Шпунтовые ограждения — особенности, назначение, варианты сборки, полезные советы

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.

Вибропогружение шпунта Ларсена

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

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

Особенности шпунтовых свай типа Ларсен

Шпунты Ларсена имеют различную форму. Самый распространенный вид – корытообразные: популярные российские шпунтовые сваи и , их импортные аналоги и еще ряд моделей. Друг от друга отличаются габаритами, толщиной стенки, металлоемкостью, массой, прочностными характеристиками, конструктивными особенностями замков.

Кроме корытообразных шпунты бывают:

Z-образные (обычно в названии модели присутствует буква Z);
S-образные;
плоские. Этот профиль предпочтителен при монтаже округлых в плане замкнутых конструкций.

Сваи изготавливают из легированных сталей, покрывают антикоррозийным составом. В длину шпунт Ларсена может достигать 34 метров. Поскольку слишком длинные шпунты неудобно транспортировать и погружать, чаще применяются короткие, которые наращивают при необходимости сварным способом.

К сведению

Достоинства шпунтов Ларсена, их преимущества перед аналогами:

оптимальное сочетание массы, металлоемкости и прочностных характеристик;
быстрый монтаж;
возможность многократного использования;
долговечность шпунтовых свай (при стационарном использовании – несколько десятков лет);
доступная цена.

Следует отметить также удачную российскую альтернативу шпунтам Ларсена – панели шпунтовые сварные (ПШС). Они тоже имеют корытообразный профиль и существуют в большом количестве модификаций.

Виды временных заборов

Правила, разработанные в действующем законодательстве Российской Федерации, ГОСТ и СНиП, не являющийся законодательным актом, но настоятельно рекомендуемый к исполнению, предусматривают обязательную установку временных ограждений стройплощадки.

Дифференциация территории временных объектов в обязательном порядке требует устанавливать временные ограждения вплоть до момента их поступления в эксплуатацию. Однако строительные ограждения – не единственный вид временной изгороди, которую требует возводить в обязательном порядке ГОСТ.

Вариабельные возможности современной строительной промышленности позволяют, не нарушая требования и правила, выставлять по мере необходимости и временные переносные ограждения. Основное разграничение нестационарной ограды – деление на передвижные и постоянно функционирующие, срок действия которых более длительный.

Применяется для разграничения территории

Основные требования к временному ограждению – максимальное выполнение предназначения. Это значит, что установка временного ограждения должна выполнять поставленные перед ней цели независимо от материала изготовления.

СНиП и действующий ГОСТ разграничивают такие сооружения на несколько основных видов:

охранно-строительные, которые существующие правила требуют возводить вокруг стройплощадки любого типа, будь это сооружение жилого здания, промышленного объекта, частное строительство или реставрационные работы;
сигнальные, функция которых – предупреждать граждан о грозящей опасности: временные ограждения токоведущих частей. Также при монтаже электроустановок в случае повреждений проезжей части и тротуаров. Используются в качестве сигнальных заграждений в аварийно опасной зоне зданий, грозящих обрушением, или при последствиях природных бедствий;
разграничительные – в местах скопления людей (на митингах или концертах, где требуется не допустить проникновения зрителей к участникам), необходимые для поддержания порядка или предотвращения столкновений между оппонентами;
парковочные (постоянные или переносные, предназначенные на случай, если оплачена аренда места для специализированного транспорта или личного автомобиля);
предупредительно-ограничивающие: в местах проведения земляных работ (рытье ям или траншей), проломов, подлежащих заделке, и крупных автомобильных аварий;
функциональные, которыми на крупных складах делят помещение на зоны, если аренда осуществляется несколькими съемщиками;
стационарные воздухопроницаемые изгороди вокруг площадки с мусорными баками (для защиты от проникновения и предупреждения незаконной парковки частных автомобилей, которая может помешать подъезду мусоровоза) либо вокруг детской или спортивной площадки;
установки временных ограждений, предпринимаемые частными лицами для размежевания дачного, садового, частного землевладения на время, пока не установлены постоянные, более прочные и эстетичные.

Сигнальная сетка

Позаботиться об утверждении правил установки временного заграждения вокруг участка можно не во всех случаях. В особенности это относится к переносным целевым для земельных работ и повреждений проезжей части дороги.

Нередко в таких случаях ограничиваются просто яркой сигнальной лентой или дорожными знаками. Это противоречит правилам безопасности, особенно если такие предупреждающие знаки оставляются в ночное время и могут грозить травматизацией случайным прохожим.

Однако для устанавливаемого на стройках тип забора, который со временем будет снесен, определяет смета, а временное ограждение строится из подручных материалов. Главное требование – обеспечение от проникновения на территорию стройплощадок посторонних лиц, которые могут оказаться там случайно и получить травму.

Строительная площадка

Некоторые распространенные ограждения сигнального типа

1А Н(1) и 1А Н(2)

Оба вида ограждений состоят из рам одинакового размера (длина 2000, ширина 2000 (или 2400) мм). Они устанавливаются на опорный бетонный блок (длина 600, ширина 250, высота 150 мм). Раму сваривают из прокатных профилей.

Разница состоит в материале, заполняющем раму. У ограждения 1А Н(1) это – металлический лист с мелкой перфорацией; у 1А Н(2) – перфорированный металлический сайдинг. Применение разных материалов определяет разницу в цене. Средняя стоимость 1А Н(1) начинается от 3600 руб./пм, 1А Н(2) – 4200 руб./пм.

Еще один вид ограждений — сигнальное ограждение, тип 1А

1Б Н(2) и 1Б Н(3)

Основа этих ограждений – рамная конструкция с опорой в виде бетонного блока, аналогичных с 1А размеров. Возможным заполнением 1Б Н(2) служит перфорированный металлический профлист или металлический лист с мелкой перфорацией без окраски. Для заполнения каркаса 1Б Н(3) используется перфорированный металлический лист, проводится окраска эмалями по металлу.

Применение разных материалов влияет на разницу в цене. Средняя стоимость 1Б Н(2) —3450 руб./пм, 1Б Н(3) – 3550 руб./пм.

Лист с мелкой перфорацией для каркаса 1Б Н(2)

Сферы применения шпунтового ограждения

Ограждающие конструкции из шпунта, трубного или сортового металлопроката применяют в таких случаях:

Для укрепления стенок котлованов и траншей. Их них делают временные ограждения на период выполнения строительных работ. Благодаря шпунтам при выемке грунтов сохраняется форма котлована, исключается обрушение его стенок на людей и технику. Ограждение устанавливается при копке на глубину более 5 метров или выполнении работ в сыпучем грунте. Также благодаря плотному зацеплению замков шпунты защищают котлован от подтоплений.
Для ведения строительства подземных и частично заглубленных сооружений. Шпунт применяется для укрепления несвязанных и мягких грунтов. Благодаря ему упрощается процесс строительства тоннелей, парковок для автомобилей, подземных ангаров и складов, переходов.
Для укрепления насыпей. Шпунтовое ограждение используется при строительстве насыпей во время прокладки автомобильных и железнодорожных дорог, строительства мостов и эстакад. Наличие дополнительных ограждающих конструкций гарантирует, что естественные склоны и искусственные насыпи не будут осыпаться под действием возросших нагрузок.
Для укрепления береговой линии. Одним из распространенных способов использования шпунтовых ограждений является укрепление берега реки, озера, искусственного водоема. Так как шпунты Ларсена входят в зацепление друг с другом, исключается просачивание воды в грунт и постепенное осыпание его в воду. Кроме того, шпунтовая стенка позволяет задать или изменить границы водоема, скорректировать берег реки или озера.
Для строительства коллекторов, свалок. Шпунты позволяют построить прочную и герметичную стенку, которая препятствует просачиванию канализационных стоков в землю, а также отходов, которые образуются при гниении мусора.

Что такое шпунтовые ограждения

Шпунтовое ограждение (или шпунтовая стенка) это вид ограждающей конструкции, выполненной из вертикальных элементов, погруженных в грунт. Как правило, подобные конструкции используются для разделения разных сред — земли и воды, разных типов грунта, закрепления грунтовых стенок и т. д.

Поскольку каждый элемент полотна представляет собой сваю, обладающую собственной несущей способностью и возможностью переносить нагрузки любого типа, общая мощность всего полотна ограждения оказывается просто огромной.

Что такое шпунтовое ограждение

Установка таких конструкций производится с целью исключить осыпание или размывание вертикальных стенок котлованов, береговой полосы водоемов, различных насыпей. Сваи хорошо воспринимают боковые нагрузки, поскольку они достаточно глубоко погружены в грунт.

На заметку! Выполаживание стенок котлованов, обрывов или насыпей становится невозможным, так как возникает барьер для осыпающихся частиц грунта. Они упираются в ограждение и стабилизируют массив грунта. Таким способом можно достаточно надежно зафиксировать практически любую вертикальную грунтовую стену.

Разновидности

Для создания ограждений котлованов применяется несколько видов шпунтов. Каждая разновидность имеет свои особенности и назначение, вид шпунта также может ограничивать возможности применения технологий монтажа.

Шпунт Ларсена

Представляет собой металлический профиль особой формы, называемой «корытообразной». Края шпунта снабжены замками, которые делают ограждение цельной конструкцией. Размеры профиля могут достигать 35 метров в длину. Ширина составляет 0,8 м, а толщина варьируется от 1,5 до 2,3 см.

Существуют различные модели данного вида шпунта, которые могут отличаться как размерами, так и формой. Одна из моделей – Л5:

Прочность – 800 кН/м.
Один погонный метр профиля имеет вес 100 кг.
В качестве материала используется Ст3 или 16ХГ.

Как правило, шпунт Ларсена монтируется с помощью вибрационного оборудования. Сфера применения – сложные и повышенной сложности объекты. Хорошо показывает себя на неплотных грунтах, болотистой почве, защищает котлованы от грунтовых вод.

К недостаткам изделия можно отнести высокую стоимость и то, что при установке требуется более высокая точность монтажа, чем при работе с другими видами шпунтов.

Все современные стальные шпунты представляют собой различные аналоги шпунта Ларсена. Могут отличаться от него формой и конструкцией замков, которые улучшают прочностные характеристики, а также упрощают забивку свай.

По функциональному же назначению и свойствам стальные шпунты других конфигураций совершенно идентичны шпунту Ларсена.

Деревянные

Шпунты, изготовленные из древесины – самая старая разновидность. Допускается делать ограждения из бревен, досок, бруса. Элементы погружают в почву на глубину до 6 метров, монтируют в один или два ряда, вплотную друг к другу.

При обустройстве ограждения из специально обработанного бруса, в каждом элементе имеется выступ и паз, что позволяет связать между собой элементы конструкции.

Основные преимущества:

доступность материала,
относительно невысокая его цена,
возможность установки без использования специальной техники.

К отрицательным качествам стоит отнести трудоемкость монтажа, низкие прочность и устойчивость к воздействию окружающей среды в сравнении с металлическими и пластиковыми шпунтами.

Полимерные

В качестве альтернативы металлическим шпунтам, можно применять элементы из полимерных материалов. Наиболее популярны ограждения из ПВХ.

Они обладают повышенной сопротивляемостью к коррозии, стойки к механическому воздействию. Панели из ПВХ обладают небольшим весом, а потому облегчается их установка, что уменьшает сроки монтажа.

Железобетон

Изготовлены из армированного бетона. По краям имеют пазы, которые позволяют соединять соседние шпунты в ограждении. Максимальная длина – 16 метров. Отличаются большим весом, а также склонностью к растрескиванию, потере целостности при механическом повреждении.

Как рассчитать ограждение

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

Тип ограждения.
Глубина установки материала.
Габариты шпунта.
Силы взаимодействия.

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

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

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

Укрепление шпунтов

Если работы проходят на сложных, неустойчивых грунтах, есть риск их проседания. Это приводит к тому, что шпунты деформируются или вовсе разрушаются, из-за чего все ограждение теряет свой смысл. Поэтому были выведены методы укрепления шпунтовых конструкций — анкерный, распорочный, а также консольный.

Часто используются анкеры, которые устанавливаются так:

Выбирается место подальше от шпунтов.
Определяются места установки анкеров по периметру котлована, с шагом в среднем 2 метра.
Делаются скважины, в которые помещается арматура и тяга.
Скважина заливается бетоном, но так, чтобы тяга выходила наружу.
Тяга крепится к шпунту, заглубленному в почву под углом от 30 до 60°.

Установить анкеры — хорошая идея, но обычно сначала пробуют сделать распорки, а если это невозможно, переходят к анкерам, так как их устанавливать сложнее.

Если котлован большой, лучше установить распорки. В их качестве используются трубы из металла, которые устанавливаются по ярусам с шагом 4–6 метров. Для распорок можно установить стойки, если те слишком длинные.

Если покажется, что металла слишком много, вместо него можно использовать инвентарные рамы, с дополнительной установкой инвентарных щитов на шпунты.

Для небольших котлованов (менее 5 м), вырытых на плотных почвах, можно использовать консольное укрепление. Это предполагает закрепление шпунтов в грунте, иногда даже более, чем на две трети от всей высоты котлована, в зависимости от грунта. Здесь же монтируется обвязочная рама из балок с разными сечениями.

При использовании консольного метода рядом с котлованом не стоит ездить большой технике и устанавливать склад стройматериалов, так как это будет создавать нагрузку.

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.

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.

Устройство шпунтовой ограды

Монтаж ограждения

Итак, выше мы рассмотрели методы установки шпунтов, их виды и кое-какие особенности при работе с ними. Но что они собой воображают? Как они выглядят?

В случае если посмотреть в ветхую хорошую советскую энциклопедию, в раздел «устройство шпунтового ограждения котлована», вам попадется два значения слова шпунт:

Шпунт – шпунтовая свая, которая взяла в строительной практике более маленькое и лаконичное наименование. Используется при постройке котлованов, траншей и гидротехнических сооружений;
Шпунт – продольный выступ, который входит в соответствующий ему по форме паз. Помогает для соединения элементов деревянных конструкций (щитов, брусьев, досок и пр.).

Знание устройства и пример расчета шпунтового ограждения котлована – пожалуй, самые ответственные элементы в данном деле. По большому счету, шпунтовые ограждения являются временные конструкции, каковые формируются из забитых (в заблаговременно пробуренные скважины) свай.

Назначение и область применения

Шпунтовые сваи представляют собой особые столбы, из которых собираются шпунтовые ограждения. Элементы погружаются глубоко в землю, вплотную друг к другу, а потом крепко скрепляются, и нужны в таком виде, прежде всего для укрепления стен крупных котлованов

Особенно это важно, когда почвы имеют очень высокий уровень грунтовых вод или по большей части состоят из песка

Подобные ограждения встречаются при:

Добыче полезных ископаемых.
Строительстве автодорог, железнодорожных путей.
Создании причалов, пристаней, набережных.
Строительстве мостов.
Рытье каналов.

Шпунтовые сваи предназначены для укрепления котлованов, берегов водоемов, насыпей