Udgravningsstøtte skal holde jord og grundvand tilbage, mens arbejdet inde i gruben udføres sikkert. Blandt de tilgængelige systemer er stålspuns af U-type, almindeligvis kendt som Larssen-pæle, en af de mest udbredte løsninger på verdensplan. Deres sammenlåsende samlinger gør det muligt for en række individuelle pæle at fungere som én sammenhængende væg, der kombinerer jordtilbageholdelse med grundvand afskåret- i et enkelt, genvindeligt system.
Hvad er U-Type stålspuns?
Stålspuns af AU-type er en lang stålsektion med et U-formet tværsnit- og sammenlåsende koblinger dannet langs profilen. Når pælene drives side om side, går koblingerne i indgreb for at skabe en sammenhængende væg. Fordi låsene er placeret tæt på U-profilens neutrale akse, opfører sektionen sig effektivt ved bøjning, mens selve væggen forbliver let at justere under kørsel.
Nøglefunktioner
Sammenlåsende væg:tilstødende pæle kobler gennem kugle-og-muffe eller Larssen-koblinger, og danner en kontinuerlig barriere uden konnektorer.
Vand afskåret-:tætte sikringer begrænser nedsivning, og fugemasser kan påføres ved høje grundvandsspejl.
Genanvendelighed:symmetriske sektioner kan udtrækkes og gen-køres i midlertidige arbejder med forbehold for inspektion.
Buede og cellulære layouts:interlock artikulationen tillader cirkulære, polygonale eller buede cofferdam-konfigurationer.
Varme-valsede vs kolde-formede U-bunker: fremstillingssammenligning
U-spuns fremstilles ved to fundamentalt forskellige processer, og valget påvirker sammenlåsningstæthed, sektionsstørrelse og typiske anvendelser.
| Sammenligningselement | Varm-rullet U-bunke | Kold-U-bunke- |
|---|---|---|
| Fremstillingsproces | Billets opvarmet over omkrystallisationstemperaturen og rullet ind i profil med integrerede låse | Afkølet varm-valset bånd dannet gennem valse-formningsmøller ved omgivelsestemperatur |
| Styrende standard | EN 10248 (Europa), JIS A 5523 (Japan) | EN 10249 (Europa), JIS A 5528 (Japan) |
| Interlock adfærd | Stramme, præcisions-formede koblinger; lav permeabilitet, god modstand mod hård kørsel | Løsere krog-og-grebskoblinger; lettere håndtering, men større potentiale for nedsivning |
| Vægtykkelse | Tungere sektioner og tykkere interlocks muligt | Ensartet tykkelse; fleksible ikke-standardbredder og -dybder |
| Typiske anvendelser | Permanente strukturer, dybe cofferdams, marine arbejder, hård jordkørsel | Omkostnings-følsomme midlertidige arbejder, beskyttelse af flodbredder, lavvandede udgravninger, blød jord |
Procesvalget bør baseres på designlevetid, vandtæthedskrav, kørselsforhold og budget for hvert projekt.
Støttesystemer, der bruger U-spuns
Udkraget pæling
Pælene drives uden stivere eller ankre og modstår lateralt jordtryk gennem indstøbningsdybdens passive modstand. Dette system passer til lavvandede udgravninger i jord, hvor nedbøjningskontrol ikke er kritisk.
Forankret pæle (Tieback eller jordankre)
En bjælke og skrå ankre overfører en del af sidetrykket til stabil jord bag muren. Forankrede systemer er velegnede til middeldybde-udgravninger, hvor pladsen bag væggen er tilgængelig for ankerinstallation.
Indvendigt afstivet pæle (afstivende)
Vandrette valser og stivere, typisk stålrør eller H-bjælker, afstiver væggen inde i udgravningen. Enkelt--- eller fler--stiver giver den strammeste nedbøjningskontrol og er den almindelige løsning til dybe udgravninger i tætte byområder, hvor bevægelse af tilstødende jord skal minimeres.
Valget af shore-systemet er en geoteknisk designbeslutning baseret på gravedybde, jordegenskaber, grundvand, tilstødende strukturer og tilladte bevægelser.
Hvorfor U-pæle fungerer til udgravning
Effektiv bøjningsydelse
Den dybe korrugering af U-profilen giver væggen et højt sektionsmodul pr. lineær meter, hvilket gør det muligt for den at modstå betydelige laterale jord- og vandtryk, samtidig med at afbøjningen begrænses.
Effektiv vandafskæring-
Med låsene på den neutrale akse og muligheden for præ-påførte hydrofile eller bituminøse fugemasser giver U-pælevægge pålidelig grundvandskontrol i udgravninger med højt vandspejl.
Fleksibilitet i væggeometri
Ledningen af sluserne tillader buede og cellulære kofferdam-layouts, så muren kan følge stedets grænser, flodlinjer eller cirkulære udgravningsplaner.
Omkostnings-effektivitet og genbrug
U-pæle er generelt økonomiske pr. lineær meter, og i midlertidige arbejder kan de udvindes og genbruges på tværs af flere projekter, når de håndteres og inspiceres korrekt.
Stålkvaliteter og -standarder
| Standard | Typiske karakterbetegnelser | Omfang |
|---|---|---|
| EN 10248-1 | S240GP, S270GP, S355GP, S390GP, S430GP | Varmt-rullede spuns |
| EN 10249-1 | S235JR, S275JR, S355JR (og relaterede kvaliteter) | Kold-formede spuns |
| JIS A 5523 | SY295, SY390 | Varmvalsede-stålspuns |
| JIS A 5528 | SYW295, SYW390 | Kold-formede stålspuns |
| ASTM A690 | Karakter 50 (50 ksi minimum udbytte) | Høj-styrke lavt-legeret stål til marine spuns |
| GB/T 1591 | Q355B og relaterede karakterer | Lav-legeret høj-styrke konstruktionsstål |
Materialetestcertifikater udstedt i overensstemmelse med EN 10204 (type 3.1) bør ledsage hver forsendelse, og dimensionstolerancer skal overholde den gældende produktstandard. For permanente eller marine strukturer bør korrosionsbeskyttelse såsom stenkulstjæreepoxy, glasflageepoxy eller varm-dypgalvanisering specificeres i overensstemmelse med ISO 12944.
Typiske anvendelser af U--type stålspuns
Byens dybe udgravninger:kældre, underjordisk parkering og undergrundsadgange, hvor sætning af tilstødende konstruktioner skal kontrolleres.
Cofferdams:midlertidige eller permanente vand-tilbageholdende celler til bropiller, dæmninger og havfundamenter.
Rørlednings- og forsyningsgravning:hurtig midlertidig støtte for at forhindre sammenbrud af grøften under installation og vedligeholdelse.
Brostøtter og vingevægge:støttemure ved indfaldsvolde og overgangszoner.
Oversvømmelse og kystsikring:oversvømmelser, diger, diger og stabilisering af flodbredder.
Havne- og havnefrontstrukturer:kajvægge, strandvolde og skotter i højvandsområder.-
For det bredere udvalg af stålspuns og kombinerede vægkomponenter, se afsnittet om diverse stålprodukter.
Ofte stillede spørgsmål
Kan du -type spuns genbruges?Ja. Især varmt-U-pæle udvindes ofte og gen-drevet i midlertidige arbejder. Genbrug er tilladt efter visuel og dimensionel inspektion bekræfter, at låsene og profilen er intakte.
Hvor vandtætte er låsene?Varmvalsede-Larsen-låse er præcisions-formet til en tæt pasform og giver pålidelig kontrol over nedsivningen. Til høje hydrauliske tryk påføres hydrofile eller bituminøse tætningsmidler på låsene for yderligere at forbedre vandtætheden.
Hvad er bedre til permanente marine strukturer: varm-valset eller kold-formet?Varmt-valsede U-pæle foretrækkes normalt til permanente eller tunge-strukturer som f.eks. dybe kofferdamer, kajvægge og hård-jordkørsel på grund af deres tætte låse, tungere sektioner og større modstand mod køreskader.
Hvilke længder kan leveres?Pæle fremstilles i den ønskede længde, hvor 6 m til 15 m er almindelige arbejdslængder. Længere pæle kan leveres afhængigt af sektionsvægt og transportlogistik; containeriseret forsendelse passer til længder, der passer til standard containere, mens længere bundter rejser med breakbulk.
Kan U-pæle danne cirkulære eller buede kofferdamer?Ja. Sammenkoblingen af låsen tillader vinkelafvigelse under kørsel, hvilket tillader cirkulære, polygonale og buede vægkonfigurationer at følge den nødvendige geometri.
Hvilken korrosionsbeskyttelse er tilgængelig for havmiljøer?Til permanent eller marin eksponering er systemer såsom stenkulstjæreepoxy, glasflageepoxy eller varm-dypgalvanisering tilgængelige, specificeret i henhold til ISO 12944 for korrosivitetskategorien på stedet.