0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология устройства шпунтового ограждения из труб

Описание шпунтового ограждения и его установка

  1. Что это такое и для чего служит?
  2. Устройство
  3. Описание видов
    • Стальной шпунт Ларсена
    • Из полимеров
    • Из труб
    • Сваи из дерева
    • Сваи из железобетона
  4. Технология
  5. Расчет
  6. Монтаж

Для того чтобы сооружение было надежным, прочным и долговечным, строителям стоит учитывать особенности грунта территории. Неправильный подход к застройке часто влечет за собой обрушение конструкции. Чтобы укрепить стены котлована, во время строительства используются различные технологии. Одним из самых распространенных методов в данном случае является установка шпунтового ограждения.

Что это такое и для чего служит?

Шпунтовое ограждение котлована – это специальная ограждающая конструкция, которая возводится из забитых в грунт свай. Конструкция монолитной стенки уплотняет грунт на территории, которая склонна к деформациям и сдвигам.

Чтобы обустроить опалубку данного вида, не требуется проводить никаких земляных работ. Каждая из составных частей вкапывается в землю и фиксируется в траншее.

Монолитная стена не требует присутствия ленточного фундамента, ее можно разместить на грунте любого типа без учета глубины промерзания. Шпунтовые сваи удерживаются в почве при помощи силы трения, а не прочности фундамента. Отличием данной системы от остальных считается то, что в данном случае выдерживаются значительные нагрузки на сгибание и смещение.

Укреплением стен котлована шпунтами выполняются следующие задачи:

  • стены котлована защищаются от обсыпания;
  • локализируется строительная площадка;
  • укрепляются бортики углублений под основу строения;
  • поддерживается береговая линия;
  • фундамент становится крепче;
  • обустраиваются очистные сооружения;
  • укрепляются железнодорожные пути;
  • организуются герметичные емкости для отходов промышленности.

Данный вид ограждения котлована необходим для безопасности работников, техники и прохожих. Эта конструкция просто незаменима в случае, когда необходимо укрепить почву, особенно около водных источников для защиты объектов от негативных последствий:

  • размыва берега;
  • смыва и обвала породы;
  • заиливаний, обмелений;
  • разрушения прибрежного откоса;
  • предотвращения продвижения грунта.

Шпунты считаются эффективными, быстровозводимыми, экономичными ограждениями, которые используются повсеместно. Благодаря данным конструкциям получают герметичные и водонепроницаемые стены.

С помощью данного устройства обустраивают гидротехнические объекты, а также качественно защищают коммуникации. Шпунтовые ограждения нашли свое применение при ограждении свалок, коллекторов сточных вод и многом другом.

Устройство

На устройство шпунтовых оград непосредственное влияние оказывает материал, который используется при их изготовлении. Изделия из дерева могут применяться только в случае отсутствия в грунте камней крупной фракции, древесных отходов и иного мусора. Глубина забивки свай в данном случае не должна быть более 600 см. Обустройство таких конструкций строго регламентируется ГОСТ, в случае игнорирования требований ограждения будут малоэффективными, а также быстро разрушатся.

Шпунты погружают в грунт вплотную, на этом этапе мастерам стоит исключать образование пустот, щелей. В случае использования двойной системы между шпунтами выдерживают дистанцию в 100 см. Монтаж ограды на дно водного источника осуществляется на глубину более 200 см. Чтобы вымывание засыпки было минимальным, рекомендуется использовать шпунты с высокой плотностью. Если глубина котлована составляет от 300 до 500 см, то образованные между стенками выемки стоит закрыть глиняной смесью.

Для прочного грунта необходимо использовать стальные шпунты. Их следует забивать на глубину 700 см.

Такие изделия могут быть использованы неоднократно, но только при условии выполнения правил безопасности. Демонтируются стальные изделия также просто и быстро. Чтобы выполнить процедуру, мастера пользуются поясами-обвязками и угловыми распорками.

В базовых требованиях СНиП относительно монтажа конструкций из шпунта имеются следующие положения.

  1. Подбор оснащения стоит осуществлять, учитывая длину составных элементов системы. При достижении ею 26 метров должны предусматриваться отметки для шпунтов. Для расчета оснащения используют специальные калькуляторы, основанные на теории волнового удара.
  2. Котлован может быть подмытым, и основан за счет легкой фиксации шпунтов, только если площадка располагается вблизи с жилыми постройками. В этом случае рекомендуется увеличить глубину погружения в 2 раза.
  3. Работы по ограждению котлованов обязательно регламентируются ГОСТами и нуждаются в документальном оформлении.

Описание видов

Шпунтовое ограждение имеет вид отдельных элементов, которые собраны в единую конструкцию. В этом случае они могут быть разных видов и отличаться друг от друга не только характеристиками, но и периодом эксплуатации.

Стальной шпунт Ларсена

Шпунт Ларсена применяют при необходимости защиты котлована от земляного обрушения, грунтовой и дождевой воды. Название данной конструкции произошло от имени ее создателя. Данная ограда имеет вид элемента в пространстве с коробчатым сечением и замками по краям. Составные части соединяют фиксаторами, расположенными в листовых пазах.

Шпунты Ларсена изготавливают из прочных металлов с примесью углерода. Для предотвращения коррозийных процессов при производстве заготовок добавляют медь.

При использовании данного метода формирования ограды котлована можно решить такие задачи:

  • построить очистное сооружение;
  • защитить строительную площадку от воды;
  • укрепить берег водоема;
  • построить причал или плотину;
  • укрепить грунты, которые склонны к оползням.

Из полимеров

Пластиковые шпунтовые ограды делают из ПВХ и композитов. Это материалы для многократного использования. Зачастую их устанавливают как постоянные элементы ограждений на прибережных территориях. Данный вариант считается экономным, но в то же время не высокопрочным.

Из труб

Помимо профиля, для монтажа ограды котлована используют трубчатый металлический шпунт. Последний представляет собой полые толстостенные трубы с большим сечением. Такие конструкции обладают высокой несущей способностью. Ко всему прочему они довольно устойчивы, поэтому опрокинуть такое сооружение не получится ни у кого.

Сваи из дерева

Деревянное шпунтовое ограждение считается недорогим и практичным вариантом. По прохождении некоторого времени сваи могут испортиться из-за воздействия влаги. Деревянные сваи не рекомендуется использовать в качестве усиливающего каркаса фундамента.

Сваи из железобетона

Железобетонные сваи устанавливают одноразово. Они характеризуются большими энергетическими затратами при монтаже, а также невыгодным демонтажем. Сваи из железобетона могут также применяться как дополнительное укрепление фундамента. Этот вариант считается самым долговечным и в то же время универсальным.

Технология

Для установки шпунтового ограждения используется определенная технология. Строить стену и погружать ее в грунт необходимо в соответствии с проведенными расчетами.

В проекте конструкции всегда прописан метод крепления, глубина ограды, забирка из досок, вариант распорной системы.

Схема установки шпунтового ограждения:

  • проведение разметки и фиксация направляющих;
  • доставка оборудования, бурение скважин;
  • погружение составных в землю и их установка в специально отведенных местах;
  • крепеж в соответствии с подготовленным проектом.

Погружать сваи в грунт можно несколькими способами, одним их которых является вдавливание при помощи специальных установок. Как правило, используют вибропогружатели, гидравлический молот, а иногда – комбинированный вариант погружения. Нередко при обустройстве котлована применяют забирку из досок, которая станет опалубкой для дальнейшего строительства. В некоторых случаях оптимальным решением считается применение обвязочного пояса, который представлен горизонтальными балками, закрепленными шпунтами вдоль всего периметра.

Бывают ситуации, когда при формировании шпунтового ограждения необходимо усилить готовую стену. Для выполнения задачи устанавливают диагональный подкос, подпирающий сваи. В иных ситуациях не обойтись без использования распорки.

Расчет

Во время проектирования шпунтового ограждения необходимо проводить расчеты по определению конфигурации конструкции, габаритов стены, а также дополнительного укрепления, которое может понадобиться при влиянии на фундамент дополнительных нагрузок.

При расчетах следует учитывать показатель опрокидывания, силу удерживания стен, коэффициент работы сооружения. Надежность стенки также берут во внимание, однако этот показатель может зависеть от почвы и типа ограды.

При определении прочности учитывают устойчивость метра стены к воздействию нагрузок, сопротивление обвязки, нормативный показатель сопротивления, а также коэффициент функционирования сооружения в почве.

Монтаж

Особых отличий между вибрационным и ударным вариантом монтажа шпунтовой ограды не наблюдается. Единственным отличием считается наличие особенностей в функционировании навесных типов оборудования. В последовательности и строповке никаких различий нет.

Технология формирования ограды котлована:

  • поставка материалов на строительный объект;
  • распределение шпунта шпунтовым краном вдоль всего строительного периметра;
  • осуществление контурной разметки сваебойным агрегатом;
  • строповка и перемещение шпунта на участок, где будет происходить монтаж;
  • фиксация наголовника и его установка на место забивки;
  • вертикальное и направляющее выравнивание шпунта;
  • демонтаж строповки, погружение шпунта на глубину, указанную в проекте.

Выполнение вышеперечисленных действий – это формирование каждого из шпунтов. Работу продолжают до тех пор, пока не образуется замкнутая ограда вдоль периметра котлована. Чтобы решить различные задачи во время монтажа ограждения котлована, используют такое оборудование:

  • гидравлическую установку СВУ Titan DTZ;
  • систему Sunward ZYJ 120;
  • автономную установку СВУ-В-6.

Шпунтовым ограждением называют прочную и долговечную конструкцию, с помощью которой обустраивают котлованы и укрепляют берега около водных источников. Благодаря такому усилению конструкции выдерживают значительные нагрузки, а шпунты не портятся от воздействия влаги, температурных перепадов.

В этом видео вы узнаете, как производится монтаж шпунтового ограждения.

Особенности шпунтового ограждения котлована

Шпунтовое ограждение котлована представляет собой специальную ограждающую конструкцию, которая возводится из стальных или деревянных свай, забитых в почву. Ее используют в тех случаях, если углубление расположено в откосах и возможность проводить внутренние работы отсутствует. Шпунтовая система обеспечивает надежную защиту почвы и препятствует ее обрушению при подвижках или больших нагрузках.

Что такое ограждение котлована шпунтом

Шпунтовая ограждающая система — это монолитная стенка, которая состоит из шпунтовых свай, уплотняющих почву и локализующих участок, где могут происходить деформации или сдвиги. В зависимости от назначения конструкции бывают временными или постоянными. Второй тип выполняет функции несъемной опалубки для оснований построек, цоколей, стен и подвалов. Еще он создает водонепроницаемый барьер для поверхностных вод.

Для обустройства шпунтовой стенки не нужно проводить земляные работы. Все составляющие предварительно вкапываются в почву и фиксируются там. После этого почву достают на поверхность.

Стенка не нуждается в ленточном фундаменте и может размещаться на любых грунтах без учета глубины промерзания. Она не оказывает большого воздействия на грунт и устанавливается глубже линии промерзания. Удерживание шпунтовых свай обеспечивается силой трения почвы, а не прочностью фундамента.

В отличие от традиционных систем, шпунтовая ограда выдерживает большие смещающие и изгибающие нагрузки, причем без внедрения армированных бетонных опор.

Когда и зачем оно необходимо

Укрепление котлована шпунтом применяется для следующих целей:

  1. Укрепление бортов углублений под основания постройки.
  2. Защита стенок котлована от осыпания.
  3. Локализация строительной площадки.
  4. Поддержание береговой линии.
  5. Обустройство гидротехнических сооружений.
  6. Укрепление фундаментов.
  7. Организация герметичных емкостей для промышленных отходов.
  8. Обустройство очистных конструкций.
  9. Укрепление железнодорожных путей.

В отдельных случаях шпунтовую стенку возводят на нулевом этапе работ с целью соблюдения требований СнИП, когда нужно работать ниже нулевого уровня почвы. При вертикальной разработке грунта подобное ограждение обеспечивает усиленную защиту стенок от осыпаний и оползней. Углубления с наклонными стенками чаще подвергаются осыпанию, поэтому они укрепляются в первую очередь.

Читать еще:  Крепление лестницы к крыльцу

Отличительной особенностью шпунта является возможность повторного применения, поэтому выбор таких систем предпочтительнее, чем организация водопоглощающей системы.

Виды шпунтовых ограждений их преимущества и недостатки

Для организации ограждений из шпунтов используют сваи из следующих материалов:

  1. Древесины.
  2. Железобетона.
  3. Металла.

Деревянные изделия сооружаются из досок толщиной от 4 см или из брусков, которые соединяются пазами. Такой тип востребован при глубине погружения до 3 м и является одноразовым, т.к. демонтаж конструкций из дерева невозможен без поломок.

Железобетонные модели требуют сложного монтажа и предназначаются для постоянной опалубки. Металлические шпунты отличаются многократной эксплуатацией (до 20 циклов). Для их изготовления используется профильный металлопрокат или трубы.

Стальной шпунт Ларсена

Считается наиболее популярным типом, который создается на основе металлических профилей высокого качества. Система обладает желообразным исполнением и закругленными концами. Такие шпунты еще называются «замками», поскольку после соединения они обеспечивают максимальную защиту почвы от оползней и прочих негативных воздействий на этапе строительства. С помощью профилей можно сформировать прочную стену, которая станет востребованной при возведении мостов, причалов, дамб и других гидротехнических сооружений, подвергающихся негативному воздействию.

Для изготовления шпунтов используют прочный металл с углеродистыми примесями. С целью защиты конструкций от коррозийных процессов, в состав исходного сырья добавляют медные частицы. Чтобы снизить расходы на материалы, можно применить пластиковые шпунты на основе поливинилхлорида. Они не уступают металлическим изделиям по прочностным свойствам.

Ключевым достоинством стального шпунта является удобный монтаж на стройплощадке и устойчивость к негативным факторам.

Трубошпунт

Шпунтовое ограждение котлована из труб устанавливается на первых этапах строительных работ. Его широко применяют в жилищной, гидротехнической или транспортной отрасли с целью защиты траншеи от осыпания стенок.

Такая система включает в себя плотную стену, основные элементы которой закрепляются пазами. К преимуществам трубошпунтов относят:

  1. Стойкость к негативным факторам, что позволяет использовать изделия в качестве несъемной опалубки.
  2. Возможность удобного дробления валунов и прочих инородных частиц внутри трубы.
  3. Возможность монтажа балок и швеллеров внутри трубы.
  4. Быстрый и простой демонтаж труб для последующего применения.

Единственным недостатком является высокая стоимость изделий.

Шпунт из полимеров

С целью снижения расходов на укрепление котлованов многие строители используют шпунты из полимерных материалов. В их качестве применяется композит или поливинилхлорид. Кроме небольшого веса и доступности, такие конструкции обладают уменьшенным коэффициентом трения, что упрощает их забивку и последующее изъятие.

Из-за небольшой прочности монтаж полимерных шпунтов выполняется со строгими ограничениями по допустимым нагрузкам. Но существует большое количество условий, в которых такие ограждения котлованов становятся незаменимыми.

Сваи из дерева

Деревянные конструкции использовались для укрепления котлованов раньше всех остальных типов. По внешнему виду система напоминает частокол, выполненный из бруса и бревен. Нередко строители используют толстые доски в сборной конструкции.

Установка деревянного ограждения выполняется посредством забивки досок в почву. Недостатком этой разновидности является невозможность демонтажа конструкций из земли без повреждения.

Сваи из железобетона

Железобетонные сваи закрепляются с помощью замков, которые герметизируют всю конструкцию. Их ключевыми составляющими являются трапециевидные шпунты и пазы. При выполнении монтажных работ сваи устанавливаются по принципу одна в другую. Действие выполняется забивным оборудованием с высокой производительностью. Шпунтовые ограждения из железобетона не подходят для изъятия и повторной эксплуатации, поскольку они применяются для наружной оболочки основания.

Как рассчитать ограждение

Чтобы исключить деформацию стенок ограждающей конструкции после разрытия грунта, необходимо провести несколько расчетов. Они основываются на следующих характеристиках:

  1. Тип ограждения.
  2. Глубина установки материала.
  3. Габариты шпунта.
  4. Силы взаимодействия.

С помощью математических расчетов шпунтового ограждения можно определить требуемый диаметр шпунта в месте забивки ниже основания и в подборке распорной системы. Строители используют проверенные формулы или онлайн-калькуляторы, позволяющие получить точный результат за несколько секунд.

Формула расчета выглядит следующим образом: М1 ≤ m/γ * M2, где:

  1. M1 указывает на устойчивость к опрокидыванию.
  2. M2 определяет удерживающий момент.
  3. m указывает на коэффициент условий работы.
  4. y является условным обозначением коэффициента надежности.

Устройство шпунтового ограждения котлована

Устройство шпунтованной ограды зависит от используемых материалов. Деревянные изделия могут использоваться только в тех случаях, если почва не содержит крупных камней, древесных отходов и другого мусора. Допустимая глубина забивки свай не может превышать 6 метров. Если не соблюдать это требование, ограждение станет малоэффективным или будет повреждено. Шпунты погружаются в почву вплотную на всю длину. На данном этапе следует исключить любые щели и пустоты. Если применяется двойная система, то между шпунтами выдерживается ширина до 1 м.

При монтаже конструкции на дно водоема глубина не должна составлять меньше 2 м. Чтобы минимизировать или предотвратить вероятность вымывания засыпки, следует предусмотреть наружный ряд шпунта с повышенной плотности. При глубине котлована в 3-5 м выемки между стенками закрывают смесью, которая на 15% состоит из глины.

Стальные шпунты подходят исключительно для прочных грунтов. Они забиваются на глубину от 7 м и подходят для многократного использования, при соблюдении правил эксплуатации. При шпунтировании молотом либо вибропогружателем следует учитывать плотность прилегания изделий по периметру ограждения. В большинстве случаев подобные системы устанавливают по такому принципу, что уровень поверхностных вод становится ниже на 50 см, а по отношению к водоносному горизонту — на 0,7 м.

Демонтаж изделий из стали производится быстро и просто. Для этого используют пояса-обвязки, размещенные по периметру траншеи, и распорки — по углам.

Способ крепления стального шпунта определяется технологией разработки грунта и глубиной котлована. Чтобы упростить процесс монтажа, лучше использовать цилиндровые сваи, а не прямоугольные. Они создаются из листовой стали и не оснащаются поперечными распорками.

Нормы в технологической карте и СНИП

Базовые требования СНИП к монтажу шпунтовых конструкций выглядят следующим образом:

  1. Оснащение подбирают с учетом длины составляющих свайной системы. Если она достигает 26 м, следует предусмотреть специальные отметки для шпунтов. Оснащение рассчитывается специальными компьютерными калькуляторами, которые используют теорию удара волн.
  2. Подмыв котлована для более легкой фиксации шпунтов разрешен только в тех случаях, если стройплощадка находится далеко от жилых построек. Минимальная дистанция между зданиями должна составлять 20 м. В таком случае глубину погружения увеличивают в 2 раза.
  3. Ограждение котлованов относится к тем типам работ, которые регламентируются государственными стандартами и требуют оформления документации.

Технология шпунтового ограждения

Для монтажа шпунтовых оград используют разные технологии и оборудование. В большинстве случаев бурение под трубы производится шнековым или шарочным методом, который предусматривает монтаж стенок глинистым раствором. Повышенная плотность посадки трубы обеспечивается глиной.

Используемая техника и оборудование

Для монтажа свай методом вдавливания необходимо использовать специализированную технику, которая создает постоянную статическую нагрузку. Это делается с помощью мощного строительного оборудования, сконструированного по принципу клинового захвата свай с последующим погружением в углубление.

Применение электронных систем на разных этапах шпунтирования позволяет вовремя внести корректировки в угол погружения и сформировать ровный ряд свай. Кроме того, электроника помогает создать ограждение котлованов с круглой или угольной конфигурацией.

Для решения большинства задач по организации шпунтовых оград подходит следующая техника:

  1. Гидравлическая установка СВУ TITAN DTZ. Обладает допустимым усилием в 320 тс.
  2. Система SUNWARD ZY J120. Выделяется отсутствием шума при работе и соблюдением экологических стандартов.
  3. СВУ-В-6. Представляет собой автономную установку, которая самостоятельно передвигается по стройплощадке и реализует все этапы шпунтирования.

Вдавливание

Технология отличается универсальностью и подходит для проведения работ возле зданий в густонаселенных районах или на рыхлой и заболоченной почве. При вдавливании свай не нужно постоянно следить за их состоянием. Недостатком метода является внедрение крупногабаритной спецтехники, которая доставляется на объект в демонтированном состоянии.

Вибропогружение

Вибропогружение относится к эффективным способам установки шпунтов и может использоваться с любыми типами таких конструкций, включая:

  1. Трубошпунты с любым сечением труб.
  2. Двутавровые балки.
  3. Шпунты Ларсена.

Если работы ведутся на почве с высоким уровнем грунтовых вод, то вибропогружение станет единственным вариантом, позволяющим установить шпунтовое ограждение. Однако использование технологии сопровождается большими затратами, т.к. техника для решения задач продается достаточно дорого.

Забивка

Производится посредством молота — специального навесного оборудования, который забивает сваи в лидерные скважины. Ударный метод не подходит для забивки конструкций в районах с уплотненной застройкой.

Стоимость ограждения шпунтом

Цена на ограждение котлована шпунтом зависит от нескольких факторов. В их числе:

  1. Количество свай и объем работ.
  2. Удаленность строительной площадки от населенного пункта.
  3. Особенности рельефа и работы.

В зависимости от индивидуальных требований и пожеланий заказчика исполнитель составит подробный расчет расходов, подготовит всю технику для предстоящих работ и займется обустройством шпунтовой системы.

Шпунтовое ограждение котлованов

Для многих строительных участков шпунтовое ограждение котлована – жизненно необходимое условие нормального проведения цикла нулевых работ.

  • Зачем необходимо шпунтовое ограждение котлованов
  • Особенности создания шпунтового ограждения
  • Используемая техника
  • Устройство шпунтового ограждения
  • Ограждение котлованов: преимущества шпунтового ограждения
  • Работы по устройству шпунтовых ограждений
  • Заказ шпунтового ограждения котлованов

Наша компания осуществляет забивку шпунта любого типа (в том числе шпунт Ларсена), обеспечивая тем самым, надежную защиту котлована от осыпания грунта и оползней. Наша мобильная и высоко проходимая техника способна работать даже в стесненных условиях плотной застройки, где без устройства шпунтовых ограждений вообще невозможно проведение работ.

Зачем необходимо шпунтовое ограждение котлованов

Необходимость в обустройстве шпунтового ограждения котлована диктуется несколькими факторами, ключевой из которых — требования техники безопасности при проведении строительных работ ниже нулевого уровня грунта.

Действующие строительные нормы определяют максимально возможную глубину котлованов и траншей, в которых можно работать без дополнительного укрепления стенок:

  • В условиях песчаной почвы, не обладающей жесткими структурными связями, глубина котлована без шпунтового ограждения не должна превышать 1 м;
  • Котлованы в супесях — до 1.25 м;
  • Котлованы в глинистой почве и суглинках — 1.5 м;
  • Котлованы в высокоплотных грунтах — 2 м.

Главное преимущество использования шпунтового ограждения при вертикальной разработке грунта — защита стенок котлована от оползней и осыпаний почвы, являющихся причиной вынужденной остановки строительных работ с целью очистки завалов.

Рис: Корытообразный шпунт Ларсена для ограждения котлованов

Также шпунтовые стенки рационально применять в качестве альтернативы водопонижающим работам, поскольку обустройство ограждения из стального шпунта, подлежащего повторному использованию, является более эффективным и экономически рентабельным методом.

Замкнутая шпунтовая стенка является полностью герметичной конструкцией — ограждение не пропускает воду в котлован, тем самым препятствуя его затоплению.

Читать еще:  Опалубка из покрышек

Особенности создания шпунтового ограждения

Шпунтовые работы относятся к одним из самых важных строительных процессов, поэтому выполнять их должны исключительно профессионалы. Укрепление котлована шпунтом требует строгой последовательности действий и привлечения специального оборудования и техники. Уплотнение грунта будет надежным лишь при условии соблюдения всех технологий — это необходимое условие для целостности и надежности постройки. При необходимости крепление траншеи шпунтом может быть выполнено на временной основе.

При выборе технологии и типа ограждения котлованов на строительной площадке учитываются:

  • габариты котлована
  • ксплуатационные условия
  • свойства грунта, на котором осуществляется строительство.

Для успешного последующего проведения строительных работ очень важно, чтобы созданием шпунтового ограждения котлована занимались специалисты, способные произвести точные расчеты. Аналогичные требования применяются и при выполнении работ по укреплению берега пластиковым шпунтом.

Полезная для Вас информация:

  1. Виды технологий погружения шпунта
  2. Технические характеристики шпунта Ларсена

Шпунтовое ограждения, в зависимости от особенностей работы в грунте и применения дополнительных фиксирующих элементов, классифицируются на следующие группы:

  • Независимые стенки, устойчивость которых в грунте достигается исключительно за счет сопротивления почвы. Независимые стенки не укрепляются дополнительными элементами, такой вариант ограждений применяется при обустройстве котлованов в высокоплотных грунтах;

Используемая техника

Погружение шпунта может осуществляться с применением нескольких технологий, для реализации которых используются разные виды спецтехники.

  • Ударная забивка;
  • Вибрационное погружение;
  • Статическое вдавливание.

Для статического погружения шпунта привлекаются мобильные вдавливающие установки, оборудованные гидравлическим узлом, который обжимает шпунтину и перемещается в низ по направляющим рамам, тем самым погружая ее в почву.

Рис: Статическое вдавливание шпунта

Для ударного и вибрационного погружения применяются копровые машины — установки на колесной либо гусеничной самоходной базе. При реализации технологии ударной забивки копры комплектуются навесными дизельными или гидравлическими молотами, при осуществлении вибрационного метода -вибропогружателями.

Молоты для забивки шпунта представляют собой конструкции трубчатого либо штангового типа, по направляющим элементам которых перемещается наносящий удары по шпунтине боек. Дизельные молоты приводятся в действие детонацией топливной смеси в камере сгорания, под воздействием энергии которой боек подлетает в верхнюю часть корпуса и в свободном падении опускается на погружаемую конструкцию.

Монтаж шпунта вибропогружателем осуществляется за счет прикладывания к нему высокочастотных колебаний, под воздействием которых почва под шпунтиной разуплотняется и конструкция опускается в грунт под своим весом и массой погружающего механизма.

Низкоамплитудные колебания вибропогружатель вырабатывает за счет разнонаправленного вращения неотцентрированных дебалансов, которые приводятся в движение электрическим двигателем, закрепленным на корпусе вибропогружателя.

Рис: Вибропогружение шпунта

Устройство шпунтового ограждения

Шпунтовое ограждение представляет собой стенку из забитых шпунтовых свай. Сваи для ограждения котлованов бывают:

    • деревянные;
    • металлические;
    • железобетонные;
    • кроме этого могут забиваться с промежутками (с дальнейшей забиркой) или сплошной стеной (впритык друг к другу);
    • ограждение котлована так же может быть заанкерованным или незаанкерованным, с распорками или без.

Наиболее востребованным является ограждение котлованов металлическим шпунтом. В отличие от железобетонных и деревянных конструкций, стальной шпунт после проведения цикла нулевых работ может извлекаться из грунта и применяться повторно либо продаваться на вторичном рынке, что значительно сокращает финансовые затраты на реализацию проекта.

Монтаж шпунтового ограждения выполняется в следующей последовательности:

  • Доставленный на объект шпунт разгружается стреловым краном и складируется по расходным складам по периметру котлована;
  • Производится разметка шпунтовой стенки;
  • Копровая установка перемещается на место монтажа, вспомогательный персонал фиксирует на шпунтине захватный механизм и копр подтягивает шпунт к точке погружения;

  • Осуществляется строповка шпунта крановой лебедкой копра, после чего конструкция устанавливается в забивочное положение;
  • Шпунт сопрягается с наголовником молота, затем проверяется вертикальность его положения и молот начинает наносить по шпунтине удары, под воздействием которых конструкция погружается в почву на проектную глубину.

Далее копр перемещает к месту монтажа следующую шпунтину, производится ее строповка и установка в забивочное положение. Пазовые замки шпунта соединяются с замками уже забитой конструкции, после чего осуществляется процесс погружения.

Аналогичным образом создается вся шпунтовая стенка пока ограждение не сомкнется вокруг котлована.

Устройство шпунтового ограждения сплошной стенкой позволяет не только избежать осыпаний и оползней , но и обеспечить защиту от грунтовых и паводковых вод.

В условиях, когда недопустима вибрация грунта, способная повредить имеющиеся неподалеку здания и сооружения, шпунтовые ограждения устанавливаются методом лидерного бурения скважин под шпунты.

Ограждение котлованов: преимущества

Рассмотрим, чем выгодно отличается шпунтовое ограждение котлованов:

  • ограждение котлованов – обязательное условие при строительстве по соседству с эксплуатируемыми зданиями и без применения шпунтовых свай здесь попросту не обойтись
  • способность выдерживать намного большие нагрузки, в сравнении с любыми другими конструкциями
  • надежная защита котлована от оползней (особенно актуально на участках со слабыми грунтами и плывунами)
  • возможность погружения шпунта различными методами
  • возможность многократного использования шпунта (кроме деревянного)

Рис: Шпунтовое ограждение свайного поля

Полезные материалы

Шпунтовые сваи

Шпунт Ларсена – это профиль из металла, сформированный в виде жёлоба, имеющего на боковых стенках закруглённые края, выполняющие функцию пазов.

Расчет шпунта и шпунтовых ограждений

Возведение шпунтового ограждения начинается с проектирования, на этом этапе производится оценка условий строительной площадки и возможность геотехнических рисков

Технологии погружения шпунта

Шпунт Ларсена используется в промышленном строительстве на протяжении более сотни лет.

Работы по устройству шпунтовых ограждений

Наша компания обеспечена мощной техникой для устройства шпунтовых ограждений. Мы можем осуществлять погружение свай, забивая их дизель-молотом, в том числе и с предварительным (лидерным) бурением скважин.

Мы применяем сваебойные установки на автомобильной базе с поворотной платформой. Это обеспечивает высокую производительность бригады и короткие сроки проведения работ при неизменно высоком качестве.

Участки с ограниченным местом для маневра – для нас не помеха, а к выполнению работ мы готовы приступить уже на следующий день после получения заявки. Обращайтесь – и безопасные условия работы в Вашем котловане будут обеспечены!

Технология шпунтового ограждения котлованов: как это устроено?

Разработка котлована под фундамент — важный этап нулевого цикла работ в многоэтажном строительстве. В промышленных масштабах рытье котлованов производят при помощи экскаватора. Согласно положениям СНиП № 3.02.01 «Земляные сооружения», все котлованы глубиной более 2 м должны укрепляться шпунтовыми ограждениями, препятствующими их обрушению и затоплению грунтовыми водами.

Шпунт Ларсена Z-профиль

В данной статье представлена технология ограждения котлованов шпунтом. Вы узнаете, какие виды шпунта используются и как выполняется их монтаж. Также будет рассмотрены особенности проектирования шпунтовых ограждений и приведены примеры расчетов.

Когда и зачем необходимо ограждение котлованов шпунтом?

Потребность укрепления котлованов шпунтовыми ограждениями обуславливается требованиями техники безопасности и нормативами СНиП, согласно положениям которых укреплению шпунтовыми стенками подлежат следующие виды котлованов:

  • все котлованы глубиной более 1 м. в песчаной почве;
  • котлованы глубиной от 1.25 м в супесях;
  • котлованы глубиной от 1.5 м в глинистом грунте и суглинке;
  • котлованы глубиной от 2 м. в грунтах высокой плотности.

Функциональное назначение шпунтового ограждения — защита стенок котлована от обрушения, которое может произойти при проведении на строительной площадке работ по забивке свай (на свайных фундаментах стоит свыше 80% многоэтажных зданий).

Технология шпунтового ограждения также может рассматриваться в качестве альтернативы водопонижающим работам. Используемый для монтажа ограждения шпунт имеет пазовые замки, посредством которых отдельные шпунтины соединяются в герметичную, не пропускающую воду стенку, что сводит к минимуму риск затопления котлована грунтовыми водами.

Виды шпунта для ограждения котлованов

В современной строительной практике для ограждения котлованов применяется два вида шпунтового металлопроката — шпунт Ларсена и трубопшунт. Деревянный и железобетонный шпунт практически не используется ввиду финансовой нецелесообразности.

Шпунт Ларсена представляет собой корытообразный профиль, длина которого может доходить до 35 метров, а ширина до 80 см. Существует несколько модификаций шпунта Ларсена, отличающихся в плане габаритных характеристик:

  • шпунт Л4;
  • шпунт Л5;
  • шпунт Л5-УМ;
  • шпунт Ларсена «Омега»;
  • шпунт Л5.

Чаще всего используется шпунт Л5, изготовленный из сталей марок СТ3КП либо 16 ХГ. Ширина профиля Л5 составляет 42 см, вес 1 п.м. — 100 кг, вес 1 м 2 — 217 кг. Нормативная прочность шпунтового ограждения из профиля Л5 составляет 800 кНм/м.

Шпунтовое ограждения из профиля Ларсена

Ограждения из шпунтовых труб применяются в условиях нестабильных, склонных к горизонтальным сдвигам грунтов, в которых стенки из корытообразного профиля не имеют требуемой устойчивости. За счет большего сечения труб, которое дает увеличенную площадь защемления шпунта грунтовыми массами, момент сопротивления и прочность стенки из труб значительно выше.

Диаметр шпунтовых труб варьируется в пределах 530-1420 мм. Трубы, используемые для ограждения котлованов, имеют унифицированную в соответствии с нормативами СНиП маркировку типа Т1420×12, в которой:

  • Т — трубчатый шпунт;
  • 1420 — диаметр (мм);
  • 2 — толщина стенки (мм).

Как и шпунт Ларсена, трубошпунт имеет пазовые замки, расположенные на боковых контурах труб, посредством которых конструкции соединяются в сплошную стенку. При монтаже ограждений дополнительно используются стальные поворотные элементы, посредством которых стенке придается требуемая пространственная конфигурация.

Широкое распространение в строительной практике стального шпунта обуславливается возможностью его повторного использования, которому не подлежат железобетонные и деревянные конструкции. Строительная организация получает возможность сделать временное шпунтовое ограждение и по завершению фундаментных работ демонтировать шпунт и реализовать его на вторичном рынке, возместив тем самым часть финансовых затрат. Согласно нормам СНиП, оборачиваемость шпунтовых труб и шпунта Ларсена может доходить до 20 циклов.

Расчет шпунтового ограждения

Расчет шпунтовых ограждений выполняется профильными специалистами в соответствии с требованиями СНиП № 2.09.03 «Проектирование подпорных стен». Целью расчетов ограждения является:

  • определения требуемого типоразмера шпунта;
  • определение глубины погружения шпунта исходя из соответствия расчетной устойчивости и сопротивлению стенки нормативным данным;
  • проектирование дополнительных мер по укреплению шпунтовой стенки.

Расчет сопротивление шпунтовой стенки к опрокидыванию выполняется по формуле: , в которой:

  • Оu — нормативное сопротивление;
  • Oz — сила защемления шпунта в грунте;
  • К — коэфф. условий работы шпунта (зависит от типа грунта);
  • Cn — коэфф. запаса надежности (1.2).

Расчет прочности шпунтового ограждения ведется по формуле: , где:

  • Lk — величина нагрузки на м2 ограждения;
  • Pck — расчетное сопротивление стенки;
  • Du — момент сопротивления стенки;
  • К — коэфф. работы шпунта в грунте.

Расчет глубины погружения шпунта осуществляется по формуле: T = t0 + ∆t, в которой ∆t = :

  • Fn — эпюра распределения нагрузок по шпунтовой стенке;
  • qtO — момент максимальной нагрузки на ограждение, исходящей от давления почвы;
  • d — коэфф. пассивного давления почвы на стенку (l — активное воздействие).

На погружение шпунта в каждом конкретном случае составляется технологическая карта, в которой указываются сведения и инструкции по реализации работ для персонала, выполняющего шпунтовое ограждение.

Технологическая карта создается на основе ТТК (типовой карты) №4-104-1 «Устройство металлических шпунтовых стенок» (обновленная версия ТТК выпущена в 21.05.2015 г). Технологическая карта на временное шпунтовое ограждение должна утверждаться главным инженером строительной компании подрядчика и лицом, ответственным за технику безопасности.

Вибропогружение трубчатого шпунта (видео)

Технология монтажа шпунтовых стенок

Устройство шпунтового ограждения выполняется с привлечением строительной спецтехники — копровых установок. Копр представляет собой самоходную машину на гусеничной либо колесной базе, которая укомплектована необходимым для погружения шпунта оборудованием.

Функциональная оснастка копра включает:

  • копровую мачту — стальная направляющая балка опалубки, на которой фиксируется погружающее оборудование и шпунтовая конструкция;
  • погружающий механизм — ударный молот либо вибпропогружатель;
  • лебедочные блоки — для понятия и установки шпунта в исходное положение.

Существует три метода монтажа шпунта: ударная забивка, вибропогружение и статическое вдавливание. В строительной практике наиболее распространен метод забивки — это наиболее эффективная и недорогая технология, однако действующие СНиП запрещают забивать шпунт в условиях плотной застройки, поскольку динамические нагрузки, вырабатываемые молотом в процессе забивки, могут стать причиной деформации и разрушений фундаментов близстоящих зданий.

Вибропогружение — метод, при реализации которого шпунт углубляется в землю под воздействием высокочастотных низкоамплитудных колебаний. Вибропогружатель вырабатывает колебания, которые передаются на зафиксированный в нем шпунт, далее вибрация переходит на контактирующие со шпунтиной пласты почвы, которые под воздействием колебаний разуплотняются, что приводит к углублению шпунта под своим весом и массой давящего на него вибопрогружателя.

Читайте также: вибропогружение свай: способы и технологические особенности.

Вибропогружение шпунта Ларсена

Устройство шпунтового ограждения котлована выполняется в соответствии с положениями СНиП 3-Б.6-62. Технология выполняется в следующей последовательности:

  1. На объект перебазируется копровая техника, доставляется и распределяется по расходным складам шпунт.
  2. Выполняется разметка шпунтового ограждения в соответствии с проектными данными.
  3. Размещенная на расходном складе шпунтина зацепляется лебедкой копра и подтягивается к точке погружения, производится строповка шпунта, его поднятие и установка в положение для забивки.
  4. Шпунт стыкуется с наголовником погружающего механизма, проверяется пространственное положение конструкции.
  5. В работу включается погружающий агрегат — молот либо вибопрогружатель, под воздействием которого шпунт углубляется в землю до проектной отметки.
  6. По завершению монтажа процесс повторяется. Замок следующей шпунтины стыкуется с пазами погруженной конструкции.

Погружение шпунта выполняется до тех пор, пока вокруг котлована не будет выполнено устройство замкнутого ограждения.

Ограждение котлована из труб

1500 тонн шпунта Ларсена
в наличии на складе

2300 тонн ежемесячно отгружается
на объекты по всей России

3400 поставок было произведено
с момента основания компании

В КАКИХ СЛУЧАЯХ НЕОБХОДИМ ТРУБОШПУНТ?

Трубошпунт предназначен для обеспечения безопасности в процессе обустройства шпунтовых ограждений. Конструкция представляет собой цельные стальные трубы с приваренными к ним замками и является более крепкой и надежной, чем шпунты из металлического профиля.

Шпунтовая труба устанавливается в котлованах для укрепления откосов в тех случаях, когда того требует техника безопасности и нормы СНиП.

Важно!

В соответствии с нормами СНиП трубчатый шпунт закладывается в любых грунтовых условиях для обустройства котлованов, отвечающих следующим параметрам:

Песчаные котлованы, глубина погружения в который превышает один метр.

Котлованы в супесях, глубиной свыше 1,25 метра.

Котлованы в глинистом грунте, чья глубина больше или равна полутора метрам.

Котлованы, вырытые в высокоплотных грунтах, глубиной от 2 метров.

Для защиты вырытого котлована от обрушения грунта используются металлические сваи, которые обеспечивают прочность стенки при обустройстве строительных объектов.

Еще эта технология, помимо крепления стенок, может применяться как альтернатива водопонижающим мероприятиям. Конструкция соединяется пазовыми замками, благодаря чему получается герметичная стенка котлована, сдерживающая влагу и предотвращающая риск обрушения стенок и затопления котлована.

ОТЛИЧИЯ ТРУБОШПУНТА ОТ ЛЮБОЙ СТАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ

Трубошпунт состоит из труб, способных выдерживать горизонтальные нагрузки, которые оказывает грунт, и вертикальные, которые возникают под действием фундамента. Возведение шпунтовых ограждений имеет ряд отличий от аналогов, которые дают ему преимущества перед ними:

У других стен момент сопротивления гораздо меньше.

Этот стальной шпунт способен выдержать большую нагрузку.

Свая значительно шире, чем у деревянных конструкций, поэтому погружение значительно упрощается.

За счет специальных замковых соединений металлические трубы при разработке грунта можно соединять с другими.

Такие стальные элементы можно делать любых размеров.

В процессе размещения поверхность трубы позволяет давать стенке скважины любой угол поворота.

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ТЕХНИКА И ОБОРУДОВАНИЕ

Шпунтирование котлована для укрепления стенок трубами и усиления прочности фундамента предполагает использование вибропогружателей. Копровые установки являются одними из главных инструментов, которые используются здесь.

Копр – это специальная самоходная установка, передвигающаяся на гусеницах или на колесах, оснащенная определенным оборудованием:

Помимо копра для забивки и погружения шпунтов используется техника:

Для размещения копры на специальной платформе.

Для забивки используется специальное устройство, то есть вибромолот, но сейчас чаще всего прибегают к использованию вибропогружателя.

Для забивки шпунта используются вибропогружатели:

Вибропогружатель MULLER MS24HFV, вибропогружатель ICE 1423C, HITACHI.

ТЕХНОЛОГИЯ МОНТАЖА ШПУНТА ИЗ ТРУБ

Ограждение из труб создается по простой технологии – металлические шпунты определенной длины и диаметра соединяются между собой при помощи устойчивых замков, которые к ним приварены. В результате получается прочная, герметичная стенка для котлована, а затем шпунты погружаются в фундамент специальными машинами.

Устройство шпунтового ограждения должно соответствовать требованиям СНиП и создается согласно следующей последовательности:

На объект поставляется специальная техника и копра.

Делается разметка (в соответствии с проектированием ограждения).

На место погружения шпунт доставляется с помощью копровой лебедки.

Трубы стропуют, после чего устанавливают в положение, необходимое для правильной забивки.

Наконечник механизма погружения стыкуется с трубошпунтом, после чего конструкции проверяют на соответствие с планом.

Монтаж трубошпунта. Включается забивающая машина, трубошпунт углубляется в грунт до нужной отметки.

Затем ставится следующая шпунтина и так далее.

МЕТОДЫ ПОГРУЖЕНИЯ ШПУНТОВЫХ ТРУБ

Завинчивание шпунтовых труб

Суть этого способа в предварительном бурении ведущей скважины, которая делается диаметром меньше, чем диаметр завинчиваемой трубы, на которую заранее наваривают спираль. Например, для труб диаметром в 300 мм делают отверстия диаметром 275 мм. Дыры бурятся шнеком, закрепленным на буровом вращателе, затем шнек снимают, на его место ставят трубу с резьбой и ввинчивают ее в отверстие.

Забуривание шпунтовых стенок позволяет сделать конструкцию максимально прочной и надежной.

Этот способ устройства фундамента имеет ряд преимуществ, которые позволяют ему быть актуальным по сей день:

Это полностью бесшумный метод погружения свай.

Грунт плотно удерживает шпунт.

После момента ввинчивания шпунта, извлекать его можно не позже, чем через полгода.

К недостаткам данного метода можно отнести следующие:

Наваривание трубы на резьбе является самым сложным процессом в этом деле. Для этого потребуется немало рабочих и немалое количество времени.

Стоимость возведения подобного трубошпунта увеличивается на 50%, так как привлекается немало рабочей силы.

Для подготовки некоторых видов труб нужны специальные станки.

Вибропогружение

Вибропогружение – это погружение труб в грунт с помощью специального вибрационного устройства. Особенно эффективен этот метод на насыщенных водой участках с большим процентом содержания песка и на болотистой местности. Чаще всего способ применяется при строительстве гидросооружений, укреплении котлованов.

Вибропогружатели могут быть крановыми и экскаваторными.

Погружение производится достаточно бесшумно.

Предназначен даже для прочных грунтов.

Универсальность – можно выполнять работы в любое время года, при любой погоде в разные типы грунта.

Не подходит для твердых пород, скал.

Нередко требует привлечения к работам дополнительной техники.

Невысокая производительность труда.

Редко используется в городских условиях, так как вибрационные нагрузки сильно воздействуют на окружающую почву.

Забивка трубошпунта

Шпунт устанавливается методом ударной технологии. Погружение труб на дно котлована происходит за счет вертикальных динамических нагрузок, которые выполняются забивкой с помощью молота копровой установки.

Никак не нужно обрабатывать и подготавливать трубы перед забивкой.

Удары уплотняют грунт, улучшается несущая способность свай.

Метод используется для любого грунта.

Можно регулировать силу удара.

Работа выполняется достаточно быстро.

Диаметры труб зависят от размеров котлована.

Очень высокий уровень шума.

Удары могут повреждать и изменять форму труб, такая технология обустройства более уместна для железобетонных свай.

ОБОРАЧИВАЕМОСТЬ ТРУБ ВРЕМЕННОГО ОГРАЖДЕНИЯ

Трубы для шпунтового ограждения имеют свой показатель оборачиваемости – это допустимое количество циклов вторичного использования. Оборачиваемость трубошпунта может варьироваться, но в среднем она составляет 10 раз.

ТРЕБОВАНИЯ СНИПА ПО ШПУНТОВОМУ ОГРАЖДЕНИЮ ИЗ ТРУБ

Установка трубошпунта регулируется Строительными нормами и Правилами. Основные положения заключены в СНиП 3-Б.6-62 и описывают предварительные действия перед погружением, регламентируют укрупнительную сборку, транспортировку и погружение труб.

РАСЧЕТ ШПУНТОВОГО ОГРАЖДЕНИЯ

Расчет производится в целях обеспечения безопасности конструкции и ее дальнейшей работоспособности на протяжении предписываемого срока пригодности. При расчете учитываются начальные напряжения грунта и предельные напряжения. Высчитывается коэффициент бокового давления. В последнее время для выполнения расчетов все чаще задействуют специальные компьютерные программы.

Важные параметры, которые следует учитывать:

Горизонтальные перемещения конструкции.

Расчет прочности конструкции.

Изгибающий момент усилий ограждения.

Усилия в анкерах.

Усилия в распорных системах.

Параметры «Пионерного» котлована.

Учет распределенных нагрузок.

Уровень воды со всех сторон.

Расчет при условии поэтапной разработки котлованов.

Эффективные характеристики сечения.

Важно!

Чем больше расчетных данных используется при закладке шпунта, тем более надежной и безопасной будет конструкция. Поэтому мы рекомендуем обращаться в нашу компанию за оказанием этой услуги.

НАШИ УСЛУГИ ПО УСТРОЙСТВУ ШПУНТА ИЗ ТРУБ

Мы предоставляем услуги по установке и устройству шпунта ларсена, а именно:

Погружение и извлечение шпунтовых конструкций.

Проектирование ограждений котлованов, выполнение всех необходимых расчетов.

Создание обвязочного пояса.

Устройство распорных систем.

Устройство трубошпунтового ограждения под ключ.

Продажа нового трубошпунта с возможностью обратного выкупа.

Преимущества нашей компании:

Имеем большой опыт выполнения расчетов шпунтовых работ.

Продаем только проверенные трубы, которые отвечают стандартам качества.

Наши сотрудники постоянно повышают уровень квалификации, обучаются и приобретают практический опыт.

Мы рассчитываем на долгосрочное сотрудничество с каждым клиентом.

Помогаем вам экономить без потери качества, можем подобрать вариант, который будет стоить дешевле, но надежнее.

На начальном этапе мы сделаем профессиональный расчет и оптимизируем ваши расходы, что позволит сократить расходы на трубошпунт на 80 процентов. Подберем максимально близкий к проектным нагрузкам тип шпунта.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector