Wypusty Larsena: L5 I L5-UM, L4. Co To Jest? Waga, Wymiary I Inne Parametry Techniczne, Obliczanie Grodzic I Technologia Zanurzenia

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-16 04:59

Początek XX wieku upłynął pod znakiem dużej liczby odkryć i wynalazków w dziedzinie nauk inżynierskich i technologii. W 1902 r. inżynier z Bremy (Niemcy) Trigve Larsen dokonał ciekawej obserwacji: jeśli metalowe paski są wygięte w formie koryta, to można je znitować, aby powstała ciągła powierzchnia. Innowacja techniczna została opatentowana w 1910 roku i wkrótce fabryka Tyssen rozpoczęła produkcję tych wyrobów, nazwanych na cześć niemieckiego wynalazcy.

Co to jest?

Grodzice - Grodzice Larsen to specjalny profil o przekroju z zaokrąglonymi krawędziami - zamki, które można ze sobą łączyć, tworząc prawie nieprzepuszczalną powierzchnię. Obecność rowków pozwala na połączenie kilku elementów jednocześnie, bez konieczności stosowania spawania.

Aplikacje

Obecnie grodzice są z powodzeniem stosowane do:

• ogrodzenie stawów, zbiorników, tam, śluz;
• zabezpieczenie przed kruszeniem się i zawalaniem ścian dołów fundamentowych, wykopów, fundamentów;
• izolacja miejsc, w których przechowywane są substancje agresywne (na przykład składowiska i kolektory), a także dróg i linii kolejowych;
• wzmacnianie obszarów gleb podatnych na osuwiska;
• budowa ścian w tunelach, parkingach podziemnych, garażach;
• sprzęt do urządzeń odwadniających;
• tworzenie dźwiękoszczelnych ścian (na przykład wokół hałaśliwych autostrad);
• układanie kanałów odwadniających wokół dróg;
• budowa zbiorników do gromadzenia wód gruntowych;
• a także przy budowie nabrzeży, mostów, zapór.

Specyfikacje

Wytrzymałość grodzic na rozciąganie musi wynosić co najmniej 1497 MPa. Waga 1/mb w zależności od rodzaju grodzicy może wahać się od 53 do 140 kg. Metr kwadratowy waży od 78 do 252 kg. Producenci produkują grodzice w różnych rozmiarach: długość może wynosić od 5 do 22 metrów. Parametry cenowe zależą od wagi stosu i wahają się od 58 710 do 64 000 rubli za tonę. Z reguły koszt za metr bieżący nie jest określony.

Specyficzną cechą grodzic Larsen jest rotacja – ilość możliwych wgłębień i nacięć, które jeden profil może wytrzymać, zachowując przy tym swoje właściwości użytkowe. Ten parametr zależy od jakości materiału źródłowego. Ponadto ważne jest:

• długość profilu (krótki obrót jest wyższy);
• kwalifikacje i szacunek instalatorów;
• Używany sprzęt;
• obecność spawania w połączeniach profili;
• stan gruntu, do którego wprowadzany jest grodzica.

Przyjmuje się, że średnio liczba cykli nurkowych wynosi siedem, jednak w zależności od powyższych warunków wartość ta może wahać się w górę lub w dół nawet o 50%. W chwili obecnej nie ma jednej normy państwowej regulującej charakterystykę i warunki techniczne produkcji grodzic Larsen. Producenci zwykle kierują się kilkoma GOST: 4781 - 85, 7566 - 2018, 7565 - 81 i innymi dokumentami regulacyjnymi, które określają skład materiału, warunki testowania produktów i inne parametry.

Przegląd gatunków

Grodzice można podzielić według kilku kryteriów – materiału, z którego są wykonane oraz kształtu zamka.

Według rodzaju materiału

W zależności od rodzaju materiału użytego do produkcji grodzice dzielą się na metalowe i plastikowe, w niektórych przypadkach wykonane są z betonu zbrojonego lub drewna.

Pale metalowe

W chwili obecnej najbardziej rozpowszechnione są metalowe stosy. Z reguły wykonane są ze stali niskowęglowych zwykłej jakości, typu St3kp (GOST 380 - 2005). Skład chemiczny tego materiału obejmuje: węgiel od 0,14 do 0,22%, krzem - poniżej 0,05%, mangan od 0,3 do 0,6%, nikiel i chrom - do 0,3%, azot i arsen - nie więcej niż 0,08%, miedź do góry do 0,3%, szkodliwe zanieczyszczenia - siarka do 0,055%, fosfor do 0,04%, reszta to żelazo.

Właściwości mechaniczne St3kp są następujące: wytrzymałość na rozciąganie: 363 - 460 MPa, granica plastyczności: 190 - 233 MPa, skurcz względny: 22 - 25%. Reżim temperaturowy, który zachowuje deklarowane właściwości eksploatacyjne, waha się od -40 C do +400 C.

Pod względem właściwości wytrzymałościowych materiał w pełni spełnia wymagania, ponadto niska zawartość węgla przyczynia się do dobrej spawalności. Ważnym parametrem jest stosunkowo niski koszt takich metali.

Zgodnie z technologią produkcji pale stalowe dzieli się na:

• walcowane na gorąco i na zimno;
• spawane;
• łączny.

Walcowanie to zmiana kształtu przedmiotu obrabianego za pomocą obracających się wałów o określonym profilu. W zależności od reżimu temperaturowego istnieją dwa główne typy tego procesu technologicznego. Walcowanie na gorąco polega na podgrzaniu kęsa powyżej temperatury rekrystalizacji w celu ułatwienia procesu odkształcania plastycznego. Walcowanie na zimno odbywa się w temperaturze pokojowej, w wyniku czego warstwa wierzchnia ulega utwardzeniu w wyniku powstania zgniotu – zmiany kształtu ziarna metalu.

W zależności od przeznaczenia rozróżnia się pięć głównych typów walcarek, z których jeden – sekcyjny – przeznaczony jest do produkcji profili grodzicowych oraz innych kształtowników.

Kształty profili, które może mieć język Larsena, są bardzo różnorodne: płaskie, kanciaste, w kształcie koryta, belki dwuteowe, w kształcie litery Z, w kształcie litery S, połączone, wzmocnione itp.

Najczęstszym jest profil w kształcie koryta. Płaski język stosowany jest w przypadkach, gdy kotwienie nie ma zastosowania, a także przy grodzeniu okrągłych powierzchni. Do łączenia pali służą specjalne elementy narożne. W niektórych przypadkach wykonuje się mini-kołki. Dobór profilu odbywa się w zależności od zadań i na podstawie projektu.

Plastikowe stosy

W ostatnich latach, wraz ze stalą, coraz częściej stosuje się plastikowe kołki Larsen. Z reguły do ich produkcji stosuje się polichlorek winylu (PVC). Proces technologiczny takich profili nazywa się ekstruzją. Jego istotą jest przetłaczanie miękkiego polimeru (związek - „surowy” PVC) przez otwory o określonej wielkości i kształcie (wytłaczarka). Warunkiem koniecznym do tej operacji jest podgrzanie do temperatury 80 - 120C.

Skład surowego PVC, w skład którego wchodzą:

• składniki barwiące (najczęściej tlenek tytanu i tlenek żelaza stosuje się odpowiednio w celu uzyskania odpowiednio białego i brązowego koloru);
• substancje pomocnicze zapewniające smarowanie - możliwość niezakłóconego przejścia mieszaniny między metalowymi powierzchniami wytłaczarki;
• wypełniacze wprowadzone do składu mieszanki w celu poprawienia właściwości fizycznych i mechanicznych;
• plastyfikatory, za pomocą których zapewniona jest odporność na ujemne temperatury i wzrost elastyczności;

W porównaniu do grodzic stalowych wyroby z tworzyw sztucznych wyróżnia:

• odporność na korozję;
• niska waga, dzięki której zmniejszają się koszty transportu i prac instalacyjnych;
• niski koszt profilu;
• odporność na sezonowe zmiany temperatury;
• neutralność elektryczna;
• atrakcyjny wygląd, który pozwala na wykorzystanie profilu w projektowaniu krajobrazu.

Wady obejmują:

• wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej (istnieje ryzyko zniszczenia konstrukcji w przypadku braku prześwitów termicznych);
• niższe wartości wytrzymałości w porównaniu do stali;
• stosunkowo niska odporność na promieniowanie ultrafioletowe.

Według kształtu zamku

Oprócz profilu, grodzice pióro-wpust są klasyfikowane według kształtu zamka. Ponadto istnieją inne stosy, które nie mają zamków, a także modyfikacje wykorzystujące spawanie. Profile te można łączyć ze sobą, aby zapewnić mocniejsze połączenie. W krajach byłego ZSRR rozpowszechniły się grodzice produkcji rosyjskiej, ukraińskiej, a także dostarczane z krajów europejskich. Obecnie najpopularniejsze są trzy typy: L4, L5, L5-UM.

L4

Rodzaj języka	Gatunek materiału	Użyteczna szerokość, mm	Waga metra bieżącego, kg	Waga na metr kwadratowy, kg	Wytrzymałość ściany, kN / m	Rozpowszechnienie na rynku
L4	St3kp, 16HG *	405	74	182, 7	517	wysoka

- L5

Rodzaj języka	Gatunek materiału	Szerokość użytkowa, mm	Waga metra bieżącego, kg	Waga na metr kwadratowy, kg	Wytrzymałość ściany, kN / m	Rozpowszechnienie na rynku
L5	St2kp, 16HG *	420	100	216, 4	696 – 800	bardzo wysoko

- L5-UM

Rodzaj języka	Gatunek materiału	Szerokość użytkowa, mm	Waga metra bieżącego, kg	Waga na metr kwadratowy, kg	Wytrzymałość ściany, kN / m	Rozpowszechnienie na rynku
L5-UM	St3sp	500	113, 88	227, 8	835	wystarczająco wysoko

* Stal 16HG - stal niskostopowa zawierająca około 0,16% węgla, 1% manganu i krzemu, reszta to żelazo i zanieczyszczenia; właściwości mechaniczne i eksploatacyjne są zbliżone w St3kp.

Metody nurkowania

Budowa ogrodzenia z grodzic rozpoczyna się od oceny terenu budowy, w szczególności pod kątem występowania zagrożeń geologicznych. Następnie realizowany jest projekt, na podstawie którego wykonywane są obliczenia matematyczne za pomocą specjalistycznych programów. To pozwala:

• obliczyć wymaganą sekcję pala;
• określić wymaganą głębokość zanurzenia;
• przedstawiać zalecenia dotyczące podjęcia dodatkowych działań (w razie potrzeby).

Do projektowania ogrodzenia zwykle stosuje się metodę bilansu gruntu, biorąc pod uwagę obciążenia działające na niego wewnątrz i na zewnątrz, ponieważ równowaga ciśnienia zostaje zakłócona podczas wykopów.

Przy obliczaniu grodzic stosuje się metodę Bluma-Lomeyera (metoda graficzno-analityczna) uwzględniająca czynne i bierne parcie gruntu i wody, głębokość wykopu oraz pionowy wymiar grodzic.

Ponadto koniecznie mamy na myśli rodzaj ścianek szczelnych, które mogą mieć dwa rodzaje konstrukcji:

• Kotwica;
• bez kotwicy.

W przypadku stosowania ścianek grodzicowych typu kotwiącego, punkt zwrotny pala powinien znajdować się na dnie wykopu, typu bezkotwowego, w miejscu montażu stężenia dla kotwy.

Wartość głębokości zanurzenia pala zależy od jakości gruntu: w obecności ilastej, piaszczystej, gliniastej substancji parametr ten przyjmuje się od 2 metrów, dla gleb gęstych - od 1 metra. Jako dokument przewodni służy norma STP 139 - 99 opracowana przez Instytut Gipromoststroy.

Po obliczeniach opisana jest technologia zanurzeniowa. Montaż pala można wykonać na trzy sposoby:

• przez wcięcie;
• metoda szokowa;
• za pomocą sprzętu wibracyjnego.

Istotą pierwszej metody jest wprowadzenie pali do gruntu metodą statycznego ściskania przy użyciu specjalistycznego sprzętu. Ta metoda jest najmniej wydajna, ale uznawana za najbezpieczniejszą i najdelikatniejszą (brak hałasu i wibracji).

Wręcz przeciwnie, druga metoda jest bardzo skuteczna, jednak istnieją czynniki szkodliwe: wysokie wibracje i hałas tła, stwarzające zagrożenie dla komunikacji, która może znajdować się w pobliżu miejsca pracy, dlatego zaleca się wstępne wiercenie „lidera studnie.

Zanurzenie wibracyjne (często w połączeniu z erozją) powinno być stosowane w miejscach o gęstej zabudowie, a także w obecności luźnych gleb nasyconych wodą. Istotą metody jest obniżenie wibratora ze względu na jego wagę i amplitudę drgań. Wykonanie prac przy montażu grodzic regulują odpowiednie dokumenty. Kolejność prac obejmuje kilka operacji.

1. Oznaczenie położenia pali na ziemi.
2. Montaż (mocowanie) wibratora do stosu.
3. Mocowanie języka za pomocą linki.
4. Umieszczenie stosu w przewodzie.
5. Opuszczenie grodzicy w ziemię na ustaloną głębokość.

Transport grodzic może odbywać się dowolnymi środkami o odpowiedniej nośności.

Ważnym warunkiem jest potrzeba ich niezawodnego mocowania - w tym celu stosuje się uszczelki. Stosy można przechowywać zarówno w magazynach, jak i na zewnątrz.

Jak wydobyć?

Demontaż pali nie jest operacją obowiązkową - w niektórych przypadkach są one „zakopywane” w konstrukcji. Mimo to wydobycie grodzic może często przynieść wymierne korzyści ekonomiczne, gdyż w tym przypadku mają one zostać ponownie wykorzystane.

Do wykonania prac opracowano technologię opartą na wykorzystaniu wibracji. Jednocześnie wyraźnie zmniejszają się siły tarcia powstające na bocznej powierzchni języka. W niektórych przypadkach (na lekkich glebach piaszczystych, z krótkimi grodziami) możliwe jest wykopanie grodzic tylko za pomocą dźwigu.