Технология устройства шпунтового ограждения из труб

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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:

Источник: https://moistenki.ru/zabor/shpuntovoe-ograzhdenie-kotlovana.html

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.

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

Источник: https://arcticgs.ru/stati/shpuntovoe-ograzhdenie-kotlovana-iz-trub

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

Источник: https://svoizabor.ru/territoriya/shpuntovoe-ograzhdenie-kotlovana.html

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 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.

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

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.

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.

Источник: http://vamzabor.net/other/shpuntovoe-ograzhdenie-kotlovana.html