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DE3907348A1 - Flexurally rigid connecting element and method of producing it - Google Patents

Flexurally rigid connecting element and method of producing it

Info

Publication number
DE3907348A1
DE3907348A1 DE19893907348 DE3907348A DE3907348A1 DE 3907348 A1 DE3907348 A1 DE 3907348A1 DE 19893907348 DE19893907348 DE 19893907348 DE 3907348 A DE3907348 A DE 3907348A DE 3907348 A1 DE3907348 A1 DE 3907348A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
connecting element
steel sheet
sheet piles
rigid
sheet pile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19893907348
Other languages
German (de)
Inventor
Karl Friese
Manfred Pruchhorst
Klaus-Dieter Schimmelpfennig
Dieter Siegmund
Hagen-Michael Traenka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoesch Stahl AG
Original Assignee
Hoesch Stahl AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoesch Stahl AG filed Critical Hoesch Stahl AG
Priority to DE19893907348 priority Critical patent/DE3907348A1/en
Priority to CA 2010574 priority patent/CA2010574A1/en
Publication of DE3907348A1 publication Critical patent/DE3907348A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/02Sheet piles or sheet pile bulkheads
    • E02D5/03Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles
    • E02D5/04Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles made of steel
    • E02D5/08Locking forms; Edge joints; Pile crossings; Branch pieces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

The invention relates to a connecting element for steel sheet piles which during use as circular cells have to be connected to one another by spandrel walls. The connecting element is variable in its cross-section and, on account of its geometric configuration, constitutes a flexurally rigid connecting element which is inexpensive to produce by means of an extrusion process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement für Stahlspund­ bohlen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Sollen Fangedämme erstellt werden, so werden aus flachgestreckten Stahlspundbohlen Kreiszellen aufgebaut. Dieser Aufbau kann an Land oder im Wasser durchgeführt werden. Die Kreis- und Hauptzellen müssen aber durch sogenannte Nebenzellen unter­ einander verbunden werden. Die Wände der Nebenzellen werden Zwickelwände genannt. Um nun zwei Kreiszellen miteinander zu verbinden, müssen in den Kreiszellen jeweils ein oder mehrere Abzweigbohlen in T-Form oder Y-Form für den Anschluß der Zwickelwände vorgesehen werden.The invention relates to a connecting element for steel sheet screeds according to the preamble of claim 1. Should Catch dams are created, so are stretched out flat Steel sheet piles built up circular cells. This structure can Land or in the water. The circular and However, main cells must be covered by so-called secondary cells to be connected. The walls of the secondary cells will Gusset walls called. To now close two circular cells together must connect one or more in the circular cells T-shaped or Y-shaped branch planks for connecting the Gusset walls are provided.

Verwendet werden heute auf dem Markt drei Arten von Abzwei­ genThree types of branch are used on the market today gene

  • - Befestigung des Abzweiges durch Nieten und Schrauben- The branch is fastened using rivets and screws
  • - Befestigung des Abzweiges durch Schweißen- The branch is fastened by welding
  • - Zusammenbau eines Abzweiges aus drei Halbbohlen- Assembly of a branch from three half-planks

Bei der Niettechnik wird eine herkömliche Stahlspundbohle mit einer halben abgewinkelten Stahlspundbohle durch einzuziehen­ de Nieten oder Schrauben verbunden. Eine sehr arbeitsinten­ sive und kostenträchtige Fertigungsart, für die heute nur noch wenige Fachleute zur Verfügung stehen. A conventional steel sheet pile is used in the riveting technique to pull in half an angled steel sheet pile rivets or screws connected. A very labor intensive sive and costly production method for which only today few specialists are still available.  

Die Herstellung eines Abzweiges durch das Verbinden einer normalen Stahlspundbohle und einer halben mittels Schweißen, ist ebenfalls kostenintensiv und bedarf besonderer Ferti­ gungstechniken.The production of a branch by connecting one normal steel sheet piles and a half by welding, is also cost-intensive and requires special skills techniques.

Die dritte Art Abzweige herzustellen, besteht in einer Schweißkonstruktion aus drei Halbbohlen, die mit ihren Enden an einem Rundstab angeschweißt werden.The third way to make branches is one Welded construction from three half-planks with their ends be welded to a round rod.

Mit der OS 33 07 052 ist eine Möglichkeit bekannt geworden, Abzweige an Spundwänden dadurch auszuführen, daß das Spund­ wandschloß symmetrisch zu seiner Achse ausgebildet ist. Diese Ausführungsart läßt sich aber nicht an Kreiszellen mit Zwickelwänden anwenden.With OS 33 07 052 one possibility has become known Execute branches on sheet pile walls in that the sheet pile wall lock is symmetrical to its axis. These Execution type cannot be used with circular cells Apply gusset walls.

Die US-Patentschrift 36 88 508 offenbart Verbindungselemen­ te für Stahlspundbohlen, welche nach dem Strangpreßverfahren hergestellt sind. Diese Verbindungselemente sind jedoch nur für ein Spundbohlenprofil ausgelegt und sind darüber hinaus nicht rammsteif.US Patent 36 88 508 discloses connecting elements te for steel sheet piles, which according to the extrusion process are made. However, these fasteners are only designed for a sheet pile profile and are beyond not stiff.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein biegesteifes Verbindungselement mit hohem Widerstandsmoment bei geringst­ möglichem Materialeinsatz und optimalem Kräfteverlauf und kostengünstiger Fertigung herzustellen, welches rammsteif ist und bei gleichem Gewicht eine größere Länge erreichen kann.The object of the invention is a rigid Connecting element with a high section modulus at the lowest possible use of materials and optimal force development and to produce inexpensive manufacture, which is ram-resistant and can reach a greater length with the same weight.

Die Lösung der Aufgabe wird durch ein besonderes Fertigungs­ verfahren kostengünstig erreicht. Mit dem Strangpreßverfahren kann in einem Arbeitsgang ein Verbindungselement hergestellt werden, welches durch die Einführung einer oder mehrerer Boh­ rungen oder Ausnehmungen im Profilquerschnitt ein größeres Widerstandsmoment erhält und dadurch rammsteif wird. Gleich­ zeitig wird das Gewicht des Verbindungselementes reduziert, was eine Senkung der Transportkosten bzw. bei gleichem Ein­ satzmaterial eine größere Länge des Verbindungselementes be­ deutet. Ein Hohlelement erfüllt in diesem Fall alle gewünsch­ ten Anforderungen. Dadurch ist im gesamten Profil ein optima­ ler Faserverlauf mit enormer Festigkeitssteigerung zu erzie­ len. The solution to the problem is through a special manufacturing process achieved inexpensively. With the extrusion process can produce a connecting element in one operation which can be achieved by introducing one or more Boh or larger recesses in the profile cross-section Resistance moment is maintained and thereby becomes ram-resistant. Soon the weight of the connecting element is reduced at an early stage, what a reduction in transport costs or with the same on be a longer length of the connecting element points. In this case, a hollow element fulfills all of the requirements requirements. This means that the entire profile is optimal to develop the fiber course with enormous increase in strength len.  

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Profilgebung des Ver­ bindungselementes so aufgebaut, daß das Verbindungselement im Querschnitt betrachtet, in allen Bereichen eine annähernd gleichstarke Wandstärke aufweist. Dieses wird dadurch er­ reicht, daß sich in der Mitte des Profiles eine oder mehrere durchgehende Bohrungen oder Ausnehmungen befinden. Hierdurch wird erreicht, daß die angreifenden Zugkräfte in den Schloß­ abschnitten sich auf die Randzonen des Profiles verteilen. Gleichzeitig wird diese Kostruktionsart das Aufkommen von zu­ sätzlichen Momenten im Profil nahezu unterdrücken.In an embodiment of the invention, the profile of the Ver Binding element constructed so that the connecting element in Considered cross-section, approximately in all areas has the same wall thickness. This makes him is enough that there is one or more in the middle of the profile through holes or recesses. Hereby is achieved that the attacking tensile forces in the castle cut off on the edge zones of the profile. At the same time, this type of construction becomes the advent of almost suppress additional moments in the profile.

Bei den bisher bekannten T-Verbindungselementen greifen z. B. die Kräfte an den gegenüberliegenden Seiten und in der Mitte an. Dieses hat zur Folge, daß bei nicht ausgewogenem Kräfte­ verhältnis mit entsprechenden Hebelarmen, im Verbindungsele­ ment ein Moment entsteht. Dieses zusätzliche Moment ist für das statische Gleichgewicht der Kreiszelle nicht gerade för­ derlich. Es können dadurch in der Eckverbindung Torsionskräf­ te auftreten.In the previously known T-connectors z. B. the forces on the opposite sides and in the middle at. This has the consequence that with unbalanced forces relationship with corresponding lever arms, in the connecting element a moment arises. This extra moment is for the static equilibrium of the circular cell does not exactly promote such. As a result, torsional forces can be created in the corner connection te occur.

Die vorliegende Erfindung eleminiert diese auftretenden Mo­ mente durch die in der Formgebung begründete Kraftumlenkung im Verbindungselement. Dadurch, daß sich in der Mitte eine oder mehrere Bohrungen befinden, teilen sich z. B. die in der Mitte durch den Abzweig angreifenden Kräfte auf und werden gleichzeitig über die Randzonen abgeführt. Dieses hat zur Folge, daß die Hebelarme zu den beiden seitlich angreifenden Kräften in der T-Verbindung gegen Null gehen. Ein Moment wird durch diese Konstruktionsart aufgehoben. Der Kräfteverlauf kann als optimal angesehen werden.The present invention eliminates these occurring Mo. elements due to the force redirection based on the shape in the connecting element. The fact that in the middle or more holes are located, z. B. in the Forces engaging through the branch and become dissipated simultaneously over the peripheral zones. This has to Consequence that the lever arms to the two attack laterally Forces in the T connection go to zero. A moment will canceled by this type of construction. The course of forces can be considered optimal.

Die im Verbindungselement vorhandene Bohrung oder Ausnehmung steigert das Widerstandsmoment bei gleichzeitiger Gewichts­ verringerung.The hole or recess in the connector increases the section modulus while maintaining weight reduction.

Darüber hinaus können nicht nur wie vorbeschrieben T-Verbin­ dungselemente hergestellt werden, sondern auch die Y-Form mit Abzweige unter jedem nur möglichen Winkel α. In addition, not only T-connec tion elements can be produced as described above, but also the Y-shape with branches at every possible angle α .

Aufgrund des Fertigungsverfahrens ist es auch möglich, Ver­ bindungselemente herzustellen, die es zulassen, unterschied­ liche Stahlspundbohlenprofile miteinander zu verbinden. In diesem Falle sind die drei Schloßabschnitte entsprechend den verwendeten Profiltypen ausgebildet, um einen sicheren Sitz der Stahlspundbohlen zu gewährleisten.Due to the manufacturing process, it is also possible to Ver to produce binding elements that allow a difference to connect steel sheet pile profiles. In in this case the three lock sections correspond to the Profile types used to ensure a secure fit to ensure the steel sheet piles.

Um das Gewicht der Verbindungselemente zu reduzieren, wird bei gleichzeitiger Erhöhung des Widerstandsmomentes das Ver­ bindungselement als Hohlelement ausgebildet.To reduce the weight of the fasteners while increasing the section modulus the Ver Binding element designed as a hollow element.

Fertigungstechnisch ist dieses Hohlprofil bei den ent­ sprechenden Längenausdehnungen nicht ganz einfach zu handha­ ben. Eine kostengünstige Fertigungsmethode ist das Strang­ preßverfahren. Das Strangpressen von Stahl mit Glasschmierung nach Sejournet bietet dem Konstrukteur die wirtschaftliche Lösung. Mit konventionellen Umformungsverfahren wie Schmie­ den, Walzen, Gießen etc. lassen sich nicht die gleichen Er­ gebnisse erzielen.Technically, this hollow profile is at the ent length extensions not easy to handle ben. The strand is an inexpensive manufacturing method pressing process. The extrusion of steel with glass lubrication according to Sejournet offers the designer the economical Solution. With conventional forming processes like Schmie , rolling, casting etc. cannot be the same Er achieve results.

Als Vormaterial wird ein gewalzter oder geschmiedeter Rund­ block eingesetzt. Zum besseren Materialfluß werden die Blöcke an der Stirnseite angefast. Gleichzeitig wird der Block mit einer durchgehenden Bohrung versehen. Die Einsatzlänge des Blockes wird durch das Metergewicht des herzustellenden Pro­ files und der Profillänge bestimmt. Gepreßt wird das Verbin­ dungselement in einer liegenden hydraulischen Presse. Die Blöcke werden in einem Drehofen auf ca. 1200°C erwärmt. Auf dem Weg vom Ofen zur Presse überrollt der Block eine Glas­ pulverschicht und überzieht sich dabei mit einem dünnen Glas­ film. Dieser Glasfilm verhindert die Oxydation des Blockes auf dem Weg zur Presse und dient gleichzeitig während des Preßvorganges als Isolationsschicht zwischen Rezipientenin­ nenwandung und dem glühenden Stahlblock.A rolled or forged round is used as the raw material block inserted. The blocks are used for better material flow chamfered on the front. At the same time, the block with a through hole. The deployment length of the Block is determined by the weight per meter of the pro to be manufactured files and the profile length. The verb is pressed element in a horizontal hydraulic press. The Blocks are heated to approx. 1200 ° C in a rotary kiln. On the block rolls over a glass on the way from the furnace to the press powder-coated and covered with a thin glass Movie. This glass film prevents the block from oxidizing on the way to the press and serves at the same time during the Pressing process as an insulation layer between the recipient inner wall and the glowing steel block.

Eine automatische Hebevorrichtung bringt den Block dann auf die Höhe des Blockaufnehmers. Der Preßstempel drückt den Block in die zylinderische Öffnung des Rezipienten, der an seiner Austrittsöffnung durch das formgebende Werkzeug ver­ schlossen ist. Vor die formgebende Matrize wird bei Beginn des Pressens eine etwa 10 mm starke Glasscheibe gelegt, die die Schmier- und Schutzfunktion des Werkzeuges übernimmt. Bei der vorliegenden Erfindung befindet sich in der Mitte der Matrize ein Dorn, welcher verfahrbar ist. Der Dorn wird für die Pressung des Hohlprofils benötigt.An automatic lifting device then applies the block the height of the block sensor. The press stamp presses the Block into the cylindrical opening of the recipient ver its outlet opening by the shaping tool  is closed. In front of the shaping die is at the beginning of the pressing an approximately 10 mm thick glass pane, which takes over the lubrication and protection function of the tool. At The present invention is in the middle of the Die a mandrel, which is movable. The thorn is for the pressing of the hollow profile is required.

Nach dem Einschieben des Rohlinges in den Rezipienten wird der Block zunächst bis zum vollen Duchmesser des Rezipienten aufgestaucht. Bei einem weiteren Druckanstieg durch den Preß­ stempel tritt das Material durch die Matrizenöffnung in einer der Matrizenöffnung entsprechenden Profilform aus. Durch das Hohlprofil muß in Schüben gepreßt werden, weil der Dorn für die Bohrung verfahren werden muß.After inserting the blank into the recipient the block initially up to the full diameter of the recipient popped up. With a further increase in pressure from the press the material passes through the die opening in a die profile shape corresponding to the die opening. By the Hollow profile must be pressed in batches because the mandrel for the hole must be moved.

Das Material eines Blockes läßt sich nicht restlos auspres­ sen, deshalb wird der Preßrest nach Zurückfahren des Rezi­ pienten durch einen Sägeschnitt vom Profilstab getrennt. Das am Preßrest verbleibende Profilstück drückt beim Verfahren des Rezipienten den Profilstab aus der Matrize. Das freige­ wordene Verbindungselement läuft über Rollen ab.The material of a block cannot be squeezed out completely sen, therefore the remainder of the press after the retraction separated from the profile bar by a saw cut. The profile piece remaining on the pressing residue presses during the process the recipient's profile rod from the die. The free connecting element runs over rollers.

Bedingt durch die hohe Verformungstemperatur und die bizarre Querschnittsform ist der Verzug der Preßstäbe während des Ab­ kühlprozesses z. T. erheblich. Auf einer Streckbank, deren Kopfenden gegenläufig drehbar sind, kann die Verdrallung be­ seitigt werden.Due to the high deformation temperature and the bizarre cross-sectional shape, the distortion of the pressing rods during the cooling process is from z . T. considerably. The swirl can be eliminated on a stretching bench, the head ends of which can be rotated in opposite directions.

Die Zeichnungen zeigen schematisch einige Beispiele von Hohl­ verbindungselementen, welche nach dem vorbeschriebenen Ver­ fahren hergestellt werden können.The drawings schematically show some examples of Hohl fasteners, which according to the Ver driving can be manufactured.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Ein Hohlprofil im Querschnitt in T-Form mit drei ein­ greifenden Spundbohlen. Fig. 1 A hollow profile in cross section in a T-shape with three one sheet piles.

Fig. 2 Ein Hohlprofil im Querschnitt in Y-Form Fig. 2 A hollow profile in cross section in a Y-shape

Fig. 3 Ein Hohlprofil im Querschnitt mit zentrischer Bohrung Fig. 3 A hollow profile in cross section with a central bore

Fig. 4 Ein Hohlprofil im Querschnitt mit unterschiedlichen Schloßabschnitten Fig. 4 A hollow profile in cross section with different lock sections

Fig. 5 Ein Hohlprofil im Querschnitt mit mehreren Ausnehmun­ gen Fig. 5 A hollow profile in cross section with several Ausnehmun gene

Fig. 6 Ein Hohlprofil im Querschnitt mit unregelmäßiger Aus­ nehmung. Fig. 6 A hollow profile in cross section with irregular recesses.

Das Verbindungselement in Fig. 1 ist in seinem Querschnitt T-förmig ausgebildet, wobei die T-Form sich auf die einzu­ schiebenden Spundwände bezieht. Die Stahlspundbohlen (1.1, 1.2, 1.3) sind in ihren Schloßabschnitten mit den Schlössern des Verbindungselementes (2) lose in der Art verbunden, daß z. B. der Finger (9.1) der Stahlspundbohle (1.1) in die Hin­ terschneidung (11) greift und den Daumen (6.1) des Schloßab­ schnittes des Verbindungselementes (2) umfaßt. Der Daumen (8.1) der Spundbohle liegt in dem Freiraum (10.1) des Schloß­ abschnittes des Verbindungselementes (2) und wird umschlungen von dem Finger (5.1) des Verbindungselementes (2).The connecting element in Fig. 1 is T-shaped in its cross section, the T-shape referring to the sheet piling to be inserted. The steel sheet piles ( 1.1 , 1.2 , 1.3 ) are loosely connected in their lock sections with the locks of the connecting element ( 2 ) in such a way that, for. B. the finger ( 9.1 ) of the steel sheet pile ( 1.1 ) in the rear cut ( 11 ) and the thumb ( 6.1 ) of the Schloßab section of the connecting element ( 2 ). The thumb ( 8.1 ) of the sheet pile lies in the free space ( 10.1 ) of the lock section of the connecting element ( 2 ) and is wrapped around by the finger ( 5.1 ) of the connecting element ( 2 ).

Diese vorbeschriebene Verbindungsart wird durch Ineinander­ stecken der Spundbohle (1.1) und des Verbindungselementes (2) erreicht. Aufgrund von Fertigungstoleranzen und dem rauhen Einsatzgebiet des Anmeldungsgegenstandes, ist die Verbindung nicht unmittelbar formschlüssig. Es besteht deshalb zwischen dem Daumen (6.1) des Verbindungselementes (2) und der Spund­ bohle (1.1) ein eingeschlossener Freiraum (13.1). Analog dazu zwischen dem Daumen (8.1) der Spundbohle (1.1) und dem Ver­ bindungselement (2). Der vorbeschriebenen Verbindung genau gegenüber befindet sich die gleiche Verbindung mit einer wei­ teren Spundbohle (1.3) aus der Kreiszelle. Den für die Zwickelwand nötigen Anschluß stellt die Spundbohle (1.2) dar. Sie greift in der bereits vorbeschriebenen Art in das Verbin­ dungselement (2) ein. This type of connection described above is achieved by inserting the sheet pile ( 1.1 ) and the connecting element ( 2 ) into one another. Due to manufacturing tolerances and the rough application area of the subject of the application, the connection is not directly positive. There is therefore an enclosed space ( 13.1 ) between the thumb ( 6.1 ) of the connecting element ( 2 ) and the sheet pile ( 1.1 ). Analogous to this between the thumb ( 8.1 ) of the sheet pile ( 1.1 ) and the connecting element ( 2 ). The connection described above is exactly the same connection with a further sheet pile ( 1.3 ) from the circular cell. The sheet pile ( 1.2 ) represents the connection required for the gusset wall. It engages in the connection element ( 2 ) in the manner already described.

Das Verbindungselement (2) hat in seinem Querschnitt einen T- förmigen Verlauf. Die einzelnen Schloßabschnitte bestehen aus einem gekrümmten Finger (5.1) mit einem ausgebuchteten Frei­ raum (10.1) und einem anschließenden Daumen (6.1), der aus zwei Vorsprüngen besteht.The connecting element ( 2 ) has a T-shaped cross section. The individual lock sections consist of a curved finger ( 5.1 ) with a bulged free space ( 10.1 ) and a subsequent thumb ( 6.1 ), which consists of two projections.

Zwischen dem Daumen (6.1) und dem um 90° versetzt dazu ste­ henden Schloßabschnitt für den Anschluß der Zwickelwand (1.2) ist ein Freiraum (11), der die Umschlingung durch den Finger (9.1) der Spundbohle (1.1) des Daumens (6.1) ermöglicht. Um weitere 90° zu der Spundbohle (1.2) versetzt, greift die Spundbohle (1.3) in den entsprechenden Schloßabschnitt ein.Between the thumb ( 6.1 ) and the lock section, which is offset by 90 °, for the connection of the gusset wall ( 1.2 ) is a free space ( 11 ), which is wrapped by the finger ( 9.1 ) of the sheet pile ( 1.1 ) of the thumb ( 6.1 ) enables. Offset by a further 90 ° to the sheet pile ( 1.2 ), the sheet pile ( 1.3 ) engages in the corresponding lock section.

Bei der Gestaltung des Verbindungselementes (2) ist eine an­ nähernd gleiche Wandstärke des Profiles angestrebt worden. Aus diesem Grunde befindet sich gegenüber dem Schloßabschnitt für den Anschluß der Spundbohle (1.2) eine Einbuchtung (7). Der Konturenverlauf des Verbindungselementes (2) weist einen abgerundeten und verschliffenen Verlauf auf. Zentrisch im Verbindungselement (2) befindet sich eine durchlaufende Boh­ rung (3). Durch diese Bohrung wird das Widerstandsmoment des Verbindungselementes (2) stark heraufgesetzt. Da Flachprofile nur sehr geringe Widerstandsmomente besitzen, entstehen im Betriebszustand an den Knotenpunkten in der Regel Überbean­ spruchungen. Die Überbeanspruchungen, hervorgerufen durch zu­ sätzliche Momente, werden in dem vorliegenden Verbindungs­ element (2) nicht auftreten, da die Krafteinleitung ohne Ver­ satz erfolgt. Wie in der Fig. 1 angedeutet, verläuft der Kraftlinienfluß (4) über die Randzonen des Verbindungselemen­ tes (2) und verkürzt dadurch die Hebelarme bei gleichzeitiger Kraftaufteilung. Würde das Verbindungselement (2) nicht die Bohrung (3) in der Mitte haben, so würden sich die angreifen­ den Kräfte in der Mitte des Verbindungselementes (2) treffen. Hinzu kämen die relativ großen Hebelarme, welche ein zusätz­ liches Moment entstehen lassen würden.When designing the connecting element ( 2 ), the aim was to achieve approximately the same wall thickness of the profile. For this reason, there is an indentation ( 7 ) opposite the lock section for connecting the sheet pile ( 1.2 ). The contour of the connecting element ( 2 ) is rounded and ground. Centric in the connecting element (2) is a continuous Boh tion (3). The section modulus of the connecting element ( 2 ) is greatly increased through this hole. Since flat profiles have only very low moments of resistance, overstressing usually occurs in the operating state at the nodes. The overstresses, caused by additional moments, will not occur in the present connecting element ( 2 ), since the force is applied without Ver offset. As indicated in Fig. 1, the flow of lines of force ( 4 ) extends over the edge zones of the Verbindungselemen tes ( 2 ) and thereby shortens the lever arms with simultaneous force distribution. If the connecting element ( 2 ) did not have the hole ( 3 ) in the middle, then the attacking forces would meet in the middle of the connecting element ( 2 ). In addition, there would be the relatively large lever arms, which would create an additional moment.

Die Fig. 2 gibt ein Hohlverbindungselement in Y-Form wieder. Zu den in der Zentrallinie (14) angreifenden Kräften greift über die Zentrallinie (15), des Abzweiges (18) unter einem Winkel α, die dritte Stahlspundbohle in den Schloßabschnitt (19) ein. Der Winkel α kann entsprechend den Forderungen ver­ änderbar sein. Die in der Mitte des Querschnittes befindli­ che Ausnehmung (16) wird dem gewählten Winkel so angepaßt, daß die Krafteinleitung gleichmäßig, über die annähernd gleichstarken Materialstege, in die Randzonen verlagert wird. FIG. 2 is a hollow connecting member in the Y-shape. To the forces acting in the central line ( 14 ), the third steel sheet pile engages in the lock section ( 19 ) via the central line ( 15 ), the branch ( 18 ) at an angle α . The angle α can be changed according to the requirements. The recess ( 16 ) located in the middle of the cross-section is adapted to the selected angle so that the introduction of force is shifted evenly, over the approximately equally thick material webs, into the peripheral zones.

Bei einem Y-Verbindungselement (Fig. 3), an welchem die drei in Eingriff stehenden Stahlspundbohlen (1.1, 1.2, 1.3) in einem Winkel von 120° zueinander stehen, ist es am zweck­ mäßigsten, eine kreisrunde Bohrung (17) zentrisch im Profil einzubringen.In a Y-connecting element ( Fig. 3), on which the three steel sheet piles ( 1.1 , 1.2 , 1.3 ) in engagement are at an angle of 120 ° to each other, it is most expedient to have a circular bore ( 17 ) centrally in the profile bring in.

Das in Fig. 4 dargestellte Verbindungselement weist unter­ schiedliche Schloßabschnitte auf. Die Schloßabschnitte (20.1) und (20.2) stehen um 90° versetzt zueinander und sind gleich ausgebildet, d. h. es greifen Stahlspundbohlen (1.2) und 1.3) gleichen Profiles in die Schloßabschnitte ein. Im Schloßabschnitt (21) aber befindet sich eine Stahlspundbohle (1.4) mit einem anderen Profil. Auch bei diesem Verbindungs­ element ist durch die Bohrung (3) sichergestellt, daß der Kräfteverlauf über die Randzonen durchgeführt wird.The connecting element shown in Fig. 4 has different lock sections. The lock sections ( 20.1 ) and ( 20.2 ) are offset by 90 ° to each other and have the same design, ie steel sheet piles ( 1.2 ) and 1.3 ) of the same profile engage in the lock sections. In the lock section ( 21 ), however, there is a steel sheet pile ( 1.4 ) with a different profile. This connection element also ensures through the bore ( 3 ) that the course of forces is carried out over the edge zones.

Mit der Erfindung lassen sich für alle heute auf dem Markt befindlichen warmgewalzten Profile und Kaltprofile kostengün­ stige rammsteife Hohlverbindungselemente herstellen. In einem immer stärker umworbenen Markt spielen auch heute in zuneh­ mendem Maße steigende Transportkosten eine entscheidende Rol­ le. Die Erfindung leistet hier einen entscheidenden Beitrag bei einer gleichzeitigen Qualitätssteigerung (höheres Wider­ standsmoment). Darüber hinaus wird mit dem Fertigungsverfah­ ren ein optimaler Faserverlauf im Material erreicht. Ferner können aufgrund des geringeren Gewichtes größere Längen von Verbindungselementen hergestellt werden. With the invention for everyone today on the market existing hot-rolled profiles and cold profiles cost-effectively Manufacture rigid ramming fasteners. In one The increasingly competitive market is playing increasingly well today Increasingly increasing transport costs play a crucial role le. The invention makes a decisive contribution here with a simultaneous increase in quality (higher resistance moment). In addition, the manufacturing process optimal fiber flow in the material. Further Due to the lower weight, longer lengths of Fasteners are made.  

BezugszeichenverzeichnisList of reference symbols

 1.1 Stahlspundbohle
 1.2 Stahlspundbohle
 1.3 Stahlspundbohle
 1.4 Stahlspundbohle
 2 Verbindungselement
 3 Bohrung
 4 Kraftlinienverlauf
 5.1 Finger
 5.2 Finger
 5.3 Finger
 6.1 Daumen
 6.2 Daumen
 6.3 Daumen
 7 Einbuchtung
 8.1 Daumen der Spundbohle
 8.2 Daumen der Spundbohle
 8.3 Daumen der Spundbohle
 9.1 Finger der Spundbohle
 9.2 Finger der Spundbohle
 9.3 Finger der Spundbohle
10.1 Freiraum im Schloßabschnitt des Verbindungselementes
10.2 Freiraum im Schloßabschnitt des Verbindungselementes
10.3 Freiraum im Schloßabschnitt des Verbindungselementes
11 Hinterschneidung außerhalb des Schlosses
12 Hinterschneidung außerhalb des Schlosses
13.1 Freiraum im Schloßabschnitt der Spundbohle
13.2 Freiraum im Schloßabschnitt der Spundbohle
13.3 Freiraum im Schloßabschnitt der Spundbohle
14 Zentrallinie
15 Zentrallinie im Abzweig
16 Ausnehmung
17 Bohrung
18 Abzweig
19 Schloßabschnitt
20.1 Schloßabschnitt
20.2 Schloßabschnitt
21 Schloßabschnitt
1.1 steel sheet pile
1.2 steel sheet pile
1.3 steel sheet pile
1.4 steel sheet pile
2 connecting element
3 hole
4 line of force
5.1 fingers
5.2 fingers
5.3 fingers
6.1 thumb
6.2 thumb
6.3 thumb
7 indentation
8.1 Thumb of the sheet pile
8.2 Thumb of the sheet pile
8.3 Thumb of the sheet pile
9.1 Finger of the sheet pile
9.2 Finger of the sheet pile
9.3 Sheet pile fingers
10.1 Free space in the lock section of the connecting element
10.2 Free space in the lock section of the connecting element
10.3 Free space in the lock section of the connecting element
11 undercut outside the lock
12 undercut outside the lock
13.1 Free space in the lock section of the sheet pile
13.2 Free space in the lock section of the sheet pile
13.3 Free space in the lock section of the sheet pile
14 central line
15 central line in the branch
16 recess
17 hole
18 branch
19 lock section
20.1 lock section
20.2 lock section
21 lock section

Claims (6)

1. Biegesteifes Verbindungselement im Strangpreßverfahren hergestellt, insbesondere für Stahlspundbohlen, mit An­ schlußmöglichkeit für drei Stahlspundbohlen zur Verbindung von Abzweigen oder zur Verbindung von Hauptzellen unter­ einander oder mit Zwickelwänden, wobei die Hauptzellen Kreiszellen als auch Flachzellen sein können und die Ver­ bindung der Stahlspundbohlen mit dem Verbindungselement über drei angeformte Schloßabschnitte geschieht, dadurch gekennzeichnet, daß das biegesteife Verbindungselement (2) ein Hohlprofil mit sowohl zentrischer, in der gesamten Längsrichtung verlaufenden Bohrung (3), als auch den äußeren Konturen angepaßter Ausnehmung (16) versehen ist, wobei das Einsatzmaterial für die Strangpressung eine in Längsrichtung des Blockes verlaufende kreisrunde Bohrung hat, und die angreifenden Zugkräfte, der angeschlossenen Stahlspundbohlen (1.1, 1.2, 1.3), über die Randzonen (4) des Verbindungselementes (2) abgeleitet werden und durch den Kraftlinienverlauf (4) im Verbindungselement die ent­ stehenden Zusatzmomente gegen Null gehen.1. Rigid connecting element manufactured in the extrusion process, in particular for steel sheet piles, with connection possibility for three steel sheet piles for connecting branches or for connecting main cells to one another or with gusset walls, the main cells being circular cells as well as flat cells and the connection of the steel sheet piles to the Connecting element via three molded lock sections, characterized in that the rigid connection element ( 2 ) is provided with a hollow profile with both a central, longitudinally extending bore ( 3 ) and the outer contours adapted recess ( 16 ), the insert material for the extrusion has a circular bore running in the longitudinal direction of the block, and the attacking tensile forces of the connected steel sheet piles ( 1.1 , 1.2 , 1.3 ) are derived via the edge zones ( 4 ) of the connecting element ( 2 ) and by the K raft line course ( 4 ) in the connecting element the resulting additional moments go to zero. 2. Biegesteifes Verbindungselement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß über den Querschnitt des Verbindungs­ elementes gesehen, eine annähernd gleich dicke Wandstärke zu den Konturen vorhanden ist. 2. Rigid connecting element according to claim 1 thereby characterized in that over the cross section of the connection seen element, an approximately equally thick wall to the contours.   3. Biegesteifes Verbindungselement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß in dem Profil mehrere Bohrungen (3) oder Ausnehmungen (16) sind.3. Rigid connecting element according to claim 1, characterized in that in the profile several bores ( 3 ) or recesses ( 16 ). 4. Biegesteifes Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Schloßabschnitte auf der gesamten Länge des Verbindungselementes (2) verlaufen.4. Rigid connecting element according to claims 1 to 3, characterized in that the lock sections extend over the entire length of the connecting element ( 2 ). 5. Biegesteifes Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Schloßabschnitte des Verbindungselementes (2) in T-Form, Y-Form oder in einem beliebigen Winkel zueinander ausgebildet sind.5. Rigid connecting element according to claims 1 to 4, characterized in that the lock sections of the connecting element ( 2 ) in T-shape, Y-shape or at any angle to each other. 6. Biegesteifes Verbindungselement nach den Ansprüchen 1-5 dadurch gekennzeichnet, daß Stahlspundbohlen mit unter­ schiedlichen Profilen und Schlössern (20.1, 20.2, 21) über das Verbindungselement miteinander verbunden werden kön­ nen.6. Rigid connecting element according to claims 1-5, characterized in that steel sheet piles with different profiles and locks ( 20.1 , 20.2 , 21 ) can be connected to one another via the connecting element.
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