Подпорные стены представляют собой засыпную  коробчатую конструкцию из связанных стойками секций. Секции подпорной стенки образуются из стальных гнутых и гофрированных оцинкованных  профилей (панелей): стоек,  ригелей, диафрагм, соединяемых между собой на болтах. Ригели и диафрагмы стенки из корытного профиля (КП) размером 330х180 мм, толщиной от 1,6 мм до 4 мм. Стойки стенки сборные, таврового сечения размером 325х172 мм, толщиной 3 - 4 мм.

  Изготовление элементов нормируется стандартом организации СТО 33027391-2009 «Изделия строительные металлические из гофрированных листов для конструкций инженерных сооружений».

  В процессе монтажа секции или после её сборки выполняется засыпка внутреннего и застенного пространства дренирующим грунтом.
В стыках стенки наружной грани для предотвращения выноса грунта засыпки поверхностными водами укладывается геотекстильный материал.

  Конструкция, засыпанная грунтом, работает, как классическая стена гравитационного типа.

  Стальная коробчатая конструкция  является гибкой структурой, что позволяет ей перераспределять нагрузки между элементами приспосабливаясь к  давлению грунта, не образуя трещин и недопустимых деформаций.  Конструкция весьма устойчива к воздействию сейсмических нагрузок.

Подпорные стены устраиваются:

• для удержания и укрепления земполотна на косогорных участках автомобильных и железных дорог, при устройстве транспортных развязок, защиты от камнепадов оползней и  лавин;
• для устройства высоких насыпей и выемок, с целью экономии площади земельных участков;
• для устройства устоев мостов и оголовков труб;
• при ландшафтном проектировании - террасирование склонов, защита от эрозии, вертикальная планировка участков;
• при ремонте искусственных сооружений на автомобильных и железных дорогах;
• для гидротехнического строительства, объектов берегоукрепления, регулирования русел;
• в промышленном строительстве – для устройства площадок хранения сыпучих материалов, разгрузочных рамп, противоаварийных сооружений на предприятиях (химическая промышленность, очистные сооружения и пр.), при планировке территории промышленных объектов;
• в гражданском строительстве – для инженерной инфраструктуры градостроительства и решения архитектурно-планировочных задач застройки селитебной территории.

  Основным элементом сборной подпорной стены «Гидромонтаж» является ригель – горизонтальный элемент трапецеидального профиля, из которого собираются передняя, задняя грань и диафрагмы подпорной стены.

  Опытным заводом «Гидромонтаж» (патент № 66246) было предложено поперечное сечение трапецеидального профиля.

Поперечное сечение трапецеидального профиля

  Основным объединяющим в пространственный каркас элементом является сборная стойка из двух холодногнутых неравнополочных уголков и лицевой пластины. Сборка в готовое изделие производится на болтах на строительной площадке в процессе сборки стенки.

Схема сборки стойки

  Монтажное опирание стоек на грунт основания происходит через опорные пластины. Они изготавливаются из листового проката путем холодной гибки заготовки и образования отверстий (продавливание или сверление).

Опорная пластина

Дополнительные элементы сборной подпорной стены:

• уголок окаймления – горизонтальный элемент для обеспечения необходимой жесткости верхнего ригеля передней грани подпорной стенки;
• швеллер обрамления – вертикальный элемент для обеспечения грунтонепроницаемости в крайних ячейках конструкции;
• уголок примыкания – вертикальный элемент для обеспечения возможности примыкания ячеек друг к другу при разных значениях ширины;
• укороченный ригель - горизонтальный элемент в передней и задней гранях при возведении конструкции на кривых;
• короченный уголок окаймления – горизонтальный элемент для обеспечения необходимой жесткости верхнего ригеля передней грани при возведении конструкции на кривых;
• накладка – элемент для объединения стоек по высоте;
• переходной ригель – горизонтальный элемент, устанавливаемый в местах изменения высоты ячеек;

Элементы подпорной стены из МГК

  Это должен быть хорошо дренирующий фракционированный материал (возможно местный грунт), поддающийся уплотнению обычными способами.

  Используемое (при необходимости) дополнительное защитное покрытие элементов конструкций должно соответствовать степени агрессивности грунта засыпки и сроку службы сооружения.

  Оптимальные физико-механические характеристики:

• размер частиц материала обратной засыпки не должен превышать 75мм;
• количество частиц размером менее 0,075мм должно быть не более 10%;
• объемная масса 1,9 т/м3, угол внутреннего трения не менее 33°. 

  Уплотнение обратной засыпки, с коэффициентом 0,95, выполняется слоями толщиной не более 200мм.  Этим требованиям в полной мере удовлетворяет песчаный грунт от средне- до крупнозернистого или песчано-гравийная смесь.
  Уровень засыпки внутри ячейки должен быть выше или ниже уровня обратной засыпки снаружи не более чем на 400 мм.
   Рабочие органы уплотняющих механизмов в процессе производства работ должны быть удалены от ригелей передней грани подпорной стены не менее чем на 300 мм.
  При возведении сооружения из металлических гофрированных конструкций на скальном или особо плотном основании под опорными пластинами следует выполнить неуплотненную грунтовую подушку толщиной не менее 200 мм.

  В условиях периодического или постоянного воздействия грунтовых вод необходимо устройство застенного линейного дренажа из перфорированных труб.

  Процесс сборки конструкции занимает немного времени, не требует применения сложной техники и высококвалифицированного труда. Все элементы на стройплощадку поступают полной заводской готовности и требуют дополнительных работ лишь в случае частичного повреждения антикоррозионного покрытия или местных деформаций. В процессе возведения сооружения особое внимание уделяется входному контролю изделий и контролю качества выполнения обратной засыпки с послойным уплотнением.

  В зависимости от конструкции способ монтажа подпорной стены может быть поэлементный или с укрупнительной сборкой на стройплощадке. Процесс сборки заключается в соединении отдельных элементов  болтами. Для монтажа требуется бригада из нескольких человек и простой инструмент. В районах с расчётной температурой наружного воздуха ниже минус 40°С, способ монтажа из секций и укрупнённых элементов должен быть основным. Монтаж рекомендуется производить «с колёс» сразу в проектное положение.

Установка секций диафрагмы в проектное положение

Подготовка к засыпке ячеек и застенного пространства

  В комплект инструмента для монтажа должны входить торцовые ключи, ломики, крюки с кольцами, электрические или пневматические гайковёрты, молотки.

Засыпка секций грейфером

  Сборку следует осуществлять по монтажной схеме, выполненной в проекте производства работ. Монтажная схема должна предусматривать: порядок установки элементов, и объединения секций, порядок установки болтов, схему специальных монтажных стяжек (при необходимости), оснастки и подмостей на время сборки.

  При установке соединительных элементов болты, в количестве 3-4 шт, наживляют, и после объединения в секцию необходимого количества элементов, устанавливают остальные болты, обеспечивая момент затяжки 12-15 кгс*м.

Уплотнение грунта внутри ячеек

А. Уплотнение пневмотрамбовками

Б. Укладка геотекстиля в углах секций

  Ориентировочная масса металлоконструкций стен «Гидромонтаж» для наиболее распространённых  типов  (на 10 пог. м длины) в зависимости от высоты стены приведена в таблице:

   Примечания:

1. Табличные данные носят оценочный характер, в конкретном проекте подлежат уточнению
2. Отношение ширины основания к высоте  от 0.45 до 0,65, в зависимости от характеристик грунта засыпки, угла наклона вертикальной грани стены и нагрузки
3. Толщина листа гофрированных элементов от 1,6 мм до 4,0 мм
4. Меньшее значение масс относится к наклонным стенам, незначительным временным нагрузкам и грунту засыпки с высокими физико-механическими характеристиками. Большее значения масс характерны для стен с тяжёлыми нагрузками и невысокими показателями грунтов засыпки.