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

Устройство шпунтового ограждения котлована из труб

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.

Технология шпунтового ограждения котлована

Шпунтовые ограждения используются для того, чтобы оградить котлованы. Они представляют собой стальные либо деревянные забитые в грунт сваи.

Эти ограды используются лишь в тех случаях, когда нет возможности проводить работы в котлованах, расположенных в откосах. Шпунтовые ограждения надёжно защищают грунт, не позволяя ему обрушиться во время сооружения даже самых серьёзных конструкций.

Виды ограждений данного типа

Обычно их разделяют на несколько видов:

  • Шпунт Ларсена можно по праву считать самым применяемым на практике. Этот шпунт выполнен в виде профиля из высококачественного металла. Он имеет желобообразную форму, а концы его закруглены. Их ещё называют «замками» из-за того, что соединяясь, они надёжно защищают грунт в котловане от оползней и похожих явлений во время проведения строительства.
    Эти профили образуют своеобразную стену, которая послужит надёжной защитой во время постройки мостов, дамб, причалов и других видов работ, нуждающихся в ограждении.
  • Обыкновенные железные шпунты. Так как шпунт Ларсена подразумевает собой сложную конструкцию и является несколько затратным, для ограждения котлованов используются более дешёвые аналоги.
    Железные шпунты универсальны по своей натуре. После окончания стройки они извлекаются из земли и могут быть использованы при проведении другой работы. В этом и заключается дешевизна этого метода: такие шпунты не являются одноразовыми, в отличие от первого вида.
  • Бетонные шпунты обходятся несколько дороже железных. Их не извлекают по окончании работы, и они становятся единым целым с фундаментом будущей постройки. Такой вид практически постоянно используется во время стройки многоэтажных домов.
  • Деревянные шпунты хоть и экономичные, но не раз подтверждали свою бесполезность: повторное использование их невозможно.

  • ударный способ (применяется вне зависимости от типа грунтов, самый универсальный, выполняется за счёт забивания свай в грунт молотами);
  • вибрационный способ (сваи погружаются в грунт с помощью вибропогружателя). Этот способ является незаменимым при работе с сухим, песчаным грунтом;
  • вдавливание свай в землю (используется при погружении свай в почву преимущественно глинистого и жидкого типа);
  • способ комбинированного вибровдавливания (осуществляется за счёт смеси вибрационного способа с добавлением веса от машины, которая будет выполнять работу). Подходит для мягких и пластичных видов почвы.

Погружение шпунта в грунт

Устройство шпунтового ограждения

Устройство такого ограждения будет зависеть от материала, из которого оно сооружено.

Деревянное шпунтовое ограждение используется только при уверенности, что в грунте нет камней, остатков деревьев и прочего подобного. Глубина, на которую будет забиваться ограждение, не может быть больше 6 метров. В противном случае оно может быть малоэффективным. Шпунты погружают в грунт вплотную друг к другу на всю длину. Очень важно исключить наличие даже мелких щелей. При использовании двойного ограждения ширина между шпунтами не должна превышать 1 метра.

Если шпунт погружают на дно реки, то глубина не должна быть менее чем 2 метра. Для того чтобы свести к минимуму или совсем исключить случаи вымывания засыпки, нужно позаботиться о наружном ряде шпунта, который должен быть обязательно плотным. Если глубина колышется в пределах 3-5 метров, то выемки между стенками шпунтового ограждения заполняются смесью с содержанием глины минимум в 15%.

Стальные шпунты используются для ограждения только в прочном грунте. Забивать их желательно на глубину не менее 7 метров. Стальной шпунт годится для повторного использования, если его использовать строго по назначению и извлечь сразу же по окончанию строительных работ. Забивая шпунты, нужно не забывать о плотности прилегания по всему периметру ограды. Обычно подобные ограждения размещают таким образом, чтобы уровень грунтовых вод был ниже на половину метра, а по отношению к горизонту воды – на 0,7 метров.

Процесс крепления происходит строго в зависимости от метода разработки грунта, а устанавливаются крепления в зависимости от глубины котлована. Для того чтобы облегчить процесс крепления, целесообразно использовать ограждения в форме цилиндра, а не прямоугольника. Они изготавливаются из стали и не имеют поперечных распорок.

Читать еще:  Строительный скотч для пароизоляции

С помощью математических расчётов можно легко определить, сколько поясов нужно использовать, спроектировать их конструкцию. Также необходимо определить места установки в зависимости от высоты котлована.

При установке шпунтовых ограждений нельзя забывать и о том, что они должны быть устойчивыми и прочными не только во время удаления земли и жидкости из котлована, но и во время обратной засыпки земли. Важна также устойчивость во время снятия крепления.

Для ограждения котлованов используют также сборные и разборные перемычки из дерева, металла или деревянно-металлические, которые располагаются по периметру крепления и указывают направление, в котором стоит погружать сваи. Такие перемычки являются одноразовыми, а потому их дно содержит деревянные или металлические отверстия для свай диаметром большим, чем диаметр свай, на 5 сантиметров. Щиты опираются на консоли дна, которое прикрепляется к перемычке так, чтобы вследствие не возникло трудностей с отсоединением перемычки, а после её можно было оставить на месте в конце всех работ. Рекомендуется полностью изолировать нижнюю часть перемычки, чтобы слой бетона и щиты имели меньшее сцепление между собой.

Фото шпунтового ограждения из труб

Как самостоятельно сделать на дачном участке забор из профнастила с кирпичными столбами подробно рассмотрено здесь.

О том, как построить забор из бессера своими руками, вы найдете информацию в этой статье.

Для какой цели нужны и какие бывают бетонные колпаки на столбы забора — читайте тут.

Что нам говорит СНиП

Основные требования СНиПа к шпунтовым ограждениям следующие:

  1. Оснащение выбирается в соответствии с длиной свайных составляющих. Если они достигают длины в 26 метров, то необходимо обеспечить фундамент специальными отметками для шпунтов. Оснащение, используемое для забивания шпунтов, можно выбрать с помощью компьютерных программ, которые выдают результат в зависимости от теории удара волн.
  2. Такие меры, как подмыв или лидерные скважины, не рекомендуется использовать самовольно. Они помогают облегчить погружение свай и шпунта, но их следует согласовать с организацией проектов, если скорость вибропогружения составляет менее чем 5 сантиметров в минуту или если происходит отказ элементов, менее чем 0,2 сантиметра.
  3. Подмыв, используемый для удобного погружения шпунтов, возможен только на участках, которые располагаются вдалеке от зданий. Минимальное расстояние – 20 метров. Глубина погружения должна быть как минимум удвоенная. После того, как сваи будут погружены, подмыв нужно устранить, а шпунт погружают с помощью молотка или вибропогружателя до нужной глубины.
  4. Если расстояние составляет менее 5 метров, то погружение сваи, достоинством 40 на 40 сантиметров, категорически запрещено. Шпунты с сечением в 1 метр и пустые круглые сваи с диаметром менее 0,7 м не допускаются до стальных трубопроводов с давлением не больше 2 МПа. Если давление выше, то сваи и шпунты стоит погружать на меньшие расстояния только при проведении обследования.
    Важным этапом является и оценка опасности динамического воздействия на здания от применения вибропогружателя, необходимого для установки свай. Оценка происходит в зависимости от искажения почвы, качества технологических инструментов и приемлемости колебаний по санитарным требованиям.
  5. Обследованию подлежат такие виды свай: длиной до 8 м, недогруженные больше, чем на 10% запланированного погружения. Выясняются причины, по которым происходит процесс затруднения спуска, и выносится вердикт об использовании иных шпунтов или использования дополнительных.
  6. Работы, касающиеся устройства свайных оснований и свайных оград обязаны быть строго проконтролированы в соответствии с необходимыми нормами.

Технология монтажа ограждения

Монтаж в скважины труб может совершаться разными способами, но в любом из них первым этапом будет бурение литерных скважин.

Самый распространённый способ бурения – шнековый и шарочный. В этих видах стенки скважин закрепляются с помощью глинистого раствора под определённым уровнем давления. Большая плотность посадки трубы будет обеспечена благодаря глине. Цена за такой вид работы будет зависеть от глубины, на которую будут опускаться трубы, качества грунта и трудоёмкости. Качество монтажа напрямую зависит от способа погружения шпунтов.

Существуют следующие способы погружения шпунтов:

  • Шпунт забивают с помощью коперов. Например, маятникового копера. Но он не используется в городе из-за плотного расположения зданий.
  • Шпунт погружают в заранее пробуренные скважины.
  • Шпунтина завинчивается и вдавливается. В данном случае она представляет собой стальную трубу.
  • Шпунтина опускается в заранее пробуренную скважину, которую одновременно заполняют цементом.

На видео — процесс вибропогружения шпунта в грунт:

Пример расчета шпунтового ограждения

Расчёты проводятся на всех стадиях работы, чтобы достоверно убедиться в надёжности сырья и конструкции в целом.

Прочность ограды на предмет опрокидывания находят следующим образом: расчётный момент опрокидывания сил должен быть меньше, чем отношение коэффициента данных работы, делённое на коэффициент надёжности по назначению и умноженное на расчётное мгновение удерживающих сил.

Для того чтобы проверить шпунт на твёрдость, нужно проверить стену, брёвна и обвязки.

Насколько прочна шпунтовая стенка, можно узнать таким образом: отношение момента в сечении шпунтовой стенки от расчётных нагрузок к моменту сопротивления должно быть меньше или равно расчётному сопротивлению материала обвязки, умноженному на коэффициент условий работы.

После нужно проверить прочность обвязки: отношение сжимающего усилия в обвязке к площади сечения обвязки, плюс отношение мгновения в разрезе к моменту сопротивления обвязки, должно быть меньше или равно расчётному сопротивлению материала обвязки, умноженному на коэффициент условий работы.

Далее необходимо проверить шпунт цилиндрического ограждения на разрыв замков: расчётное горизонтальное радиальное усилие в контуре ограждения обязано быть менее или равным отношению коэффициента условий работы, умноженного на расчётное сопротивление разрыву к коэффициенту надёжности.

Совершенно другая ситуация расчётов в случае погружения шпунта в песок. Нельзя забывать, что шпунтовая стенка будет воспринимать всё воздействие воды снаружи. Для проверки на прочность шпунтовую стену обсчитывают, чтобы найти изгибающие моменты и поперечные силы в балках или опорах. Если необходимо найти изгибающие моменты в опорах, то используется метод сил.

Если шпунт погружается в глину, то считается, что давление на его стенку вызвано лишь давлением воды, которая проникает на определённую глубину, которую также можно рассчитать: нужно 0,7 умножить на глубину погружения шпунта.

Глубина забивки определяется точно таким же образом, как и устойчивость стенки. Уравнение будет решаться до тех пор, пока не будет подобрана подходящая глубина погрузки.

Насколько прочна стенка ограждения, и сможет ли она выдержать давление, проверяется способом рассмотрения стенки как балки с двумя опорами или большим их количеством. Можно рассчитать давление воды и земли, если умножить их нормативные давления на коэффициенты надёжности при действующей нагрузке. Они являются неизменными величинами: 1,2 – если давление грунта активное, 0,8 – если пассивное.

Какой бы ни был результат расчётов, но глубина забивки для глинистого и песочного грунта должна приниматься не менее 2 метров, а в ограждении со слоем бетона – не менее 1 метра. Устойчивость должна проверяться предварительно, во время откачивания воды из котлована.

Шпунтовые ограждения котлованов

Цена шпунтового ограждения котлована составляет от 550 руб. за 1 п.м. С учётом оборачиваемости шпунта. Готовы работать по ФЕР.

Итоговая смета может быть оптимизирована при выполнении компанией полного цикла работ по устройству фундамента.

РаботыУстройство шпунтаРазработка котлованаЗабивка свайВибро-погружение свайВдавливание свай
Ед. изм.п.м.куб.мп.м.п.м.п.м.
Цена, руб.от 550от 450от 500от 650от 750

Виды шпунтовых ограждений

Трубошпунт

Применение трубошпунта оправдано по экономическим соображениям при отсутствии необходимости в водопонижении, т.к. данный профиль не обеспечивает герметичности. Металлический трубчатый шпунт диаметром 300-500 мм представляют собой доступный по стоимости материал с высокой оборачиваемостью. Он неприхотлив в хранении, транспортировке и в применяемых методах погружения.

За счёт отсутствия сцепки шпунтовые трубы обеспечивают достаточную прочность стенки ограждения при дополнительных условиях (неглубокая выемка, слабая нагрузка, либо монтаж укрепляющих поясов, распорок, грунтовых анкеров, распорных систем), необходимость применения которых определяется по результатам расчётов. Ограждение стен котлована из труб отличается относительной простотой и экономичностью. Шпунтовые элементы, как правило, при неглубоких выемках в прочных грунтах погружаются со значительными промежутками. При этом просыпка грунта незначительна, а скорость работ высока при обеспечении достаточной прочности ограждения.

Зачастую шпунтовое ограждение котлована и забирка из досок применяются одновременно (на основании технико-экономического сравнения различных вариантов исполнения ограждения), чем обеспечивается снижение издержек. Погружённый шпунт обеспечивает прочность стены котлована, а щиты из досок защищает от просыпания сыпучей или даже глинистой породы.

Шпунтовый профиль Ларсена

Стремление обеспечить приемлемую прочность котлованов в сложных геологических условиях строительства привело к созданию шпунта с замками, впервые предложенного немецким инженером Ларсеном в начале прошлого века.

Основное преимущество шпунтового ограждения Ларсена в дополнительной прочности за счёт замковой сцепки элементов. Благодаря чему становиться возможным разработка котлованов большой глубины с высокой нагрузкой от осадочных пород, а также в условиях плотной застройки с высокой нагрузкой от соседних сооружений. Ограждение из этого шпунта по простоте работ не отличается от других шпунтовых элементов, но значительно выше по нагрузочной способности.

Дополнительное преимущество этого шпунта — герметичность, благодаря которой становиться возможно проводить водопонижение одновременно с устройством ограждения.

Шпунт Ларсена представляет собой металлический U-образный профиль особой конфигурации сечения с крепкими замковыми пазами, симметричными в разрезе. Каждый последующий шпунт при погружении в грунт поворачивают на 180 градусов относительно вертикальной оси, приводят в сцепление с предыдущим и заглубляют. Таким образом формируется крепкая неразрывная шпунтовая стена.

Наиболее распространённые в массовом строительстве виды элементов шпунт Ларсена Л5 и Л4 изготавливают в ширину до 466 мм и в длину до 24 м, размеры и конструкция которых определены в ТУ 14-2-879-89. Шпунт Л5 и Л4 можно погружать повторно, на основании чего имеют хорошую характеристику оборачиваемости.

Технология погружения шпунта ограждения

Применяется 5 основных технологий погружения шпунта ограждения котлована:

  • вибропогружатель для шпунта — наиболее распространённая технология, за счёт высокой скорости монтажа, а значит и производительности. Установка для вибропогружения представляет собой базовую машину (экскаватор, кран или трактор) с подвесным оснащением (собственно вибропогружатель, состоящий из гидро-двигателей с эксцентриками, смонтированными на станине, и гидравлической станции),
  • статическое вдавливание шпунта — самый бесшумный и щадящий к прочностным свойствам грунта и к фундаментам расположенных поблизости построек, погружение шпунта выполняется сваевдавливающей установкой,
  • забивка и предварительное лидерное бурение под шпунт, или без бурения — самый доступный способ при использовании сваебойной установки с дизель-молотом,
  • и чуть более дорогой, но более контролируемый в процессе — забивка шпунта гидравлическим молотом,
  • завинчивание и вдавливание трубчатого шпунта свайной буровой установкой.

Погружение шпунта ограждения в грунт происходит до рытья котлована на выровненной строительной площадке по периметру будущей выемки. В твёрдых грунтах предварительно выполняется бурение под шпунт, чем достигается гарантированное достижение проектной глубины, снижение динамического воздействия через грунт на основания соседних зданий, применение менее мощного (а значит и менее дорогого в эксплуатации) оборудования и ускорения операции погружения.

Читать еще:  Лестница из арматуры своими руками

Погружение шпунта ударным методом без бурения лидеров — это самый простой и недорогой способ устройства ограждений из шпунта. Используется чаще всего, когда нет особых требований к уровню шума и динамическим воздействиям на основания близ расположенных зданий через грунт. Выполняется копровыми установками.

При повышенном давлении от осадочных пород и, тем более, при нагрузке от грунта под близко расположенными зданиями обычное шпунтовое ограждение может оказаться недостаточным для должного укрепления стены выемки. В этих случаях проводятся дополнительные меры крепления стен котлована. В распоряжении проектировщиков и строителей имеется широкий арсенал методов и технических решений:

  • монтаж продольного пояса из металлического профиля (швеллера, двутавра),
  • применение укрепляющих распорок из металлопроката, упирающихся одним концом в дно котлована, а другим в стену,
  • применение распорных систем из металлического профиля — конструкции их могут быть разнообразны по сложности и исполнению,
  • устройство грунтовых анкеров — заглубляемых в толщу грунта железобетонных якорей.

Расчет шпунтового ограждения котлована

Расчет шпунтового ограждения выполняется в соответствии с нормативными документами в строительстве, СНиПами, СП и ГОСТами на основании проектных параметров глубины и конфигурации котлована, данных геологических и гидротехнических изысканий на территории строительной площадки. В расчёт берутся типы и виды грунтов, их прочность, угол естественного откоса, влажность, уровень грунтовых вод, особенности технологий погружения шпунта. Шпунтовое ограждение котлована обязательно в любых грунтовых условиях при глубине более 5 метров. А при песчаных и других типах слабых, осыпающихся грунтов — и при меньшей глубине выемок.

В случае обводнённых грунтов и при уровне водоносных слоёв выше глубины траншей и котлованов — особое внимание уделяется водопонижению. Этого добиваются различными методами, среди которых предпочтение отдаётся погружению шпунта Ларсена в подстилающий слой, обеспечивающему не только превосходную прочность ограждения, но и его герметичность.

Выходными данными расчётов, руководящими документами строительства становиться ПОС (проект организации работ), ППР (проект производства работ). В них учтены подготовительные работы, применяемые материалы и оборудование, способы и последовательность выполнения шпунтовых работ, погружения шпунта и при необходимости — его извлечение из грунта, техника безопасности.

Оборудование для погруженя шпунта

Ограждение котлована шпунтом выполняется с помощью современной спецтехники. Мы применяем следующее оборудование:

  • Гидравлические копровые установки Юнттан ПМ-25 (Junttan PM-25), с подвесным буровым оборудованием
  • Универсальные копровые и буровые установки Юнттан ПМ-26 (Junttan PM-26)
  • Самоходные роторные буровые установки Soilmec R625, способные бурить лидерные скважины и погружать трубошпунт ввинчиванием-вдавливанием
  • Копровые установки на базе крана РДК-250 с дизель-молотом, с подвесным буром
  • Копровые установки на базе экскаваторов ЭО-5111, ЭО-5111Б с дизель-молотом
  • Буровые установки на базе автомобилей Урал, Зил, Камаз
  • Высокочастотный электрический вибропогружатель В-402.

Укрепление шпунтовой стены

В тех случаях, когда требуется дополнительная прочность, шпунтовую стену укрепляют поясом из профильного проката, грунтовыми анкерами или распорной системой. Если выполняются анкеры или распорки, то пояс обязателен. Система распорок проще и дешевле в монтаже, но забирает внутреннее пространство котлована и снижает мобильность работ, что может влиять на сроки производства. Или требует большей площади котлована, что ведёт к дополнительным расходам на рытьё. В этом смысле грунтовые анкеры более удобны, хотя их устройство дороже.

Мы знаем, как делать крепкие шпунтовые стены котлованов и при этом вложиться в смету. Если вам необходимо устройство шпунтового ограждения котлована — БЕСТ-СТРОЙ (Москва) выполнит его надёжно и в срок, с соблюдением проекта и СНиПов.

Закажите расчёт стоимости шпунтового ограждения

Заполните данные и отправьте — в ответ вы получите расчёт стоимости шпунтового ограждения в первом приближении. Окончательная стоимость может зависеть от особенностей проекта.

Другие способы ограждения котлованов без металлического шпунта:

Ж/б ограждение стен котлована буросекущими сваями НПШ (CFA)

Ограждение котлованов шпунтом

Компания ООО Богатырь предлагает вам услуги по забивке шпунта для ограждения котлованов (шпунтирование котлованов). Устройство обычного шпунтового ограждения котлованов может оказаться более эффективным чем другие способы ограждения котлованов. Данное временное ограждение котлована распорными конструкциями является наиболее удобным и гибким в использовании и применении.

  • Виды шпунтового ограждения для котлованов
  • Способы погружения шпунта для ограждения котлована
  • Расчет шпунтового ограждения котлована
  • Технология монтажа шпунтов вокруг котлована
  • Цены на шпунтовое ограждение котлована
  • Преимущества, которые вы получите от сотрудничества с нами
  • Заказ забивки шпунта для ограждения котлованов

Шпунтовая стена — это гибкий вид крепления и поэтому целесообразнее использовать ее при полном отсутствии значительных нагрузок вблизи бровки 7-8 метрового котлована, и по грунтовым условиям при отсутствии песка и глинистого грунта и в том числе, насыщенных водой, не содержащих крупных включений.

Виды шпунтового ограждения для котлованов

Для ограждения котлованов существует несколько способов:

  • Ограждение котлованов — «стена в грунте»;
  • Ограждение строительных котлованов из буронабивных свай;
  • Ограждение котлована забивкой труб + деревянный каркас;
  • Шпунтовое ограждение небольших котлованов (различных размеров);
  • Шпунтовое ограждение котлованов и балочные ограждения.

Рис. 1: Шпунтирование котлованов методом забивки шпунта

Классификация шпунтовых стенок, используемых для огораживания котлованов, выполняется исходя из вида используемого шпунта.

Согласно применяемых материалов выделяют:

  • Ограждения из железобетонного шпунта

Для формирования железобетонных ограждений котлованов используются забивные либо буронабивные ЖБ сваи. Это наиболее дорогой метод огораживания, поскольку свайные столбы не подлежат выемке и повторному использованию. С целью рационализации финансовых расходов железобетонный шпунт используется в качестве составной части фундамента при проведении дальнейших строительных работ.


Рис. 1.1: Ограждение котлована стенкой из буронабивных свай

Для огораживания котлованов применяются шпунтовые ЖБ сваи длиной до 15 метров. При необходимости заглубления ограждения на большую глубину используются составные сваи, которые состоят из нескольких отдельных частей, соединяемых друг с другом в процессе погружения.

  • Ограждения из деревянного шпунта

Данный вид ограждения в современной строительной практике используется крайне редко из-за невозможности повторного использования — при извлечении деревянных столбов из грунта конструкция деформируется, и неприменимости в дальнейшем строительстве фундамента — под воздействием грунтовых вод дерево постепенно разрушается.


Рис. 1.2: Комбинированное ограждение котлована деревянным шпунтом и стальными трубами

Совет эксперта! Деревянные шпунтины оборудуются системой пазов и гребней, которая позволяет соединять их в монолитную стенку аналогичную ограждениям из шпунта Ларсена. Деревянный шпунт рационально применять в частном мелкомасштабном строительстве.

  • Ограждения из стального шпунта

Стальные шпунтины обладают широким разнообразием типоразмеров. Для ограждения котлованов при масштабном строительстве чаще всего используется:

1) Шпунт Ларсена — корытообразный металлопрокат, оборудованные пазовыми замками по торцевому контуру, которые позволяют создать монолитную влагонепроницаемую стену в грунте. Шпунт Ларсена, помимо огораживания котлованов, повсеместно применяется при укреплении береговых линий, тоннелей и оползневых участков;

Рис. 1.3: Шпунт Ларсена

2) Металлические трубы круглого сечения — обладают высокой устойчивостью в грунте за счет большого диаметра (от 219 до 530 мм), используются при необходимости ограждения котлованов на участках с несвязной, склонной к сдвигам почвой;

3) Плоский шпунт — применяется при обустройстве ограждений котлованов на участках, где глубинный слой грунта представлен горными породами. По устойчивости шпунтовой стенки в грунте не уступает шпунту Ларсена (прочность пазового соединения может составлять 5000 кН/м).

В зависимости от способа фиксации в грунте шпунтовые ограждения котлованов могут быть свободностоящими и заанкерованными.

Совет эксперта! Крепление анкерами применяется в случаях, когда свободностоящая шпунтовая стенка не имеет достаточной устойчивости в грунте. Для укрепления стенки используются анкерные сваи, погружающиеся в почву по периметру ограждения. Верхние части шпунта и оголовки свай соединяются с помощью стальных тросов.

Рис. 1.4: Схема анкеровки шпунтового ограждения котлована

Хорошо зарекомендовал себя так же еще и способ подмыва. Для полного обеспечения водонепроницаемости, оконечности шпунтовых балок плоскостями соединяются в замки которые служат, направляющими при забивании шпунта.

Перейдя по ссылке вы можете узнать о комплексном подходе к бурению под сваи

Способы погружения шпунта для ограждения котлована

В строительной практике используется два способа погружения шпунта — ударная забивка и вибропогружение.

Наиболее распространенным методом является ударная забивка. Данная технология обладает ключевым преимуществом — при ударном погружении шпунта не происходит разуплотнение грунта возле места забивки, которым сопровождается процесс вибропогружения.

Совет эксперта! В результате разуплотнения почвы происходит осыпание стенок котлована, которое может нарушить проектный уклон выемки (стенки котлованов разной глубины, согласно требованиям ГОСТ, должны располагаться под строго определенным углом наклона).

Ударный способ обладает рядом ограничений по применению — из-за деструктивных воздействий на фундаменты близстоящих зданий он не может реализовываться в густо застроенной черте города, вблизи архитектурных памятников и исторических зданий.

Вибрационный метод таких ограничений не имеет, однако данный способ демонстрирует высокую эффективность погружения лишь при работе на несвязных грунтах — песчаной почве, супесях и слабовлажной глине.


Рис. 1.5: Вибрационное погружение шпунта Ларсена

В зависимости от применяемой технологии копровые установки комплектуются навесными дизель молотами либо вибропогружателями. При работе дизель молота шпунтины погружаются в грунт в результате ударных динамических воздействий, которые передаются на закрепленную в наголовнике молота конструкцию. Существует два типа дизель-молотов — трубчатые и штанговые. На сегодняшний день трубчатые молоты, как более совершенные конструкции, практически полностью вытеснили из обихода молоты штангового типа.


Рис. 1.6: Трубчатые и штанговые дизель-молоты

Принцип работы вибропогружателей кардинально отличается. Такие устройства оборудованы неотцентрированными дебалансами, которые в процессе разнонаправленного вращения генерируют высокочастотные вибрационные колебания (от 500 до 1500 к/мин). Колебания передаются на шпунт, жестко закрепленный в наголовнике агрегата, далее вибрация по шпунту переходит на контактирующие с ним слои почвы, которые разуплотняются и под весом конструкции вибропогружателя шпунтина опускается в грунт


Рис. 1.7: Схема электрического вибропогружателя

Расчет шпунтового ограждения котлована

Расчет шпунтового ограждения нужен для определения требуемого типоразмера шпунта, конфигурации стенки и необходимости ее дополнительного укрепления так, чтобы ограждение котлована обладало достаточной устойчивостью к любым грунтовым воздействиям.

Расчет по параметру устойчивости ограждения к опрокидывающим воздействиям грунта выполняется по формуле: , в которой:

  • Mu — усредненный момент опрокидывающих воздействий;
  • Mz — усредненный момент сил удерживающих стенку;
  • м — коэффициент работы шпунтового ограждения в почве;
  • Yn — коэффициент требуемой надежности стенки, который отличается для разных шпунтовых ограждений, в зависимости от грунтовых условий на строительной площадке.

Прочность шпунтового ограждения рассчитывается по формуле: , где:

  • Мр — устойчивость 1 погонного метра ограждения к воздействию расчетных нагрузок;
  • Ry — усредненное сопротивления обвязки шпунтовой стенки;
  • Wcm — нормативное сопротивление 1 м.п шпунтового ограждения (данный параметр указан в строительных справочниках для каждого типа шпунта отдельно).
  • м — коэффициент работы шпунтового ограждения в почве (стандартная величина — 0.8, может изменяться в зависимости от вида грунта).
Читать еще:  Пароизоляция потолка по лагам

Устойчивость замков шпунта к разрывам под воздействием грунта рассчитывается по формуле: , в которой:

  • Рс — усредненное радиальное усилие контура стенки к горизонтальным нагрузкам (кН/м).
  • м — коэффициент условий работы;
  • Рр — нормативная устойчивость шпунтовых замков к разрыву, которая отличается в зависимости от типа стали, из которой изготовлен шпунт: для стали СТ3 — 1900 кН/м, 15ХСНД и СТ5 — 2700 кН/м.

Совет эксперта! Согласно строительным нормативам, глубина погружения шпунтового ограждения в песчаную и пылеватую почву, суглинок и насыщенную влагой глину не должна быть меньше 2-ух метров по отношению к дну котлована.

Технология монтажа шпунтов вокруг котлована

Технология обустройства шпунтового ограждения котлована практически не имеет отличий при реализации ударного либо вибрационного метода погружения. Разница заключается лишь в принципе работы навесного оборудования копровой установки, тогда как подготовительные работы, стропирование и последовательность погружения полностью идентичны.


Рис. 1.8: Захваты для стропирования шпунта

Рассмотрим основные этапы монтажа шпунтового ограждения котлована:

  • Производится поставка шпунта на объект. При длине металлопроката до 10 метров для этого используются тягачи с низкорамными полуприцепами;
  • С помощью стрелового крана шпунт разгружается и складируется по периметру котлована так, чтобы обеспечивался максимально оптимизированный режим работы копровой установки;
  • Выполняется разметка контура ограждения, после чего начинает работать сваебойный агрегат;
  • С помощью установленной на копр лебедки, оборудованной стальными тросами, производится стропирование шпунта и его перемещение к месту забивки;
  • На шпунт одевается наголовник дизель молота либо вибропогружателя и шпунтина устанавливается на месте забивки;
  • Выверяется положение шпунта относительно вертикали и производится направляющее погружение на несколько десятков сантиметров;
  • Выполняется демонтаж строповки и шпунтина забивается на проектную глубину.

Аналогичным образом погружается весь последующий шпунт до тех пор, пока не будет сформировано замкнутое ограждение, опоясывающее весь периметр котлована.


Рис. 1.9: Процесс обустройства ограждения из шпунта Ларсена

Цены на ограждение котлована

Стоимость ограждения котлованов трубами будет складываться из следующих факторов:

  • Тип используемого материала (шпунт Ларсена, трубы, доски)

Рис 2.0: Опоры для котлована при шпунтировании

  • Тип используемого оборудования для забивки (тип сваебоя);
  • Объем работ.

Цены:

  • Стоимость забивки труб от 300 руб м. пог.
  • Стоимость может быть увеличена в зависимости от необходимости использования удерживающих досок по периметру, являющиеся опорами (см. рисунок)

Смотрите подробнее на странице Цены

Преимущества, которые вы получите от сотрудничества с нами

Кроме колоссального опыта в вопросе забивки свай любых видов мы располагаем:

  • Наличием высококлассных специалистов
  • Высокопроизводительными сваебоями и мобильными копрами на колесах
  • Широким спектром дополнительных услуг;
  • Гибкой ценовой политикой по Москве и области;
  • Полным пакетом документов, свидетельств по допуску к работам;
  • Мы даем вам гарантию на все виды работ, производимые нашими специалистами.

Заказ забивки шпунта для ограждения котлованов

Чтобы заказать забивку шпунта для ограждения котлованов в Москве и области, необходимо всего-лишь заполнить форму.

  • Оставьте заявку на работы прямо на сайте заполнив форму ниже
  • После получения Вашей заявки, с Вами свяжется наш специалист
  • Мы обсудим все детали и сроки, а так же стоимость работ
  • Приступим к выполнению работ в кратчайшие сроки

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.

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!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector