Les palplanques d'acer són una de les maneres més eficients de construir murs de contenció-de terra temporals o permanents, i el perfil U-és la família de seccions de palplanques més consolidada del món. La seva distintiva secció transversal-en forma d'U- i els embragatges entrellaçats permeten encaixar piles individuals ràpidament i acoblar-les en una paret contínua que reté el sòl i l'aigua subterrània alhora.
Què és una pila de xapes d'acer de perfil U-?
La pila d'acer de perfil AU-és una secció d'acer estructural llarga amb una secció transversal{-en forma de canal{-en forma d'U- i embragatges entrellaçats formats al llarg de les vores. Els embragatges es col·loquen a prop de l'eix neutre del perfil, la qual cosa manté la secció estable durant la conducció i produeix una paret amb una bona eficiència de flexió. Un cop s'enfonsa una fila de piles i s'enganxen les embragatges, la paret es comporta com un element estructural continu, capaç de resistir la pressió lateral del terra i la pressió de l'aigua mentre limita la filtració a través de les juntes.
Com funcionen els enclavaments
Els embragatges entrellaçats, habitualment del tipus de bola-i-de Larssen en seccions enrotllades en calent-, s'enganxen a mesura que la següent pila s'enrosca a la que s'ha introduït anteriorment. Això crea una connexió contínua al llarg de tota la longitud de la pila sense connectors solts, i és aquest detall el que dóna a les parets de la pila de làmines la seva combinació de continuïtat estructural i tall d'aigua-.
Avantatges clau del perfil U-
Secció simètrica:La geometria equilibrada proporciona una bona penetració del sòl i verticalitat durant la conducció.
Eficàcia de flexió:la ondulació profunda en U ofereix un mòdul de secció elevat per metre lineal de paret.
Tall-d'aigua:els enclavaments estrets limiten la filtració; es poden especificar segelladors quan les pressions hidràuliques siguin altes.
Reutilitzabilitat:Les seccions es poden extreure i reutilitzar en obres temporals després de la inspecció, reduint el cost del material.
Flexibilitat de disseny:L'articulació entrellaçada permet configuracions de paret rectes, corbes, circulars i cel·lulars.
Reciclabilitat total:Les piles de xapa d'acer són totalment reciclables al final de la vida útil.
Perfils en U-laminats en calent o en fred-formats-
Les tablestances de perfil U-es fabriquen mitjançant dos processos, cadascun amb característiques diferents que afecten l'elecció d'un projecte determinat.
| Element de comparació | Perfil d'-U-enrotllat | Cold-Perfil U-format |
|---|---|---|
| Procés | Les palanxes escalfades s'enrotllen per sobre de la temperatura de recristal·lització al perfil final amb enclavaments integrals | La cinta-laminada en calent refredada es doblega progressivament a través de molins de-formació de bobines a temperatura ambient |
| Estàndard de producte | EN 10248 (Europa), JIS A 5523 (Japó) | EN 10249 (Europa), JIS A 5528 (Japó) |
| Ajust entrellaçat | Ajustat,{0}}format amb precisió; baixa permeabilitat i bona resistència a la conducció dura | Tipus de ganxo-i-agarre més fluix; maneig més fàcil, més filtració potencial |
| Gruix de la secció | Gruix variable, amb enclavaments més pesats; seccions més grans i pesades disponibles | gruix uniforme; gamma més àmplia d'amples i profunditats personalitzades |
| Usos típics | Estructures permanents, cassoles profunds, mampares marines, condicions de sòl dur | Murs de contenció provisionals, protecció de riberes, obres lleugeres-i d'alta-venció |
La selecció depèn de la vida útil del disseny, els requisits d'estanquitat, les condicions de conducció i el pressupost. S'ha de preparar una comparació de costos i rendiment per a la geometria específica de la paret abans de finalitzar el perfil.
Principals aplicacions de les palplanques d'acer de perfil U-
Coferres temporals i permanents:creació d'àrees de treball en sec per a molls de ponts, estacions de bombeig i fonaments marins.
Control d'inundacions i gestió de l'aigua:dics, estabilització de riberes, defensa costanera i murs{0}}tallats.
Excavació urbana i fonaments:suport d'excavació de soterranis, aparcaments subterranis i passadissos de serveis en llocs confinats.
Estructures marines i portuàries:parets dels molls, drassanes i instal·lacions de manipulació de granel que resisteixen les altes pressions laterals de l'aigua.
Murs de contenció de carreteres i ferrocarrils:estructures de contenció esveltes on l'espai és limitat al llarg de les alineacions d'autopistes i ferrocarrils.
Qualitats d'acer i protecció superficial
Les palplanques de perfil U-estan disponibles en els graus d'acer de les normes de producte rellevants. Les designacions típiques inclouen:
| Estàndard | Graus típics | Context de l'aplicació |
|---|---|---|
| EN 10248-1 | S240GP, S270GP, S355GP, S390GP, S430GP | Pilotes-laminades en calent per a treballs permanents i temporals |
| EN 10249-1 | S235JR, S275JR, S355JR i relacionats | Pilotes-formades en fred |
| JIS A 5523 | SY295, SY390 | Pilotes-laminades en calent |
| JIS A 5528 | SYW295, SYW390 | Pilotes-formades en fred |
| ASTM A690 | Grau 50 (rendiment mínim de 50 ksi) | Acer d'aliatge-baixa-alta resistència per a pilotes marins |
| GB/T 1591 | Q355B i graus relacionats | Acer estructural de baixa-aliatge-alta resistència |
Per a l'exposició marina o permanent, la protecció de la superfície s'ha d'especificar segons la norma ISO 12944 per a la categoria de corrosivitat corresponent (per exemple, C5-M per a atmosferes marines o Im2/Im3 per a zones immerses). Les opcions inclouen el granallat a Sa 2,5 seguit d'epoxi de quitrà de hulla, sistemes de poliuretà o epoxi en escates de vidre o galvanització en calent. Cada enviament ha d'anar acompanyat de certificats de prova de molí emesos d'acord amb EN 10204 (tipus 3.1).
Preguntes freqüents
Com es connecten les tablestances de perfil U-a una paret contínua?Els embragatges d'enclavament a ambdues vores del perfil s'enganxen amb la pila adjacent mentre s'impulsa. Els enclavaments enganxats transfereixen la cisalla entre les piles, de manera que la fila actua com una paret contínua i l'ajust ajustat limita la filtració d'aigua.
Quina diferència hi ha entre un perfil U-i una tablestaca de perfil Z-?En un perfil en U-, els enclavaments es troben a prop de l'eix neutre, la qual cosa dóna una secció simètrica que és fàcil de conduir i alinear. En un perfil Z-, els enclavaments es col·loquen a les brides exteriors, cosa que col·loca més material a les fibres extremes i produeix un mòdul de secció més alt per a un pes determinat, a costa d'una menor estabilitat de conducció i, normalment, una major permeabilitat a l'aigua tret que s'utilitzin segelladors.
Quins graus d'acer s'especifiquen habitualment?Les opcions habituals són S355GP a EN 10248-1, SY295 o SY390 a JIS A 5523, Grau 50 a ASTM A690 i Q355B a GB/T 1591. El grau es selecciona entre les càrregues de disseny, les condicions de conducció i el codi de projecte aplicable.
Es poden reutilitzar les tablestances de perfil U-?Sí, sobretot per a obres temporals. Les piles s'extreuen amb equips vibratoris o d'impacte i, després d'una inspecció visual i dimensional del perfil i dels enclavaments, es poden tornar a-conduir en projectes posteriors.
Quina protecció contra la corrosió es recomana per als ambients marins?Per a una exposició marina dura o immersa, els sistemes certificats segons la norma ISO 12944, com ara l'epoxi de quitrà de hulla o l'epoxi en escates de vidre (amb un gruix de pel·lícula seca seleccionat per a la categoria de corrosivitat) o la galvanització en calent-, s'apliquen habitualment després de la neteja amb granalla a Sa 2,5.
Quina documentació es proporciona amb un enviament?Els lliuraments solen anar acompanyats de certificats d'assaig de molí d'acord amb EN 10204 (tipus 3.1), juntament amb informes d'inspecció dimensional i, si escau, informes d'assaig d'ultrasons.