Что такое шпунт в строительстве?

Что такое шпунтовые сваи: виды и способы установки

Для строительства придуманы множество видов свай. Чаще всего их можно встретить при работах на слабых почвах, движение которых может разрушить классический ленточный фундамент. Тогда используется свайное основание. Но есть и такие сваи, которые призваны не удерживать вес каких-либо конструкций на себе, а укреплять собой стены котлованов, чтобы грунт не заполнял собой вырытые пространства. Они называются шпунтовыми. В этом материале подробно рассказывается о том, что такое шпунтовые сваи, для чего они нужны, как выбираются и устанавливаются.

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.

Такие укрепления могут быть как постоянным, так и временным сооружением.

Разновидности шпунтовых свай

Здесь сваи делятся на виды по разным признакам. Например, по принципу установки есть:

• Свободностоящие, которые держатся только благодаря глубокому погружению в землю.
• Подкосные, имеющие дополнительные опоры.
• Анкерные, которые крепятся друг к другу по верху за специальные крепежи.

Но также существует несколько видов шпунтовых свай, разделенных по материалам, и материалы гораздо больше влияют на выбор подходящих свайных элементов и особенности монтажа, поэтому их стоит рассмотреть подробнее.

Металлические

Чаще встречаются шпунтовые сваи из металла, они называются трубчатыми сварными. Делаются они из стали и имеют особую, отличную от других форму, из-за чего качество монтажа, а также долговечность конструкции, увеличивается.

Можно сказать, что они представляют собой усиленную копию шпунтов Ларсена. Они выглядят как металлические профили с корытообразной формой, то есть это угловатые желоба с крепежами по бокам. Крепежи называются замками, так как за них шпунты Ларсена цепляются друг за друга.

Монтируются такие детали вибрационными устройствами, а используются на объектах с особенно сложными грунтами, например, на болотистой местности.

Современные шпунтовые сваи из стали — это аналоги шпунтов Ларсена, которые используются в идентичных ситуациях, но могут иметь другую конструкцию замков, форму и т. д.

В числе преимуществ шпунтовых стержней из стали:

• Конструкция получается очень прочной, прочнее, чем из шпунтов Ларсена.
• Можно собирать целые секции не прямо на месте установки, а еще раньше, что увеличит скорость сборки всей конструкции ограждения.
• Допускается многократное использование. Но в этом случае придется постоянно обрезать верхнюю часть шпунтового стержня, так как она будет деформироваться при забивном методе установки.
• Подойдут любые грунты.

Среди недостатков:

• Низкая пластичность.
• Малая устойчивость к агрессивной среде, что требует регулярной обработки антикоррозийными составами.
• Большой вес, из-за чего расходы на складирование и транспортировку увеличиваются.

Дополнительно нужно отметить, что для установки таких шпунтовых элементов потребуется не только оборудование, но и специалист с большим опытом.

Композитные

Шпунтовые сваи композитного вида делаются на основе полимерных смол, например, часто встречается армированная полиуретановая смола. Благодаря составу, преимуществ у таких шпунтовых элементов много:

• Легкость, но при этом высокая прочность.
• Низкая цена (по сравнению с металлическими).
• Устойчивость к коррозии, механическим повреждениям.
• Внешний вид, сохраняющийся даже без защитного окрашивания.
• Простота монтажа, обработки.
• Неуязвимость к резким перепадам температур.
• Полная экологическая безопасность.

ПВХ и композитные сваи нельзя устанавливать ударным методом, здесь подойдет только вибропогружение.

Деревянные

Самыми первыми появились шпунты из дерева, поэтому этот вид можно считать классическим и в некотором смысле устаревшим.

Дерево — материал доступный, недорогой и не требует особого оборудования для своего использования. Однако, монтировать шпунтовые стержни из дерева лишь немного проще, чем другие, поэтому простоту установки трудно назвать заметным преимуществом. Но большим недостатком будет невысокая прочность и устойчивость к окружающей среде по сравнению со шпунтами из пластика и металла.

Деревянные шпунтовые элементы погружаются в почву на глубину не более 5–6 метров, а устанавливаются они вплотную друг к другу в один или сразу два ряда.

Железобетонные

Эти сваи собираются из бетона и арматуры, сетка из которой укрепляет шпунтовой элемент изнутри. По краям такие шпунтовые стержни имеют пазы, чтобы можно было соединять при сборке ограждения.

Железобетонные шпунты тяжелее всех других, но при этом они склонны трескаться при механических повреждениях. Поэтому им нужно обеспечить хорошую гидроизоляцию, так как возможности демонтировать их после установки уже не будет, они станут основой внешнего периметра фундамента.

Наибольшая длина железобетонного шпунтового элемента — 16 метров.

Способы погружения свай

В зависимости от материала, шпунтовые сваи погружаются в землю разными методами. Среди них:

• Ударный. Этот способ наиболее распространен, и для него есть много разных молотов — механических, дизельных, даже паровоздушных.
• Вибропогружение. Здесь с помощью специальных вибропогружателей шпунты помещаются в специальные скважины с цементным раствором. Особенно часто этот способ применяется на слабых грунтах, поэтому для его применения на обычных почвах их сначала размывают.
• Ввинчивание. Для реализации этого метода нужно сразу взять особые шпунты с арматурной спиральной навивкой. Здесь шпунтовые элементы нужно одновременно ввинчивать и немного вдавливать.
• Вдавливание. Сваи будут вдавливаться в землю специальной техникой. Она работает очень тихо, но очень медленно, при этом требует много энергии и много денег на эксплуатацию.

Иногда способы комбинируются, например, сначала вибропогружение, а потом легкое добивание молотом для закрепления.

Технология монтажа

После того как шпунтовые сваи были выбраны, а метод установки определен, останется собрать ограждение:

1. Провести геолого-разведывательные исследования, выполнить расчеты расположения шпунтов, величины и т. д.
2. Подготовить площадку, выкопать отверстия для свай, подвезти необходимую технику.
3. Разместить строительные материалы так, чтобы процесс шпунтирования занял меньше времени.
4. Подвезти шпунтовые элементы к местам установки.
5. Выровнять сваи строго по вертикали. Здесь выполняется пробное погружение, чтобы определить, все ли подготовлено правильно.
6. Выполнить монтаж установленным ранее методом. Будьте внимательны к замкам при использовании металлических свай, они должны плотно прилегать друг к другу. На этом же этапе выполняется подмыв, когда под шпунтовой элемент заливается небольшое количество воды при установке.
7. Использовать анкеры или другие детали для скрепления элементов между собой.
8. Установить укрепления, если это предусмотрено проектом.

Композитные шпунты и ПВХ обычно устанавливают вибропогружением, а вот с металлическими будет сложнее, так как здесь предполагается только ударный метод.

После установки всех частей, нужно проверить, не были ли допущены ошибки. Например, если глубина не соответствует заявленной в проекте, это значит, что устойчивость конструкции уже нарушена и неправильно стоящий шпунт нужно переустанавливать заново.

Между элементами ограждения не должно быть никаких зазоров, иначе замки закрепятся непрочно.

Контроль глубины погружения и проверка плотности ограждения — обязательная процедура, которая проводится вне зависимости от способа установки, а также почв. Ошибки можно исправить сразу, тем более что делать это нужно как можно быстрее, чтобы не задерживать использование котлована.

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:

1. Выбирается место подальше от шпунтов.
2. Определяются места установки анкеров по периметру котлована, с шагом в среднем 2 метра.
3. Делаются скважины, в которые помещается арматура и тяга.
4. Скважина заливается бетоном, но так, чтобы тяга выходила наружу.
5. 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.

Требования СНиП по установке

Все земляные работы со сваями должны отвечать требованиям из СНиП № 3.02.01–87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты». Особое внимание нужно обратить на необходимость оформления проекта работ, без которого нельзя приступать к работам.

Также в СНиП отражены:

• Особенности процесса выемки грунта.
• Правила составления плана свайного участка.
• Требования к водопонижающим мероприятиям.
• Правила для погружения шпунтовых элементов и их засыпке в зависимости от разновидности.
• Обстоятельства, указывающие на необходимость укрепления грунта.
• Требования к обвязке ростверком.
• Принципы контроля качества работы в итоге.

Шпунтовые сваи были и остаются наиболее надежным методом укрепления котлованов разной глубины и сложности. Главное — подобрать материал для шпунтового ограждения, чтобы он подходил под особенности грунта, а также установить конструкцию по всем правилам и СНиП.

Шпунтовые конструкции

Поставка, монтаж и обратный выкуп всех видов и марок шпунта

Основная специализация «Арктик Гидро Строй» — устройство шпунтовых конструкций, самый экономичный и эффективный вид ограждения.

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:

• U-образный (корытообразный). Он наиболее распространен благодаря оптимальному сочетанию массы и прочностных характеристик.
• Z-вый;
• S-образный;

Основные характеристики шпунта Ларсена:

• ширина (расстояние между замками);
• высота профиля;
• масса;
• момент сопротивления;
• момент инерции вращения.

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:

• купить у нас шпунт, бывший в употреблении – он дешевле;
• не покупать, а взять в аренду;
• купить, а по окончании использования мы выкупим его у вас обратно за 80 % начальной стоимости.

Применение шпунтовых конструкций

Целевое назначение шпунтовых ограждений – препятствовать обвалу/сползанию грунта и подмыву объекта грунтовыми, паводковыми, речными и др. водами.

Шпунтовые конструкции используют:

• для ограждения котлованов строящихся объектов, траншей под подземные коммуникации. При выемке грунта нарушается целостность пластов, стенки полости могут придти в движение;
• для устройства подземных объектов на несвязных и мягких грунтах – тоннелей, подземных парковок и этажей, переходов, складов;
• для укрепления естественных склонов и искусственных насыпей (железнодорожных, автострад и др.). Склон может осыпаться из-за процессов выветривания или возросших нагрузок на него, насыпь – под воздействием вибраций от проходящего транспорта;
• для укрепления береговой линии. Последняя разрушается и деформируется из-за размыва, естественного выветривания, строительства объектов на берегу. С помощью шпунтовой стенки также возможна коррекция русла или береговой линии;
• для устройства всевозможных речных/озерных/морских сооружений – причалы, дамбы, мосты, плотины, пирсы;
• для монтажа промышленных и коммунальных коллекторов. Стенка останавливает грунтовые воды и тем самым препятствует распространению в почве отравляющих и загрязняющих веществ;
• для монтажа поверхностных ограждений свалок, строящихся объектов и т.д.

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»

• финансовая экономия;
• экономия времени;
• меньшее количество техники;
• высокая прочность;
• долговечность.

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:

• мы полностью монтируем ограждение с нуля или выполняем только услуги погружения;
• сдаем в аренду шпунты и сваебойную технику;
• продаем шпунты с возможностью обратного выкупа;
• выполняем весь комплекс предварительных работ по устройству котлована/гидротехнического объекта.

Работы нулевого цикла выключают в себя:

• первичные исследования грунтов и гидрогеологических условий;
• строительное водопонижение;
• статические/динамические испытания шпунтов;
• демонтаж старых фундаментов на участке;
• обустройство стройплощадки;
• подбор материала и конструкции, проектирование ограждения, осмечивание;
• устройство и укрепление ограждения. При необходимости – лидерное бурение, подмыв.

По окончании работ – демонтаж временного ограждения и вывоз материала.

Чтобы сделать заказ, позвоните нам или оформите заявку онлайн. К вашим услугам:

• большой ассортимент шпунтов;
• качественная импортная техника;
• все специалисты – монтажники, проектировщики, геологи;
• быстрые сроки;
• быстрый выезд в другой регион;
• низкие цены, скидки;
• сертификаты на работу и на материал;
• гарантия.

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:

1. На песчаном грунте без жестких структурных связей, при этом котлован должен быть не глубже одного метра;
2. В супесях, при этом котлован должен быть не глубже 1,25 метра;
3. В суглинках и глинистой почве, при этом котлован должен быть не глубже полутора метров;
4. На грунтах высокой плотности, при этом котлован должен быть не глубже двух метров.

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:

• Свойства грунта на участке работ;
• Габариты котлована;
• Условия эксплуатации.

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:

• Независимые стенки, которые устойчивы исключительно за счет естественного сопротивления грунта. Дополнительные укрепляющие элементы в этом случае не используются. Такие стенки ставят только на имеющих высокую плотность грунтах;
• Шпунтовые стенки со сделанными из стальных труб. Такие ограждения используют, чтобы укреплять узкие, но достаточно глубокие котлованы. Вертикальные подпорки не используются. Трубы фиксируются, благодаря давлению противоположных стенок;
• Шпунтовые стенки, укрепленные анкерными сваями. Используются при ограждении находящихся в низкоплотных грунтах котлованов, глубина которых составляет более семи метров. Анкерами служат винтовые сваи, которые погружают в грунт по периметру котлована, на расстоянии пяти метров от него. Расстояние между сваями составляет от трех до четырех метров. После завинчивания свай в грунт их привязывают к ограждению стальными тросами.

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:

• Ударная забивка;
• Использование вибропогружателей;
• Использование установок статического вдавливания.

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.

Забивка является самым быстрым и дешевым способом погружения, но ее нельзя осуществлять в условиях плотной застройки. Работа ударный молотов приводит к динамическому воздействию на фундаменты находящихся рядом зданий, что может спровоцировать их обрушение.

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:

• Разгрузка доставленного на объект шпунта и его складирование по периметру участка;
• Выполнение разметки участка;
• Перемещение копровой установки на участок, фиксация захватного механизма на шпунтине, подтягивание шпунта копром к месту погружения;
• Строповка шпунта лебедкой копра, установка конструкции в забивочное положение;
• Сопряжение шпунта с наголовником молота, проверка вертикальности положения, непосредственно забивка, приводящая к погружению шпунта в грунт на указанную в проекте глубину.

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:

• В некоторых предусмотренных СНиП случаях их сооружение является обязательным условием и единственным способом выполнить запланированных работ;
• Выдерживают высокие нагрузки;
• Защищают котлован от оползней;
• Любой шпунт, кроме деревянного, можно использовать многократно;
• Возможность подобрать оптимальный способ погружения.

Технология шпунтового ограждения котлованов: как это устроено?

Разработка котлована под фундамент — важный этап нулевого цикла работ в многоэтажном строительстве. В промышленных масштабах рытье котлованов производят при помощи экскаватора. Согласно положениям СНиП № 3.02.01 «Земляные сооружения», все котлованы глубиной более 2 м должны укрепляться шпунтовыми ограждениями, препятствующими их обрушению и затоплению грунтовыми водами.

Шпунт Ларсена Z-профиль

В данной статье представлена технология ограждения котлованов шпунтом. Вы узнаете, какие виды шпунта используются и как выполняется их монтаж. Также будет рассмотрены особенности проектирования шпунтовых ограждений и приведены примеры расчетов.

Когда и зачем необходимо ограждение котлованов шпунтом?

Потребность укрепления котлованов шпунтовыми ограждениями обуславливается требованиями техники безопасности и нормативами СНиП, согласно положениям которых укреплению шпунтовыми стенками подлежат следующие виды котлованов:

• все котлованы глубиной более 1 м. в песчаной почве;
• котлованы глубиной от 1.25 м в супесях;
• котлованы глубиной от 1.5 м в глинистом грунте и суглинке;
• котлованы глубиной от 2 м. в грунтах высокой плотности.

Функциональное назначение шпунтового ограждения — защита стенок котлована от обрушения, которое может произойти при проведении на строительной площадке работ по забивке свай (на свайных фундаментах стоит свыше 80% многоэтажных зданий).

Технология шпунтового ограждения также может рассматриваться в качестве альтернативы водопонижающим работам. Используемый для монтажа ограждения шпунт имеет пазовые замки, посредством которых отдельные шпунтины соединяются в герметичную, не пропускающую воду стенку, что сводит к минимуму риск затопления котлована грунтовыми водами.

Виды шпунта для ограждения котлованов

В современной строительной практике для ограждения котлованов применяется два вида шпунтового металлопроката — шпунт Ларсена и трубопшунт. Деревянный и железобетонный шпунт практически не используется ввиду финансовой нецелесообразности.

Шпунт Ларсена представляет собой корытообразный профиль, длина которого может доходить до 35 метров, а ширина до 80 см. Существует несколько модификаций шпунта Ларсена, отличающихся в плане габаритных характеристик:

• шпунт Л4;
• шпунт Л5;
• шпунт Л5-УМ;
• шпунт Ларсена «Омега»;
• шпунт Л5.

Чаще всего используется шпунт Л5, изготовленный из сталей марок СТ3КП либо 16 ХГ. Ширина профиля Л5 составляет 42 см, вес 1 п.м. — 100 кг, вес 1 м 2 — 217 кг. Нормативная прочность шпунтового ограждения из профиля Л5 составляет 800 кНм/м.

Шпунтовое ограждения из профиля Ларсена

Ограждения из шпунтовых труб применяются в условиях нестабильных, склонных к горизонтальным сдвигам грунтов, в которых стенки из корытообразного профиля не имеют требуемой устойчивости. За счет большего сечения труб, которое дает увеличенную площадь защемления шпунта грунтовыми массами, момент сопротивления и прочность стенки из труб значительно выше.

Диаметр шпунтовых труб варьируется в пределах 530-1420 мм. Трубы, используемые для ограждения котлованов, имеют унифицированную в соответствии с нормативами СНиП маркировку типа Т1420×12, в которой:

• Т — трубчатый шпунт;
• 1420 — диаметр (мм);
• 2 — толщина стенки (мм).

Как и шпунт Ларсена, трубошпунт имеет пазовые замки, расположенные на боковых контурах труб, посредством которых конструкции соединяются в сплошную стенку. При монтаже ограждений дополнительно используются стальные поворотные элементы, посредством которых стенке придается требуемая пространственная конфигурация.

Широкое распространение в строительной практике стального шпунта обуславливается возможностью его повторного использования, которому не подлежат железобетонные и деревянные конструкции. Строительная организация получает возможность сделать временное шпунтовое ограждение и по завершению фундаментных работ демонтировать шпунт и реализовать его на вторичном рынке, возместив тем самым часть финансовых затрат. Согласно нормам СНиП, оборачиваемость шпунтовых труб и шпунта Ларсена может доходить до 20 циклов.

Расчет шпунтового ограждения

Расчет шпунтовых ограждений выполняется профильными специалистами в соответствии с требованиями СНиП № 2.09.03 «Проектирование подпорных стен». Целью расчетов ограждения является:

• определения требуемого типоразмера шпунта;
• определение глубины погружения шпунта исходя из соответствия расчетной устойчивости и сопротивлению стенки нормативным данным;
• проектирование дополнительных мер по укреплению шпунтовой стенки.

Расчет сопротивление шпунтовой стенки к опрокидыванию выполняется по формуле: , в которой:

• Оu — нормативное сопротивление;
• Oz — сила защемления шпунта в грунте;
• К — коэфф. условий работы шпунта (зависит от типа грунта);
• Cn — коэфф. запаса надежности (1.2).

Расчет прочности шпунтового ограждения ведется по формуле: , где:

• Lk — величина нагрузки на м2 ограждения;
• Pck — расчетное сопротивление стенки;
• Du — момент сопротивления стенки;
• К — коэфф. работы шпунта в грунте.

Расчет глубины погружения шпунта осуществляется по формуле: T = t0 + ∆t, в которой ∆t = :

• Fn — эпюра распределения нагрузок по шпунтовой стенке;
• qtO — момент максимальной нагрузки на ограждение, исходящей от давления почвы;
• d — коэфф. пассивного давления почвы на стенку (l — активное воздействие).

На погружение шпунта в каждом конкретном случае составляется технологическая карта, в которой указываются сведения и инструкции по реализации работ для персонала, выполняющего шпунтовое ограждение.

Технологическая карта создается на основе ТТК (типовой карты) №4-104-1 «Устройство металлических шпунтовых стенок» (обновленная версия ТТК выпущена в 21.05.2015 г). Технологическая карта на временное шпунтовое ограждение должна утверждаться главным инженером строительной компании подрядчика и лицом, ответственным за технику безопасности.

Вибропогружение трубчатого шпунта (видео)

Технология монтажа шпунтовых стенок

Устройство шпунтового ограждения выполняется с привлечением строительной спецтехники — копровых установок. Копр представляет собой самоходную машину на гусеничной либо колесной базе, которая укомплектована необходимым для погружения шпунта оборудованием.

Функциональная оснастка копра включает:

• копровую мачту — стальная направляющая балка опалубки, на которой фиксируется погружающее оборудование и шпунтовая конструкция;
• погружающий механизм — ударный молот либо вибпропогружатель;
• лебедочные блоки — для понятия и установки шпунта в исходное положение.

Существует три метода монтажа шпунта: ударная забивка, вибропогружение и статическое вдавливание. В строительной практике наиболее распространен метод забивки — это наиболее эффективная и недорогая технология, однако действующие СНиП запрещают забивать шпунт в условиях плотной застройки, поскольку динамические нагрузки, вырабатываемые молотом в процессе забивки, могут стать причиной деформации и разрушений фундаментов близстоящих зданий.

Вибропогружение — метод, при реализации которого шпунт углубляется в землю под воздействием высокочастотных низкоамплитудных колебаний. Вибропогружатель вырабатывает колебания, которые передаются на зафиксированный в нем шпунт, далее вибрация переходит на контактирующие со шпунтиной пласты почвы, которые под воздействием колебаний разуплотняются, что приводит к углублению шпунта под своим весом и массой давящего на него вибопрогружателя.

Читайте также: вибропогружение свай: способы и технологические особенности.

Вибропогружение шпунта Ларсена

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

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

Погружение шпунта выполняется до тех пор, пока вокруг котлована не будет выполнено устройство замкнутого ограждения.

Шпунтовое ограждение котлованов

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

• Зачем необходимо шпунтовое ограждение котлованов
• Особенности создания шпунтового ограждения
• Используемая техника
• Устройство шпунтового ограждения
• Ограждение котлованов: преимущества шпунтового ограждения
• Работы по устройству шпунтовых ограждений
• Заказ шпунтового ограждения котлованов

Наша компания осуществляет забивку шпунта любого типа (в том числе шпунт Ларсена), обеспечивая тем самым, надежную защиту котлована от осыпания грунта и оползней. Наша мобильная и высоко проходимая техника способна работать даже в стесненных условиях плотной застройки, где без устройства шпунтовых ограждений вообще невозможно проведение работ.

Зачем необходимо шпунтовое ограждение котлованов

Необходимость в обустройстве шпунтового ограждения котлована диктуется несколькими факторами, ключевой из которых — требования техники безопасности при проведении строительных работ ниже нулевого уровня грунта.

Действующие строительные нормы определяют максимально возможную глубину котлованов и траншей, в которых можно работать без дополнительного укрепления стенок:

• В условиях песчаной почвы, не обладающей жесткими структурными связями, глубина котлована без шпунтового ограждения не должна превышать 1 м;
• Котлованы в супесях — до 1.25 м;
• Котлованы в глинистой почве и суглинках — 1.5 м;
• Котлованы в высокоплотных грунтах — 2 м.

Главное преимущество использования шпунтового ограждения при вертикальной разработке грунта — защита стенок котлована от оползней и осыпаний почвы, являющихся причиной вынужденной остановки строительных работ с целью очистки завалов.

Рис: Корытообразный шпунт Ларсена для ограждения котлованов

Также шпунтовые стенки рационально применять в качестве альтернативы водопонижающим работам, поскольку обустройство ограждения из стального шпунта, подлежащего повторному использованию, является более эффективным и экономически рентабельным методом.

Замкнутая шпунтовая стенка является полностью герметичной конструкцией — ограждение не пропускает воду в котлован, тем самым препятствуя его затоплению.

Особенности создания шпунтового ограждения

Шпунтовые работы относятся к одним из самых важных строительных процессов, поэтому выполнять их должны исключительно профессионалы. Укрепление котлована шпунтом требует строгой последовательности действий и привлечения специального оборудования и техники. Уплотнение грунта будет надежным лишь при условии соблюдения всех технологий — это необходимое условие для целостности и надежности постройки. При необходимости крепление траншеи шпунтом может быть выполнено на временной основе.

При выборе технологии и типа ограждения котлованов на строительной площадке учитываются:

• габариты котлована
• ксплуатационные условия
• свойства грунта, на котором осуществляется строительство.

Для успешного последующего проведения строительных работ очень важно, чтобы созданием шпунтового ограждения котлована занимались специалисты, способные произвести точные расчеты. Аналогичные требования применяются и при выполнении работ по укреплению берега пластиковым шпунтом.

Полезная для Вас информация:

1. Виды технологий погружения шпунта
2. Технические характеристики шпунта Ларсена

Шпунтовое ограждения, в зависимости от особенностей работы в грунте и применения дополнительных фиксирующих элементов, классифицируются на следующие группы:

• Независимые стенки, устойчивость которых в грунте достигается исключительно за счет сопротивления почвы. Независимые стенки не укрепляются дополнительными элементами, такой вариант ограждений применяется при обустройстве котлованов в высокоплотных грунтах;

Используемая техника

Погружение шпунта может осуществляться с применением нескольких технологий, для реализации которых используются разные виды спецтехники.

• Ударная забивка;
• Вибрационное погружение;
• Статическое вдавливание.

Для статического погружения шпунта привлекаются мобильные вдавливающие установки, оборудованные гидравлическим узлом, который обжимает шпунтину и перемещается в низ по направляющим рамам, тем самым погружая ее в почву.

Рис: Статическое вдавливание шпунта

Для ударного и вибрационного погружения применяются копровые машины — установки на колесной либо гусеничной самоходной базе. При реализации технологии ударной забивки копры комплектуются навесными дизельными или гидравлическими молотами, при осуществлении вибрационного метода -вибропогружателями.

Молоты для забивки шпунта представляют собой конструкции трубчатого либо штангового типа, по направляющим элементам которых перемещается наносящий удары по шпунтине боек. Дизельные молоты приводятся в действие детонацией топливной смеси в камере сгорания, под воздействием энергии которой боек подлетает в верхнюю часть корпуса и в свободном падении опускается на погружаемую конструкцию.

Монтаж шпунта вибропогружателем осуществляется за счет прикладывания к нему высокочастотных колебаний, под воздействием которых почва под шпунтиной разуплотняется и конструкция опускается в грунт под своим весом и массой погружающего механизма.

Низкоамплитудные колебания вибропогружатель вырабатывает за счет разнонаправленного вращения неотцентрированных дебалансов, которые приводятся в движение электрическим двигателем, закрепленным на корпусе вибропогружателя.

Рис: Вибропогружение шпунта

Устройство шпунтового ограждения

Шпунтовое ограждение представляет собой стенку из забитых шпунтовых свай. Сваи для ограждения котлованов бывают:

• деревянные;
• металлические;
• железобетонные;
• кроме этого могут забиваться с промежутками (с дальнейшей забиркой) или сплошной стеной (впритык друг к другу);
• ограждение котлована так же может быть заанкерованным или незаанкерованным, с распорками или без.

Наиболее востребованным является ограждение котлованов металлическим шпунтом. В отличие от железобетонных и деревянных конструкций, стальной шпунт после проведения цикла нулевых работ может извлекаться из грунта и применяться повторно либо продаваться на вторичном рынке, что значительно сокращает финансовые затраты на реализацию проекта.

Монтаж шпунтового ограждения выполняется в следующей последовательности:

• Доставленный на объект шпунт разгружается стреловым краном и складируется по расходным складам по периметру котлована;
• Производится разметка шпунтовой стенки;
• Копровая установка перемещается на место монтажа, вспомогательный персонал фиксирует на шпунтине захватный механизм и копр подтягивает шпунт к точке погружения;

• Осуществляется строповка шпунта крановой лебедкой копра, после чего конструкция устанавливается в забивочное положение;
• Шпунт сопрягается с наголовником молота, затем проверяется вертикальность его положения и молот начинает наносить по шпунтине удары, под воздействием которых конструкция погружается в почву на проектную глубину.

Далее копр перемещает к месту монтажа следующую шпунтину, производится ее строповка и установка в забивочное положение. Пазовые замки шпунта соединяются с замками уже забитой конструкции, после чего осуществляется процесс погружения.

Аналогичным образом создается вся шпунтовая стенка пока ограждение не сомкнется вокруг котлована.

Устройство шпунтового ограждения сплошной стенкой позволяет не только избежать осыпаний и оползней , но и обеспечить защиту от грунтовых и паводковых вод.

В условиях, когда недопустима вибрация грунта, способная повредить имеющиеся неподалеку здания и сооружения, шпунтовые ограждения устанавливаются методом лидерного бурения скважин под шпунты.

Ограждение котлованов: преимущества

Рассмотрим, чем выгодно отличается шпунтовое ограждение котлованов:

• ограждение котлованов – обязательное условие при строительстве по соседству с эксплуатируемыми зданиями и без применения шпунтовых свай здесь попросту не обойтись
• способность выдерживать намного большие нагрузки, в сравнении с любыми другими конструкциями
• надежная защита котлована от оползней (особенно актуально на участках со слабыми грунтами и плывунами)
• возможность погружения шпунта различными методами
• возможность многократного использования шпунта (кроме деревянного)

Рис: Шпунтовое ограждение свайного поля

Полезные материалы

Шпунтовые сваи

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

Расчет шпунта и шпунтовых ограждений

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

Технологии погружения шпунта

Шпунт Ларсена используется в промышленном строительстве на протяжении более сотни лет.

Работы по устройству шпунтовых ограждений

Наша компания обеспечена мощной техникой для устройства шпунтовых ограждений. Мы можем осуществлять погружение свай, забивая их дизель-молотом, в том числе и с предварительным (лидерным) бурением скважин.

Мы применяем сваебойные установки на автомобильной базе с поворотной платформой. Это обеспечивает высокую производительность бригады и короткие сроки проведения работ при неизменно высоком качестве.

Участки с ограниченным местом для маневра – для нас не помеха, а к выполнению работ мы готовы приступить уже на следующий день после получения заявки. Обращайтесь – и безопасные условия работы в Вашем котловане будут обеспечены!

Читайте также:

1. С каким шагом крепить гипсокартон?
2. Сколько по времени класть ламинат?
3. Чем выровнять шпаклевку на стене?
4. Чем закрыть нишу в стене?
5. Чем красить стены перед поклейкой обоев?
6. Чем лучше резать кафельную плитку?
7. Чем можно выровнять стены кроме гипсокартона?
8. Чем можно склеить пеноплекс между собой?