Kaikki Larsenin tapeista
1900-luvun alkua leimasi suuri määrä löytöjä ja keksintöjä insinööritieteiden ja tekniikan alalla. Vuonna 1902 insinööri Bremenistä (Saksa) Trigve Larsen teki mielenkiintoisen havainnon: jos metallinauhat taivutetaan kourun muotoon, ne voidaan niitata yhteen niin, että muodostuu jatkuva pinta. Tekninen innovaatio patentoitiin vuonna 1910, ja pian Tyssenin tehdas aloitti näiden saksalaisen keksijän mukaan nimettyjen tuotteiden tuotannon.
Mikä se on?
Peltipaalut - Larsenin peltipaalut ovat erityinen profiiliprofiili pyöristetyillä reunoilla - lukot, jotka voidaan liittää toisiinsa muodostaen lähes läpäisemättömän pinnan. Urien läsnäolon avulla voit yhdistää useita elementtejä kerralla ilman hitsauksen käyttöä.
Sovellukset
Nykyään levypaaluja käytetään menestyksekkäästi:
- altaiden, altaiden, patojen, sulkujen aidat;
- suojaus peruskuoppien, kaivantojen, perustusten seinien murenemista ja romahtamista vastaan;
- aggressiivisten aineiden varastointipaikkojen (esimerkiksi kaatopaikat ja keräilijät) sekä teiden ja rautateiden eristäminen;
- maanvyörymille alttiiden maaperän alueiden vahvistaminen;
- tunneleiden, maanalaisten pysäköintialueiden, autotallien seinien rakentaminen;
- viemäröintilaitteistot;
- äänieristettyjen seinien luominen (esimerkiksi meluisten moottoriteiden ympärille);
- viemärikanavien järjestäminen teiden ympärille;
- pohjaveden keräämiseen tarkoitettujen säiliöiden rakentaminen;
- sekä laiturien, siltojen, patojen rakentamisessa.
Tekniset tiedot
Levypaalujen vetolujuusominaisuuksien tulee olla vähintään 1497 MPa. Paino 1 / lm, riippuen arkkipaalutyypistä, voi vaihdella 53 - 140 kg. Neliömetri painaa 78 - 252 kg. Valmistajat valmistavat erikokoisia levypaaluja: pituus voi olla 5-22 metriä. Hintaparametrit riippuvat paalun painosta ja vaihtelevat välillä 58 710 - 64 000 ruplaa tonnilta. Pääsääntöisesti juoksumetrin hintaa ei määritellä.
Larsenin levypaalujen erityispiirre on kiertonopeus - mahdollisten sukellusten ja lovien määrä, jonka yksi profiili kestää, samalla kun sen käyttöominaisuudet säilyvät. Tämä parametri riippuu lähdemateriaalin laadusta. Lisäksi on tärkeää:
- profiilin pituus (lyhyt liikevaihto on suurempi);
- asentajien pätevyys ja kunnioitus;
- käytetyt laitteet;
- hitsauksen esiintyminen profiilien liitoksissa;
- sen maaperän kunto, johon levypaalu viedään.
Sukellussyklien lukumääräksi oletetaan keskimäärin seitsemän, mutta edellä mainituista olosuhteista riippuen tämä arvo voi vaihdella ylös tai alas jopa 50 %. Tällä hetkellä ei ole olemassa yhtä valtion standardia, joka säätelee Larsen-levypaalujen valmistuksen ominaisuuksia ja teknisiä edellytyksiä. Valmistajia ohjaavat yleensä useat GOST:t: 4781 - 85, 7566 - 2018, 7565 - 81 ja muut säädösasiakirjat, jotka määrittävät materiaalin koostumuksen, tuotteiden testausehdot ja muut parametrit.
Lajien yleiskatsaus
Arkkipaalut voidaan jakaa useiden kriteerien mukaan - materiaalin, josta ne on valmistettu, ja lukon muodon mukaan.
Materiaalityypin mukaan
Tuotannossa käytetyn materiaalityypin mukaan levypaalut jaetaan metalliin ja muoviin, joissain tapauksissa ne on valmistettu teräsbetonista tai puusta.
Metallipaalut
Tällä hetkellä metallipaalut ovat yleisimpiä. Pääsääntöisesti ne on valmistettu vähähiilisestä tavallisesta teräksestä, tyyppi St3kp (GOST 380 - 2005). Tämän materiaalin kemiallinen koostumus sisältää: hiiltä 0,14 - 0,22%, piitä - alle 0,05%, mangaania 0,3 - 0,6%, nikkeliä ja kromia - jopa 0,3%, typpeä ja arseenia - enintään 0,008%, kuparia. 0,3%, haitalliset epäpuhtaudet - rikki jopa 0,055%, fosfori jopa 0,04%, loput on rautaa.
St3kp:n mekaaniset ominaisuudet ovat seuraavat: vetolujuus: 363 - 460 MPa, myötöraja: 190 - 233 MPa, suhteellinen supistuminen: 22 - 25%. Lämpötila, joka säilyttää ilmoitetut käyttöominaisuudet, vaihtelee -40 C - +400 C.
Lujuusominaisuuksiltaan materiaali täyttää täysin vaatimukset, lisäksi alhainen hiilipitoisuus edistää hyvää hitsattavuutta. Tärkeä parametri on tällaisten metallien suhteellisen alhaiset kustannukset.
Tuotantotekniikan mukaan teräspaalut jaetaan:
- kuuma- ja kylmävalssatut;
- hitsattu;
- yhdistetty.
Valssaus on työkappaleen muodon muutos käyttämällä tietyn profiilin pyöriviä akseleita. Lämpötilatilasta riippuen tässä teknologisessa prosessissa on kaksi päätyyppiä. Kuumavalssaus käsittää aihion kuumentamisen uudelleenkiteytyslämpötilan yläpuolelle plastisen muodonmuutosprosessin helpottamiseksi. Kylmävalssaus suoritetaan huoneenlämmössä, minkä seurauksena pintakerroksen kovettuminen johtuu työkarkaisun muodostumisesta - metallirakeiden muodon muutoksesta.
Valssaamoita on käyttötarkoituksesta riippuen viisi päätyyppiä, joista yksi - yksiosainen - on tarkoitettu levypaaluprofiilien sekä muiden muotoiltujen profiilien valmistukseen.
Profiilimuodot, joita Larsen-kielellä voi olla, ovat hyvin erilaisia: litteä, kulmikas, kourun muotoinen, I-palkki, Z-muotoinen, S-muotoinen, yhdistetty, vahvistettu jne.
Yleisin on kourun muotoinen profiili. Litteä kielekettä käytetään tapauksissa, joissa ankkurointia ei voida käyttää, samoin kuin aitattaessa pyöreitä pintoja. Paalujen yhdistämiseen käytetään erityisiä kulmaelementtejä. Joissakin tapauksissa tehdään minitappeja. Profiilin valinta tehdään tehtävien ja projektin perusteella.
Muoviset paalut
Viime vuosina teräksen ohella Larsenin muovitappeja on käytetty yhä enemmän. Niiden valmistukseen käytetään yleensä polyvinyylikloridia (PVC). Tällaisten profiilien teknistä prosessia kutsutaan suulakepuristamiseksi. Sen ydin on pehmeän polymeerin (yhdiste - "raaka" PVC) pakottaminen tietyn kokoisten ja muotoisten reikien läpi (ekstruuderi). Tämän toiminnon välttämätön edellytys on lämmitys 80 - 120 C lämpötilaan.
Raaka PVC-koostumus, joka sisältää:
- värikomponentit (useimmiten titaanioksidia ja rautaoksidia käytetään valkoisen ja ruskean värin saamiseksi);
- apuaineet, jotka tarjoavat voitelun - mahdollisuus seoksen esteettömään kulkemiseen ekstruuderin metallipintojen välillä;
- yhdisteen koostumukseen lisätyt täyteaineet fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien korjaamiseksi;
- pehmittimet, joiden avulla varmistetaan kestävyys negatiivisille lämpötiloille ja elastisuuden lisääntyminen;
Teräslevypaaluihin verrattuna muovituotteet erottuvat seuraavista:
- korroosionkestävyys;
- alhainen paino, jonka ansiosta kuljetus- ja asennuskustannukset pienenevät;
- profiilin alhaiset kustannukset;
- kestävyys vuodenaikojen lämpötilamuutoksille;
- sähköinen neutraalisuus;
- houkutteleva ulkonäkö, jonka avulla voit käyttää profiilia maisemasuunnittelussa.
Haittoja ovat mm.
- korkea lämpölaajenemiskerroin (on olemassa rakenteen tuhoutumisvaara, jos lämpövälytyksiä ei anneta);
- pienemmät lujuusarvot teräkseen verrattuna;
- suhteellisen alhainen ultraviolettisäteilyn kestävyys.
Linnan muodon mukaan
Profiilin lisäksi ponttipaalut luokitellaan lukon muodon mukaan. Lisäksi on muita paaluja, joissa ei ole lukkoja, sekä modifikaatioita, joissa käytetään hitsausta. Nämä profiilit voidaan yhdistää toisiinsa vahvemman liitoksen aikaansaamiseksi. Entisen Neuvostoliiton maissa venäläisen, ukrainalaisen tuotannon sekä Euroopan maista toimitetut levypaalut ovat yleistyneet. Nykyään kolme tyyppiä ovat yleisimpiä: L4, L5, L5-UM.
L4
Kielen tyyppi |
Materiaaliluokka |
Hyödyllinen leveys, mm |
Juoksumetrin paino, kg |
Paino neliömetriä kohti, kg |
Seinän lujuus, kN/m |
Markkinoiden yleisyys |
L4 |
St3kp, 16HG * |
405 |
74 |
182,7 |
517 |
korkea |
- L5
Kielen tyyppi |
Materiaaliluokka |
Hyödyllinen leveys, mm |
Juoksumetrin paino, kg |
Paino neliömetriä kohti, kg |
Seinän lujuus, kN/m |
Markkinoiden yleisyys |
L5 |
St2kp, 16HG * |
420 |
100 |
216,4 |
696 – 800 |
erittäin korkea |
- L5-UM
Kielen tyyppi |
Materiaaliluokka |
Hyödyllinen leveys, mm |
Juoksumetrin paino, kg |
Paino neliömetriä kohti, kg |
Seinän lujuus, kN/m |
Markkinoiden yleisyys |
L5-UM |
St3sp |
500 |
113,88 |
227,8 |
835 |
tarpeeksi korkea |
* Teräs 16HG - niukkaseosteinen teräs, joka sisältää noin 0,16 % hiiltä, 1 % mangaania ja piitä, loput on rautaa ja epäpuhtauksia; mekaaniset ja toimintaominaisuudet ovat lähellä St3kp:ssä.
Sukellusmenetelmät
Peltipaaluaidan rakentaminen alkaa rakennustyömaan arvioinnilla, erityisesti geologisten riskien olemassaolosta. Sen jälkeen toteutetaan projekti, jonka perusteella tehdään matemaattisia laskelmia erikoisohjelmien avulla. Tämä mahdollistaa:
- laske tarvittava paalun osa;
- määritä vaadittu upotussyvyys;
- antaa suosituksia lisätoimenpiteistä (tarvittaessa).
Aidan suunnittelussa käytetään yleensä maatasapainomenetelmää ottaen huomioon siihen vaikuttavat kuormat sisä- ja ulkopuolella, koska painetasapaino häiriintyy louhinnan aikana.
Arkkipaalujen laskennassa käytetään Blum - Lomeyer -menetelmää (graafis-analyyttinen menetelmä), jossa otetaan huomioon maaperän ja veden aktiivinen ja passiivinen paine, kuopan syvyys ja levypaalujen pystykoko.
Lisäksi tarkoitamme välttämättä levypaaluseinien tyyppiä, jolla voi olla kahdenlaisia rakenteita:
- ankkuri;
- ankkuriton.
Jos käytetään ankkurityyppistä peltipaaluseinää, paalun kääntöpiste tulee sijaita kaivannon pohjalla, ei-ankkurityypissä, paikassa, johon ankkurin tuki asennetaan.
Paalun upotussyvyyden arvo riippuu maaperän laadusta: lietteen, hiekkaisen, savipitoisen aineen läsnä ollessa tämä parametri otetaan 2 metristä, tiheälle maaperälle - 1 metristä. Ohjeasiakirjana käytetään Gipromoststroy Instituten kehittämää standardia STP 139 - 99.
Laskennan jälkeen kuvataan upotustekniikka. Paalujen asennus voidaan tehdä kolmella tavalla:
- sisennyksen mukaan;
- shokki menetelmä;
- käyttämällä tärinälaitteita.
Ensimmäisen menetelmän ydin on paalujen tuominen maaperään staattisen puristuksen avulla erikoislaitteilla. Tämä menetelmä on vähiten tuottava, mutta tunnustettu turvallisimmaksi ja hellävaraisimmaksi (ei melua ja tärinää).
Toinen menetelmä on päinvastoin erittäin tehokas, mutta siinä on haitallisia tekijöitä: korkea tärinä- ja melutausta, mikä aiheuttaa vaaran viestinnille, jotka voivat sijaita lähellä työpaikkaa, joten on suositeltavaa esiporata "johtaja "kaivoja.
Tärinäupottelua (usein yhdessä eroosion kanssa) tulee käyttää paikoissa, joissa on tiheitä rakennuksia, sekä vedellä kyllästetyn löysän maaperän läsnä ollessa. Menetelmän ydin on alentaa täryainetta sen painon ja värähtelyamplitudin vuoksi. Levypaalujen asennustöiden suorittamista säätelevät asiaa koskevat asiakirjat. Työjärjestys sisältää useita operaatioita.
- Paalujen sijainnin merkitseminen maahan.
- Täryttimen asennus (kiinnitys) paaluun.
- Kielen kiinnitys kaapelilla.
- Paalun sijoittaminen johtimeen.
- Levypaalun laskeminen maahan ennalta määrättyyn syvyyteen.
Levypaalujen kuljetus voidaan suorittaa millä tahansa sopivalla kantavuudella olevalla välineellä.
Tärkeä ehto on niiden luotettavan kiinnityksen tarve - tähän tarkoitukseen käytetään tiivisteitä. Paalut voidaan varastoida sekä varastossa että ulkona.
Kuinka purkaa?
Paalujen purkaminen ei ole pakollinen toimenpide - joissain tapauksissa ne "haudataan" rakenteeseen. Levypaalujen louhinta voi kuitenkin usein tuoda konkreettista taloudellista hyötyä, koska tässä tapauksessa ne on tarkoitus käyttää uudelleen.
Työn suorittamista varten on kehitetty tärinän käyttöön perustuva tekniikka. Samalla kielen sivupinnalle syntyvät kitkavoimat pienenevät huomattavasti. Joissakin tapauksissa (kevyillä hiekkamailla, lyhyillä paaluilla) levypaalut voidaan kaivaa esiin vain nosturilla.
Mikä on Larsen-kieleke ja ura, katso alla oleva video.
Kommentti lähetettiin onnistuneesti.