(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Шпунтирование котлована трубами


Шпунтовое ограждение котлована из труб

Шпунтовое ограждение котлованов из труб практикуется при проведении нулевого цикла работ в гидротехническом, гражданском и транспортном строительстве.

Необходимость монтажа шпунта обусловлена правилами СНиП № 3.02-01 «Земляные сооружения», в соответствии с которым любой котлован глубиной более 2-ух метров должен ограждаться шпунтовой стенкой.

 

АрктикГидрострой устанавливает шпунтовое ограждение под ключ

Поставка шпунта, монтаж, обратный выкуп. Опыт работы - более 10 лет.

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

Зачем нужно шпунтовое ограждение?

Ограждать котлован трубошпунтом нужно в первую очередь из соображений техники безопасности. При производстве работ нулевого цикла стенки неукрепленного котлована могут осыпаться, что представляет прямую опасность для находящихся в нем рабочих и спецтехники.

Обвалы стенок котлована происходят в результате подмыва грунта дождевыми водами или движения вблизи выработки крупногабаритной техники, однако чаще всего осыпания случаются из-за динамических нагрузок при забивке свай, на фундаментах из которых стоит свыше 70% многоэтажек.

Шпунтовое ограждение котлована из трубошпунта представляет собой герметичную стенку, отдельные элементы которой стыкуются с помощью пазовых замков.

 

Подобные ограждения также могут использоваться как более дешевый аналог работ по водопонижению, они позволяет предотвратить подтапливание выработки грунтовыми водами либо верховодкой в период обильных атмосферных осадков.

Смотрите на видео, как устанавливается трубошпунт в нашей компании:

Шпунтовое ограждение котлована в Шереметево, выполненное специалистами «АрктикГидроСтрой»

Шпунтовое ограждение в г. Москва, выполненное специалистами «АрктикГидроСтрой»

Шпунтовое ограждение котлована из шпунта Ларсена с распорами, выполненное специалистами «АрктикГидроСтрой»

Вдавливание шпунта, выполненное специалистами «АрктикГидроСтрой»

Вибропогружение трубы и шпунтовых свай при строительстве временнного моста, выполненное специалистами «АрктикГидроСтрой»

Преимущества трубошпунта над шпунтом Ларсена

В строительстве для ограждения котлованов используется два вида металлоконструкций – корытообразный шпунт Ларсена и трубчатый шпунт. Деревянные изделия применяются исключительно в кустарном строительстве, так как из-за малого срока службы, низкой прочности и отсутствия оборачиваемости они не выгодны для крупных проектов.

В сравнении со шпунтом Ларсена трубошпунт проигрывает в плане экономичности – из-за большей массы металла он стоит дороже, однако по прочностным характеристикам и вариативности применения трубчатый шпунт не имеет аналогов.

Преимущества шпунтов ограждений котлована из труб:

  1. Трубошпунт обладает максимальным моментом сопротивления давлению грунта, он незаменим в подвижной и нестабильной почве, в условиях которой шпунт Ларсена не имеет нужной устойчивости.
  2. Шпунтовую стенку можно усиливать посредством частичного бетонирования либо размещения внутри труб балок и швеллеров.
  3. Благодаря высокой устойчивости стенку из трубчатого шпунта можно использовать в качестве несъемной опалубки.
  4. Монтаж трубошпунта осуществим в любых грунтовых условиях, так как есть возможность разбуривать высокоплотную почву и дробить валуны внутри трубы.

Как и любой стальной шпунт, трубы подлежат многократному использованию – по завершению строительства их можно демонтировать и продать на вторичке, тем самым возместив большую часть понесенных ранее затрат.

Используемая техника и оборудование

Технология устройства шпунтового ограждения котлована из труб предполагает использование металлоконструкций диаметром от 530 до 1520 мм. 

Изделия имеют маркировку типа Т820х8, где:

  • Т – трубошпунт;
  • 820 – диаметр (мм);
  • 8 – толщина стенки (мм).

Вместе со шпунтом применяются переходные элементы, с помощью которых задается требуемое направление ограждения по углам котлована.

Установка трубчатого шпунта выполняется копровыми установками, которые бывают колесными и гусеничными.

Чаще всего в работу берутся самоходные копры на колесной базе, они несколько уступают в производительности гусеничным установкам, но имеют возможность добираться на место проведения работ самоходом, что снижает итоговую цену шпунтового ограждения котлована из труб.

Главным исполнительным механизмом копровой установки является дизельный молот либо вибропогружатель, подбираемые в соответствии с реализуемой технологией монтажа.

Забивка шпунта с помощью молота при сооружении котлованов используется достаточно редко. Это эффективный и бюджетный, но грубый способ, суть которого заключается в погружении шпунта серией единичных ударов. При реализации данной технологии вырабатываются сильные динамические нагрузки, способные стать причиной обвала стенок еще не укрепленного котлована.

Предлагаем шпунтовое ограждение под ключ

В распоряжении «Акртик Гидро Строй» находится парк современной копровой техники и команда опытных сотрудников.  Если вы заинтересованы в поиске надежного подрядчика, обращайтесь к нам!

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

Технология шпунтового ограждения котлована из труб

Наиболее распространенный способ монтажа ограждений из трубошпунта – вибропогружение. Используемые для этого вибропогружатели давят на трубу собственным весом и  передают ей низкоамплитудные колебания частотой от 200 до 3000 к/мин, под воздействием которых шпунт плавно входит в почву.

Ограждение котлованов трубошпунтом происходит в несколько этапов:

  1. На место проведения работ приезжает копровая установка, доставляется шпунт и переходные элементы. Материалы складируются по площадке так, чтобы схема перемещения копра при работе была максимально оптимизирована.
  2. Специалисты размечают шпунтовую стенку по периметру котлована, после чего копр переезжает на первую точку погружения и подтягивает лебедкой трубу.
  3. Конструкция стропуется, поднимается и устанавливается в вертикальное положение. Затем труба сопрягается с вибропогружателем и погружается в грунт на проектную глубину. Таким образом трубы устанавливаются до тех пор, пока ограждение не сомкнется вокруг котлована.

Монтаж шпунта требует высокой квалификации от оператора копровой установки, поскольку при неправильной частоте либо силе ударов шпунт может деформировать замок соседний трубы, что потребует ее извлечения и повторного погружения.

Как рассчитать шпунтовое ограждение котлована?

Правила расчета шпунтовых стенок приведены в нормативе СНиП №2.09-03. Перед проектировщиком стоит задача определить размер труб и глубину, на которую их необходимо погружать.

В паспорте каждого типоразмера шпунта указана величина его устойчивость к опрокидыванию и прочность стенки, в процессе расчетов нужно узнать, какие нагрузки будут действовать на ограждение в конкретных условиях, и по ним выбрать подходящий вариант. Предлагаем вашему вниманию пример формул для расчета шпунтового ограждения котлована.

Устойчивость к опрокидыванию: 

, где:

  • Su – требуемая устойчивость шпунта;
  • R – коэфф. работы шпунта в грунте;
  • Nz – коэфф. запаса надежности;
  • Po – момент защемления ограждения грунтом.

Прочность шпунтовой стенки:

, где:

  • D – величина на квадратный метр стенки;
  • S – сопротивление шпунта к опрокидыванию;
  • O – прочность шпунта по материалу;
  • R – коэфф. работы шпунта в грунте.

Глубина погружения:

, в которой также необходимо определить

, где:

  • Es – эпюра давления почвы на ограждение;
  • 2md –наибольший момент давления;
  • х – пассивное воздействие почвы на стенку;
  • у – активное воздействие на стенку.

По результатам расчетов оформляется технологическая карта. В ней проектировщик указывает необходимый типоразмер и количество шпунта, технику для его погружения, а также дает рекомендации по проведению монтажных работ.

Рассчитайте массу шпунта для своего проекта

На странице прайса можно узнать стоимость шпунта.

Наши услуги по шпунтовому ограждению котлована

Компания «Арктик Гидро Строй» занимается обустройством шпунтовых ограждений более 10-ти лет. Мы предлагаем полный спектр услуг по шпунтовым работам – поставку металлоконструкций, проектирование, установку и демонтаж стенок.

Цена устройства шпунтового ограждения котлована из труб у нас на 15-20% ниже, чем у конкурентов. Более того, мы предлагаем гарантированный выкуп использованного трубошпунта, что позволяет клиентам вернуть большую часть понесенных затрат.

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

В распоряжении нашей компании находится парк современной копровой техники и команда опытных сотрудников, прекрасно знающих свою работу.  Если вы заинтересованы в поиске надежного подрядчика, обращайтесь в «Акртик Гидро Строй», и менеджеры фирмы ответят на все интересующие вас вопросы.

Оставьте заявку на консультацию технического специалиста

Узнайте сколько вы сможете сэкономить с нами

Шпунтовое ограждения котлована

Практически любые строительные работы, проводимые ниже уровня рельефа, вынуждают решать вопросы устойчивости стенок котлована и защиты от воды. В некоторых специфических направлениях, относимых к гидротехническому строительству, создание непроницаемого барьера между местом проведения работы и водной средой является отправной точкой.

Так выглядит шпунтовое ограждение котлована

В большинстве случаев эти проблемы решаются через устройство шпунтового ограждения.

Вернуться к оглавлению

В чем отличие

Прекрасно известно, что для защиты от воды и осыпания грунта, строятся стены.

Пример укрепления стен котлована от осыпания грунта

В чем тогда состоит особенность шпунтовой стенки, и чем она отличается от иных? Прежде всего, тем, что для ее устройства нет необходимости проводить земляные работы. Шпунтовые элементы предварительно погружаются в грунт, надежно закрепляются в нем, и лишь потом почва вынимается. Как видите, шпунтовые работы совершенно противоположны обычному строительству. Готовая стена появляется из грунта, а не возводится на нем.

Шпунтовая стенка не нуждается в ленточном фундаменте и не требует учета глубины промерзания. Она заглубляется на величину, превышающую уровень промерзания грунта, и имеет очень незначительное давление на грунт. Шпунтовые сваи удерживаются не прочностью основания, а силой трения грунта, действующего на поверхность. Отличий шпунтовой стены от обыкновенной довольно много. Стоит к этому добавить и то, что элемент в основном работает как защемленная консоль. Он способен выдерживать колоссальные изгибающие и смещающие нагрузки, доступные только основательно армированной бетонной стене. При необходимости проводится расчет шпунтовых ограждений, например, на устойчивость и сдвиг.

Вернуться к оглавлению

Где и когда применяют

Хотя шпунтовым ограждением можно назвать и частокол из бревен, труб или бетонных свай, важным качеством настоящего инвентарного изделия является возможность создания герметичной мембраны, отсекающей защищаемую площадку от поступления воды извне. Это свойство делает востребованными шпунтовые работы во всех случаях, когда требуется изоляция территории от грунтовых, поверхностных вод или открытой воды водоемов. Таким способом строятся опоры мостов на дне реки, возводятся набережные, проводятся работы на заболоченных территориях и при высоком уровне грунтовых вод.

Второй причиной применения шпунта обычно служит необходимость удержания грунтовых стенок котлованов или откосов.

Укрепление грунта шпунтовыми стенами

Стена котлована всегда делается пологой, чтобы избежать обрушения грунта под собственным весом. Но при значительной глубине выемки или при стесненных условиях, обеспечить необходимый угол откоса не всегда удается. Ограждение котлована шпунтом дает возможность избежать устройства любых откосов и создавать котлован с вертикальными стенками. Иногда это является единственным способом уберечь расположенные рядом с котлованом фундаменты существующих зданий от разуплотнения и смещения грунта, явившегося следствием проводимых работ.

Вернуться к оглавлению

Виды шпунтовых элементов

Первоначально шпунтовые стены выполнялись из бревен или деревянных пластин. Такие шпунтовые ограждения до сих пор широко применяются в мелиорации, благоустройстве территорий и прочих видах работ, не связанных с высокой сложностью и требованиями. Отличает этот материал дешевизна и доступность. Оборачиваемость и долговечность его, естественно, невысокие.

Так выглядят профили для монтажа шпунтовых стен

Наиболее универсальными и распространенными являются металлические элементы коробчатого сечения, называемые «шпунт Ларсена». С их помощью можно выполнить любой комплекс работ, связанных с устройством шпунтовой стенки. Стальные элементы позволяют погружать его даже в тяжелую и каменистую почву. Этот вид шпунта можно применять многократно. После завершения работ элементы удаляются из проектного положения и могут использоваться снова.

Однако металлический шпунт Ларсена имеет высокий вес и значительную стоимость. Не всегда есть возможность сохранить элементы без подрезки или деформаций.

При этом дорогие изделия после применения превращаются в металлолом.В строительную практику внедряется шпунт из полимеров — поливинилхлорида и композита. Помимо малого веса, эти изделия отличаются меньшим коэффициентом трения поверхности, что облегчает их погружение и выемку.

Пример шпунта Ларсена изготовленного из полимеров

Меньшая прочность приводит к ограничениям по выдерживаемым нагрузкам и прохождению тяжелых грунтов. В то же время существует множество ситуаций, когда их применение оправдано, а свойства полностью удовлетворяют требованиям.

Вернуться к оглавлению

Стальной шпунт Ларсена

Представляет собой пространственный элемент коробчатого сечения с линейными замками по краям. Осуществляя погружение, фиксатор одного элемента вставляется в паз другого, что создает неразрывное соединение по всей длине. Элемент изготавливается из высокопрочной легированной стали, что гарантирует высочайшие прочностные характеристики.

В зависимости от выдерживаемых нагрузок толщина шпунта может изменяться от 15 миллиметров до 23 миллиметров в распространенных марках. Оборачиваемость, присущая шпунту Ларсена, хорошо характеризует рекомендация производителя, предлагающего после двадцати установок срезать верхнюю кромку, которая деформируется в процессе погружения, в длину до двадцати сантиметров. Хотя зачастую все выглядит не столь радужно. При погружении в тяжелые грунты может происходить деформация замковых стыков и искривление изделий. Отдельные шпунтовые элементы могут заклиниваться между собой, что приводит к необходимости обрезать часть стойки автогеном и «хоронить» на месте установки.

Шпунт Ларсена выпускается нескольких конфигураций профиля и замковых соединений:

  • Тип Z;
  • Тип S;
  • Тип LP;
  • Тип OMEG.

Это позволяет точнее подбирать тип изделия к особенностям грунтовых и эксплуатационных условий, роду нагрузок и применяемому оборудованию.

Вернуться к оглавлению

Шпунт из полимеров

Материалы из полимерного сырья проникают в области, казалось бы, монопольно занятые в строительстве металлами. Высочайшие требования к шпунтовым ограждениям оказалось возможным реализовать в изделиях из поливинилхлорида и стеклопластиковых композиций. Несмотря на меньшую жесткость и большую хрупкость, для них доступен значительный сегмент рынка.

Пример укрепления берега пластиковыми шпунтами

Во многих случаях шпунтовые ограждения применяются как стационарное сооружение, без извлечения из грунта после установки. Таким образом, укрепляют откосы, создают террасы, защищают береговую линию от размыва и выполняют иные шпунтовые работы. Востребованным свойством при этом оказывается долговечность конструкции, невосприимчивость к коррозии. Именно им полимерные материалы обладают в полной мере.

Там, где металл со временем теряет свою несущую способность или требует дополнительной защиты, отлично служат полимерные шпунты. Привлекательной стороной пластиковых шпунтов является их вес. Один метр такого ограждения весит примерно в десять раз меньше, чем металлического. В малом строительстве, ограниченном в применении большегрузной и мощной техники, это оказывается неоценимым достоинством.

Вернуться к оглавлению

Сваи из труб

В качестве не извлекаемых элементов для устройства шпунтовой стенки иногда используются металлические трубы.Такое решение позволяет утилизировать те, которые были в употреблении. Кроме относительной дешевизны, у них нет положительных качеств. Трубы не позволяют создать плотную непроницаемую для грунтовых вод поверхность. Обычно их применяют для укрепления откосов или в качестве не извлекаемой опалубки для дальнейшего бетонирования столбов. Сваи из труб не имеют замков, поэтому выдерживать геометрическое положение в ряду очень сложно.

Вариант укрепления грунта шпунтовыми сваями

Обеспечение вертикальности погружения также представляет большую проблему. Площадь контакта сечения трубы с грунтом на один метр сооружения существенно выше, чем у инвентарного шпунта. Это требует использования мощной техники, способной обеспечить необходимое усилие.

Следует учесть, что стенки труб тоньше и гораздо хуже противостоят деформациям, чем шпунт Ларсена. Поэтому при прохождении трубы через каменистый грунт, нижнее сечение может полностью смяться, сделав невозможным достижение проектной отметки. Обращаться к такому методу устройства шпунтового ограждения стоит только в крайнем случае.

Вернуться к оглавлению

Техника для погружения

Шпунт Ларсена также именуют сваей. Погружение элементов осуществляется со специальным оборудованием, с применением ударных или вибрационных нагрузок. Технология, по которой производится забивка шпунта, и применяемое оборудование в какой-то степени соответствуют вбиванию свай забора. Более архаичным, но эффективным способом погружения является ударный способ: при помощи копра.

Вибрационное погружение производится с использованием специального навесного модуля, передающего нагрузку на оголовок шпунтового элемента.

Помимо вибрационной нагрузки, обычно прикладывается и осевая, позволяющая вдавливать сваю в разжиженный вибрацией грунт. Погружение полимерных свай позволяет применять гораздо более легкое и удобное вибрационное оборудование, выпускаемое даже в ручном варианте.

Процесс монтажа шпунтовой сваи

Вернуться к оглавлению

Как это делается

Забивка шпунта начинается с первой сваи, устанавливаемой в проектное положение. Желательно, чтобы глубина заложения соответствовала заданной. Это не всегда возможно из-за повышенной плотности грунта или каменистых включений. В таком случае уменьшение глубины погружения согласовывается с заинтересованными сторонами, или свая перебивается в другое место. Следующая свая заводится замком в паз установленной, и процесс повторяется.

При возникновении отказа в меньшей глубине, чем требуется, необходимо принять решение по ситуации. Таким же образом выполняется забивка шпунта на требуемую длину. Для облегчения установки и улучшения скольжения замка в пазе элемента металлические шпунтовые сваи смазываются густой смазкой. Устраивая шпунтовые ограждения, предотвращающие проникновение грунтовых вод или поступления воды из открытых источников, замковые соединения дополнительно герметизируют. В таких случаях применяют паклю или герметики на основе силикона или других композиций.

Пластмассовые и композитные шпунтовые сваи — с гораздо меньшим трением скольжения, и смазка для улучшения процесса не требуется. Ввиду лучшего прилегания граней элементов полимерные шпунты обычно не требуют дополнительной гидроизоляции.Благодаря тем же свойствам уровень сопротивления пластиковой сваи при погружении гораздо меньше, чем у стальной. Это дает возможность применять менее мощное и более легкое оборудование. Но шпунты такого вида рекомендуется устанавливать в грунты умеренной плотности, без значительных твердых инородных включений.

Как произвести укрепление котлована шпунтовым ограждением: технология и пример расчета

Шпунтовые ограждения представляют собой забитые в грунт по всему периметру котлована сваи, выполненные из дерева или металла.

Установка таких конструкций проводится в тех местах, где невозможно проводить работы по откосам.

Назначение сооружений – это защита котлована и жизни рабочих от обрушения грунта. Грунт надежно удерживается и не рушится при строительстве даже самых сложных объектов.

к содержанию ↑

Шпунт Ларсена

Защита от ливневых и грунтовых вод, а также от обрушения грунта осуществляется специальными сваями – шпунтом Ларсена. Они носят имя своего основателя и разработчика такой технологии.

Шпунт Ларсена представляет особо пространственный элемент с коробчатым сечением и замочными элементами по краям изделия.

При погружении в грунт фиксатор, стоящий на одном элементе устанавливается в специальный паз другого. Такое выполнение конструкции гарантирует надежную стыковку.

Строительные шпунты изготавливают из прочного металла с примесями углерода. Для защиты от коррозии производители добавляют в изделие металла частицы меди.

При необходимости сэкономить можно воспользоваться пластиковыми шпунтами, выполненными из поливинилхлорида, которые не уступают в прочности и надежности металлическим и железобетонным конструкциям.

Среди главных достоинств шпунта Ларсена можно выделить удобство монтажа при установке материала на объекте.

Обладая высокой прочностью и устойчивостью к внешним факторам, шпунт Ларсена, в отличие от обычных шпунтовых свай, применяется при возведении сложных объектов. Среди примеров применения можно отметить следующие:

  • строительство сооружений для очистки;
  • защита площадок для строительных работ от воды;
  • укрепление береговой линии рек и водоемов;
  • ограждение мест стенками с производственными отходами;
  • строительство плотин, мостов и причалов;
  • укрепление грунта с угрозой оползня.

Надежность достигается благодаря изготовлению шпунта из легированной стали, обладающей повышенной прочностью. Производители по-разному устанавливают толщину шпунта при изготовлении. У известных брендов она варьируется от 15 до 23 мм.

Изготовители рекомендуют срезать верхнюю кромку после последовательных двадцати установок, потому что она деформируется после длительного использования в строительных работах.

Иногда при эксплуатации случаются непредвиденные ситуации, и изделие, погруженное в тяжелый грунт, начинает давать сбои: соединения в замковых элементах деформируются, а сама конструкция искривляется.

Мастерам остается лишь один выход – отрезать часть конструкции автогеновой установкой и оставить на месте проведения работ.

Погружение шпунта Ларсена проводится с применением спецтехники путем ударных и вибрационных воздействий. Технология установки во многом напоминает установку свай забора.

Погружение с использованием вибрационного элемента производится за счет навесного модуля, через который передается нагрузка к месту оголовка навесного элемента.

Дополнительной техникой для установки служит осевая технология, позволяющая вставлять сваю в грунт, разжиженный под воздействием вибрационной машины.

Установку начинают с первой сваи, установленной в проектное положение, но ровное введение в землю усложняется каменистым и слишком плотным грунтом на объекте.

Если происходит такая непредвиденная ситуация, перенесение свай в другое место или уменьшение глубины погружения должно согласовываться с высшим руководством. Вторая и последующие сваи заводятся замками в пазы предыдущей.

Облегчение в скольжении замков и установке конструкции достигается путем смазывания изделия густой смазкой.

Установка шпунта Ларсена на объектах с повышенным содержанием грунтовых вод производится с дополнительной герметизацией замочных соединений.

Сваи из пластмассы или композита обладают меньшим трением, и смазывание отдельных элементов в такой установке не требуется.

В пластиковой конструкции уровень погружения гораздо меньше, чем в металлической, что обеспечивает удобное вхождение в грунт. В почве с примесями инородного состава рекомендуется возводить только металлические шпунты.

к содержанию ↑

Применение свай и досок

Применение шпунтовых свай различно: ограждение гидрологических объектов, предохранение от поступления вод в зону проведения строительных работ и обеспечение сохранности сооружений и зданий.

В зависимости от сложности проведения работ подбирают подходящий материал для шпунтирования: дерево, металл или железобетон.

В котлованах, где есть вероятность проникновения грунтовых вод, устанавливают различные виды свай. Раньше строители применяли только деревянные ограждения, но современные технологии установки позволяют надежно держать грунт металлическими и бетонными ограждениями.

к содержанию ↑

Сваи из дерева

Изделия из дерева и стали начали применяться раньше остальных материалов. Внешне конструкция напоминает деревянный частокол из бруса со шпунтовкой, и бревен. Иногда строители применяют толстые доски в сборной конструкции.

Монтаж деревянного ограждения производится путем забивания досок в грунт. Использование шпунтовых сооружений из дерева ложится большой экономической нагрузкой на строительную компанию.

Деревянные конструкции после проведенных работ практически невозможно извлечь из грунта не повредив поверхности.

Повторное использование такого изделия исключается пониженной сохранностью после использования.

Чем руководствоваться при выборе подходящей краски по дереву читайте по ссылке.

к содержанию ↑

Сваи из железобетона

Сваи, выполненные из железобетонной конструкции, устанавливаются при помощи замков, герметизирующих всю конструкцию. Трапециевидные шпунты и пазы – составляющие элементов замка. Сваи при проведении установочных работ устанавливаются методом одна в другую.

Монтаж свай проводят с применением забивной техники с повышенной технической мощностью. Сваи из железобетонного материала не извлекают для повторной работы, так как они служат в качестве внешней оболочки фундамента.

Такие сваи чаще применяют при строительстве мостов и плотин. Транспортировка усугубляется появлением трещин на поверхности изделия. Длина таких изделий не превышает шестнадцати метров.

к содержанию ↑

Шпунтовые опоры из стали

Материал из металла используют многократно, и, к тому же, он прост в перевозке и монтаже на новом объекте. Шпунтовые опоры из стали применяют в современном строительстве, руководствуясь рядом причин:

  1. Высокая прочность к механическим повреждениям.
  2. Удобная транспортировка и монтаж, по сравнению с железобетонными конструкциями.
  3. Многократное применение и удобное извлечение из почвы.
  4. Широкий выбор материалов из профиля, ориентированный по цене на различные виды объекта по сложности.
  5. Монтаж профилей проводится техникой с применением вибрационных и ударных технологий.
к содержанию ↑

Устройство шпунтового ограждения котлована из труб

Шпунтовое ограждение котлована из труб производится на начальном этапе строительных работ в транспортном, жилищном или гидротехническом сооружении.

На начальном этапе работы котлован может осыпаться и повредить строителей и технику.

Предотвращение таких ситуаций успешно достигается техникой трубошпунта, состоящей из плотной стены, где скрепляющие элементы соединены между собой замками в пазах.

Проведение работ по ограждению котлована заключается в установке конструкции для опоры, это может быть корытообразный шпунт Ларсена или трубчатый шпунт.

Шпунт из труб имеет единственный недостаток, в котором он уступает шпунту Ларсена, — высокая стоимость на металлические изделия с повышенной массой, а в остальных показателях лучшей защиты котлована не найти.

Основные достоинства установки шпунтов из труб в котловане:

  • высокая устойчивость изделия позволяет использовать трубчатый шпунт как несъемную опалубку;
  • монтаж становится удобнее благодаря возможности дробить валуны и другие инородные тела внутри трубы;
  • устойчивость материала гораздо выше, чем у шпунта Ларсена;
  • наличие возможности устанавливать внутри трубы дополнительные балки и швеллеры;
  • Использованные трубы можно демонтировать и использовать в других строительных работах или продать на вторичном рынке.

Возможно вас заинтересует статья о том, как построить гараж своими руками.

к содержанию ↑

Нормы в технологической карте и СНИП

Нормы ограждения шпунтовым методом прописаны в технологической карте.

Карта разработана на основе опыта строительства на подобных объектах с повторяющейся структурой зданий, сооружений с частями, а так же для зданий с унифицированными схемами по габаритам и типовыми конструкциями.

В ней освещаются основы качественного выполнения работы, пожарной и экологической безопасности и других важных моментов и вопросов, возникающих при проведении строительных работ повышенной сложности.

Карта разработана для бригадиров, производителей строительных работ и инженеров, занимающихся техническим аспектом в возведении шпунтовых сооружений.

Качество проводимых работ оценивается по СНИП – «строительным нормам и правилам», по которому можно ориентироваться и говорить о грамотности работ и возведения ограждения в котловане.

В нем отражены требования к пожарной и экологической безопасности работ и материально технической составляющей, которая обязательно должна быть направлена именно на норму, а не на отклонение от нее.

к содержанию ↑

Формула для расчета

При разрытии грунта равновесие сил во взаимодействии существенно нарушается. Давление при вынимании грунта увеличивается со стороны охлаждения стенок.

Предотвращение разрушения стенок ограждением должно быть просчитано с помощью специфических расчетных характеристик: способа ограждения, глубины, на которую погружают материал, размеров шпунта и сил взаимодействия.

Расчет производится графоаналитическим путем (пример на фото ниже) или по определенной формуле. Для подсчета используют специальную программу. Техническая информация, необходимая для правильного устройства и погружения инструмента, приведена в пункте 3.02.01-87 СНИП.

Характеристики, учитывающиеся в формуле:

  1. Давление грунта под опрокидыванием.
  2. Сила давления грунта по вертикали.
  3. Противодействие крутящемуся элементу.
  4. Выбранная глубина котлована.

Формула вычисления прочности выглядит так: М1 ≤ m/γ * M2, где

  • М1 — основной момент опрокидывающей силы.
  • М2 — противодействие силе опрокидывания (удерживающий момент).
  • m — коэффициент условий работы (в общем порядке он равен 0,95, для слабых грунтов 0,7)
  • γ — коэффициент надежности (1,1 для территории, покрытой водой).

Основные моменты прочности можно вычислить, исходя из формулы:

  • М1 (опрокидывающий момент) = Еа*Са.
  • М2 (удерживающий момент) = Еn*Сn.
  • Еа и Еn – эпюрные равнодействующие давлений активного и пассивного типов; Са и Сn – равнодействующие плечи в отношении точки 0.

Расчет проводят, исходя из нижней точки шпунта, так как на высоте он может подвергаться повороту или опрокидыванию.

к содержанию ↑

Пример расчета

Согласно расчетным данным для ограждений из шпунта с количеством ярусов, равному двум и более «ВСН 136-78», для песчаного грунта коэффициент активного бокового грунтового давления составляет 0,7, пассивного 1,42, расстояние от верха шпунта до низа слоя будет равно 9 м.

Для минимальной глубины шпунта 28,9 м эпюры боковых давлений составляют: активное 16,6 тс/м2, активное 23,8 тс/м2.

к содержанию ↑

Установка и укрепление шпунта Ларсена

Шпунты Ларсена легко устанавливаются и скрепляются, но для монтажа потребуется помощь специальной техники. Перед началом установки нужно пригласить бригаду рабочих из троих, а лучше четырех человек, обученных навыкам проведения подобных работ.

При установке невозможно обойтись без вибропогружателя. Если вибропогружателя нет в наличии, допускается применение вибромолота. Это устройство, без которого не обходится ни одна работа по забиванию свай или укреплению забора.

Если финансовые возможности не позволяют приобрести такое полезное оборудование, можно взять его в аренду.

С помощью такого молотка шпунт погружается в землю. Благодаря резкому удару и технической силе пропадает необходимость пользования тяжелой техникой.

Шпунты устанавливаются последовательно, так, чтобы второй четко входил в паз к первому. При этом разворот нужен в радиусе 180 градусов по отношению к первой с образованием непрерывной конструкции.

Технология качественного вдавливания шпунта наиболее приемлемая техника установки. Она не наносит существенного вреда почве и близлежащим зданиям, чего не избежать с применением работы молотом.

Процесс погружения и выемки трубошпунта показан в видео ниже:

Полезная информация об ограждении котлована шпунтом

Во время строительства «на целине» нагрузка на грунт возрастает, и он может поплыть. Это приводит к риску повреждений расположенных рядом построек. При проведении работ в условиях плотной застройки производится укрепление котлованов шпунтом. По действующим СНиП его в обязательном порядке нужно выполнять во всех котлованах, глубина которых превышает два метра. Это упрощает процесс работы на объекте, исключает риск обвала стенок котлована и обрушения грунта.

Содержание статьи

Что такое шпунтовое ограждение котлованов?

Шпунтовое ограждение – это стенка, несущая часть которой состоит из погруженных в грунт шпунтовых свай. Оно способствует уплотнению почвы и локализации участка, на котором могут произойти деформации.

Шпунтовые ограждения бывают постоянными и временными. Во втором случае они используются, как несъемная опалубка для стен фундаментов, подвалов, цоколей. Они применяются в качестве не пропускающего влагу барьера для грунтовых вод. Шпунтовые ограждения используют для:

  • Укрепления береговой линии;
  • Ограничения строительной площадки;
  • Усиления фундаментов;
  • Монтажа различных гидротехнических объектов;
  • Обустройства герметичных резервуаров, необходимых для хранения промышленных отходов;
  • Укрепления бортов фундаментов, чтобы предотвратить осыпание стенок;
  • Защиты расположенных под землей коммуникаций;
  • Укрепления железнодорожных путей;
  • Ограждения свалок и т.д.

Глубина котлована зависит от вида почвы и составляет:

  • На песчаных грунтах – от 1м;
  • На супесях-от 1,25м.;
  • На суглинках и глинистых грунтах –от 1,5м.;
  • На плотных грунтах – от 2м.

Какие виды свай используются для создания шпунтового ограждения котлованов?

Для того, чтобы обустроить ограждения котлована используются сделанные из дерева, железобетона или металла сваи. В современном строительстве для этих целей чаще всего применяют трубошпунт или шпунт Ларсена.

Деревянные сваи сколачиваются из досок, толщина которых составляет от четырех метров или соединяют пазогребневым способом из брусков. Обратите внимание, что такие сваи нельзя использовать многократно, так как их невозможно извлечь из грунта без повреждений. Их применяют, если глубина погружения составляет не более трех метров.

Железобетонные сваи очень сложно погружать в грунт, поэтому их используют преимущественно для сооружения постоянных ограждений, которые потом включают в состав фундамента. Их делают из квадратного сечения.

Металлические сваи делают из труб, металлопроката или двутавра. Их можно использовать до 20 раз. Шпунт Ларсена в профиль напоминает букву Л с закругленными концами. Трубчатый шпунт чаще всего используют на нестабильных грунтах, где возникают горизонтальные сдвиги и степени устойчивости шпунта Ларсена оказывается недостаточно. Трубы имеют большее сечение и толстую стенку, что делает их прочнее и устойчивее. Трубошпунт тоже оснащен замками на боковых стенках, что позволяет соединять его в единую конструкцию. В процессе выполнения монтажа используют поворотные элементы, чтобы сделать стенку с необходимой пространственной конфигурацией.

Марка стали, ширина, сечение, толщина, масса зависят от марки изделия:

Л4 (Ларсена) – сталь CTЗKП, полезная ширина 40,5 см, вес 74 кг на метр погонный;

Л5 – сталь 16 XГ, 42 сантиметра, 100 килограммов;

Л5-УМ – CTЗKП, 50 см, 114 кг;

LP (облегченный) – S270GP, 75, 60 кг максимум;

Омега (шпунт Ларсена) – 75 см, до 88 килограммов;

трубчатый шпунт со стенкой 0,9-1,6 см – длина 6-24 метра, сечение 53-122 см и т.д.

О различных технологиях шпунтового ограждения котлованов

Погружение шпунта производится следующими методами:

  • Забивка;
  • Вибропогружение;
  • Применение установок статического вдавливания;
  • Комбинированный вариант.

Использование установок статического вдавливания – самый безопасный вариант. Полностью отсутствует риск повредить находящиеся рядом постройки. Этот метод используется, когда нужно выполнить работу в условиях плотной застройки, на заболоченных и рыхлых почвах. Недостаток этого метода в том, что оборудование занимает очень много места в собранном виде.

Вибропогружение –универсальный способ, подходящий для любого типа шпунта. Применение такой технологии стоит недешево, но, например, на водонасыщенных песчаных грунтах никакие другие методы применять нельзя.

Забивка – способ погружения шпунта, при котором применяется копровая установка, снабженная навесным молотом. Этот метод используют на плотных грунтах, предварительно пробурив лидерную скважину. На участках с плотной застройкой забивку не применяют, чтобы не нанести вред соседним строениям.

На легких грунтах нередко применяют комбинированный метод погружения. Например, сваю начинают погружать виброметодом, а потом добивают до нужной отметки молотом.

О нюансах расчетов шпунтовых ограждений котлованов

Во время выемки грунта давление на ограждение со стороны стенок. При этом нужно учитывать расчетные характеристики, от которых зависит устойчивость ограждения: размер шпунта, глубина погружения, величина сил воздействия, способа ограждения.

Расчеты осуществляются по формуле или профаналитическим методом. Для этих целей разработаны специальные программы. Все необходимые нормативы и коэффициенты приведены в соответствующих СНиП.

В формуле обязательно учитываются:

  • Глубина котлована;
  • Давление грунта по вертикали;
  • Противодействие крутящего момента;
  • Опрокидывающее давление грунта.

Формула расчета прочности в общем виде – М1 < m/γ * M2, где

М1 – момент силы опрокидывания;

M2 – противодействие опрокидыванию;

m – коэффициент условий работы (из таблиц СНиП, для слабых грунтов – 0,7);

γ – коэффициент надежности (СНиП: 1,1 для сухого грунта, 1,2 – при высоких грунтовых водах).

Расчеты делаются по нижней точке шпунта, так как именно относительно нее шпунт будет поворачиваться при давлении.

О некоторых особенностях обустройства шпунтовых ограждений

Стенки котлована крепятся забиркой, состоящей из обрезных досок или металлических листов. Потом материалы забивки могут послужить в качестве опалубки, когда будет производиться заливка расположенных под землей конструкций. Если уровень грунтовых вод на участке высокий, то применяется водопонижение, так как забирка пропускает влагу. Для сооружения водонепроницаемой стенки применяется шпунт Ларсена.

Нередко перед началом работ по возведению ограждения выполняют лидерное бурение, чтобы понизить ударную нагрузку и уменьшить риск деформации шпунта во время заглубления.

Лидерное бурение осуществляется в следующих случаях:

  • При работе на плотных грунтах возникает опасность разрушения свай от вибраций или ударных нагрузок;
  • В грунте имеются толстые песчаные слои, которые могут вызвать его подвижки;
  • Необходимо снизить риск повреждения соседних построек от производимых ударов или вибраций;
  • Без предварительного бурения нет возможности погрузить сваи на предусмотренную проектом глубину.

О технологии распределительного пояса

Распределительный пояс используют, чтобы дополнительно укрепить возведенную стенку. Он служит для равномерного разделения нагрузки между соседними опорами. Для обвязки используются металлические балки или швеллер. Устраивать распределительный пояс нужно так, чтобы он располагался на глубине, не превышающей двух метров, и вертикально. Если котлован очень глубокий, то пояса обустраиваются на нескольких уровнях.

Кроме распределительного пояса для дополнительного укрепления шпунтовой стенки часто используются подкосы и распорки.

Распорки располагают горизонтально. Стандартный шаг между ними составляет 5 метров. Их устанавливают по углам котлована.

Подкосы устанавливаются под наклоном. Они опираются на плиту фундамента. Если у фундамента нет плиты, то в качестве опоры используются сваи.

От чего зависит стоимость ограждения котлованов?

При расчете цены таких работ учитываются:

  • Удаленность объекта;
  • Необходимое количества свай и общий объем работы;
  • Особенности рельефа и условия работы.

Шпунтовое ограждения котлована: устройство, расчет, из труб

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).

Читайте также: как происходит погружение железобетонных и металлических свай-оболочек.

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.

к оглавлению ↑

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 м2 — 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.

к оглавлению ↑

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.

Читайте также: технология укрепления буринъекционными сваями.

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.

к оглавлению ↑

Вибропогружение трубчатого шпунта (видео)

к оглавлению ↑

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.

Шпунтовое ограждение котлованов - устройство, виды и монтаж

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.

Шпунт Ларсена

В зависимости от вида шпунтового ограждения уместным является вопрос и о способах погружения шпунта в грунт. Их всего четыре:

  • 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.

Шпунтовые ограждения разбираются достаточно просто: при помощи поясов-обвязок, которые размещают по периметру котлована, и распорок, расположенных на углах.

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.

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.

Ограждения, которые вбиваются в песок, должны быть устойчивы к возможности наплыва воды или грунта в котлован, потому нужно проверить, насколько глубоко забивается шпунт.

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.

Необходимо помнить, что количество горизонтального давления на стенку котлована можно определить только исходя из данных о грунте. Давление у песчаного и грунта из глины несколько иное.

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.

Шпунтовое ограждение котлованов

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

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

Важно: особенно важным является применение шпунтовых ограждений при разработке котлованов с наклонным стенками, поскольку вероятность осыпания почвы на откосах максимальна.

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.

Рис: Зетовый шпунт

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.

Рис: Ограждение территории стройки шпунтовым ограждением

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;

Рис: Независимое шпунтовое ограждение

  • Шпунтовые стенки, укрепленные поперечными распорками, в качестве которых используются стальные трубы. Данный способ укрепления реализуется при ограждении глубоких, но узких котлованов. Трубы фиксируются за счет давления противоположных стенок, вертикальные подпорки не применяются;

Рис: Шпунтовое ограждение с поперечными распорками

  • Шпунтовые стенки, укрепленные с помощью анкерных свай. Используются для ограждения глубоких котлованов (свыше 7 м), разрабатываемых в условиях низкоплотного грунта, несущей способности которого недостаточно для получения требуемой устойчивости шпунтовой стенки. В качестве анкеров применяются винтовые сваи, которые погружаются с шагом 3-4 м.на расстоянии 5 м. от стенок котлована по его периметру. После завинчивания ограждение привязывается к сваям с помощью стальных тросов.

Рис: Схема укрепления шпунта анкерами

Важно: в почве, обладающей высокой плотностью, для ограждение котлована используется плоский, зетовый либо корытообразный шпунт. В низкоплотной почве чаще применяются шпунтовые трубообразные сваи, которые, за счет большего диаметра, имеют лучшую устойчивость в грунте. 

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.

Важно: наиболее экономически выгодным и быстрым в реализации способом погружения шпунта является забивка, однако данный метод не может быть реализован в условиях плотной городской застройки, поскольку в процессе работы ударных молотов возникают сильные динамические воздействия на фундаменты близстоящих зданий, которые могут стать причиной их деформации.

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. 

Рис: Забивка шпунта трубчатым молотом

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

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.

Важно: работам по обустройству шпунтового ограждения должны предшествовать расчеты, направленные на определение требуемой устойчивости стенки к давлению грунтовых масс. На основании расчетов подбираются размеры используемого шпунта, глубина его погружения и необходимость применения фиксации стенки анкерами.

Рис: Схема соединения шпунтовой стенки

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;

Рис: Захватный механизм для стального шпунта

  • 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.

Рис: Замки шпунтовой стенки

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

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

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

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!

  1. Рассчёт шпунта и шпунтовых ограждений
  2. Вибропогружатели шпунта
 Наша компания предоставляет услуги погружения шпунта - обращайтесь, поможем!

Заказ шпунтового ограждения котлованов


Смотрите также