Шпунтовое ограждение котлована: зачем нужно, расчет, технология

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:

Укрепление бортов углублений под основания постройки.
Защита стенок котлована от осыпания.
Локализация строительной площадки.
Поддержание береговой линии.
Обустройство гидротехнических сооружений.
Укрепление фундаментов.
Организация герметичных емкостей для промышленных отходов.
Обустройство очистных конструкций.
Укрепление железнодорожных путей.

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:

Древесины.
Железобетона.
Металла.

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:

Стойкость к негативным факторам, что позволяет использовать изделия в качестве несъемной опалубки.
Возможность удобного дробления валунов и прочих инородных частиц внутри трубы.
Возможность монтажа балок и швеллеров внутри трубы.
Быстрый и простой демонтаж труб для последующего применения.

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:

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.

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:

Оснащение подбирают с учетом длины составляющих свайной системы. Если она достигает 26 м, следует предусмотреть специальные отметки для шпунтов. Оснащение рассчитывается специальными компьютерными калькуляторами, которые используют теорию удара волн.
Подмыв котлована для более легкой фиксации шпунтов разрешен только в тех случаях, если стройплощадка находится далеко от жилых построек. Минимальная дистанция между зданиями должна составлять 20 м. В таком случае глубину погружения увеличивают в 2 раза.
Ограждение котлованов относится к тем типам работ, которые регламентируются государственными стандартами и требуют оформления документации.

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:

Гидравлическая установка СВУ TITAN DTZ. Обладает допустимым усилием в 320 тс.
Система SUNWARD ZY J120. Выделяется отсутствием шума при работе и соблюдением экологических стандартов.
СВУ-В-6. Представляет собой автономную установку, которая самостоятельно передвигается по стройплощадке и реализует все этапы шпунтирования.

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:

Трубошпунты с любым сечением труб.
Двутавровые балки.
Шпунты Ларсена.

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:

Количество свай и объем работ.
Удаленность строительной площадки от населенного пункта.
Особенности рельефа и работы.

В зависимости от индивидуальных требований и пожеланий заказчика исполнитель составит подробный расчет расходов, подготовит всю технику для предстоящих работ и займется обустройством шпунтовой системы.

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:

Виды технологий погружения шпунта
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!

Шпунтовое ограждение котлована

Во время капитального строительства, если роется котлован и уже в нем монтируется свайный фундамент, требуется проводить дополнительное укрепление его стенок. В этом случае применяется шпунтовое ограждение котлована. Оно буквально необходимо, если стройплощадка находится в городе и рядом уже имеются здания. Такая стенка позволяет избежать многих проблем в будущем.

Когда используется ограждение из шпунта

Чаще всего забивка шпунта проводится в ряде случаев, а именно:

Если есть вероятность начала грунтовых оползней и это требуется предотвратить;

Если котлован приходится рыть в заболоченной местности, или в местах с большим количеством грунтовых вод;

Если начались строительства подземных этажей в зданиях, изначально не предназначенных для обустройства подвальных помещений;

Если требуется усилить фундамент;

Если приходится проводиться строительство в очень тесных условиях (плотная городская застройка).

В такой работе могут использоваться разные виды ограждений, однако, как показала практика, самым успешным является шпунт Ларсена. Это защищенный металлический профиль — желоб, с предварительно закругленными краями боковых стенок (так называемые пазы или замки). С их помощью профили легко объединяются в одно целое.

Зачем необходимо шпунтовое ограждение котлована?

Обустройство котлованов путем создания шпунтового ограждения целесообразно по многим причинам. Главная из них – соблюдение требований техники безопасности, которая регламентирует выполнение строительных работ в местах, находящихся значительно ниже уровня земли.

Существуют строительные нормы, которые с учетом вида грунта определяют максимальную глубину, допустимую для выполнения таких работ дополнительно не укрепляя стенки котлована, а именно:

песчаные грунты – 1 м;

легкие и тяжелые супеси – 1,25 м;

глинистые или суглинистые почвы – 1,5 м;

грунты, имеющие высокий уровень плотности – 2 м.

Песчаные грунты Супеси Глинистые почвы Грунты с высокой плотностью

Основное достоинство шпунтового ограждения котлована – это защита стенок от осыпания. Конструкции предотвращают образование оползней, следствием которых может стать прерывание строительных работ для удаления обвалившегося грунта.

Особенности устройства

Шпунтовые работы – это ответственный и важный процесс, поэтому доверить его выполнение нужно исключительно профессионалам в данной отрасли. При произведении мероприятий необходимо строго соблюдать последовательность действий, привлекать специальную технику и использовать нужное оборудование.

Чтобы возведенное на месте котлована сооружение было надежным и сохраняло свою целостность, важно прочно уплотнить грунт, соблюдая все технологические нормы. При необходимости можно выполнить временное укрепление траншеи с помощью шпунта.

Выбирая технологический процесс и вид ограждения на строительных объектах, следует учитывать:

размеры котлована;

эксплуатационные характеристики;

качество почвы.

Для того чтобы дальнейшее строительство было успешно завершено, установку ограждения следует доверить специалистам, которые способны произвести максимально точные расчеты.

Стоит отметить, что укрепление береговых линий чаще всего производится пластиковым шпунтом. При выполнении таких работ необходимо соблюдать аналогичные требования.

Особенности применения

Шпунтовое ограждение – это надёжная стена из профилей, которые, в свою очередь, глубоко посажены в почву. Такие ограждения могут носить как временный, так и перманентный характер. Сооружения защищают от скопления большого количества сточных вод. Если рядом находятся объекты архитектуры или торговые центры, то возведение шпунтовой стены – это необходимая мера, которая избавит от многих неприятностей.

Ограждение из шпунта обязательно применяется в следующих случаях:

Укрепление котлована для предотвращения осыпания его стен.

Укрепление береговой линии.

Использование в качестве ограничителя на строительном объекте.

Ограждение свалок.

Укрепление фундаментных лент.

Защита коммуникаций, проходящих под землей.

Глубина котлована зависит от качества почвы. Если преобладает песчаная составляющая, котлован должен быть от одного метра. Когда присутствует сложная и смешанная почва, глубина его будет начинаться от двух метров.

Типы опор, используемые при создании шпунтового ограждения котлована:

деревянные;

металлические;

железобетонные;

шпунт Ларсена.

Первый тип изготавливается из древесины и устанавливается в те котлованы, глубина которых не более трёх метров. Такие профили подходят лишь для однократного использования и обладают не самыми лучшими эксплуатационными свойствами.

Железобетонные шпунты используют куда чаще. Изначально они выполняют роль ограждения, а затем участвуют при заливке фундамента. Металлические варианты изготавливают из прочных труб, которые можно использовать многократно. Шпунты Ларсена получил своё название за счёт своего причудливого внешнего вида в форме буквы «Л», используется на практике достаточно часто при создании шпунтового ограждения котлована.

Методы погружения шпунта в почву:

статическое вдавливание;

технология, основанная на использовании виброплиты;

способ, основанный на забивке применяемых опор в почву.

Вдавливание – это достаточно щадящий способ, который вполне можно использовать, находясь рядом с историческими и архитектурными объектами. Сооружениям не будет причинен вред.

Вибропогружение – это хороший, но достаточно дорогой метод, основанный на вибрационных импульсах, отправляемых материалу. Благодаря именно импульсам, начинает погружаться опора на глубину.

Забивку же крайне не рекомендуют использовать при создании шпунтового ограждения котлована, если по близости имеются сторонние сооружения. Иногда, в целях безопасности, производят бурение перед забивкой шпунта, которое минимизирует риск повреждения соседних зданий.

Технология создания шпунтового ограждения котлована

Процесс создания подразумевает подготовку строительного участка, создание скважин с помощью специальной техники в предварительно размеченных точках. Лишь после этого приступают к установке самих шпунтов.

Процесс монтажа таких опорных элементов может осуществляться различными способами, которые имеют определённые различия. При выборе методики учитываются особенности почвы на строительном участке.

Чаще всего процесс создания шпунтового ограждения для котлована подразумевает завинчивание и одновременное вдавливание опор в грунт. Такой метод подразумевает использование стальных свай со спиральной навивкой. Процесс не отличается сложностью, осуществляется в сжатые сроки, но требует постоянного контроля на всех этапах монтажа. Данную методику актуально использовать в том случае, если поблизости располагаются действующие конструкции и здания. Этот способ не приведет к их разрушению.

Нередко при создании шпунтового ограждения котлована применяется метод вибропогружения. Он основан на создании скважины, последующем заполнении бетонным раствором, погружении в него металлического шпунта. Процесс требуется использования специальной техники – вибропогружателей. Рекомендуется применять такой способ на песчаном грунте.

Метод вибропогружения опорных элементов с единовременным воздействием ударными нагрузками не рекомендован к использованию в черте населенного пункта. Несмотря на это, такой способ создания шпунтового ограждения отличается высокой производительностью.

Независимо от выбора способа монтажа опор, процесс создания шпунтового ограждения можно разделить на три основных этапа:

Подбор свай с требуемыми характеристиками.

Создание скважин.

Погружение опорных элементов с помощью одного из выбранных методов.

К процессу монтажа шпунтового ограждения котлована требуется отнестись максимально серьезно. Только ответственный подход и наличие соответствующих навыков у строителей позволят быстро и эффективно выполнить работу, создаваемая конструкция будет надежной.

Если в ходе монтажа ограждения допускаются ошибки, конструкция не будет выполнять возложенные на нее функции. Она обязательно спровоцирует возникновение аварийной ситуации в будущем, а при проседании грунта могут пострадать ближайшие сооружения.

Применяемая техника

В зависимости от выбранного метода погружения шпунта используется различная техника:

Статическое вдавливание шпунта Ударная забивка шпунта Вибрационное погружение шпунта

Чтобы выполнить устойчивое погружение шпунта, необходимо привлечение вдавливающих установок. Такая мобильная техника снабжена гидравлическим узлом, способным захватывать шпунт и переместить его вниз по имеющимся направляющим рамам, тем самым погружая его в почву.

Для осуществления ударного или вибрационного погружения требуется применить копровые машины, которые могут перемещаться как на колесах, так и на гусеницах. Способ ударной забивки основан на использовании копров, укомплектованных навесными дизельными либо гидравлическими молотами. При организации вибрационного метода необходимы вибропогружатели.

Важно знать, что самый экономичный и быстрореализуемый способ устройства шпунтового ограждения – это забивка. Осуществить такой метод в черте города сложно, так как работа ударных молотов может вызывать деформацию фундаментов близко расположенных зданий.

Если у вас стоит вопрос о приобретении шпунтов, то компания «СУ-77» готова оказать всю необходимую помощь и организует сопровождение при покупке, доставке и установке шпунтов.

Виды шпунтовых ограждений котлованов, их преимущества и недостатки

При обустройстве ограждений зачастую используются специализированные сваи. Их изготавливают из различных материалов. Изделия могут отличаться по конструкции и предназначению.

Стальной шпунт Ларсена

Это наиболее популярный тип материала, применяемого при создании шпунтового ограждения. Он изготавливается на основе металлических профилей. У шпунта закруглённые концы, а сам он имеет форму желоба. После соединения изделий между собой, обеспечивается максимальная защита котлована от обрушения. С помощью таких шпунтов можно соорудить надежный барьер. Данные изделия нередко применяются при строительстве гидротехнических сооружений.

При изготовлении шпунта Ларсена используется качественная углеродистая сталь. В ее состав обязательно добавляют медные частицы. В результате материал становится не подверженным негативному воздействию окружающей среды. Преимуществами таких изделий является высокая прочность, выносливость, долговечность.

Трубошпунт

Монтаж шпунтового ограждения в виде труб осуществляется на первых этапах строительных работ, когда только начинается разработка котлована. Такие изделия широко используются в жилищном строительстве, при выполнении гидротехнических работ, прокладке дорог, для защиты траншей от осыпания.

Изделия не подвержены воздействию агрессивной среды. В связи с этим, они не будут разрушаться на протяжении длительного промежутка времени. Такие шпунты можно использовать в качестве несъемной опалубки.

С помощью трубчатых изделий удобно дробить валуны и прочие твердые породы в земле.

Внутри трубы можно монтировать швеллеры, различные балки.

Изделия можно демонтировать и использовать повторно.

Шпунт из полимеров

Для уменьшения расходов на обустройство ограждений многие строительные фирмы используют пластиковые сваи. Обычно их изготавливают из поливинилхлорида или композитных материалов. Такие изделия стоят недорого, мало весят, транспортировать их очень удобно. Полимерные шпунты имеют гладкую поверхность, благодаря чему у них небольшой коэффициент трения.

Опоры удобно монтировать и доставать на объект для последующего использования. Пластиковые шпунты обладают небольшой прочностью, поэтому при монтаже необходимо заранее рассчитать возможные ограничения по допустимым нагрузкам. В некоторых случая пластиковые шпунты попросту незаменимы.

Шпунт из дерева

Такие изделия считаются прародителями всех остальных типов шпунтов. Деревянные конструкции использовались с давних времен при строительстве самых разных объектов, в основном это были мосты и котлованы. Изделия представляют собой брусья и бревна, иногда строители используют доски. Деревянные конструкции забиваются в почву при помощи подручных средства. Такие изделия сложно достать назад, не повредив их.

Шпунт из железобетона

Изделия из такого материала крепятся при помощи специальных замков, их составляющими являются различные шпунты с пазами. В результате получается герметичная конструкция. Сваи монтируются одна на одну.

Для установки ЖБИ используются забивные механизмы, которые обладают высокой эффективностью. После демонтажа свай повторное их использование не рекомендуется.

Как рассчитать шпунтовое ограждение?

Стенки ограждающей конструкции могут деформироваться из-за разрыхления почвы. Чтобы этого не случилось, следует предварительно провести некоторые расчеты. Для этого учитываются следующие факторы:

Тип шпунтового ограждения и вид почвы.

Глубина, на которую будут монтироваться материалы.

Размеры шпунта.

Силы взаимодействия.

На основании полученных данных производятся математические расчеты, определяется необходимый размер шпунта в месте забивки. Для этой работы инженеры используют специальные формулы. Также существуют специальные онлайн-калькуляторы, которые есть в открытом доступе. В результате можно будет получить наиболее точный результат всего за несколько секунд. Необходимо только знать все данные ранее произведенных расчетов.

Стоимость обустройства шпунтового ограждения

Итоговая цена на работы зависит от многих факторов. При расчете окончательной сметы следует учитывать следующие детали:

Тип и количество свай, объем работ.

Место обустройства шпунтового ограждения, удаленность от города, наличие путей подъезда.

Особенности рельефа, тип почвы.

Подробный расчет расходов осуществляется вместе с заказчиком. Учитываются все его требования и пожелания. Далее подготавливается техника, формируется строительная бригада, осуществляется подвоз материалов на объект.

Полезная информация об ограждении котлована шпунтом

Во время строительства «на целине» нагрузка на грунт возрастает, и он может поплыть. Это приводит к риску повреждений расположенных рядом построек. При проведении работ в условиях плотной застройки производится укрепление котлованов шпунтом. По действующим СНиП его в обязательном порядке нужно выполнять во всех котлованах, глубина которых превышает два метра. Это упрощает процесс работы на объекте, исключает риск обвала стенок котлована и обрушения грунта.

Содержание статьи

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.

Какие виды свай используются для создания шпунтового ограждения котлованов?

Для того, чтобы обустроить ограждения котлована используются сделанные из дерева, железобетона или металла сваи. В современном строительстве для этих целей чаще всего применяют трубошпунт или шпунт Ларсена.

Деревянные сваи сколачиваются из досок, толщина которых составляет от четырех метров или соединяют пазогребневым способом из брусков. Обратите внимание, что такие сваи нельзя использовать многократно, так как их невозможно извлечь из грунта без повреждений. Их применяют, если глубина погружения составляет не более трех метров.

Железобетонные сваи очень сложно погружать в грунт, поэтому их используют преимущественно для сооружения постоянных ограждений, которые потом включают в состав фундамента. Их делают из квадратного сечения.

Металлические сваи делают из труб, металлопроката или двутавра. Их можно использовать до 20 раз. Шпунт Ларсена в профиль напоминает букву Л с закругленными концами. Трубчатый шпунт чаще всего используют на нестабильных грунтах, где возникают горизонтальные сдвиги и степени устойчивости шпунта Ларсена оказывается недостаточно. Трубы имеют большее сечение и толстую стенку, что делает их прочнее и устойчивее. Трубошпунт тоже оснащен замками на боковых стенках, что позволяет соединять его в единую конструкцию. В процессе выполнения монтажа используют поворотные элементы, чтобы сделать стенку с необходимой пространственной конфигурацией.

Марка стали, ширина, сечение, толщина, масса зависят от марки изделия:

Л4 (Ларсена) – сталь CTЗKП, полезная ширина 40,5 см, вес 74 кг на метр погонный;

Л5 – сталь 16 XГ, 42 сантиметра, 100 килограммов;

Л5-УМ – CTЗKП, 50 см, 114 кг;

LP (облегченный) – S270GP, 75, 60 кг максимум;

Омега (шпунт Ларсена) – 75 см, до 88 килограммов;

трубчатый шпунт со стенкой 0,9-1,6 см – длина 6-24 метра, сечение 53-122 см и т.д.

О различных технологиях шпунтового ограждения котлованов

Погружение шпунта производится следующими методами:

Забивка;

Вибропогружение;

Применение установок статического вдавливания;

Комбинированный вариант.

Использование установок статического вдавливания – самый безопасный вариант. Полностью отсутствует риск повредить находящиеся рядом постройки. Этот метод используется, когда нужно выполнить работу в условиях плотной застройки, на заболоченных и рыхлых почвах. Недостаток этого метода в том, что оборудование занимает очень много места в собранном виде.

Вибропогружение –универсальный способ, подходящий для любого типа шпунта. Применение такой технологии стоит недешево, но, например, на водонасыщенных песчаных грунтах никакие другие методы применять нельзя.

Забивка – способ погружения шпунта, при котором применяется копровая установка, снабженная навесным молотом. Этот метод используют на плотных грунтах, предварительно пробурив лидерную скважину. На участках с плотной застройкой забивку не применяют, чтобы не нанести вред соседним строениям.

На легких грунтах нередко применяют комбинированный метод погружения. Например, сваю начинают погружать виброметодом, а потом добивают до нужной отметки молотом.

О нюансах расчетов шпунтовых ограждений котлованов

Во время выемки грунта давление на ограждение со стороны стенок. При этом нужно учитывать расчетные характеристики, от которых зависит устойчивость ограждения: размер шпунта, глубина погружения, величина сил воздействия, способа ограждения.

Расчеты осуществляются по формуле или профаналитическим методом. Для этих целей разработаны специальные программы. Все необходимые нормативы и коэффициенты приведены в соответствующих СНиП.

В формуле обязательно учитываются:

Глубина котлована;

Давление грунта по вертикали;

Противодействие крутящего момента;

Опрокидывающее давление грунта.

Формула расчета прочности в общем виде – М1

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:

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.

Шпунтовое ограждение котлована из труб

Шпунтовое ограждение котлованов из труб практикуется при проведении нулевого цикла работ в гидротехническом, гражданском и транспортном строительстве.

Проводим шпунтовое ограждение котлованов шпунтом Ларсена и ограждение из труб.

Необходимость монтажа шпунта обусловлена правилами СНиП № 3.02-01 «Земляные сооружения», в соответствии с которым любой котлован глубиной более 2-ух метров должен ограждаться шпунтовой стенкой.

Поставка шпунта, монтаж, обратный выкуп. Опыт работы – более 10 лет.

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

Зачем нужно шпунтовое ограждение?

Ограждать котлован трубошпунтом нужно в первую очередь из соображений техники безопасности. При производстве работ нулевого цикла стенки неукрепленного котлована могут осыпаться, что представляет прямую опасность для находящихся в нем рабочих и спецтехники.

Обвалы стенок котлована происходят в результате подмыва грунта дождевыми водами или движения вблизи выработки крупногабаритной техники, однако чаще всего осыпания случаются из-за динамических нагрузок при забивке свай, на фундаментах из которых стоит свыше 70% многоэтажек.

Чем ниже плотность грунта, тем сильнее стенки котлована подвержены обвалам. Это отображено в положениях СНиП, согласно которым максимально допустимая глубина выработки, по достижению которой котлован нужно обязательно укреплять, разнится:

в песчаных грунтах –1 м;

в супесях –1.25 м;

в суглинке и глине – 1.5 м;

в высокоплотных породах – 2 м.

Шпунтовое ограждение котлована из трубошпунта представляет собой герметичную стенку, отдельные элементы которой стыкуются с помощью пазовых замков.

Подобные ограждения также могут использоваться как более дешевый аналог работ по водопонижению, они позволяет предотвратить подтапливание выработки грунтовыми водами либо верховодкой в период обильных атмосферных осадков.

Смотрите на видео, как устанавливается трубошпунт в нашей компании:

Преимущества трубошпунта над шпунтом Ларсена

В строительстве для ограждения котлованов используется два вида металлоконструкций – корытообразный шпунт Ларсена и трубчатый шпунт. Деревянные изделия применяются исключительно в кустарном строительстве, так как из-за малого срока службы, низкой прочности и отсутствия оборачиваемости они не выгодны для крупных проектов.

В сравнении со шпунтом Ларсена трубошпунт проигрывает в плане экономичности – из-за большей массы металла он стоит дороже, однако по прочностным характеристикам и вариативности применения трубчатый шпунт не имеет аналогов.

Преимущества шпунтов ограждений котлована из труб:

Трубошпунт обладает максимальным моментом сопротивления давлению грунта, он незаменим в подвижной и нестабильной почве, в условиях которой шпунт Ларсена не имеет нужной устойчивости.

Шпунтовую стенку можно усиливать посредством частичного бетонирования либо размещения внутри труб балок и швеллеров.

Благодаря высокой устойчивости стенку из трубчатого шпунта можно использовать в качестве несъемной опалубки.

Монтаж трубошпунта осуществим в любых грунтовых условиях, так как есть возможность разбуривать высокоплотную почву и дробить валуны внутри трубы.

Как и любой стальной шпунт, трубы подлежат многократному использованию – по завершению строительства их можно демонтировать и продать на вторичке, тем самым возместив большую часть понесенных ранее затрат.

Используемая техника и оборудование

Технология устройства шпунтового ограждения котлована из труб предполагает использование металлоконструкций диаметром от 530 до 1520 мм.

Изделия имеют маркировку типа Т820х8, где:

Т – трубошпунт;

820 – диаметр (мм);

8 – толщина стенки (мм).

Вместе со шпунтом применяются переходные элементы, с помощью которых задается требуемое направление ограждения по углам котлована.

Установка трубчатого шпунта выполняется копровыми установками, которые бывают колесными и гусеничными.

Чаще всего в работу берутся самоходные копры на колесной базе, они несколько уступают в производительности гусеничным установкам, но имеют возможность добираться на место проведения работ самоходом, что снижает итоговую цену шпунтового ограждения котлована из труб.

Главным исполнительным механизмом копровой установки является дизельный молот либо вибропогружатель, подбираемые в соответствии с реализуемой технологией монтажа.

Забивка шпунта с помощью молота при сооружении котлованов используется достаточно редко. Это эффективный и бюджетный, но грубый способ, суть которого заключается в погружении шпунта серией единичных ударов. При реализации данной технологии вырабатываются сильные динамические нагрузки, способные стать причиной обвала стенок еще не укрепленного котлована.

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

Технология шпунтового ограждения котлована из труб

Наиболее распространенный способ монтажа ограждений из трубошпунта – вибропогружение. Используемые для этого вибропогружатели давят на трубу собственным весом и передают ей низкоамплитудные колебания частотой от 200 до 3000 к/мин, под воздействием которых шпунт плавно входит в почву.

Ограждение котлованов трубошпунтом происходит в несколько этапов:

На место проведения работ приезжает копровая установка, доставляется шпунт и переходные элементы. Материалы складируются по площадке так, чтобы схема перемещения копра при работе была максимально оптимизирована.

Специалисты размечают шпунтовую стенку по периметру котлована, после чего копр переезжает на первую точку погружения и подтягивает лебедкой трубу.

Конструкция стропуется, поднимается и устанавливается в вертикальное положение. Затем труба сопрягается с вибропогружателем и погружается в грунт на проектную глубину. Таким образом трубы устанавливаются до тех пор, пока ограждение не сомкнется вокруг котлована.

Монтаж шпунта требует высокой квалификации от оператора копровой установки, поскольку при неправильной частоте либо силе ударов шпунт может деформировать замок соседний трубы, что потребует ее извлечения и повторного погружения.

Как рассчитать шпунтовое ограждение котлована?

Правила расчета шпунтовых стенок приведены в нормативе СНиП №2.09-03. Перед проектировщиком стоит задача определить размер труб и глубину, на которую их необходимо погружать.

В паспорте каждого типоразмера шпунта указана величина его устойчивость к опрокидыванию и прочность стенки, в процессе расчетов нужно узнать, какие нагрузки будут действовать на ограждение в конкретных условиях, и по ним выбрать подходящий вариант. Предлагаем вашему вниманию пример формул для расчета шпунтового ограждения котлована.

Устойчивость к опрокидыванию:

Su – требуемая устойчивость шпунта;

R – коэфф. работы шпунта в грунте;

Nz – коэфф. запаса надежности;

Po – момент защемления ограждения грунтом.

Прочность шпунтовой стенки:

D – величина на квадратный метр стенки;

S – сопротивление шпунта к опрокидыванию;

O – прочность шпунта по материалу;

R – коэфф. работы шпунта в грунте.

, в которой также необходимо определить

Es– эпюра давления почвы на ограждение;

2md –наибольший момент давления;

х – пассивное воздействие почвы на стенку;

у – активное воздействие на стенку.

По результатам расчетов оформляется технологическая карта. В ней проектировщик указывает необходимый типоразмер и количество шпунта, технику для его погружения, а также дает рекомендации по проведению монтажных работ.

Рассчитайте массу шпунта для своего проекта

На странице прайса можно узнать стоимость шпунта.

Наши услуги по шпунтовому ограждению котлована

Компания «Арктик Гидро Строй» занимается обустройством шпунтовых ограждений более 10-ти лет. Мы предлагаем полный спектр услуг по шпунтовым работам – поставку металлоконструкций, проектирование, установку и демонтаж стенок.

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

В распоряжении нашей компании находится парк современной копровой техники и команда опытных сотрудников, прекрасно знающих свою работу. Если вы заинтересованы в поиске надежного подрядчика, обращайтесь в «Акртик Гидро Строй», и менеджеры фирмы ответят на все интересующие вас вопросы.

Технология шпунтового ограждения котлована

Шпунтовые ограждения используются для того, чтобы оградить котлованы. Они представляют собой стальные либо деревянные забитые в грунт сваи.

Эти ограды используются лишь в тех случаях, когда нет возможности проводить работы в котлованах, расположенных в откосах. Шпунтовые ограждения надёжно защищают грунт, не позволяя ему обрушиться во время сооружения даже самых серьёзных конструкций.

Виды ограждений данного типа

Обычно их разделяют на несколько видов:

Шпунт Ларсена можно по праву считать самым применяемым на практике. Этот шпунт выполнен в виде профиля из высококачественного металла. Он имеет желобообразную форму, а концы его закруглены. Их ещё называют «замками» из-за того, что соединяясь, они надёжно защищают грунт в котловане от оползней и похожих явлений во время проведения строительства.
Эти профили образуют своеобразную стену, которая послужит надёжной защитой во время постройки мостов, дамб, причалов и других видов работ, нуждающихся в ограждении.

Обыкновенные железные шпунты. Так как шпунт Ларсена подразумевает собой сложную конструкцию и является несколько затратным, для ограждения котлованов используются более дешёвые аналоги.
Железные шпунты универсальны по своей натуре. После окончания стройки они извлекаются из земли и могут быть использованы при проведении другой работы. В этом и заключается дешевизна этого метода: такие шпунты не являются одноразовыми, в отличие от первого вида.

Бетонные шпунты обходятся несколько дороже железных. Их не извлекают по окончании работы, и они становятся единым целым с фундаментом будущей постройки. Такой вид практически постоянно используется во время стройки многоэтажных домов.

Деревянные шпунты хоть и экономичные, но не раз подтверждали свою бесполезность: повторное использование их невозможно.

ударный способ (применяется вне зависимости от типа грунтов, самый универсальный, выполняется за счёт забивания свай в грунт молотами);

вибрационный способ (сваи погружаются в грунт с помощью вибропогружателя). Этот способ является незаменимым при работе с сухим, песчаным грунтом;

вдавливание свай в землю (используется при погружении свай в почву преимущественно глинистого и жидкого типа);

способ комбинированного вибровдавливания (осуществляется за счёт смеси вибрационного способа с добавлением веса от машины, которая будет выполнять работу). Подходит для мягких и пластичных видов почвы.

Погружение шпунта в грунт

Устройство шпунтового ограждения

Устройство такого ограждения будет зависеть от материала, из которого оно сооружено.

Деревянное шпунтовое ограждение используется только при уверенности, что в грунте нет камней, остатков деревьев и прочего подобного. Глубина, на которую будет забиваться ограждение, не может быть больше 6 метров. В противном случае оно может быть малоэффективным. Шпунты погружают в грунт вплотную друг к другу на всю длину. Очень важно исключить наличие даже мелких щелей. При использовании двойного ограждения ширина между шпунтами не должна превышать 1 метра.

Если шпунт погружают на дно реки, то глубина не должна быть менее чем 2 метра. Для того чтобы свести к минимуму или совсем исключить случаи вымывания засыпки, нужно позаботиться о наружном ряде шпунта, который должен быть обязательно плотным. Если глубина колышется в пределах 3-5 метров, то выемки между стенками шпунтового ограждения заполняются смесью с содержанием глины минимум в 15%.

Стальные шпунты используются для ограждения только в прочном грунте. Забивать их желательно на глубину не менее 7 метров. Стальной шпунт годится для повторного использования, если его использовать строго по назначению и извлечь сразу же по окончанию строительных работ. Забивая шпунты, нужно не забывать о плотности прилегания по всему периметру ограды. Обычно подобные ограждения размещают таким образом, чтобы уровень грунтовых вод был ниже на половину метра, а по отношению к горизонту воды – на 0,7 метров.

Процесс крепления происходит строго в зависимости от метода разработки грунта, а устанавливаются крепления в зависимости от глубины котлована. Для того чтобы облегчить процесс крепления, целесообразно использовать ограждения в форме цилиндра, а не прямоугольника. Они изготавливаются из стали и не имеют поперечных распорок.

С помощью математических расчётов можно легко определить, сколько поясов нужно использовать, спроектировать их конструкцию. Также необходимо определить места установки в зависимости от высоты котлована.

При установке шпунтовых ограждений нельзя забывать и о том, что они должны быть устойчивыми и прочными не только во время удаления земли и жидкости из котлована, но и во время обратной засыпки земли. Важна также устойчивость во время снятия крепления.

Для ограждения котлованов используют также сборные и разборные перемычки из дерева, металла или деревянно-металлические, которые располагаются по периметру крепления и указывают направление, в котором стоит погружать сваи. Такие перемычки являются одноразовыми, а потому их дно содержит деревянные или металлические отверстия для свай диаметром большим, чем диаметр свай, на 5 сантиметров. Щиты опираются на консоли дна, которое прикрепляется к перемычке так, чтобы вследствие не возникло трудностей с отсоединением перемычки, а после её можно было оставить на месте в конце всех работ. Рекомендуется полностью изолировать нижнюю часть перемычки, чтобы слой бетона и щиты имели меньшее сцепление между собой.

Фото шпунтового ограждения из труб

Как самостоятельно сделать на дачном участке забор из профнастила с кирпичными столбами подробно рассмотрено здесь.

О том, как построить забор из бессера своими руками, вы найдете информацию в этой статье.

Для какой цели нужны и какие бывают бетонные колпаки на столбы забора — читайте тут.

Что нам говорит СНиП

Основные требования СНиПа к шпунтовым ограждениям следующие:

Оснащение выбирается в соответствии с длиной свайных составляющих. Если они достигают длины в 26 метров, то необходимо обеспечить фундамент специальными отметками для шпунтов. Оснащение, используемое для забивания шпунтов, можно выбрать с помощью компьютерных программ, которые выдают результат в зависимости от теории удара волн.

Такие меры, как подмыв или лидерные скважины, не рекомендуется использовать самовольно. Они помогают облегчить погружение свай и шпунта, но их следует согласовать с организацией проектов, если скорость вибропогружения составляет менее чем 5 сантиметров в минуту или если происходит отказ элементов, менее чем 0,2 сантиметра.

Подмыв, используемый для удобного погружения шпунтов, возможен только на участках, которые располагаются вдалеке от зданий. Минимальное расстояние – 20 метров. Глубина погружения должна быть как минимум удвоенная. После того, как сваи будут погружены, подмыв нужно устранить, а шпунт погружают с помощью молотка или вибропогружателя до нужной глубины.

Если расстояние составляет менее 5 метров, то погружение сваи, достоинством 40 на 40 сантиметров, категорически запрещено. Шпунты с сечением в 1 метр и пустые круглые сваи с диаметром менее 0,7 м не допускаются до стальных трубопроводов с давлением не больше 2 МПа. Если давление выше, то сваи и шпунты стоит погружать на меньшие расстояния только при проведении обследования.
Важным этапом является и оценка опасности динамического воздействия на здания от применения вибропогружателя, необходимого для установки свай. Оценка происходит в зависимости от искажения почвы, качества технологических инструментов и приемлемости колебаний по санитарным требованиям.

Обследованию подлежат такие виды свай: длиной до 8 м, недогруженные больше, чем на 10% запланированного погружения. Выясняются причины, по которым происходит процесс затруднения спуска, и выносится вердикт об использовании иных шпунтов или использования дополнительных.

Работы, касающиеся устройства свайных оснований и свайных оград обязаны быть строго проконтролированы в соответствии с необходимыми нормами.

Технология монтажа ограждения

Монтаж в скважины труб может совершаться разными способами, но в любом из них первым этапом будет бурение литерных скважин.

Самый распространённый способ бурения – шнековый и шарочный. В этих видах стенки скважин закрепляются с помощью глинистого раствора под определённым уровнем давления. Большая плотность посадки трубы будет обеспечена благодаря глине. Цена за такой вид работы будет зависеть от глубины, на которую будут опускаться трубы, качества грунта и трудоёмкости. Качество монтажа напрямую зависит от способа погружения шпунтов.

Существуют следующие способы погружения шпунтов:

Шпунт забивают с помощью коперов. Например, маятникового копера. Но он не используется в городе из-за плотного расположения зданий.

Шпунт погружают в заранее пробуренные скважины.

Шпунтина завинчивается и вдавливается. В данном случае она представляет собой стальную трубу.

Шпунтина опускается в заранее пробуренную скважину, которую одновременно заполняют цементом.

На видео — процесс вибропогружения шпунта в грунт:

Пример расчета шпунтового ограждения

Расчёты проводятся на всех стадиях работы, чтобы достоверно убедиться в надёжности сырья и конструкции в целом.

Прочность ограды на предмет опрокидывания находят следующим образом: расчётный момент опрокидывания сил должен быть меньше, чем отношение коэффициента данных работы, делённое на коэффициент надёжности по назначению и умноженное на расчётное мгновение удерживающих сил.

Для того чтобы проверить шпунт на твёрдость, нужно проверить стену, брёвна и обвязки.

Насколько прочна шпунтовая стенка, можно узнать таким образом: отношение момента в сечении шпунтовой стенки от расчётных нагрузок к моменту сопротивления должно быть меньше или равно расчётному сопротивлению материала обвязки, умноженному на коэффициент условий работы.

После нужно проверить прочность обвязки: отношение сжимающего усилия в обвязке к площади сечения обвязки, плюс отношение мгновения в разрезе к моменту сопротивления обвязки, должно быть меньше или равно расчётному сопротивлению материала обвязки, умноженному на коэффициент условий работы.

Далее необходимо проверить шпунт цилиндрического ограждения на разрыв замков: расчётное горизонтальное радиальное усилие в контуре ограждения обязано быть менее или равным отношению коэффициента условий работы, умноженного на расчётное сопротивление разрыву к коэффициенту надёжности.

Совершенно другая ситуация расчётов в случае погружения шпунта в песок. Нельзя забывать, что шпунтовая стенка будет воспринимать всё воздействие воды снаружи. Для проверки на прочность шпунтовую стену обсчитывают, чтобы найти изгибающие моменты и поперечные силы в балках или опорах. Если необходимо найти изгибающие моменты в опорах, то используется метод сил.

Если шпунт погружается в глину, то считается, что давление на его стенку вызвано лишь давлением воды, которая проникает на определённую глубину, которую также можно рассчитать: нужно 0,7 умножить на глубину погружения шпунта.

Глубина забивки определяется точно таким же образом, как и устойчивость стенки. Уравнение будет решаться до тех пор, пока не будет подобрана подходящая глубина погрузки.

Насколько прочна стенка ограждения, и сможет ли она выдержать давление, проверяется способом рассмотрения стенки как балки с двумя опорами или большим их количеством. Можно рассчитать давление воды и земли, если умножить их нормативные давления на коэффициенты надёжности при действующей нагрузке. Они являются неизменными величинами: 1,2 – если давление грунта активное, 0,8 – если пассивное.

Какой бы ни был результат расчётов, но глубина забивки для глинистого и песочного грунта должна приниматься не менее 2 метров, а в ограждении со слоем бетона – не менее 1 метра. Устойчивость должна проверяться предварительно, во время откачивания воды из котлована.

Похожие записи:

Устройство котлована под фундаментную плиту

Современные материалы для забора

Что такое душевой уголок

Утепление парапета лоджии и балкона


Песчаные грунты	Супеси	Глинистые почвы	Грунты с высокой плотностью


Статическое вдавливание шпунта	Ударная забивка шпунта	Вибрационное погружение шпунта