Шпунтовое ограждения котлована

Работа со шпунтом

Существует несколько способов погружения свай в грунт на установленную глину, обеспечивая полноценное и качественное устройство шпунтового ограждения котлована:

• ударный;
• вибропогружение.

Главное преимущество вибропогружения заключается в том, что такой способ в отличие от ударного не имеет ограничений в ходе выполнения работ. Препятствием для ударного могут стать особенности грунта, точнее его слоев.

Предусмотреть все нюансы и выбрать наиболее верный способ внедрения шпунта в котловане поможет чертеж, в соответствии с которым проводится копка траншей, и схемы создания ограждающих конструкций. Еще одна причина, по которой следует отказаться от работы ударным способом – наличие близкорасположенных фундаментов зданий или проведение манипуляций в густонаселенном районе города.

В зависимости от выбранного способа подбирают и копровую установку, которую оснащают либо навесным ударным дизельным молотом, либо вибропогружателем. Дизель молот может быть штанговым или трубчатым. Во время его движения шпунты погружаются в грунт, тогда как в период работы вибропогружателя составляющие конструкции внедряются в грунт благодаря оснащению установки неотцентрированными дебалансами. Вибрационное движение передается на шпунт, а с него на слои почвы.

В зависимости от выбранного вида шпунта подбирается установка для внедрения и составляется смета, учитывающая расходы на использование специализированного оборудования. Обязательным является точное соблюдение технологического процесса и последовательности выполнения работ. Нужны не только смета и правильный чертеж, потребуется расчет, в соответствии с которым определяется предельная глубина погружения шпунтов в грунт.

Порядок проведения манипуляций по созданию системы ограждений должен быть соблюден неукоснительно. Он требует:

1. С помощью специальной техники доставить на объект составляющие конструкции. Шпунтом могут служить трубы, бревна или железобетонные сваи.
2. Выполняют разметку и укладывают шпунт по всему периметру котлована. Это помогает избежать задержки после того, как начнет работать ударная или вибрационная установки.
3. Для более качественной и надежной защиты стенок котлована шпунтованное пространство стоит оградить от них забором из досок. Под такой дощатый забор устанавливают деревянные сваи (крупногабаритные бревна), создавая упор, гарантирующий обустройство полноценной дополнительной опоры.

Рассчитывая нужную глубину погружения шпунта, необходимо учитывать и качества грунта, и уровень залегания грунтовых вод, и сечение шпунта не только по всей его длине, но и в том месте, где он опускается ниже уровня основания котлована.
Пример выполнения работ показан на видео.

Несмотря на то, что на первый взгляд ничего сложного в выполнении перечисленных работ нет, лучше доверить это дело профессионалам, которые способны обустроить котлован качественным и надежным шпунтованным ограждением.

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.

Работы по раскреплению проводятся несколькими способами:

1. Вибропогружателем. Наиболее эффектный и популярный метод. Позволяет снижать трение, риск повреждения свай при доставании из почвы. Шпунт фиксируется за трос. Вибропогружатель включается до натягивания троса.
2. Краном. Свая крепится к тросу. Трос натягивается и тогда включается оборудование. Есть риск порчи элементов при демонтаже.
3. Молотом. Крепится в перевернутом виде к автокрану. Ударами выбивает сваи из грунта. Оказывает большое динамическое действие на грунт. Создает много шума. Высокий риск повреждения свай. Метод применяется очень редко.

Этапы демонтажа ограды вибропогружателем:

1. Выемка почвы со всех сторон конструкции.
2. Прикрепление шпунта к оборудованию.
3. Подъем, доставание из грунта.
4. Засыпка пустот, образовавшихся на месте шпунтов, почвой.
5. Оценка состояния элементов на предмет повторного использования.

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.

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:

1. Доставляют материалы, инструменты на место застройки.
2. Краном шпунты распределяют по периметру объекта.
3. Выполняют разметку места установки каждой сваи.
4. Проводится стропирование. Элементы доставляют к размеченному участку монтажа.
5. На шпунт крепят наголовник погружателя.
6. Сваю выравнивают строго по вертикали. Постепенно погружают ее в грунт.
7. Распорки убирают. Сваю опускают до требуемой глубины.

СНиП 3.02.01-87

Ограды, возводимые шпунтовым способом, регулируются нормами, описанными в технологической карте.

Здесь указываются:

1. Основы пожарной, экологической безопасности.
2. Показатели качественного выполнения работ.
3. Требования к размерам, типам используемого сырья.

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:

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.

Применение шпунтового ограждения из труб

Для укрепления стенок котлована во время строительных работ применяют разные технологии, среди которых самой распространенной является шпунтовое ограждение из труб. Использование материалов, бывших в употреблении, делает сооружение защитной конструкции намного дешевле, чем применение для этих целей специальных шпунтовых профилей.

Шпунтами принято называть в строительстве забиваемые сваи, которые могут быть деревянными, железобетонными или металлическими.

Суть такого укрепления заключается в том, что сначала по периметру будущего котлована на нужную глубину вбиваются шпунты (сваи), и только после этого производят выемку грунта. Благодаря этому предотвращается обрушение стен по мере его углубления, сама яма получается строго заданной правильной формы, удается избежать смещения конструкций соседних объектов.

Свойства шпунтового ограждения из труб в сравнении с другими типами конструкций

Специалисты единогласно считают единственным преимуществом такого укрепления его низкую стоимость. В отличие от более дорогих материалов, таких как шпунт Ларсена, применение труб имеет существенные недостатки:

• Их применение не позволяет получить монолитную водонепроницаемую поверхность, поэтому в строительстве гидротехнических объектов и в условиях высокого горизонта грунтовых вод ограждение не применяют.
• Из-за тонкого сечения стенок материала и большой площади вхождения в грунт при ее забивании края значительно деформируются.
• Так как элементы устройства не имеют замкового сцепления, трудно добиться их ровного вхождения в грунт, поэтому с увеличением глубины элементы ограждения будут значительно отклоняться от заданной плоскости.

Как правило, шпунтовое ограждение котлована из труб, технология которого предполагает их одноразовое, невыемное использование, одновременно служит в качестве опорных стоек для формирования опалубки для проведения бетонных работ. В этом случае применяется буро-инъекционный способ погружения свай, когда их полость заполняется водно-цементным раствором. При вытаскивании трубы освобождается большая полость, которая будет служить причиной многолетнего проседания придомных дорожек.

Самый распространенный способ монтажа шпунта – вибропогружение. Сначала бурится скважина, в нее погружается труба. Для более прочного закрепления скважину предварительно заливают песчано-цементой или глиняной смесью. Устройство шпунтового ограждения котлована из труб, преследующее цель максимальной экономии, предполагает использования метода вибропогружения как самого экономичного из существующих способов. При этом труба испытывает минимальную нагрузку при погружении, что предотвращает ее деформацию на начальном этапе.

Погружение сваи может выполняться методом завинчивания. Для этого на одном конце ее приваривают наконечник, обеспечивающий спиральное движение.

Забивка при использовании труб может применяться на завершающем этапе погружения для достижения нужной глубины или при отказе прохождения при вибропогружении меньше 1,5 см/мин.

Глубина забивания шпунтов должна быть выше уровня грунтовых вод. При выполнении котлованов большой глубины, шпунтовое ограждение выполняют в два яруса. При этом верхний ярус забивают на несколько метров шире проектных размеров, и когда углубление достигает 2/3 длины забитых свай, вбивают второй ярус, по нужному размеру.

Для ограждения котлована используем трубы различного диаметра:

Шпунтовое ограждение котлована из трубы 219мм

Шпунтовое ограждение котлована из трубы 325мм

Шпунтовое ограждение котлована из трубы 377мм

Шпунтовое ограждение котлована из трубы 426мм

Шпунтовое ограждение котлована из трубы 530мм

Шпунтовое ограждение котлована из трубы 630мм

Шпунтовое ограждение является наиболее выгодным, долговечным и практичным для большинства объектов

Быстрый и простой монтаж:

• Лидерное бурение
• Погружение трубы в пробуренную скважину
• В случае если труба не заходит используем вибропогружатель
• Элементы конструкции легко состыковать между собой.

Сборное сооружение – обеспечивает защиту грунта от осыпания

Благодаря современным технологиям ограждение котлована шпунтом допустимо проводить в городской черте в непосредственной близости от строений, дорог, насыпей.

Продаем, закупаем шпунт из б/у трубы 219, 325, 377, 426, 530, 630мм

голоса

Рейтинг статьи

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

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.

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:

Методы установки шпунтов

Для устройства шпунтового сооружения или «стенки» сваи скрепляют в шахматном порядке и погружают в грунт. Для погружения существует несколько методов: ударный, метод вибропогружения и метод вдавливания. При любом способе погружения требуется бурение скважин.

При ударном методе элементы шпунтовой стены погружаются в предварительно пробуренные и заполненные цементно-песочным раствором скважины. Такая технология не дает возможности скважинам осыпаться и значительно увеличивает несущую способность ограждения.

Способ завинчивания, или вдавливания, подразумевает погружение стального шпунта с наконечником путем вращения и постепенного вдавливания. При этом способе непосредственно из основания фундамента лишний грунт не выбуривается. Этот метод применяется в том случае, когда вблизи расположены какие-либо сооружения. Он избавляет от необходимости контролировать состояние близстоящих сооружений при возникновении вибраций.

Наиболее экономичный метод установки шпунтов – вибропогружение. Он также требует предварительного бурения скважин, после чего сваи погружаются в грунт при помощи специальных вибропогружателей. При неустойчивом грунте рыхление лучше всего производить при помощи шнековых буров.

Если поверхностные грунты, что называется, «легкие», возможны комбинированные способы, когда после вибропогружателя шпунты добиваются молотом.

При затрудненной установке шпунтового ряда, возможно применение следующих способов, облегчающих этот трудоемкий процесс: подмыв грунта, устройство предварительных прорезей и лидерное бурение скважин под шпунты.

Применение шпунтовых стенок

Область применения шпунтовых ограждений обширна. Они используются при строительстве мостов, эстакад, путепроводов, укреплении берегов рек, при возведении различных гидротехнических сооружений и складских помещений для жидких и твердых промышленных отходов.

Особенно незаменимо шпунтовая стенка котлованов при строительных работах, где чаще всего они эксплуатируются как временные сооружения. Основное назначение шпунтовых рядов – защищать строительную площадку от грунтовых вод и удержания грунта от обрушения. Такое ограждение может быть как временным, так и постоянным. Возводится оно под различные сооружения, имеет разнообразные варианты крепления и дает возможность даже при строительстве на грунтах с большим содержанием влаги применять эффективные технические решения.

Применение шпунтов необходимо в следующих случаях:

• большая нагрузка на верхнюю кромку котлована;
• плотная застройка района, рядом находятся другие сооружения;
• выемка грунта с большой глубины;
• возможное подтопление подземными грунтовыми водами;
• осыпание грунта с естественных откосов.

Применение шпунтовой стенки дает возможность не только организовать безопасное проведение строительных работ, но и увеличить темпы строительства.

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:

1. Копровой мачты . Это направляющая балка опалубки. Изготовлена из стали. На ней крепится шпунт и погружающее оборудование.
2. Лебедочные блоки . Необходимы для поднятия, установки шпунта.
3. Погружающий механизм . Молот или вибропогружатель.

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:

• 2- или 4-вального вибровозбудителя (в зависимости от количества электродвигателей);
• гасителя динамических нагрузок;
• гидравлического наголовника.

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:

На свае крепят по бокам или по центру трубки.
По ним под давлением от 0,5 МПа подается напор воды.
Вода, попадая под наконечник шпунта, который находится внизу, размывает грунт.
Важно четко следить, чтобы почва размывалась равномерно, иначе вертикальность установки будет нарушена.