Детальная информация

Объект исследования: шпунтовые сваи с замковыми соединениями производства ПАО «Северсталь». Работа направлена на освоение и производство шпунта корытного типа с повышенными эксплуатационными характеристиками (управление водопроницаемостью шпунта, повышенная прочность шпунтовой сваи к воздействию нагрузок, увеличенные показатели разрывных усилий замковых соединений) и разработку рекомендаций по управлению процессом при проектировании и строительстве подпорных стен и больверков. Целью работы является: 1. анализ и формирование рекомендаций для разработки нового продукта; 2. поиск производителя, обладающего технологией производства подобных продуктов; 3. настройка технологии производства производителя, исходя из рекомендаций; 4. производство опытных партий шпунта; 5. проведение эксперимента по погружению шпунта в полевых условиях. Методология разработки производства нового металлургического продукта (шпунта) включает в себя следующие этапы: 1. Анализ рынка и потребностей потенциальных заказчиков. 2. Исследование существующих технологий производства шпунта. 3. Разработка технологического процесса производства шпунта с учетом современных технических и экологических требований. 4. Создание прототипа и тестирование его на производстве. 5. Оптимизация производственного процесса и расчет экономической эффективности. Результаты работы включают в себя новый продукт - шпунт, который отличается повышенной прочностью, стойкостью к коррозии и длительным сроком службы. Также предоставляется новый технологический процесс производства шпунта, который позволяет сократить затраты на производство и повысить его эффективность. Основные конструктивные характеристики шпунта включают в себя длину, диаметр, форму и материал, из которого он изготовлен. Технологические характеристики включают в себя параметры технологического процесса и оборудование, необходимое для его реализации. Технико-эксплуатационные характеристики определяют условия эксплуатации и прочность шпунта. Область применения нового шпунта включает в себя строительство, металлургию, машиностроение и энергетику, где требуется прочное и надежное соединение металлических конструкций. Основная задача такого шпунта – берегоукрепление, необходимое для предотвращения размывания почвы. Экономическая эффективность работы заключается в снижении затрат на производство шпунта, увеличении его прочностных характеристик и улучшении качества конечного продукта. Это позволяет снизить себестоимость и повысить конкурентоспособность продукции. Прогнозные предположения о развитии объекта исследования связаны с увеличением спроса на новый шпунт, расширением его ассортимента и постоянным совершенствованием технологического процесса производства. Актуальность темы обусловлена востребованностью шпунта в строительных и инфраструктурных проектах, где компания «Северсталь» учувствовала только, как поставщик металлопродукции, а не готовых изделий.  При строительстве гидротехнических сооружений портовой инфраструктуры в основном применяется шпунт типа «Ларсен». Российский рынок достаточно импортозависим, в 2019 году доля импорта составляла около 45%, где крупнейшими поставщиками являются европейские предприятия ArcelorMittal. Применяемый ранее в подобных проектах шпунт «Ларсен» попал в санкционные списки и ушел с рынка Российской Федерации. Общая потребность шпунтов оценивается в пределах от 80 до 120 тыс. тн. в год.

The object of the study: sheet piles with lock joints manufactured by PJSC Severstal. The work is aimed at the development and production of trough-type sheet piling with increased performance characteristics (control of sheet pile permeability, increased strength of sheet pile to loads, increased rates of breaking forces of lock joints) and the development of recommendations for process management in the design and construction of retaining walls and bulwarks. The purpose of the work is: 1. analysis and formation of recommendations for the development of a new product; 2. search for a manufacturer who has the technology to produce such products; 3. setting up the manufacturers production technology based on the recommendations; 4. production of pilot batches of sheet piling; 5. conducting an experiment on plunging a sheet pile in the field. The methodology for the development of the production of a new metallurgical product (sheet pile) includes the following stages: 1. Analysis of the market and the needs of potential customers. 2. Research of existing sheet pile production technologies. 3. Development of the technological process of sheet pile production taking into account modern technical and environmental requirements. 4. Creating a prototype and testing it in production. 5. Optimization of the production process and calculation of economic efficiency. The results of the work include a new product - sheet piling, which is characterized by increased strength, corrosion resistance and long service life. A new technological process for sheet pile production is also provided, which allows to reduce production costs and increase its efficiency. The main design characteristics of the tongue and groove include length, diameter, shape and the material from which it is made. Technological characteristics include the parameters of the technological process and the equipment necessary for its implementation. Technical and operational characteristics determine the operating conditions and the strength of the sheet pile. The scope of application of the new sheet pile includes construction, metallurgy, mechanical engineering and energy, where a strong and reliable connection of metal structures is required. The main task of such a sheet pile is shore protection, which is necessary to prevent soil erosion. The economic efficiency of the work consists in reducing the cost of sheet pile production, increasing its strength characteristics and improving the quality of the final product. This allows you to reduce the cost and increase the competitiveness of products. Forward-looking assumptions about the development of the research object are associated with an increase in demand for new sheet piling, expansion of its range and continuous improvement of the production process. The relevance of the topic is due to the demand for sheet piling in construction and infrastructure projects, where Severstal participated only as a supplier of metal products, and not finished products.  In the construction of hydraulic structures of the port infrastructure, a sheet pile of the Larsen type is mainly used. The Russian market is quite import-dependent, in 2019 the share of imports was about 45%, where the largest suppliers are European ArcelorMittal enterprises. The Larsen sheet pile used earlier in similar projects was included in the sanctions lists and left the market of the Russian Federation. The total demand for sheet piles is estimated in the range from 80 to 120 thousand tons per year.