунтовых стен

Момент сопротивления шпунтовой стены см3/м от 500 до 1000 от 1000 до 2000 от 2000 до 3000 от 3000 до 4000

Расчётное давление на шпунт тс/м2 40 55 70 85

Момент сопротивления шпунтовой стены см3/м от 4000 до 5000 от 5000 до 6000 от 6000 до 7000 от 7000 до 8000 вкл.

Расчётное давление на шпунт тс/м"' 100 115 130 150

Исследовали работу панелей для стен с удельным моментом сопротивления от 500 до 8000 см3/м.

Критерий достижения нагрузкой предельного значения приняли на основе сопоставления результатов натурных испытаний фрагментов панели с результатами расчёта фрагментов по изложенной методике. Предельной считали ту нагрузку, при которой в расчётной схеме, хотя бы в одном из элементов 1-2, 2-3 и 3-4, фиксировали появление сечения (или симметрично расположенных сечений), в котором нормальные напряжения О; тах начинали отвечать условию 15. Рассматривали при этом сечения, расположенные за пределами площади конструктивных узлов соединения полки и стенки панели в крайних угловых точках 1-4.

В целях проведения исследования для каждого из значений момента сопротивления стены конструировали группу из 30 - 40 профилей, образующих такую стену, но различающихся своими параметрами. В состав группы включались и профили минимальной удельной металлоёмкости из разработанного базового производственного сортамента.

При конструировании профилей задавали параметры Ь и С, а также отношения V = и ц = и1№, характеризующие жёсткость полки и стенки, а параметры А, ¿у и ^ определяли из условия получения требующегося момента сопротивления стены. В расчётах панели учитывали расчётное сопротивление стали Яу = 335-315 МПа.

Анализ результатов расчётов показал, что на несущую способность профилей существенное влияние оказывает их ширина Ь. С увеличением ширины предельное воспринимаемое профилем давление, как правило, падает. При выбранной ширине

профиля определяющее влияние оказывают параметры V и ц. Примерами, иллюстрирующими влияние указанных параметров, являются графики, представленные на рисунках 9 и 10. Последствия изменения этих параметров зависели от того, прочностью какого элемента профиля (полки или стенки) определяется его несущая способность. На рисунках 9 и 10 оранжевыми ромбами обозначены профили, несущая способность которых определилась прочностью стенки, а синими - профили, несущая способность которых определилась прочностью полки.

O.Oie 0,013 0,020 0,022 0,024

Отношение и толщины стеши к ее ширине

Рис. 9. Влияние отношения v ~ tjby

на предельную воспринимаемую профилем нагрузку

Момент сопротивления стены w = 4000 см3/м. Параметры - константы:

1 - b = 400 мм, tw = 9 мм, ц = 0,0167;

2 - b = 400 мм, tw = 9 мм, ц = 0,0230;

3 - b = 500 мм, tw = 9 мм, ц = 0,0167;

4 - b = 500 мм, tw = 9 мм, ц = 0,0230;

5 - b = 600 мм, tw = 9 мм, ц = 0,0167;

6 - b = 600 мм, tw = 9 мм, ц = 0,0230.

0,016 0,01а 0,020 0,022 0,024

Отношение ¡л толщины стенки к ев ширине

Рис. 10. Влияние отношения = ^ 1к

на предельную воспринимаемую профилем нагрузку

Момент сопротивления стены \у = 4000 см3/м. Параметры - константы:

1 - Ь = 400 мм, и = 9 мм, V = 0,0333;

2 - Ь = 400 мм, ^ = 9 мм, V = 0,0600;

3 - Ь = 500 мм, и, = 9 мм, V = 0,0333;

4 - Ь = 500 мм, и, = 9 мм, V = 0,0600;

5 - Ь = 600 мм, и = 9 мм, V = 0,0333;

6 - Ь = 600 мм, и, = 9 мм, V = 0,0600.

Увеличение параметра V (см. рисунок 9), что является увеличением жёсткости полки, ведёт к росту несущей способности тех профилей, у которых она определяется прочностью полки, и в полке расположен конечный элемент, достигший предельного состояния. Но такой положительный эффект увеличения V наблюдается только до тех пор, пока полка не станет прочнее стенки, и предельное состояние не возникнет уже в каком - либо из конечных элементов стенки. Дальнейшее увеличение параметра V прочность профиля снижает.

Увеличение же параметра ц (см. рисунок 10), что означает увеличение жёсткости стенки, ведёт к росту несущей способности только тех профилей, у которых она определяется прочностью стенки. В профилях, несущая способность которых определяется прочностью полки (кривые 1, 3, 5 на графике рисунка 10), увеличение параметра ц прочность профиля снижает.

По графикам на рисунках 9, 10 и им аналогичным для профилей с иными параметрами Ъ^^tw можно определять, какая несущая способность профиля достижима и какие для этого следует задавать параметры V и (х , чем определяется соотношение жесткостей полки и стенки.

По ходу исследования были определены сочетания параметров Ь, С, V и ц, при которых в конструкции профиля достигался баланс нужной несущей способности и приемлемой металлоёмкости, и сформирован базовый сортамент профилей с такими параметрами.

Работу панелей под воздействием поперечной распределённой нагрузки исследовали также экспериментально на образцах в виде натурных фрагментах конструкции. Для исследования выбрали одну из лёгких панелей - ПШС 45/150-2135 по ТУ 5264-006-01393674-01. Испытанию подвергли 2 фрагмента ячейки этой панели, включающей замковое соединение. Сечение фрагмента и схема испытания приведены на рисунке 11. Фрагменты были выполнены из стали марки 17Г1С (класс 345) и имели длину 600 мм.

Рис. 11. Сечение фрагментов и схема испытания Задачами испытания были: экспериментальное исследование напряжённо-деформированного состояния фрагментов и определение предельной нагрузки, которую они смогут выдержать. Далее предстояло сопоставить результаты испытания с результатами расчёта фрагментов по изложенной выше методике с целью оценки допустимости её применения для конструирования панелей производственного сортамента.

Испытание провели в испытательном центре «ЦНИИС-ТЕСТ». Для измерения деформаций применили двухкомпонентные розетки из тензорезисторов с базой 5 мм и сопротивлением 100 Ом, которые наклеивали в 14 точках на внутреннюю поверхность фрагмента в среднем его сечении (рисунок 12). Для измерения перемещений в этом же сечении устанавливали 12 электрических прогибомеров, закрепляемых на стальной трапециевидной рамке, размещавшейся под фрагментом и никак с ним не связанной. Испытываемые фрагменты нагружали до потери ими своей несущей способности.

Регистрацию и обработку показаний вели в ходе испытания. Для этого использовали разработанные в «ЦНИИС-ТЕСТ» автоматизированные информационно-измерительные системы.

Образцы находились в сложном напряженно-деформированном состоянии. Так в полках зафиксирована двузначная эпюра деформаций: в точке 8 (внутренняя поверхность) - растяжение, в точках 7 и 9 до определённой нагрузки - сжатие. В зоне точек 7 и 9 полки выгибались наружу, в

Рис. 12. Схема установки тензорезисторов

сторону засыпки, а в центре, в зоне точки 8 - внутрь, в сторону полости. Двузначная эпюра деформаций зафиксирована и в стенках. В зоне точек 6 и 10 стенки также выгибались наружу, а в зоне точек 1-5 и 12-14 - внутрь. По мере роста нагрузки точки перегиба деформированной оси элементов сечения смещались, так что зоны деформаций растяжения увеличивались, а зоны деформаций сжатия сокращались.

При нагрузке до 50 тс {103 тс/мг) вес элементы сечения фрагментов работали в упругой стадии, при дальнейшем загружении - в области пластических деформаций. Первыми из них были области между точками 6 (10) и угловым соединением стенки с полкой, далее шли области точек 5 и 8, а затем — область между точками 12 и 13. Предельной нагрузкой, которую выдержали фрагменты, была нагрузка 150 тс (309 тс/мг). На рисунке 13 приведена зафиксированная эпюра деформаций при нагрузке 50 тс (103 тс/м3).

Потеря фрагментами несущей способности произошла при их дальнейшем загру-жении на ступени от 309 до 329 тс/м2. Форма потери несущей способности - деформирование поперечного сечения (рисунок 14) вследствие интенсивного развития пластических деформаций в указанных областях. Угловые сварные соединении полок со стенками I ¡«вождений не получили.

Результаты расчёта напряжённо - деформированного состояния испы-тьтанптхея фрагментов показали, что расчёт даёт объективное представление о работе профилей. Расчётная схема деформирования сечения фрагментов под нагрузкой принципиально не отличалась от экспериментальной. В таблице 3 сопоставлены расчетные и полученные в эксперименте значения деформаций в контрольных точках полки фрагмента и приведены значения на1рузки.

Расчётные значения несущей способности фрагмента составили: при до-лущении только упругой работы -80 тс/м2, при допущении ограниченного развития пластических деформаций -100 тс/м". В испытаниях стадия упругой работы фрагментов длилась до нагрузки 103 тс/м", а предельной была нагрузка в 309 тс/м2.

Результаты испытаний показали, что разработанная методика расчёта напряжённо - деформированного состояния профилей и определения их несущей способности под воздейст вием поперечной распределённой наг рузки обеспечивает примерно 25 % запас несущей способности и может применяться при конструировании панелей производственного сортамента. Задаваемое в расчётах значение угла у. под которым давление передаётся на стенки панелей, следует определят ь как у - а - 35°,

Рис, 13. Эпюра относительных

деформаций е+10" при нагрузке 50 тс {103 тс/м3)

Рис. 14. Форма сечения фрагмента после испытания

С целью проверки способности сварной конструкции панелей ПШС работать на изгиб в составе шпунтовой стены провели испытание на изгиб фрагмента стены, образованного из двух соединённых замками панелей. Проверялась прочность на сдвиг угловых сварных соединений и замкового соединения в панелях при изгибе, прочность и жёсткость созданного фрагмента стены, его способность держать расчётную нагрузку, отвечающую нормам проектирования.

Таблица № 3

Деформации в контрольных точках полки (угол у = 36°) и несущая способность фрагмента

Нагрузка Деформации в контрольных точках, б Ю3

на прессе в расчёте при испытании расчётные

тс тс/м2 тс/м2 точка 7 точка 8 точка 9 точки 7,9 точка 8

10 20,6 20,6 -0,19 0,37 -0,05 -0,05 0,39

20 41,2 41,2 -0,29 0,86 -0,10 -0,11 0,78

30 61,7 61,7 - 0,32 _ 1,29 -0,11 -0,16 1,16

80,0 0 -0,21 1,51

40 82,3 82,3 -0,31 1,73 -0,07 -0,21 1,55

100,02) 2,05 -0,26 1,88

50 102,93) -0,28 0,01

150 308,7 4)

'' — Расчётная граница области упругой работы.

2'— Предельная расчётная нагрузка при допущении ограниченного развития пластических деформаций.

3) — Граница области упругой работы при испытании.

4' — Предельная нагрузка при испытании.

Объектом испытания были опытные панели ПШС 49/150-3300 длиной 18,0 м, изготовленные из стали марки 15ХСНД. Схема испытания приведена на рисунке 15, поперечное сечение фрагмента - на рисунке 16. Испытание провели в цехе предприятия ЗАО «Курганстальмост». Заводку панелей в замок для сборки фрагмента и его загружение осуществляли при горизонтальном положении панелей. Расчётная несущая способность фрагмента (при допущении, что загружаются все 5 полных г-об-разных блоков сечения) на стадии упругой работы конструкции составляет 2470 кНм. При испытании осуществили 3 ступени загружен ия фрагмента, по завершении которых суммарный изгибающий момент (от внешней нагрузки и собственного веса панелей) в середине пролёта достиг 2404 кНм. Испытание завершили после выдержки фрагмента под этой нагрузкой в течение 16 часов. В ходе испытания контролировали: нагрузку, вертикальные перемещения фрагмента в контрольных точках, сдвиг по замковому соединению. Испытательную нагрузку фрагмент шпунтовой стены выдержал, элементы сжатой зоны сечения устойчивости не потеряли. Средний по контрольным точкам прогиб в середине пролёта при максимальной нагрузке составил 168 мм, за время выдержки фрагмента под нагрузкой он возрос на 4 мм, после разгрузки остался прогиб 18 мм. Сдвиг по замковому соединению при максимальной нагрузке, измеренный на торцах фрагмента - 6 мм.

19000

/------------------- т .10^ 1300 уосу т] III

^1000^, 7000 А , 2000 , 7000 -ШОО

Рис. 15. Схема испытания фрагмента шпунтовой стены

Рис. 16. Поперечное сечение фрагмента стены

Для определения показателей прочности замковых соединений панелей ПШС провели испытания их натурных образцов на растяжение и изгиб. Замковые соединения испытали в центре «ЦНИИС-ТЕСТ». Задача испытаний состояла в определении усилия (силы или момента), при котором соединение замков будет нарушено либо вследствие их разрушения, либо вследствие деформации. На растяжение были испытаны 3 группы образцов замковых соединений. Две группы составили соединения типа одинарной обоймы с толщиной стенки в образцах соответственно 10 и 12 мм, а третью группу - соединения типа двойной обоймы с толщиной стенки 12 мм. Номинальная ширина образцов 70 мм. Образцы были отобраны в процессе производства панелей ПШС, в которых были применены следующие материалы: для стенок панелей - сталь марки 17Г1С, класс 345, для уголка обоймы - сталь марки 15ХСНД, класс 345, для кулачка - сталь СтЗсп, класс 265. Испытания провели на машине МУП - 50. Во всех без исключения испытаниях формой разрушения соединения было раскрытие обоймы, при котором кулачок выходил из зацепления (рисунок 17). Не было отмечено разрывов сварных швов, в околошовной зоне, трещин по швам и основному металлу. Среднее значение разрушающего усилия у образцов первой группы в расчёте на 1 м соединения составило 156,7 тс, у образцов второй группы - 174,9 тс, у образцов третьей группы - 261,0 тс.

Испытания на изгиб провели на образцах замковых соединений типа одинарной обоймы. Формой разрушения соединения (рисунок 18) был изгиб стенок замков, доходящий до образования в одной из них трещины в месте изгиба. Среднее значение разрушающего усилия составило 2,973 тс-м на 1 м соединения.

Рис. 17.

Форма разрушения замковых соединений при растяжении

Прочность угловых сварных соединений полки и стенки панелей ПШС проверили путём испытания натурных образцов соединений на машине МУП - 50 па растяжение (сжатие) с изгибом в плоскости поперечного сечения. Образцы номинальной шириной 70 мм изготовили из спали 17ПС. Схема испытания поясняется рисунком 19.

Задача испытаний состояла в установлении формы разрушения образцов соединений и в определении значений силовых факторов (продольной силы и изгибающего момента) вызвавших разрушение. На каждый из видов силового воздействия испытали по 3 группы образцов, различавшихся сочетанием толщин стенки и полки (группа 1 - 10 и 10, группа 2 — 10 и 14, группа 3 - 12 и 14 мм соответственно у стенки и полки). Общее количество образцов - 39. Во всех без исключения испытаниях на растяжение с изгибом формой разрушения образца был разрыв по основному металлу элемента с меньшем толщиной (в большинстве испытаний - по стенке, рисунок 20). Сварной шов и о кол о шовная зона повреждений не имели. Среднее значение момента при этом было; у образцов группы 1 - 3,10 те м, у образцов группы 2-3,75 тс*м, у образцов группы 3 -4,88 тем на 1 м сварного соединения.

В испытаниях па сжатие с изгибом полка и стенка у всех образцов изгибались у сварного шва до параллельного положения (рисунок 21), при этом у части образцов а месте изгиба в основном металле появилась трещина. Сварной шов и околошовная зона повреждений не получили.

В пятой главе рассмотрен опыт применения панелей ПШС при строительстве фундаментов опор мостов через реки Большая Обь в г. Сургуте и Иртыш а г. Омске.

Рис. 19. Испытание угловых сварных соединений панелей

Рис. 18. Форма разрушения замкового соединения при изгибе

Рис. 20, Форма разрушения образца Рис. 21. Деформирование образца

с уклоним сна р-:'ым соединен«- с угловым сварным соединением

ем при растяжении ири сжатии

В г. Сургуте для ограждения котлована при строительстве опоры № 7 применили сварные панели Г1ШС 50/100-3000 длиной 17,4 м обшей массой 195 тонн против 255 тонн Л 5У производства Нижнетагильского меткомбината. Погружение производили виброгрейфером УВ - 45 японской фирмы «Кэнте Кооэ». Шпунтовое ограждение длиной 64,5 м по периметру было сооружено за 6 дней и оказалось практически водонепроницаемым благодаря рациональной конструкции замков, котлован был сухим, что позволило производить в нем работы с минимальными затратами энергетических и материальных ресурсов. Данное качество строителями оценено очень высоко. Благодаря применению панелей ПШС, опора № 7 была сооружена в заданные сроки с хорошим качеством работ.

Положительным примером является также применение панелей ПШС 45/150-2135 длиной 14,6 м вместо шпунта марки Л 5 при строительстве ограждений фундаментов опор совмещенного мегромоста через реку Иртыш в г. Омске (рисунок 22). При периметре котлована 99,3 М потребность панелей составила 200,5 т. В случае применения шпунта марки Л 5 но первоначальному проекту потребовалось бы 347,5 т и дополнительные затраты на стыковку шпунта по длине.

По результатам исследований и практического опыта применения панельного шпунта ПШС при строительстве мостовых и других объектов в разных грунтовых и климатических условиях институтом ЦНИИС с участием диссертанта разработан отраслевой стандарт (СТП) по строительству шпунтовых стен из панельного шпунта ПШС. Практика подтвердила результаты теоретических и экспериментальных исследований по обоснованию новых рациональных конструкций для шпунтовых ограждении.

В шестой ¿шве представлен технико-экономический анализ применения ПШС в строительстве. Результаты диссертационной работы обеспечили широкое внедрение панелей ПШС в мостостроении, что позволило отказаться от ранее применяемого горячекатаного шпунта марки Л-5 украинского Производства.

л

Рис. 22. Фрагмент готового шпунтового ограждения из ПШС 45/150-2135-14.6

В этой связи аналогом для технико-экономического анализа панелей ПШС признано целесообразным принять горячекатаный шпунт марок Л-5 и Л-5УМ. Панели ПШС для сравнения с ними выбирали по критерию равенства удельной несущей способности шпунтовой стены.

Анализ несущей способности выявил, что для сравнения со шпунтом Л-5 следует принять ПШС 45/150-2135, а со шпунтом Л-5УМ - ПШС 50/150-3025.

Сравнительный анализ (таблица 4) по удельной металлоёмкости шпунтовых профилей равной несущей способности показывает, что при возведении ограждения потребуется шпунта марки Л 5 в 1,723 раза больше, чем ПШС 45/150-2)35, а шпунта марки Л 5УМ больше в 1,39 раза, чем ПШС 50/150-3025.

За анализируемый период для нужд мостостроительных организаций ЗАО «КСМ» изготовило 12600 тонн ПШС 45/150-2135 и 18700тоНН ПШС 50/150-3025.

Расчет экономической эффективности представлен в таблице 5.

Аналогичные сравнения панелей ПШС с профилями зарубежного шпунта показали, что панели ПШС превосходят зарубежные аналоги в среднем на 6-8 %.

Результаты диссертационной работы позволили наметить пути дальнейшего совершенствования существующего сортамента шпунтовых панелей. Проработан алгоритм соответствующих организационно-технологических мероприятий. Их реализация позволит дополнительно сократить металлоёмкость ПШС на 12-15 % относительно действующего сортаментного ряда. В результате общая экономия металла, достигаемая применением панелей ПШС, составит 18 23 %. При годовой производственной мощности 24000 тонн это составит от 6480 до 8400 тонн. Цена металлопроката из стали 17Г1С на первый квартал 2007 года без 1 !ДС и железнодорожного тарифа составляет 14000 рублей. Годовой экономический эффект составит от 60,48 до 77,28 млн. рублей.

Таблица № 4

Сравнительный анализ по удельной металлоёмкости

№ п/п Марка шпунта. Производитель. Показатели Ед. изм. Ларсен -5 пшс 45/150-2135 Ларсен -5 УМ ПШС 50/150-3025

Д.М.К. Украина ЗАО «КСМ» Курган Мет. комбинат Г.Н.Тагил ЗАО «КСМ» Курган

1 Ширина мм 420 1500 500 1500

2 Высота мм 360 450 430 500

3 Момент сопротивления см3 3000 2135 3550 3025

4 Расчётное сопротивление по пределу текучести Яу МПа- 235 345 235 345

5 Несущая способность при изгибе МИ1]. кНм 671 701 794 994

6 Масса 1 м2 шпунтовой стены кг/м2 238 138.1 227 163.5

7 Использование металла % 172.3 100 139 100

8 Показатель эффективности использования стали кг/кНм 0.355 0.197 0.286 0.164

Таблица № 5

Марка шпунта Необходимое количество тонн Необходимое количество тонн Стоимость 1 тонны РУб. Общая стоимость млн.руб. Экономия млн.руб.

ПШС 45/150-2135 12600 27000 340.2 241.36

Л-5 12600x1.723 = 21700 26800 581.56

ПШС 50/150-3025. 18700 27000 504.9 91.34

Л-5УМ 18700x1.39 = 25993 22900 596.24

Экономический эффект 332.7

Применение панельного шпунта позволяет увеличить производительность труда при погружении шпунта в 2 - 2,5 раза за счёт увеличения ширины погружаемых элементов, сократить количество циклов выполняемых технологических операций. Отпадает необходимость стыковки по длине, ЗАО «Курганстальмост» поставляет шпунтовые панели длиной, оговоренной в заказе. По данным строительных организаций затраты на стыковку по длине колеблются от 490 до 580 рублей за 1 тонну стыкуемого шпунта.

За счёт ширины панели и рассчитанных зазоров в замках практически исключается наклон (веерность) шпунтовых элементов в плоскости шпунтовой стены.

Основные выводы

1. Анализ существующих отечественных и зарубежных конструкций стального шпунта, используемого при строительстве мостов, тоннелей, автомобильных и железных дорог и других транспортных сооружений выявил необходимость их дальнейшего совершенствования, а также отработки технологии их производства с целью оптимизации материальных и трудовых затрат.

2. Впервые проведено аналитическое исследование зависимости металлоёмкости шпунтовых стен, собираемых из профилей Ъ или V образного сечения, от параметров формы профилей. При этом решена задача минимизации удельной металлоёмкости таких стен при заданной несущей способности.

Установлено, что размеры профилей для стен минимальной металлоёмкости являются функциями не только удельного момента сопротивления стены, но и угла а между полкой и стенкой профиля. При этом минимум удельной металлоемкости стены любого момента сопротивления достигается применением профилей с углом а равным 1 радиану, а; отношение площадей их полок и стенки не зависит от момента сопротивления стены и является константой для всех профилей с данным значением угла а. У профилей с углом а равным 1 радиану это отношение равно 1,165.

3. Для всего сортамента шпунта (по значениям момента сопротивления шпунтовых стен) используемого при строительстве мостов, тоннелей, автомобильных и железных дорог технологически предпочтительно изготовлять профили одинаковой ширины. При этом следует иметь ввиду, что металлоёмкость стен из профилей фиксированной ширины достигает минимума только в определённом узком интервале значений момента сопротивления. За пределами этого интервала металлоемкость растет, особенно у стен с моментом сопротивления свыше 4500 см3/м, когда достигается предельная по условиям технологичности ширина профилей равная 80 см.

4. Наиболее эффективным по материальным и трудовым затратам решением при строительстве мостов, тоннелей, автомобильных и железных дорог является освоение:

- для шпунтовых стен с моментом сопротивления до 4500 см3/м - группы из 3 - 5 профилей различной ширины для каждого из сортаментных значений момента сопротивления;

- для более мощных стен - профилей предельной ширины.

Разработан базовый производственный сортамент шпунтовых панелей, в котором реализован изложенный подход. Показано, что применение шпунтовых панелей из базовых профилей шириной 60-80 см взамен применяемых в настоящее время шириной 40-50 см позволяет сократить удельный расход стали в шпунтовых стенах на 15-20%.

5. Новая конструкция широких шпунтовых панелей и их замкового соединения значительно сократит количество погружаемых элементов в стене и количество циклов технологических операций по погружению шпунта. Замковые соединения обеспечивают водонепроницаемость ограждений при достаточной несущей способности, что имеет существенное значение при устройстве ограждений на водоёмах и при наличии водонасыщенных грунтов, особенно при строительстве мостов и тоннелей.

6. Разработана методика расчёта несущей способности профилей под воздействием односторонней поперечной распределённой нагрузки, предложены необходимые расчётные схемы и критерии предельных состояний. Выполнено теоретическое исследование зависимости предельной нагрузки от геометрических параметров

профилей. Существенными параметрами, определяющими основные потребительские свойства шпунтовых ограждений, являются: ширина профиля Ъ, толщина стенки профиля /„, и отношения толщины к ширине полки v = t/bf и стенки ц = tjl^ Установлено при этом, что на несущую способность профилей данной ширины b определяющее влияние оказывает принятое сочетание параметров v и ц.

Определена необходимая и достаточная несущая способность профилей в зависимости от требуемого момента сопротивления сечения стены. Выявлены рациональные сочетания параметров, задание которых при конструировании профилей обеспечивает в них эффективный баланс показателей несущей способности при экономном расходовании металла. Разработанный базовый сортамент профилей отвечает этому балансу.

7. Результаты испытаний опытных образцов в виде фрагментов ячейки шпунтовой панели ПШС 45/150-2135 по ТУ 5264-006-01393674-01 (параметры ц = 0,029, v = 0,022) из стали класса прочности 345 на воздействие бокового давления до 309 тс/м2, передаваемого через грунтовую засыпку, подтвердили выводы теоретических исследований о закономерностях, влияющих на напряжённо - деформированное состояние и несущую способность профилей, При этом всё сечение образцов работало в упругой стадии до нагрузки превышающей нормируемый уровень несущей способности в 1,47 раза.

8. Разработанная методика расчёта напряжённо - деформированного состояния профилей может применяться при конструировании панелей производственного сортамента в целях обеспечения их должной несущей способности и деформативно-сти. Задаваемое в расчётах значение угла у, под которым давление передаётся на стенки панелей, следует принимать: у = а - 35°.

9. Технология изготовления сварных шпунтовых панелей ПШС разработанная по результатам опытно-экспериментальных исследований обеспечила высокое качество и заданные объёмы производства, и явилась инновационной в части развития и дополнения требований СТП 012-2000* «Технология заводского изготовления стальных конструкций мостов»

10. Применение панелей ПШС при строительстве мостов, тоннелей, автомобильных и железных дорог показало, что погружение сварных шпунтовых панелей на этих объектах производится имеющимися механизмами и не требует специального оборудования, при этом производительность труда возрастает в 2-2,5 раза и отпадает необходимость стыковки шпунта по длине. Благодаря герметичности замков, обеспечивается водонепроницаемость ограждений, котлованы и другие ограждаемые площади остаются сухими, что позволяет производить работы с минимальными энергетическими и материальными затратами. За счёт увеличения несущей способности стены сокращаются объемы работ по раскреплению стен.

11. Новые конструкции позволили впервые сооружать шпунтовые стены высотой 14,4 м при экономии металла на шпунтовом ограждении только одного котлована в пределах 140 - 200 т.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Лосев Л.Н., Егий В.П., Парышев Н.В. Сварные шпунтовые панели ПШСК -

новая конструкция стального шпунта. - Вестник мостостроения, № 3-4,1996.

2. Лосев JI.H., Школьников И.Е., Парышев Н.В., Егий В.П. Новый стальной шпунт сварной конструкции. Труды Международной конференции «Подземный город: геотехнология и архитектура». Россия г. С. Петербург.

3. Лосев Л.Н., Егий В.П., Парышев Н.В., Менщиков В.Н., Тарбаев H.A. Стальные шпунтовые панели ПШС для подпорных стен различного назначения. Ж «Транспортное строительство», № 5, 1999.

4. Егий В.П., Петровский В.П. Новая конструкция стального шпунта. Ж «Транспортное строительство», № 2 2006.

5. Лосев Л.Н., Егий В.П., Парышев Н.В., Чирков В.И. Патент на изобретение №2103442 «Замок для соединения шпунтовых элементов». Приоритет изобретения от 02 августа 1996 г.

6. Лосев Л.Н., Егий В.П., Парышев Н.В. Патент на изобретение

№ 2151236 «Шпунтовая стена». Приоритет изобретения от 05 марта 1999 г.

7. Лосев Л.Н., Егий В.П. Технические условия ТУ 5264-004-01393674-96. Панели шпунтовые сварные. Опытная партия. М. ЦНИИС. 1996 г.

8. Лосев Л.Н., Егий В.П. Технические условия ТУ 5264-006-01393674-01. Панели шпунтовые сварные. М. ЦНИИС. 2001 г.

Подписано в печать 21.03.2007. Формат 60 х 84 '/,6. Объем 2 п.л. Тираж 80 экз. Заказ 5.

Отпечатано в типографии ОАО ЦНИИС.

129329, Москва, Кольская 1 Тел.: (495) 180-94-65

Введение.

Глава 1 Общая характеристика работы.

1.1 Тенденция развития конструкции.

1.2 Классификация существующих конструкций.

1.3 Выводы по главе 1.

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 2.

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 3.

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 4.

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 5.

Глава 6 Технико-экономический анализ.

6.1 Преимущества панелей ПШС на стройплощадке.

6.2 Выводы по главе 6.

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 JT 3, JT 4 и JT 5 производства Днепровского меткомбината и плоскими ШП-1, ШГТ-2 и ШГТ-3 меткомбинат «Азовсталь» из углеродистой стали Ст Зкп.

В 1982 году в СССР была предпринята попытка освоить изготовление металлического сварного Z-образного шпунта как более экономичного по сравнению с горячекатаным. Техническую документацию разработали специалисты ЦНИИСа и ИЭС им. Е.О. Патона. Однако из-за низкого качества замков производство Z-образного стального шпунта было вскоре прекращено.

При постоянном росте объёмов строительства мостовых переходов, тоннельных и других сооружений в различных, в том числе и северных регионах России со сложными гидрологическими условиями актуальность в шпунтовых ограждениях тем более возрастает. Без преувеличения можно констатировать, что сооружение фундаментов опор больших мостов без шпунтовых ограждений просто невозможно. Это положение подтверждается тем, что ежегодная потребность мостостроения и тоннелестроения в шпунте постоянно возрастает и по фактическим запросам потребителей находится на сегодняшний день в интервале:

- от 15 до 18 тыс. т.( с моментом сопротивления до 3000 см /м):

- от 8 до 10 тыс. т. (с моментом сопротивления свышеЗООО см /м).

Для удовлетворения потребностей мостостроения и тоннелестроения при возведении сооружений на глубинах до 20 метров в сложных гидрологических и инженерно-геологических условиях необходимо внедрение шпунта повышенной несущей способности. Основой успешного решения данной задачи является создание сварных шпунтовых профилей с эффективным распределением металла по сечению профиля. При этом должен использоваться стальной прокат с высокими потребительскими свойствами (по прочности, хладостойкости, свариваемости и т. д.)

Актуальность данной работы обусловлена высокой потребностью в мостостроении и тоннелестроении, а также и в других отраслях строительства, в шпунтовых ограждениях, обладающих высокой технико-экономической эффективностью, и необходимостью в этой связи совершенствовать конструкции шпунта, технологию его изготовления и использования в строительстве.

Основные выводы

1. Анализ существующих отечественных и зарубежных конструкций стального шпунта, используемого при строительстве мостов, тоннелей, автомобильных и железных дорог и других транспортных сооружений выявил необходимость их дальнейшего совершенствования, а также отработки технологии их производства с целью оптимизации материальных и трудовых затрат.

2. Впервые проведено аналитическое исследование зависимости металлоёмкости шпунтовых стен, собираемых из профилей Z или U образного сечения, от параметров формы профилей. При этом решена задача минимизации удельной металлоёмкости таких стен при заданной несущей способности.

Установлено, что размеры профилей для стен минимальной металлоёмкости являются функциями не только удельного момента сопротивления стены, но и угла а между полкой и стенкой профиля. При этом, минимизация удельной металлоемкости стены любого момента сопротивления достигается применением профилей с углом а равным 1 радиану, а отношение площадей их полок и стенки не зависит от момента сопротивления стены и является константой для всех профилей с данным значением угла а. У профилей с углом а равным 1 радиану это отношение равно 1,165.

3. Для всего сортамента шпунта (по значениям момента сопротивления шпунтовых стен) используемого при строительстве мостов, тоннелей, автомобильных и железных дорог предпочтительно изготовлять профили одинаковой ширины. При этом следует иметь ввиду, что металлоёмкость стен из профилей фиксированной ширины достигает минимума только в определённом узком интервале значений момента сопротивления. За пределами этого интервала металлоемкость растет, особенно у стен с моментом сопротивления свыше 4500 см /м, когда достигается предельная по условиям технологичности ширина профилей равная 80 см.

4. Наиболее эффективным по материальным и трудовым затратам решением при строительстве мостов, тоннелей, автомобильных и железных дорог является освоение: для шпунтовых стен с моментом сопротивления до 4500 см3/м группы из 3 - 5 профилей различной ширины для каждого из сортаментных значений момента сопротивления; для более мощных стен - профилей предельной ширины.

Разработан базовый производственный сортамент шпунтовых панелей, в котором реализован изложенный подход. Показано, что применение шпунтовых панелей из базовых профилей шириной 60-80 см взамен применяемых в настоящее время шириной 40-50 см позволяет сократить удельный расход стали в шпунтовых стенах на 15-20 %.

5. Новая конструкция широких шпунтовых панелей и их замковое соединение значительно сократит количество погружаемых элементов в стене и количество циклов технологических операций по погружению шпунта. Замковые соединения обеспечивают водонепроницаемость ограждений при достаточной несущей способности, что имеет существенное значение при устройстве ограждений на водоёмах и при наличии водонасыщенных грунтов, особенно при строительстве мостов и тоннелей.

6. Разработана методика расчёта несущей способности профилей под воздействием односторонней поперечной распределённой нагрузки, предложены необходимые расчётные схемы и критерии предельных состояний. Выполнено теоретическое исследование зависимости предельной нагрузки от геометрических параметров профилей. Существенными параметрами, определяющими основные потребительские свойства шпунтовых ограждений, являются: ширина профиля Ь, толщина стенки профиля tw и отношения толщины к ширине полки v = tjtbf и стенки ц = tjl^ Установлено при этом, что на несущую способность профилей данной ширины b определяющее влияние оказывает принятое сочетание параметров v и ц.

Определена необходимая и достаточная несущая способность профилей в зависимости от требуемого момента сопротивления сечения стены. Выявлены рациональные сочетания параметров, задание которых при конструировании профилей обеспечивает в них эффективный баланс показателей несущей способности при экономном расходовании металла. Разработанный базовый сортамент профилей отвечает этому балансу.

7. Результаты испытаний опытных образцов в виде фрагментов ячейки шпунтовой панели ПШС 45/150-2135 по ТУ 5264-006-01393674-01 (параметры ц = 0,029, v = 0,022) из стали класса прочности 345 на воздействие бокового давления до 309 тс/м , передаваемого через грунтовую засыпку, подтвердили выводы теоретических исследований о закономерностях, влияющих на напряжённо - деформированное состояние и несущую способность профилей, При этом всё сечение образцов работало в упругой стадии до нагрузки превышающей нормируемый уровень несущей способности в 1,47 раза.

8. Разработанная методика расчёта напряжённо - деформированного состояния профилей может применяться при конструировании панелей производственного сортамента в целях обеспечения их должной несущей способности и деформативности. Задаваемое в расчётах значение угла у, под которым давление передаётся на стенки панелей, следует принимать: у = а - 35°.

9. Технология изготовления сварных шпунтовых панелей ПШС разработанная по результатам опытно-экспериментальных исследований обеспечила высокое качество и заданные объёмы производства, и явилась инновационной в части развития и дополнения требований СТП 012-2000* «Технология заводского изготовления стальных конструкций мостов»

10. Применение панелей ПШС при строительстве мостов, тоннелей, автомобильных и железных дорог показало, что погружение сварных шпунтовых панелей на этих объектах производится имеющимися механизмами и не требует специального оборудования, при этом производительность труда возрастает в 2-2.5 раза и отпадает необходимость стыковки шпунта по длине. Благодаря герметичности замков, обеспечивается водонепроницаемость ограждений, котлованы и другие ограждаемые площади остаются сухими, что позволяет производить работы с минимальными энергетическими и материальными затратами. За счёт увеличения несущей способности стены сокращаются объемы работ по раскреплению стен.

11. Новые конструкции позволили впервые сооружать шпунтовые стены высотой 14,4 м при экономии металла на шпунтовом ограждении только одного котлована в пределах 140 - 200 т.

1. Ахундов Р.С., Хасхачик Г.Д. Строительство портов и гидротехнических сооружений. М., Корпорация «Трансстрой», 1995, с.130-141.

2. Будко А.Н. Новый тип шпунта. Информационное сообщение института ВПТИтрансстрой, ИК № 49, 1987.

3. Годес Э.Г. Нарбут P.M. Строительство в водной среде. Л, «Стройиздат» 1989, с.245-251.

4. Горбач В.Д., Головченко B.C. Автоматическая дуговая сварка с ЧПУ судовых конструкций. С.-Петербург, «Судостроение», 2004, с.9-63, 78-97, 225230,250-257.

5. Глотов Н.М., Соловьёв Г.П., Файнштейн И.С. Основания и фундаменты мостов. М Транспорт, 1990, с. 158-167, 198-201.

6. Гуревич В.Б. Речные портовые гидротехнические сооружения. М., «Транспорт» 1969, с.56-86.

7. Дащенко А.И., Белоусов А.П. Проектирование автоматических линий. М.: «Высшая школа», 1983. с.115 123.

8. Довгаленко А.Г. Использовать экономически эффективные конструкции. «Транспортное строительство», 1987, № 3, с.20-21.

9. Егий В.П., Петровский В.И. Новая конструкция стального шпунта. -Транспортное строительство, № 2,2006.

10. Жданович В.Ф., Гай Л.Б. Комплексная автоматизация и механизация в механических цехах. М.: «Машиностроение», 1976, с. 198 207.

11. Зеленский B.C., Пойзнер М.Б., Небера В.А. и др. Несущая способность свай из шпунта зетового профиля. «Транспортное строительство», 1987, № 10, с.24-25.

12. Климов А.Н., Оленёв И.Д., Соколицин С. А. Организация и планирование производства на машиностроительном заводе. Л., «Машиностроение», 1973, с.38-41,203-216,228-246, 367-385.

13. Колоколов Н.М., Вейнблат Б.М. Строительство мостов. М., Транспорт, 1975, с.71-80.

14. Корчагин Е.А. Пути облегчения причальных набережных типа больверк. -Сборник научных трудов ЦНИИСа, 1977, № 93.

15. Корчагин Е.А. Оптимизация конструкций подпорных стенок. М. «Стройиздат», 1980.

16. Корчагин Е.А., Лосев Л.Н. Формы стенок из зетового сварного шпунта ШЗП. «Транспортное строительство», 1987, № 3, с.22.

17. Красов Н.В. Гидросооружения из стального шпунта можно строить эффективнее. «Транспортное строительство», 1981, № 9, с. 18-19.

18. Кручинкин А.В., Васильев В.В., Переляев Ю.Н. Машины, механизмы и оборудование для строительства мостов., М.,Корпорация «Трансстрой», 1993, с.6-32,113-115.

19. Кручинкин А.В., Чирков В.И. Сварной шпунт глубоководных морских причальных сооружений., «Транспортное строительство», 1986, № 6, с.22-23.

20. Кузнецов А.И., Лосев Л.Н., Корчагин Е.А., Куликов В.И. Опытный участок причала из сварного шпунта. «Транспортное строительство», 1982, № 1, с.14-16.

21. Ложкин Б.Г. Прогрессивные виды стальных профилей несущих конструкций. М., ЦИНИС Госстроя СССР, 1971.

22. Лосев Л.Н., Егий В.П., Парышев Н.В. Сварные шпунтовые панели ПШСК новая конструкция стального шпунта. - Вестник мостостроения, 1996, № 3-4, с.38-40.

23. Лосев Л.Н., Школьников И.Е., Парышев Н.В., Егий В.П. Новый стальной шпунт сварной конструкции. Труды международной конференции «Подземный город: геотехнология и архитектура», С. Петербург, 1998, с.373-379.

24. Лосев Л.Н., Егий В.П., Парышев Н.В., Менщиков В.Н., Тарбаев Н.А. Стальные шпунтовые панели ПШС для подпорных стен различного назначения. Транспортное строительство, № 5,1999.

25. Лосев Л.Н., Егий В.П. Технические условия ТУ 5264-004-0139367496. Панели шпунтовые сварные. Опытная партия. М. ЦНИИС, 1996 г.

26. Лосев Л.Н., Егий В.П. Технические условия ТУ 5264-006-0139367401. Панели шпунтовые сварные. М. ЦНИИС, 2001 г.

27. Максимов А.Н. Шпунты повышенной несущей способности. -«Транспортное строительство», 1984, № 1, с.21-22.

28. Майзель B.C., Навроцкий Д.И. Сварные конструкции. Л., «Машиностроение», 1973, с.126-161.

29. Мамлин Г.А. Изготовление конструкций стальных мостов. М., «Транспорт», 1976, с.178-201, 137-144,338-341.

30. Марченко А.С., Пехов Н.Д., Чеботарёв О.Н., Димант В.Л., Боряк К.Ф. О шпунте повышенной несущей способности. «Транспортное строительство», 1986, № 6, с.21-22.

31. Мельниченко К.Н. Шпунтовые сваи Рационализация профилей проката. М., Профиздат,1956.

32. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. ГОСТ 9454-78.

33. Носенко О.П. Пути совершенствования сортамента и производства стального шпунта для гидротехнических сооружений в строительстве. -«Строительная механика и расчёт сооружений», 1987, №5, с.25-27.

34. Пешковский О.И. Технология изготовления металлических конструкций. М., Стройиздат, 1978, с.178-202.

35. Пойзнер М.Б., Лифар А.А., Бронецкий В.В., Чеботарёв О.Н. Сварная шпунтовая свая. «Транспортное строительство», 1989, № 10, с.20-21.

36. Пуш В.Э., Пигерт Р., Сосонкин В.Л. Автоматические станочные системы. М.: «Машиностроение», 1982. с.135 146.

37. Разработка, изготовление и испытание профилей стальных шпунтовых свай, отвечающих требованиям создание причальных сооружений с глубинами до 25 м. Институт «Союзморниипроект», отчёт о НИР, рук. Довгаленко А.Г., М.,1980.

38. Ричард Д. Эволюция шпунта. Направление исследований. ВЦП, перевод № Д-06130 из журнала «Naviers, Ports et Chantiers», 1981, №371, c.222-224.

39. Сварка под флюсом, соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. ГОСТ 9713-79.

40. Сергеев И.Д., Богатырев А.И. Проблемы оптимального проектирования конструкций. Л., Стройиздат, 1971.

41. Смирнов Г.Н., Горюнов Б.Ф., Курлович Е.В., Левачев С.Н., Сидорова А.Г. Порты и портовые сооружения. М., «Стройиздат», 1979, с.345-351.

42. Соломенцев Ю.М. Проектирование автоматизированных участков и цехов. М., «Высшая школа», 2003. с. 16-78.

43. Солохин В.Ф., Дядькин С.Н., Николаев В.А., Дорохин С.Е. Опыт применения сварных шпунтовых конструкций в мостостроении. «Вестник мостостроения», 1999, № 3 4, с.37-40.

44. СТП 012-2000* Заводское изготовление стальных конструкций мостов. М., Корпорация «Трансстрой», с.47-73, 89-92.

45. Указания по методам правки элементов сварных мостовых конструкций. ЦНИИС, К. «Трансстрой» М.,1973, с.73.

46. Чеботарёв О.Н., Пойзнер М.Б., Дубровский М.П. Строительство портовых гидротехнических сооружений из сварного шпунта. М., Транспорт, 1993.

47. Швы сварных соединений. Электродуговая сварка в защитных газах. Основные типы и конструктивные элементы. ГОСТ 14771-79.

48. Шпунтовые стенки фирмы Arbed. «Engineering News Record», т.217, № 14, c.29

49. Brackemann F. Die Entwicklung der Stahlspundwand zu neuen Profilen und Wandformen. «Baumaschine und Bautechnik», № 9, 1967, 337-343.

50. Brackemann F. Erfahrungen uber Ausbildung und Einsatz von wellenformigen Spundwanden mit gro(3er Profilhohe bei Kaimauern in deutschen Seehafen. «Baumaschine und Bautechnik», № 5, 1971.