Что такое шпунты в строительстве
Особенности шпунтового ограждения котлована
Шпунтовое ограждение котлована представляет собой специальную ограждающую конструкцию, которая возводится из стальных или деревянных свай, забитых в почву. Ее используют в тех случаях, если углубление расположено в откосах и возможность проводить внутренние работы отсутствует. Шпунтовая система обеспечивает надежную защиту почвы и препятствует ее обрушению при подвижках или больших нагрузках.
Что такое ограждение котлована шпунтом
Шпунтовая ограждающая система — это монолитная стенка, которая состоит из шпунтовых свай, уплотняющих почву и локализующих участок, где могут происходить деформации или сдвиги. В зависимости от назначения конструкции бывают временными или постоянными. Второй тип выполняет функции несъемной опалубки для оснований построек, цоколей, стен и подвалов. Еще он создает водонепроницаемый барьер для поверхностных вод.
Для обустройства шпунтовой стенки не нужно проводить земляные работы. Все составляющие предварительно вкапываются в почву и фиксируются там. После этого почву достают на поверхность.
Стенка не нуждается в ленточном фундаменте и может размещаться на любых грунтах без учета глубины промерзания. Она не оказывает большого воздействия на грунт и устанавливается глубже линии промерзания. Удерживание шпунтовых свай обеспечивается силой трения почвы, а не прочностью фундамента.
В отличие от традиционных систем, шпунтовая ограда выдерживает большие смещающие и изгибающие нагрузки, причем без внедрения армированных бетонных опор.
Когда и зачем оно необходимо
Укрепление котлована шпунтом применяется для следующих целей:
В отдельных случаях шпунтовую стенку возводят на нулевом этапе работ с целью соблюдения требований СнИП, когда нужно работать ниже нулевого уровня почвы. При вертикальной разработке грунта подобное ограждение обеспечивает усиленную защиту стенок от осыпаний и оползней. Углубления с наклонными стенками чаще подвергаются осыпанию, поэтому они укрепляются в первую очередь.
Отличительной особенностью шпунта является возможность повторного применения, поэтому выбор таких систем предпочтительнее, чем организация водопоглощающей системы.
Виды шпунтовых ограждений их преимущества и недостатки
Для организации ограждений из шпунтов используют сваи из следующих материалов:
Деревянные изделия сооружаются из досок толщиной от 4 см или из брусков, которые соединяются пазами. Такой тип востребован при глубине погружения до 3 м и является одноразовым, т.к. демонтаж конструкций из дерева невозможен без поломок.
Железобетонные модели требуют сложного монтажа и предназначаются для постоянной опалубки. Металлические шпунты отличаются многократной эксплуатацией (до 20 циклов). Для их изготовления используется профильный металлопрокат или трубы.
Стальной шпунт Ларсена
Считается наиболее популярным типом, который создается на основе металлических профилей высокого качества. Система обладает желообразным исполнением и закругленными концами. Такие шпунты еще называются «замками», поскольку после соединения они обеспечивают максимальную защиту почвы от оползней и прочих негативных воздействий на этапе строительства. С помощью профилей можно сформировать прочную стену, которая станет востребованной при возведении мостов, причалов, дамб и других гидротехнических сооружений, подвергающихся негативному воздействию.
Для изготовления шпунтов используют прочный металл с углеродистыми примесями. С целью защиты конструкций от коррозийных процессов, в состав исходного сырья добавляют медные частицы. Чтобы снизить расходы на материалы, можно применить пластиковые шпунты на основе поливинилхлорида. Они не уступают металлическим изделиям по прочностным свойствам.
Ключевым достоинством стального шпунта является удобный монтаж на стройплощадке и устойчивость к негативным факторам.
Трубошпунт
Шпунтовое ограждение котлована из труб устанавливается на первых этапах строительных работ. Его широко применяют в жилищной, гидротехнической или транспортной отрасли с целью защиты траншеи от осыпания стенок.
Такая система включает в себя плотную стену, основные элементы которой закрепляются пазами. К преимуществам трубошпунтов относят:
Единственным недостатком является высокая стоимость изделий.
Шпунт из полимеров
С целью снижения расходов на укрепление котлованов многие строители используют шпунты из полимерных материалов. В их качестве применяется композит или поливинилхлорид. Кроме небольшого веса и доступности, такие конструкции обладают уменьшенным коэффициентом трения, что упрощает их забивку и последующее изъятие.
Из-за небольшой прочности монтаж полимерных шпунтов выполняется со строгими ограничениями по допустимым нагрузкам. Но существует большое количество условий, в которых такие ограждения котлованов становятся незаменимыми.
Сваи из дерева
Деревянные конструкции использовались для укрепления котлованов раньше всех остальных типов. По внешнему виду система напоминает частокол, выполненный из бруса и бревен. Нередко строители используют толстые доски в сборной конструкции.
Установка деревянного ограждения выполняется посредством забивки досок в почву. Недостатком этой разновидности является невозможность демонтажа конструкций из земли без повреждения.
Сваи из железобетона
Железобетонные сваи закрепляются с помощью замков, которые герметизируют всю конструкцию. Их ключевыми составляющими являются трапециевидные шпунты и пазы. При выполнении монтажных работ сваи устанавливаются по принципу одна в другую. Действие выполняется забивным оборудованием с высокой производительностью. Шпунтовые ограждения из железобетона не подходят для изъятия и повторной эксплуатации, поскольку они применяются для наружной оболочки основания.
Как рассчитать ограждение
Чтобы исключить деформацию стенок ограждающей конструкции после разрытия грунта, необходимо провести несколько расчетов. Они основываются на следующих характеристиках:
С помощью математических расчетов шпунтового ограждения можно определить требуемый диаметр шпунта в месте забивки ниже основания и в подборке распорной системы. Строители используют проверенные формулы или онлайн-калькуляторы, позволяющие получить точный результат за несколько секунд.
Формула расчета выглядит следующим образом: М1 ≤ m/γ * M2, где:
Устройство шпунтового ограждения котлована
Устройство шпунтованной ограды зависит от используемых материалов. Деревянные изделия могут использоваться только в тех случаях, если почва не содержит крупных камней, древесных отходов и другого мусора. Допустимая глубина забивки свай не может превышать 6 метров. Если не соблюдать это требование, ограждение станет малоэффективным или будет повреждено. Шпунты погружаются в почву вплотную на всю длину. На данном этапе следует исключить любые щели и пустоты. Если применяется двойная система, то между шпунтами выдерживается ширина до 1 м.
При монтаже конструкции на дно водоема глубина не должна составлять меньше 2 м. Чтобы минимизировать или предотвратить вероятность вымывания засыпки, следует предусмотреть наружный ряд шпунта с повышенной плотности. При глубине котлована в 3-5 м выемки между стенками закрывают смесью, которая на 15% состоит из глины.
Стальные шпунты подходят исключительно для прочных грунтов. Они забиваются на глубину от 7 м и подходят для многократного использования, при соблюдении правил эксплуатации. При шпунтировании молотом либо вибропогружателем следует учитывать плотность прилегания изделий по периметру ограждения. В большинстве случаев подобные системы устанавливают по такому принципу, что уровень поверхностных вод становится ниже на 50 см, а по отношению к водоносному горизонту — на 0,7 м.
Демонтаж изделий из стали производится быстро и просто. Для этого используют пояса-обвязки, размещенные по периметру траншеи, и распорки — по углам.
Способ крепления стального шпунта определяется технологией разработки грунта и глубиной котлована. Чтобы упростить процесс монтажа, лучше использовать цилиндровые сваи, а не прямоугольные. Они создаются из листовой стали и не оснащаются поперечными распорками.
Нормы в технологической карте и СНИП
Базовые требования СНИП к монтажу шпунтовых конструкций выглядят следующим образом:
Технология шпунтового ограждения
Для монтажа шпунтовых оград используют разные технологии и оборудование. В большинстве случаев бурение под трубы производится шнековым или шарочным методом, который предусматривает монтаж стенок глинистым раствором. Повышенная плотность посадки трубы обеспечивается глиной.
Используемая техника и оборудование
Для монтажа свай методом вдавливания необходимо использовать специализированную технику, которая создает постоянную статическую нагрузку. Это делается с помощью мощного строительного оборудования, сконструированного по принципу клинового захвата свай с последующим погружением в углубление.
Применение электронных систем на разных этапах шпунтирования позволяет вовремя внести корректировки в угол погружения и сформировать ровный ряд свай. Кроме того, электроника помогает создать ограждение котлованов с круглой или угольной конфигурацией.
Для решения большинства задач по организации шпунтовых оград подходит следующая техника:
Вдавливание
Технология отличается универсальностью и подходит для проведения работ возле зданий в густонаселенных районах или на рыхлой и заболоченной почве. При вдавливании свай не нужно постоянно следить за их состоянием. Недостатком метода является внедрение крупногабаритной спецтехники, которая доставляется на объект в демонтированном состоянии.
Вибропогружение
Вибропогружение относится к эффективным способам установки шпунтов и может использоваться с любыми типами таких конструкций, включая:
Если работы ведутся на почве с высоким уровнем грунтовых вод, то вибропогружение станет единственным вариантом, позволяющим установить шпунтовое ограждение. Однако использование технологии сопровождается большими затратами, т.к. техника для решения задач продается достаточно дорого.
Забивка
Производится посредством молота — специального навесного оборудования, который забивает сваи в лидерные скважины. Ударный метод не подходит для забивки конструкций в районах с уплотненной застройкой.
Стоимость ограждения шпунтом
Цена на ограждение котлована шпунтом зависит от нескольких факторов. В их числе:
В зависимости от индивидуальных требований и пожеланий заказчика исполнитель составит подробный расчет расходов, подготовит всю технику для предстоящих работ и займется обустройством шпунтовой системы.
Шпунтовые конструкции
Поставка, монтаж и обратный выкуп всех видов и марок шпунта
Шпунтовые конструкции – это цельные ограждения различного назначения, выполняемые из шпунтов.
Шпунтом называется удлиненный элемент с замками паз/гребень с обеих сторон – благодаря замкам элементы соединяются в монолитную конструкцию.
Шпунты (или шпунтовые сваи) изготавливают из различных материалов: дерево, металл, пластик, армированный бетон. Самыми востребованными являются стальные шпунты Ларсена. Их главное преимущество перед деревом и бетоном – возможность многократного применения: за счет нее стоимость материала сводится к минимуму.
Оборачиваемость металлошпунта – до 20 циклов. При стационарной установке ограждение служит десятки лет.
Шпунты из ПВХ тоже могут применяться неоднократно, но проигрывают стальным по прочности. Их используют главным образом для эстетики при оформлении набережных и других открытых объектов.
По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09
Металлические шпунты бывают трубчатыми и профильными. У первых самая высокая устойчивость благодаря большому сечению трубы.
Профильные (шпунты Ларсена и аналоги) практически универсальны, походят для монтажа объектов на большинстве грунтов. Профиль бывает:
Основные характеристики шпунта Ларсена:
Длина шпунта варьируется от 3 до 34 метров. При большой глубине котлована шпунты часто наращивают по длине сваркой.
Марку и размеры шпунта подбирают исходя из условий работы: тип грунта, глубина погружения и др.
По результатам ознакомления с вашим объектом наш специалист подскажет вам технически оптимальный вариант.
Комплекс работ по устройству шпунтового ограждения стартового котлована с применением вибропогружения и шпунта Ларсена, выполненный специалистами «АрктикГидроСтрой»
За счет оборачиваемости шпунта устройство ограждения обойдется вам недорого. Вы можете:
Применение шпунтовых конструкций
Целевое назначение шпунтовых ограждений – препятствовать обвалу/сползанию грунта и подмыву объекта грунтовыми, паводковыми, речными и др. водами.
Шпунтовые конструкции используют:
В одних случаях ограда монтируется на постоянной основе (береговые сооружения, укрепление склонов), в других (гл.обр. при строительстве) – на время работы.
Основные альтернативы шпунтам при решении этих задач – бетонирование (если речь о набережных и склонах), стена в грунте – для укрепления траншей, котлованов и др. строительных объектов. Обе технологии используют бетон, и главные недостатки этих методов связаны с ним: большой объем земляных работ (и, соответственно, высокая цена), длительные сроки (нужно ждать созревания бетона). Использование бетонного ограждения возможно только на постоянной основе, не получится сэкономить на оборачиваемости материала.
Комплекс работ по реконструкции ангара выгрузки сыпучих материалов в городе Конаково, Тверской области, выполненный специалистами «АрктикГидроСтрой»
Ограничением для использования являются вибрации, передаваемые на грунт в процессе погружения. Из-за вибраций ударный способ (забивка) чаще всего невозможен в черте города, вибропогружение применяется осторожно. Самый деликатный способ – вдавливание – подходит не для всех грунтов.
Мы применяем главным образом вибрационный метод, у которого самые высокие скорость и производительность. А для уменьшения вибраций погружаем шпунты в предварительно изготовленные лидерные скважины или используем подмыв (в зависимости от грунта).
АрктикГидроСтрой уже 10 лет монтирует шпунтовое ограждение
По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09
Шпунтовые конструкции в компании «Арктик Гидро Строй»
Мы монтируем шпунтовые ограждения котлованов и подпорные стенки по всей РФ. У нас можно заказать конструкцию из шпунта Ларсена или трубошпунта. Варианты сотрудничества:
Работы нулевого цикла выключают в себя:
По окончании работ – демонтаж временного ограждения и вывоз материала.
Чтобы сделать заказ, позвоните нам или оформите заявку онлайн. К вашим услугам:
Зачем и когда необходимо шпунтовое ограждение?
В ряде случаев шпунтовое ограждение в обязательном порядке сооружается на нулевом цикле работ. Это необходимо в целях соблюдения техники безопасности, когда требуется произвести работы ниже нулевого уровня грунта. Действующие СНиП устанавливают, что без установки ограждений можно выполнять работы:
Если выполняется вертикальная разработка грунта, то шпунтовое ограждение надежно защищает стенки котлована от оползней и осыпаний почвы. Котлованы с наклонной стенкой имеют повышенный риск осыпания, поэтому их укрепляют в обязательном порядке.
Шпунт можно впоследствии использовать повторно, поэтому сооружение стенок из этого материала является более рентабельным, чем выполнение работ по водопонижению. Замкнутая стенка из шпунта не пропустит воду в котлован и предотвратит его затопление.
Некоторые особенности установки шпунтовых ограждений
Шпунтовые работы относят к важнейшим строительным процессам. Выполнять их следует в строгой и последовательности и только тем, кто имеет соответствующий опыт и документально подтвержденную квалификацию. Только соблюдение всех технологических нюансов позволяет гарантировать прочность и надежность ограждения. В некоторых случаях укрепление траншеи шпунтом может быть не постоянным, а временным.
На выбор технологии сооружения котлована влияют:
Перед началом укрепления котлованов необходимо произвести предварительные расчеты. Аналогично требование действует для работ по берегоукреплению.
В зависимости от особенностей грунта и необходимости использовать дополнительные фиксирующие элементы шпунтовые ограждения делят на:
При работе в грунтах высокой плотности используют плоский, корытообразный или Z-образный шпунт. В почвах с низкой плотностью чаще делают ограждения из трубошпунта, имеющего больший диаметр и более устойчивого в грунте.
Различные технологии погружения шпунта
В современном строительстве применяют три основных технологии погружения шпунта в грунт:
Статическое погружение предусматривает применение специальных мобильных вдавливающих установок. Они снабжены особым гидравлическим узлом, обжимающим шпунтину и перемещающимся вниз по направляющим рамам, что приводит к ее погружению.
При вибропогружении и при забивке используют копровые установки. Они работают на самоходной базе. При вибропогружении установка комплектуется вибропогружателем, при забивке – навесными молотами гидравлического или дизельного типа.
Используемые для забивки молоты относятся к конструкциям штангового или трубчатого типа. По их направляющим элементам перемещается боек, производящий удары по шпунтине. Дизельные молоты работают под воздействием детонации находящейся в камере сгорания топливной смеси. В результате боек подлетает в верхнюю часть корпуса и в свободном падении опускается на погружаемый в грунт шпунт.
Вибропогружение подразумевает воздействие на шпунт колебаний высокой частотности. Под их воздействием почва делается менее плотной. Погружение конструкции в грунт происходит под тяжестью механизма и под ее собственным весом. Колебания низкой амплитуды вырабатываются вибропогружателем за счет разнонаправленного вращения неотцентрированных дебалансов. Их приводит в движение закрепленный на корпусе вибропогружателя электрический двигатель.
Об устройстве шпунтовых ограждений
Шпунтовые ограждения делают из деревянных, металлических или железобетонных свай. Их можно забивать с определенными промежутками (тогда потребуется забирка) или вплотную друг к другу. Ограждение может иметь дополнительное анкерное крепление или распорки или сооружаться без них. Чаще всего шпунтовая стенка делается из металлического шпунта, который после окончания работ извлекается и повторно используется на другом объекте. Это значительно снижает расходы заказчика, так как строительные компании выкупают использованный шпунт обратно.
Перед выполнением запланированных работ очень важно произвести точные расчеты, чтобы определить степень устойчивости стенки к давлению грунта. Полученные данные позволяют определить необходимую глубину погружения, подобрать оптимальный размер шпунта, выяснить необходимость выполнения анкерных креплений.
Монтаж шпунтовых ограждений состоит из следующих стадий:
Затем производится перемещение копром следующей шпунтины к месту монтажа. Ее стропуют и ставят в забивочное положение. Пазовые замки соединяют с замками уже забитой в грунт шпунтины. Далее выполняется погружение вышеописанным способом. Аналогично создают и всю шпунтовую стенку, пока она не сомкнется вокруг котлована.
Сплошная шпунтовая стенка не только предохраняет от оползней и осыпаний, но и не дает грунтовым водам проникнуть на участок.
Если условия работ не допускают вибраций, то предварительно пробуриваются лидерные скважины под шпунт.
Шпунтовые ограждения имеют следующие преимущества:
Шпунтовые ограждения: разновидности, способы погружения, установка
Шпунтовое ограждение ‒ это закрепленные в грунте сваи, формирующие искусственную стену. Устанавливаются при строительстве сложных объектов по периметру котлованов, на склонах, вблизи акваторий. Основная функция ‒ защита от обрушения почвы. Такой барьер выдерживает высокие нагрузки, устойчив к воздействию влаги, перепадов температур.
Технология устройства шпунтовых креплений
Такие ограды нужны в следующих случаях:
Для устройства надежного шпунтового ограждения используется набор отдельных свай, которые соединяются между собой вплотную, входя в пазы. Стенки собираются быстро и легко.
Среди других преимуществ шпунтования:
Много способов применения и доступная цена делают шпунтирование популярным вариантом ограждения при строительстве в местности со сложным рельефом.
Пользователи часто ищут:
Виды шпунтов и их назначение
В зависимости от используемого сырья, технических характеристик выпускаются нескольких типов.
Ларсена
Получили такое название в честь разработчика данной технологии. Это отличная защита объектов от дождевых, подземных вод, обрушения почвы.
На вид ‒ это профиль корытообразной формы. Длина достигает 35 м, ширина ‒ до 80 см, толщина – от 15 до 23 мм. По краям находятся замочные элементы.
В зависимости от размеров выпускают модели:
Шпунты Ларсена производят из высококачественной стали с добавлением углерода. В качестве антикоррозийного покрытия в составе есть медь.
Чаще других используют модель Л5.
Она обладает такими рабочими свойствами:
Главное преимущество ‒ использование на объектах повышенной сложности. Помимо этого прочность и удобство монтажа.
Устанавливать элементы Ларсена придется со спецтехникой. Делают этого вибропогружателем или ударной технологией.
Порядок работ напоминает монтаж свайного фундамента под забор.
Вибрационный монтаж выполняется навесным модулем, который передает нагрузку к оголовку механизма.
В дополнение применяют осевую технологию, так что свая фиксируется уже в разжиженной почве (получена за счет действия вибрации).
Установка проводится на глубину в соответствии с ранее разработанным проектом.
Если в процессе строительства возникают осложнения с монтажом, нет возможности четко соблюдать задокументированные показатели, то такие моменты необходимо согласовывать с вышестоящим руководством.
После погружения первой сваи по очереди вводятся остальные. Замки каждого последующего элемента фиксируются в пазы предыдущего. Чтобы замки легче скользили, их обрабатывают густой смазкой.
На участках с высоким содержанием грунтовых вод особ следят за герметичностью стыков, соединений.
При многоразовом применении (более 20 раз) верхняя кромка профиля деформируется, поэтому ее рекомендуется аккуратно срезать.
Если в процессе установки погруженные сваи искривились, то лучше отрезать часть изделия и продолжить установку рабочих элементов.
Из ПВХ
Отличная альтернатива металлическим сваям. Пластиковые, композитные элементы не нуждаются в смазке, меньше стираются.
Глубина погружения меньше, поэтому их быстрее и удобнее монтировать. По прочности, сроку службы они не уступают металлу и железобетону, но при этом дешевле. Однако подходят не для любого состава почвы.
Стальные
Общепринятый тип. Применяются многократно, просты в крепеже, транспортировке.
Среди других преимуществ стальных опор:
Особенность стальных элементов ‒ применение только на прочном, устойчивом грунте с глубиной погружения от 7 м. Фиксация возможна, когда уровень грунтовых вод находится ниже минимум на 0,5 м.
Трубчатые сварные
Установка и эксплуатация осуществляются согласно национальным стандартам ГОСТ Р 52664-2010.
Ограждение из сварных труб возводится на начальном этапе строительства гидротехнических сооружений, жилых зданий. Это надежная защита от непредвиденного обвала грунта, которая обезопасит работников и спецтехнику от повреждений.
Диаметр труб подбирается в зависимости от назначения. Процесс фиксации аналогичен шпунтам Ларсена ‒ соединение замками в пазы.
Единственный минус ‒ трубчатые сварные элементы с большим весом обойдутся очень дорого.
Железобетонные
Каждая свая входит замками в пазы предыдущей. Устанавливаются забивным методом оборудованием высокой точности.
Особенность ‒ не подлежат демонтажу для повторного использования. Становятся внешним поясом для фундамента.
Монтируются при возведении мостов, причалов, плотин.
Длина железобетонных свай ‒ до 16 м.
Процесс транспортировки осложняется большим весом и риском повреждения ‒ образованием на поверхности трещин.
Деревянные
В качестве материала для защитных ограждений используется давно. Но с каждым годом теряет популярность, уступая по техническим характеристикам металлу, ПВХ.
На вид ‒ деревянный частокол из бревен, бруса. Допускается делать сборные стенки из доски большой толщины.
Деревянные элементы забиваются в почву. Могут служить временной или постоянной защитой. Не извлекаются из грунта для повторного монтажа в другом месте.
Монтаж возможен лишь при отсутствии в грунте камней, корней деревьев, ракушняка, которые могут стать препятствием для установки элементов или повредить их.
Максимальная глубина забивания ‒ до 6 м. Устанавливаются в 1 или 2 ряда вплотную друг к другу. Ширина между рядами ‒ до 1 м. Минимальная глубина погружения на дно водоема ‒ от 2 м. При погружении на 3‒5 м выполняется заделка зазоров в стенках раствором с концентрацией глины от 15%.
Способы погружения и необходимое оборудование
Выделяют несколько вариантов установки ограждения. Выбор зависит от типа грунта, назначения.
Забивание (ударный метод)
Наиболее быстрый и бюджетный способ монтажа шпунта Ларсена. Выполняется копровой установкой, укомплектованной навесными дизельными или гидравлическими молотами.
Копр ‒ это самоходная машина с колесами или гусеницей. Оснастка состоит из:
Молот сделан в виде штанги или трубы, по направляющим которой передвигается боек. Он и наносит удары по шпунту.
В дизельных молотах боек приводится в действие за счет сгорания топлива.
Перед установкой проводится обследование почвы. На тяжелых каменистых, скалистых грунтах сначала бурится лидерная скважина. За счет этого забивка получается бесшумной.
После этого в металлической свае сверлится отверстие, чтобы зацепить сваю крючком, закрепить в наголовнике, надетом на молот.
Установку нужно выполнять аккуратно, чтобы не вырвать шпунт из замка ‒ это не подлежит исправлению.
Забивание не рекомендуется применять на плотно застроенной местности, возле промышленных предприятий. Повышается риск деформации зданий.
Вибрационный
Вибропогружение ‒ способ установки с помощью копровой машины с навесным оборудованием. По технологии практически не отличается от ударного метода, за исключением функционирования навесного механизма.
При этом методе сваи придется шпунтовать вибропогружателем. За счет частотных колебаний плотность почвы снижается, и свая постепенно опускается в грунт на нужную глубину.
Это хороший способ строительства на сухих, песчаных почвах.
В зависимости от уровня частотности колебаний выпускаются вибропогружатели трех видов.
Низкочастотные
Оборудование предназначено для монтажа шпунта Ларсена на грунтах с низкой плотностью. Отличается большими размерами и весом. Частота колебаний не превышает 9,17 Гц. Динамическое усилие составляет до 1700 кН.
Среднечастотные
Универсальный вибропогружатель. Им удобно монтировать как шпунты, так и трубы. Рабочая частота колеблется от 10 до 30 Гц. Предельное динамическое усилие достигает 270 кН.
Высокочастотные
Усовершенствованный тип вибропогружателя, что позволяет вести строительство в черте города, вблизи жилых массивов.
Механизм состоит из:
Показатель рабочей частоты превышает 30 Гц. Оборудование может функционировать самостоятельно, но чаще используется в сочетании со стрелковым краном.
Завинчивание или вдавливание
Самый аккуратный способ установки свай, поэтому применяется на местностях с высокой плотностью застройки. Не создает шума, вибраций.
Рекомендуемый грунт ‒ глина, суглинок, песок и другие типы с низкой плотностью.
Исключается риск повреждения сваи при установке, как в случае забивки.
Вдавливание в почву выполняется специальной мобильной установкой с гидравлическим узлом, который прочно обжимает сваю, двигается вниз, постепенно погружая ее в землю.
Основной минус вдавливания ‒ большие размеры и вес оборудования, что существенно усложняет транспортировку и процесс подготовки к монтажу. Источник электроэнергии должен быть очень мощным.
Для перевозки всех необходимых деталей потребуется минимум 5‒6 грузовых машин, что скажется на общей стоимости проекта. Поэтому этот метод используется при застройке больших массивов.
Комбинированный (вибровдавливание)
Сочетание способа вдавливания и воздействия частотных колебаний. Хорошо подходит для мягкой почвы. Сфера, место применения не ограничены.
Для упрощения установки рекомендуется провести разметку по периметру стенок сваи.
При помощи технологии размыва
Этот метод используется как вспомогательный с одним из вышеперечисленных способов монтажа.
Принцип действия следующий:
Технологию размыва запрещено применять, когда есть риск просадки зданий поблизости.
Как проходит установка шпунта для котлована
Строительство искусственной стены выполняется в строгом соответствии с разработанной проектной документацией, чертежами. В проекте указываются глубина ограды, высота, диаметр, тип шпунта и фиксации.
Перед работами проводится гидротехнический анализ почвы, составляется технологическая карта.
Порядок установки следующий:
Установка элементов выполняется до тех пор, пока не будет получено герметичное ограждение по периметру котлована.
СНиП 3.02.01-87
Ограды, возводимые шпунтовым способом, регулируются нормами, описанными в технологической карте.
Это лишь малая часть описания. Нормы учитываются инженерами, бригадирами и другими людьми, которые отвечают за техническую сторону строительства.
Качество строительства оценивается СНиП. Полный перечень требований к установке таких оград приведен тут:
Формула и пример расчета
Для точности подсчетов ключевых показателей потребуется вооружиться специальными формулами.
Расчетная схема устойчивости шпунтового ограждения
Чтобы воспользоваться ими, необходимо учесть такие параметры:
Это лишь основные показатели, но есть и другие, которые учитываются индивидуально в зависимости от типа грунта и климатических условий региона.
Важно понимать, что при разрытии почвы нарушается равновесие сил. Так, при извлечении грунта увеличивается давление со стороны охлажденных стенок.
Техническая информация, которая понадобится при расчетах, для правильной установки шпунтов, приведена в СНиП 3.02.01-87.
Формула прочности стенок, которая поможет избежать их преждевременного разрушения, учитывает такие величины:
Вычисление выглядит так:
М1 ‒ опрокидывающий момент;
М2 ‒ момент удержания или противодействие силе опрокидывания;
m — показатель условий работ (для большинства регионов ‒ 0,95, в местностях со слабой почвой ‒ 0,7);
γ ‒ коэффициент надежности.
Чтобы получить М1, необходимо Еа (эпюрное равнодействующее активное давление) умножить на Са (равнодействующее плечо по отношению к нулевой отметке).
Для вычисления М2 потребуется En (эпюрное равнодействующее пассивное давление) умножить на Cn (равнодействующее плечо по отношению к нулю).
Расчеты выполняются из нижней точки сваи, поскольку на высоте шпунт подвергается действию дополнительных сил.
Чтобы не выполнять все действия вручную, рекомендуем воспользоваться специальными программами или строительными калькуляторами. А еще лучше поручить разработку технической документации мастерам.
Правильно рассчитанные показатели ‒ гарантия устойчивости шпунтовой конструкции, ее долговечности и прочности.
Раскрепление ограждения
Назначение такой ограды ‒ укрепить стенки котлована от оползня. Но когда установка фундамента завершена, шпунты в грунте уже не нужны и их можно демонтировать.
Исключение ‒ железобетонные сваи, которые монтируют единоразово и больше не вытаскивают из почвы.
Качественный демонтаж шпунтов позволяет применять их повторно в строительстве, снижая траты на стройматериалы.
Работы по раскреплению проводятся несколькими способами:
Этапы демонтажа ограды вибропогружателем:
Если извлеченный шпунт признан непригодным для эксплуатации, то на нем ставят отметку «брак».
Все пригодные элементы перевозят на отдельный участок и готовят к дальнейшей транспортировке.
Использование шпунтовых стенок позволяет проводить строительные работы даже в условиях сложных рельефов, вблизи водоемов или посреди жилых массивов. Это отличная защита сооружений от обвала грунта, продление срока эксплуатации конструкций без риска для человеческой жизни.