Rurowe ściany łączone: Kompleksowa analiza
Wstęp
Rurowe ściany kombinowane to innowacyjny i solidny system konstrukcyjny stosowany głównie w głębokich fundamentach i ścianach oporowych. System ten łączy w sobie wytrzymałość i wszechstronność rur stalowych z funkcjonalnością pali pośrednich, zazwyczaj podwójne sekcje Z lub U. Połączenie tych elementów tworzy układ konstrukcyjny mogący wytrzymać znaczne obciążenia, są odporne na różne czynniki środowiskowe, i zapewniają długoterminową stabilność szerokiej gamy projektów inżynieryjnych.
Ta kompleksowa analiza zagłębi się w komponenty, zasady projektowania, Aplikacje, zalety, oraz metodyki konstrukcyjne związane ze ścianami rurowymi zespolonymi. Badając szczegółowo te aspekty, naszym celem jest dokładne zrozumienie, dlaczego ściany kombinowane z rur są preferowanym wyborem w nowoczesnych projektach inżynieryjnych.
ŚCIany ŁĄCZONE
Ściany łączone to kolejna forma palowania częściowo prefabrykowanego, stosowana do formowania ścian głębokich wykopów. Składają się ze stalowych pali nośnych, które w połączeniu z wtórnymi stanowią podpory konstrukcyjne grodzice pełniące rolę pośrednich elementów wypełniających utrzymujących ziemię. Ściany te zapewniają zwiększoną sztywność lub, jeśli to konieczne, zapewniają lepszą nośność.
Połączoną ścianę można uformować z naprzemiennych pali rurowych i grodzicowych. Pale rurowe przejmują obciążenia pionowe i usztywniają ścianę. Patrz rysunek
Do systemu ścian HZ, autorskie sekcje I łączone są z palami o profilu Z, za pomocą specjalnie zaprojektowanego złącza walcowanego na gorąco. Patrz rysunek.
|
Nazwa produktu
|
Połączone ściany rurowe z rur stalowych i grodzic
|
|
Stopień stali
|
S275GP,S355GP,S390GP,S430GP,X52, X60, X65, X70, X80
|
|
Długość
|
Do ponad 100m
|
|
Średnica
|
do 350 mm
|
|
Standard
|
API5L,EN10219, EN10248, EN10249
|
|
Wodoszczelny
|
poprzez uszczelnienie lub spawanie
|
|
Pochodzenie
|
Chiny
|
|
Transport
|
Zwykle masowcami
|
Elementy rurowych ścian łączonych
Stalowe rury
Rury stalowe służą jako podstawowe elementy rurowych ścian zespolonych. Rury te mają zazwyczaj dużą średnicę, grubościenne rury stalowe stanowiące główne podparcie konstrukcyjne. Kluczowe cechy rur stalowych stosowanych w tych systemach obejmują:
- Materiał: Wykonane z wysokiej wytrzymałości, gatunki stali odporne na korozję.
- Średnica: Różni się w zależności od wymagań projektu, ale ogólnie waha się od 500 mm do ponad 2000 mm.
- Grubość ściany: Ze względu na trwałość i nośność preferowane są rury grubościenne.
Pale pośrednie
Pale pośrednie służą do wypełniania szczelin pomiędzy głównymi rurami stalowymi. Wykonywane są najczęściej z profili podwójnych Z lub U, które są rodzajem grodzic stalowych. Te pale pośrednie pełnią kilka funkcji:
- Załaduj transfer: Pomagają rozłożyć obciążenia pomiędzy głównymi rurami stalowymi.
- Retencja gleby: Zapewniają ciągłą retencję gleby, zapobieganie erozji i przemieszczaniu się gleby.
- Wodoszczelność: Kiedy jest prawidłowo uszczelniony, pomagają zapobiegać przedostawaniu się wody.
Elementy połączenia
Aby zapewnić integralność strukturalną połączonego systemu ściennego, stosowane są różne elementy łączące:
- Spawalniczy: Rury stalowe i pale pośrednie są często spawane ze sobą, tworząc ciągłą ścianę.
- Sworzniowy: W niektórych przypadkach, Połączenia śrubowe służą do mocowania pali pośrednich do głównych rur stalowych.
- Sprzęgła: Do łączenia grodzic z rurami stalowymi można zastosować specjalne sprzęgła lub blokady, zwiększając ogólną stabilność.
Zasady projektowania
Projektowanie rurowej ściany kombinowanej obejmuje kilka kluczowych zasad zapewniających, że system spełnia wymagane kryteria wydajności.
Nośność
Podstawową funkcją rurowych ścian zespolonych jest przenoszenie znacznych obciążeń, zarówno w pionie, jak i w poziomie. Nośność jest określana przez:
- Wytrzymałość rur stalowych: Średnica, grubość ścianki, i gatunek materiału rur stalowych odgrywają kluczową rolę w określaniu ich nośności.
- Wkład pala pośredniego: Natomiast drugorzędne w stosunku do rur stalowych, Pale pośrednie również przyczyniają się do rozkładu obciążenia i ogólnej stabilności ściany.
Interakcja gleba-struktura
Zrozumienie interakcji pomiędzy rurową ścianą zespoloną a otaczającym ją gruntem jest niezbędne dla skutecznego projektowania. Kluczowe czynniki obejmują:
- Typ gleby: Różne rodzaje gleby (np., glina, piasek, muł) mają różną nośność i właściwości cierne.
- Ciśnienie gleby: Aby ściana wytrzymała siły boczne, należy wziąć pod uwagę zarówno aktywne, jak i pasywne parcie gruntu.
- Osada: Projekt musi uwzględniać potencjalne osiadanie gruntu i systemu ścian.
Wodoszczelność
Do zastosowań w środowiskach bogatych w wodę, takich jak obszary przybrzeżne lub brzegi rzek, wodoszczelność jest krytycznym czynnikiem projektowym. Osiąga się to poprzez:
- Właściwe uszczelnienie: Zapewnienie, że wszystkie połączenia pomiędzy rurami stalowymi i pali pośrednich są odpowiednio uszczelnione, aby zapobiec przedostawaniu się wody.
- Stosowanie materiałów wodoodpornych: W niektórych przypadkach, można zastosować dodatkowe materiały lub powłoki hydroizolacyjne w celu zwiększenia wodoszczelności.
Trwałość i odporność na korozję
Biorąc pod uwagę trudne warunki, w których często stosuje się ściany rurowe, zapewnienie trwałości i odporności na korozję jest najważniejsze. Można to osiągnąć poprzez:
- Wybór materiału: Korzystanie z wysokiej wytrzymałości, gatunki stali odporne na korozję.
- Powłoki i obróbka: Nakładanie powłok ochronnych, takie jak cynkowanie lub żywica epoksydowa, aby zapobiec korozji.
- Regularna konserwacja: Wdrożenie harmonogramu konserwacji w celu sprawdzenia i naprawy wszelkich oznak zużycia lub uszkodzeń.
Aplikacje
Ściany łączone rurowe są wszechstronne i można je stosować w szerokim zakresie zastosowań. Niektóre z najpopularniejszych aplikacji obejmują:
Głębokie fundamenty
W projektach głębokich fundamentów, rurowe ściany łączone zapewniają niezbędne wsparcie dla ciężkich konstrukcji, takie jak drapacze chmur, mosty, i platformy morskie. Wysoka nośność rur stalowych czyni je idealnymi do tych zastosowań.
Mury oporowe
Rurowe ściany łączone są często stosowane jako ściany oporowe zapobiegające erozji gleby i osuwaniu się ziemi. Ich solidna konstrukcja i odporność na znaczne naciski boczne sprawiają, że nadają się do stosowania w ścianach oporowych na obszarach pagórkowatych lub przybrzeżnych.
Konstrukcje morskie i przybrzeżne
W środowiskach morskich i przybrzeżnych, Do budowy ścian nabrzeży stosuje się rurowe ściany kombinowane, falochrony, i falochronów. Ich odporność na korozję i zdolność do tworzenia wodoszczelnych barier sprawiają, że idealnie nadają się do stosowania w trudnych warunkach.
Konstrukcje tymczasowe
W projektach budowlanych, Rurowe ściany kombinowane można wykorzystać do tworzenia konstrukcji tymczasowych, takie jak koferdamy, które pozwalają na budowę fundamentów na terenach podmokłych. Te tymczasowe konstrukcje można łatwo zainstalować i usunąć w razie potrzeby.
Zalety rurowych ścian kombinowanych
Wysoka nośność
Jedną z głównych zalet rurowych ścian zespolonych jest ich wysoka nośność. Zastosowanie rur stalowych o dużej średnicy jako elementów głównych zapewnia wytrzymałość niezbędną do podtrzymywania ciężkich konstrukcji i wytrzymywania znacznych sił poprzecznych.
Wszechstronność
Rurowe ściany kombinowane są wszechstronne i można je dostosować do różnych zastosowań i warunków terenowych. Możliwość zastosowania różnych rodzajów pali pośrednich i elementów łączących pozwala na dostosowanie ich do konkretnych wymagań projektu.
Trwałość
Zastosowanie wysokiej wytrzymałości, stal odporna na korozję zapewnia długoterminową trwałość rurowych ścian zespolonych. Jeśli jest odpowiednio zaprojektowany i konserwowany, ściany te wytrzymują trudne warunki środowiskowe i zapewniają niezawodne działanie przez dziesięciolecia.
Szybka instalacja
Modułowy charakter rurowych ścian zespolonych pozwala na szybki montaż, skrócenie czasu i kosztów budowy. Prefabrykowane rury stalowe i pale pośrednie można szybko zmontować na miejscu, minimalizując zakłócenia w otaczających obszarach.
Korzyści dla środowiska
Zapewniając skuteczną retencję gleby i kontrolę erozji, Rurowe ściany kombinowane pomagają chronić środowisko i zapobiegać degradacji gleby. Dodatkowo, ich zdolność do tworzenia wodoszczelnych barier może zapobiec zanieczyszczeniu źródeł wody.
Metodologie budowlane
Przygotowanie strony
Zanim zacznie się budowa, konieczne jest dokładne przygotowanie miejsca. To zawiera:
- Badania geotechniczne: Przeprowadzanie badań gleby w celu określenia właściwości gleby i nośności.
- Oczyszczanie witryny: Usuwanie roślinności, gruz, oraz wszelkie istniejące konstrukcje z terenu budowy.
- Wykop: Wykopanie terenu na wymaganą głębokość w celu montażu rurowej ściany zespolonej.
Montaż rur stalowych
Montaż rur stalowych składa się z kilku etapów:
- Pozycjonowanie: Rury stalowe układa się w wyznaczonych miejscach wzdłuż linii ścian.
- Napędowy: Rury wbijane są w ziemię za pomocą sprzętu do wbijania pali. W niektórych przypadkach, w celu ułatwienia montażu może być wymagane wstępne nawiercenie.
- Wyrównanie: Prawidłowe ułożenie rur i ich odpowiednia głębokość ma kluczowe znaczenie dla stabilności ściany.
Montaż pali pośrednich
Po umieszczeniu rur stalowych na miejscu, instalowane są pale pośrednie:
- Pozycjonowanie: Pomiędzy rurami stalowymi umieszczane są pale pośrednie, zapewniając odpowiednie odstępy i wyrównanie.
- Napędowy: Pale wbijane są w ziemię za pomocą sprzętu do wbijania pali, podobne do rur stalowych.
- Połączenie: Pale pośrednie łączone są z rurami stalowymi za pomocą spawania, sworzniowy, lub sprzęgła, jak określono w projekcie.
Uszczelnianie i hydroizolacja
Aby zapewnić wodoszczelność, wszystkie połączenia pomiędzy rurami stalowymi i pali pośrednich muszą być odpowiednio uszczelnione. Może to obejmować:
- Spawalniczy: Tworzenie ciągłych spoin wzdłuż połączeń, aby zapobiec przedostawaniu się wody.
- Masy uszczelniające: Nałożenie mas uszczelniających lub uszczelek w celu wypełnienia wszelkich szczelin i zapewnienia wodoszczelnej bariery.
- Powłoki: Nakładanie wodoodpornych powłok na powierzchnię rur stalowych i pali pośrednich w celu dodatkowej ochrony.
Kontrola jakości i testowanie
Przez cały proces budowy, wdrożono środki kontroli jakości, aby zapewnić integralność połączonej ściany rurowej. To zawiera:
- Kontrola: Regularne kontrole materiałów, proces instalacji, i gotowa ściana.
- Testowanie: Przeprowadzanie testów obciążeniowych, badania parcia gruntu, oraz testy wodoszczelności w celu sprawdzenia właściwości użytkowych ściany.
- Dokumentacja: Prowadzenie szczegółowej dokumentacji procesu budowlanego, w tym specyfikacje materiałowe, Wyniki testu, i raporty z inspekcji.
Studium przypadku
Studium przypadku 1: Budowa ściany nabrzeża
W dużym projekcie rozbudowy portu, Do budowy nowej ściany nabrzeża wykorzystano rurowe ściany łączone. Projekt dotyczył:
- Stalowe rury: 1200średnica mm, 25mm grubość ścianki, wykonane ze stali o dużej wytrzymałości.
- Pale pośrednie: Sekcje podwójnego Z, 600mm szerokości.
- Wodoszczelność: Aby zapewnić wodoszczelność, zastosowano masy spawalnicze i uszczelniające, zapobieganie przedostawaniu się wody z sąsiedniej rzeki.
Rurowa ściana zespolona zapewniała niezbędne podparcie dla sprzętu do przeładunku ciężkich ładunków i wytrzymywała znaczne naciski boczne ze strony wody i gleby. Szybki proces instalacji zminimalizował zakłócenia w funkcjonowaniu portów.
Studium przypadku 2: Kontrola erozji wybrzeża
W projekcie kontroli erozji wybrzeża, Do budowy falochronu chroniącego obszar mieszkalny wykorzystano rurowe ściany łączone. Projekt dotyczył:
- Stalowe rury: 1000średnica mm, 20mm grubość ścianki, pokryty żywicą epoksydową zapewniającą odporność na korozję.
- Pale pośrednie: Sekcje U, 500mm szerokości.
- Względy środowiskowe: Projekt obejmował rozwiązania dotyczące odwadniania i przywracania siedlisk, aby zminimalizować wpływ na środowisko.
Rurowa ściana łączona skutecznie zapobiegała dalszej erozji i chroniła obszar mieszkalny przed sztormami i przypływami. Zastosowanie materiałów odpornych na korozję zapewniło długoterminową trwałość w trudnym środowisku przybrzeżnym.
Wniosek
Rurowe ściany łączone reprezentują wszechstronność, wytrzymały, i wysokowydajne rozwiązanie do szerokiego zakresu zastosowań inżynieryjnych. Łącząc wytrzymałość rur stalowych z funkcjonalnością pali pośrednich, systemy te zapewniają solidne wsparcie, skuteczne zatrzymywanie gleby, i niezawodną wodoszczelność. Modułowy charakter rurowych ścian zespolonych umożliwia szybką instalację i dostosowanie do konkretnych wymagań projektu.
Poprzez staranne projektowanie, wybór materiału, i metodologii budowy, rurowe ściany łączone mogą zapewnić długoterminową stabilność i wydajność w różnych środowiskach, od głębokich fundamentów i ścian oporowych po konstrukcje morskie i przybrzeżne. Stosowanie środków kontroli jakości i regularna konserwacja zapewniają ciągłą integralność i skuteczność tych ścian, co czyni je preferowanym wyborem w przypadku nowoczesnych projektów inżynieryjnych.
AKR (Spawane elektrycznie) palowanie rurowe to rodzaj rur stalowych powszechnie stosowanych w budownictwie i fundamentach, jak na przykład przy budowie mostów, nabrzeża, i inne konstrukcje. Pale rurowe ERW powstają w procesie zwijania płaskiej taśmy stalowej w kształt rury, a następnie krawędzie są podgrzewane i zgrzewane za pomocą prądu elektrycznego. Palowanie rurowe ERW ma wiele zalet w porównaniu z innymi rodzajami pali, w tym: Ekonomiczne: Palowanie rur ERW jest generalnie tańsze niż inne rodzaje palowania, takie jak bezszwowe układanie rur. Wysoka wytrzymałość: Pale rurowe ERW charakteryzują się dużą wytrzymałością na zginanie, co czyni go mocną i trwałą opcją do zastosowań fundamentowych. Możliwość dostosowania: Pale rurowe ERW mogą być produkowane zgodnie z określonymi wymaganiami dotyczącymi rozmiaru i długości, dzięki czemu można go w dużym stopniu dostosować do różnych potrzeb projektu. Palowanie rur ERW jest dostępne w różnych rozmiarach i grubościach, i mogą być produkowane w długościach do 100 stopy lub więcej. Zwykle jest wykonany ze stali węglowej lub stali stopowej, i może być pokryty warstwą materiału ochronnego, aby zapobiec korozji i przedłużyć żywotność rury. Wszechstronny: rura ERW Czytaj więcej
SPAWANE pale rur stalowych （ERW ,LASW, DSAW ,SSAW.) Dwie najpopularniejsze metody spawania rur stalowych to spawanie szwem prostym lub spiralnym. Do transportu cieczy zwykle stosuje się spawane rury stalowe (woda lub olej) i gaz ziemny. Jest zazwyczaj tańszy niż rura stalowa bez szwu. Obydwa rodzaje spawania stosuje się po zwinięciu rury, która polega na nadaniu arkuszowi stali kształtu końcowego. Prosty szew: Rury stalowe ze szwem prostym wytwarza się poprzez dodanie spoiny równoległej do szwu rury. Proces jest dość prosty: Rury ze szwem prostym powstają w wyniku zgięcia blachy stalowej i uformowania jej w kształt rury, następnie spawane wzdłużnie. Rury ze szwem prostym można spawać łukiem krytym (PIŁA) lub podwójnie spawane łukiem krytym (DSAW). Szew spiralny: Rury ze szwem spiralnym powstają, gdy walcowana na gorąco taśma stalowa jest formowana w rurę poprzez spiralne zginanie i spawana wzdłuż spiralnego szwu rury. W rezultacie długość spoiny wynosi 30-100% dłuższy niż rura spawana ze szwem prostym. Ta metoda jest częściej stosowana w przypadku rur o dużej średnicy. (Notatka: tę metodę spawania można również nazwać spiralnym łukiem krytym Czytaj więcej
Spiralny stos rur spawalniczych, inaczej znany jako stos rur SSAW, to rodzaj produktu do palowania rur stosowanego przy budowie głębokich fundamentów. Wykonany jest ze stali, która została uformowana w spiralny kształt i zespawana ze sobą. Jest używany w różnych zastosowaniach, w tym fundamenty mostów, mury oporowe, głębokie fundamenty pod budynki, tamy, i inne duże konstrukcje. Spiralny stos rur spawalniczych jest bardzo wytrzymały, rura ze stali niskostopowej wykonana z połączenia walcowanych blach stalowych i spiralnie zwijanych taśm stalowych. Jest wysoce odporny na korozję i ma wysoki stosunek wytrzymałości do masy, co czyni go idealnym wyborem do głębokich fundamentów i innych zastosowań o dużym obciążeniu. Proces tworzenia spiralnego stosu rur spawalniczych rozpoczyna się od walcowania na gorąco blachy stalowej w cewkę. Cewka ta jest następnie podawana do maszyny, która kształtuje ją w kształt spirali. Spirala ta jest następnie cięta na sekcje i spawana ze sobą, tworząc pojedynczy stos rur. Po zakończeniu spawania, Stos rur jest następnie poddawany obróbce cieplnej i testowany, aby upewnić się, że spełnia pożądane specyfikacje. Spiralny stos rur spawalniczych to mocny i niezawodny wybór do każdego głębokiego fundamentu lub innego zastosowania o dużym obciążeniu. Jest odporny na Czytaj więcej
Wprowadzenie Pale z rur stalowych są stosowane od wielu lat jako element fundamentowy w różnych projektach budowlanych. Są powszechnie stosowane przy budowie mostów, Budynki, oraz inne konstrukcje wymagające mocnego i stabilnego fundamentu. Zastosowanie pali z rur stalowych ewoluowało na przestrzeni lat, wraz z rozwojem nowych technologii i technik mających na celu poprawę ich wydajności i trwałości. Jednym z najbardziej znaczących postępów w stosowaniu pali rur stalowych jest przejście od tradycyjnych pali rur stalowych na pale rur ze stali spiralnej spawanej. W artykule omówione zostanie techniczne przejście pali rur stalowych na pale rur ze szwem spiralnym, w tym korzyści i wyzwania związane z tym przejściem. Pliki do pobrania w formacie PDF：Stos rurowy, stosy rur, pale stalowe, rury rurowe Tło Pale rur stalowych są zwykle wykonane z płyt stalowych, które są walcowane w cylindryczne kształty i zespawane ze sobą. Są powszechnie stosowane w głębokich fundamentach, gdzie warunki gruntowe są złe lub gdy budowana konstrukcja jest ciężka. Pale z rur stalowych są zwykle wbijane w ziemię za pomocą kafara, który wciska pal w ziemię, aż osiągnie określoną głębokość. Gdy stos jest już na swoim miejscu, zapewnia Czytaj więcej
Standardowa specyfikacja dla pali stalowych spawanych i bez szwu1 Niniejsza norma została wydana pod stałym oznaczeniem A 252; liczba bezpośrednio po oznaczeniu wskazuje rok pierwotnego przyjęcia lub, W przypadku rewizji, rok ostatniej aktualizacji. Liczba w nawiasach wskazuje rok ostatniego ponownego zatwierdzenia. Epsilon w indeksie górnym (e) wskazuje zmianę redakcyjną od czasu ostatniej poprawki lub ponownego zatwierdzenia. 1. Zakres 1.1 Niniejsza specyfikacja obejmuje nominalne (średnia) ścienne pale rurowe stalowe o kształcie cylindrycznym i dotyczy pali rurowych, w których stalowy cylinder pełni rolę stałego elementu nośnego, lub jako powłoka do tworzenia pali wylewanych na miejscu. 1.2 Wartości podane w jednostkach cal-funt należy traktować jako standardowe. Wartości podane w nawiasach są matematyczną konwersją wartości w jednostkach cal-funt na wartości w jednostkach SI. 1.3 Tekst niniejszej specyfikacji zawiera uwagi i przypisy, które stanowią materiał wyjaśniający. Takie uwagi i przypisy, z wyłączeniem tych w tabelach i na rysunkach, nie zawierają żadnych wymagań obowiązkowych. 1.4 Poniższe zastrzeżenie ostrożnościowe odnosi się wyłącznie do części dotyczącej metody badawczej, Sekcja 16 niniejszej specyfikacji. Niniejsza norma nie ma na celu rozwiązania wszystkich problemów związanych z bezpieczeństwem, jeśli w ogóle, powiązany Czytaj więcej
Pale z rur stalowych i grodzice z rur stalowych znalazły szerokie zastosowanie w różnych projektach budowlanych, w tym porty/przystanie, inżynieria miejska, mosty, i więcej. Te wszechstronne pale wykorzystywane są do budowy pomostów, falochrony, falochrony, mury oporowe ziemi, koferdamy, oraz fundamenty pod fundamenty z rur stalowych. Wraz ze wzrostem rozmiarów konstrukcji, głębsze wody, oraz prace budowlane na terenach o głębokim, miękkim podłożu, Znacząco wzrosło wykorzystanie stalowych pali rurowych i stalowych grodzic.
