Pilhas De Língua De Larsen: L5 E L5-UM, L4. O Que é Isso? Peso, Dimensões E Outras Características Técnicas, Cálculo De Estacas-prancha E Tecnologia De Imersão

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificação: 2024-01-16 05:00

O início do século XX foi marcado por um grande número de descobertas e invenções no campo das ciências e tecnologia da engenharia. Em 1902, um engenheiro de Bremen (Alemanha) Trigve Larsen fez uma observação interessante: se as tiras de metal são dobradas em forma de calha, então elas podem ser rebitadas juntas para que uma superfície contínua seja formada. A inovação técnica foi patenteada em 1910, e logo a fábrica da Tyssen iniciou a produção desses produtos, em homenagem ao inventor alemão.

O que é isso?

Estacas pranchas - As estacas pranchas Larsen são um perfil de seção especial com bordas arredondadas - travas que podem ser conectadas entre si, formando uma superfície quase impenetrável. A presença de ranhuras permite conectar vários elementos ao mesmo tempo, sem a necessidade de soldagem.

Formulários

Hoje as estacas-pranchas são usadas com sucesso para:

• cercas de lagoas, reservatórios, represas, eclusas;
• proteção contra desmoronamento e colapso de paredes de fossos de fundação, trincheiras, fundações;
• isolamento de locais onde são armazenadas substâncias agressivas (por exemplo, aterros e coletores), bem como estradas e ferrovias;
• fortalecimento de áreas de solo sujeitas a deslizamentos de terra;
• construção de paredes em túneis, estacionamentos subterrâneos, garagens;
• equipamento para instalações de drenagem;
• criando paredes à prova de som (por exemplo, em torno de rodovias barulhentas);
• arranjo de canais de drenagem ao redor das estradas;
• construção de reservatórios para captação de água subterrânea;
• bem como na construção de berços, pontes, barragens.

Especificações

As características de resistência à tração das estacas-pranchas devem ser de pelo menos 1497 MPa. Peso 1 / lm, dependendo do tipo de estaca-prancha, pode variar de 53 a 140 kg. Um metro quadrado pesa de 78 a 252 kg. Os fabricantes produzem estacas-pranchas em vários tamanhos: o comprimento pode ser de 5 a 22 metros. Os parâmetros de preço dependem do peso da pilha e variam na faixa de 58.710 a 64.000 rublos por tonelada. Como regra, o custo por metro em execução não é determinado.

Uma característica específica das estacas pranchas Larsen é a rotatividade - o número de possíveis mergulhos e entalhes que um perfil pode suportar, mantendo suas características operacionais. Este parâmetro depende da qualidade do material de origem. Além disso, é importante:

• comprimento do perfil (curto turnover é maior);
• as qualificações e respeito dos instaladores;
• equipamento usado;
• a presença de soldas nas juntas dos perfis;
• a condição do solo em que a estaca-prancha está sendo introduzida.

Em média, presume-se que o número de ciclos de mergulho seja sete, no entanto, dependendo das condições acima, este valor pode oscilar para cima ou para baixo em até 50%. No momento, não existe uma norma estadual única que regule as características e condições técnicas para a produção de estacas-pranchas Larsen. Os fabricantes são geralmente guiados por vários GOSTs: 4781-85, 7566-2018, 7565-81 e outros documentos regulamentares que determinam a composição do material, condições para produtos de teste e outros parâmetros.

Visão geral da espécie

As estacas-pranchas podem ser divididas de acordo com vários critérios - o material de que são feitas e a forma da fechadura.

Por tipo de material

De acordo com o tipo de material utilizado na produção, as estacas-pranchas são divididas em metal e plástico, em alguns casos são feitas de concreto armado ou madeira.

Estacas de metal

No momento, as estacas metálicas são as mais difundidas. Como regra, eles são feitos de aços de baixo carbono de qualidade comum, tipo St3kp (GOST 380 - 2005). A composição química deste material inclui: carbono de 0,14 a 0,22%, silício - menos de 0,05%, manganês de 0,3 a 0,6%, níquel e cromo - até 0,3%, nitrogênio e arsênio - não mais de 0,08%, cobre até a 0,3%, impurezas prejudiciais - enxofre até 0,055%, fósforo até 0,04%, o resto é ferro.

As propriedades mecânicas do St3kp são as seguintes: resistência à tração: 363 - 460 MPa, limite de elasticidade: 190 - 233 MPa, contração relativa: 22 - 25%. O regime de temperatura, que mantém as propriedades operacionais declaradas, varia de -40 C a +400 C.

Em termos de propriedades de resistência, o material atende totalmente aos requisitos, além disso, o baixo teor de carbono contribui para uma boa soldabilidade. Um parâmetro importante é o custo relativamente baixo de tais metais.

De acordo com a tecnologia de produção, as estacas de aço são subdivididas em:

• laminados a quente e a frio;
• soldado;
• combinado.

A laminação é uma mudança na forma de uma peça de trabalho usando eixos rotativos de um determinado perfil. Dependendo do regime de temperatura, existem dois tipos principais desse processo tecnológico. A laminação a quente envolve o aquecimento do tarugo acima da temperatura de recristalização para facilitar o processo de deformação plástica. A laminação a frio é realizada em temperatura ambiente, e como resultado a camada superficial é endurecida devido à formação de endurecimento por trabalho - uma mudança na forma do grão do metal.

Dependendo da finalidade, existem cinco tipos principais de laminadores, sendo um deles - o perfilado - destinado à produção de perfis de estaca-prancha, bem como outros perfis perfilados.

As formas de perfil que uma língua de Larsen pode ter são muito diversas: plana, angular, em forma de calha, vigas I, em forma de Z, em forma de S, combinada, reforçada, etc.

O mais comum é o perfil em forma de calha. A língua chata é usada nos casos em que a ancoragem não é aplicável, bem como para cercar superfícies redondas. Elementos de canto especiais são usados para conectar as estacas. Em alguns casos, mini-buchas são feitas. A seleção de um perfil é realizada em função das tarefas e com base no projeto.

Pilhas de plástico

Nos últimos anos, junto com o aço, buchas de plástico Larsen são cada vez mais usadas. Como regra, o cloreto de polivinila (PVC) é usado para sua produção. O processo tecnológico de tais perfis é denominado extrusão. Sua essência consiste em forçar um polímero macio (composto - PVC "bruto") através de orifícios de um determinado tamanho e formato (extrusora). Uma condição necessária para esta operação é o aquecimento a uma temperatura de 80-120 ° C.

Composição de PVC bruto, que inclui:

• componentes de coloração (na maioria das vezes óxido de titânio e óxido de ferro são usados para obter as cores branca e marrom, respectivamente);
• substâncias auxiliares que fornecem lubrificação - possibilidade de passagem desimpedida da mistura entre as superfícies metálicas da extrusora;
• enchimentos introduzidos na composição do composto para corrigir as propriedades físicas e mecânicas;
• plastificantes, com o qual se garante a resistência às temperaturas negativas e o aumento da elasticidade;

Em comparação com as estacas-pranchas de aço, os produtos plásticos se distinguem por:

• resistência à corrosão;
• baixo peso, devido ao qual os custos de transporte e obras de instalação são reduzidos;
• baixo custo do perfil;
• resistência às mudanças sazonais de temperatura;
• neutralidade elétrica;
• aparência atraente que permite que você use o perfil em paisagismo.

As desvantagens incluem:

• alto coeficiente de dilatação térmica (há risco de destruição da estrutura se não houver folgas térmicas);
• valores de resistência inferiores em relação ao aço;
• resistência relativamente baixa à radiação ultravioleta.

Pela forma do castelo

Além do perfil, as estacas macho e fêmea são classificadas de acordo com a forma da fechadura. Além disso, existem outras estacas que não possuem travas, bem como modificações que utilizam soldagem. Esses perfis podem ser combinados entre si para fornecer uma conexão mais forte. Nos países da ex-URSS, as pilhas de pranchas de produção russa e ucraniana, bem como as fornecidas por países europeus, se espalharam. Hoje, três tipos são mais comuns: L4, L5, L5-UM.

L4

Tipo de língua	Grau de material	Largura útil, mm	Peso do medidor de corrida, kg	Peso por metro quadrado, kg	Resistência da parede, kN / m	Prevalência de mercado
L4	St3kp, 16HG *	405	74	182, 7	517	Alto

- L5

Tipo de língua	Grau de material	Largura útil, mm	Peso do medidor de corrida, kg	Peso por metro quadrado, kg	Resistência da parede, kN / m	Prevalência de mercado
L5	St2kp, 16HG *	420	100	216, 4	696 – 800	muito alto

- L5-UM

Tipo de língua	Grau de material	Largura útil, mm	Peso do medidor de corrida, kg	Peso por metro quadrado, kg	Resistência da parede, kN / m	Prevalência de mercado
L5-UM	St3sp	500	113, 88	227, 8	835	alto suficiente

* Aço 16HG - aço de baixa liga contendo cerca de 0,16% de carbono, 1% de manganês e silício, o restante é ferro e impurezas; propriedades mecânicas e operacionais estão próximas em St3kp.

Métodos de mergulho

A construção de uma cerca-estaca-prancha começa com uma avaliação do canteiro de obras, em particular, da presença de riscos geológicos. Em seguida, é realizado um projeto, com base no qual cálculos matemáticos são realizados por meio de programas especializados. Isso permite:

• calcular a seção de estaca necessária;
• determinar a profundidade de imersão necessária;
• fazer recomendações para tomar medidas adicionais (conforme necessário).

Para o dimensionamento da cerca, costuma-se utilizar o método do balanço do solo, levando em consideração as cargas que atuam sobre ela por dentro e por fora, uma vez que o balanço de pressão é perturbado durante a escavação.

No cálculo das estacas-pranchas, é utilizado o método Blum-Lomeyer (método gráfico-analítico), levando em consideração a pressão ativa e passiva do solo e da água, a profundidade da cava e o tamanho vertical das estacas-pranchas.

Além disso, queremos dizer necessariamente o tipo de parede de estaca-prancha, que pode ter dois tipos de construção:

• âncora;
• sem âncora.

Se for utilizado o tipo âncora de parede de estaca-prancha, o ponto de viragem da estaca deve ser localizado no fundo da escavação, do tipo não âncora, no local onde será instalada a cinta para a âncora.

O valor da profundidade de imersão da pilha depende da qualidade do solo: na presença de uma substância siltosa, arenosa e argilosa, este parâmetro é tomado a partir de 2 metros, para solos densos - a partir de 1 metro. O padrão STP 139 - 99 desenvolvido pelo Instituto Gipromoststroy é usado como um documento de orientação.

Após o cálculo, a tecnologia de imersão é descrita. A instalação de estacas pode ser feita de três maneiras:

• por recuo;
• método de choque;
• usando equipamento de vibração.

A essência do primeiro método é a introdução de estacas no solo por meio de compressão estática com equipamento especializado. Este método é o menos produtivo, mas reconhecido como o mais seguro e suave (sem ruído e vibração).

O segundo método, ao contrário, é muito eficaz, porém, existem fatores prejudiciais: alta vibração e ruído de fundo, criando um perigo para as comunicações que podem estar localizadas perto do local de trabalho, portanto, é recomendado pré-perfurar "líder "poços.

A imersão por vibração (frequentemente em combinação com erosão) deve ser usada em locais com edifícios densos, bem como na presença de solos soltos saturados de água. A essência do método é abaixar o vibrador devido ao seu peso e amplitude de vibração. A execução dos trabalhos de instalação de estacas-pranchas está regulamentada nos documentos pertinentes. A ordem de trabalho inclui várias operações.

1. Marcação da posição das estacas no solo.
2. Instalação (fixação) do vibrador na pilha.
3. Fixação da língua com cabo.
4. Colocação da estaca no condutor.
5. Abaixando a estaca-prancha no solo a uma profundidade predeterminada.

O transporte de estacas-pranchas pode ser realizado por qualquer meio de capacidade de carga adequada.

Uma condição importante é a necessidade de uma fixação confiável - para isso, são utilizadas gaxetas. As pilhas podem ser armazenadas em depósitos e ao ar livre.

Como extrair?

O desmonte das estacas não é uma operação obrigatória - em alguns casos ficam “enterradas” na estrutura. No entanto, a extração de estacas-pranchas pode muitas vezes trazer benefícios econômicos tangíveis, já que neste caso devem ser reaproveitadas.

Para a execução do trabalho, foi desenvolvida uma tecnologia baseada no uso de vibração. Ao mesmo tempo, as forças de fricção que surgem na superfície lateral da língua são visivelmente reduzidas. Em alguns casos (em solos de areia leve, com estacas curtas), é possível escavar as estacas-pranchas apenas com uma grua.