Mebelgeometry.ru

Мебельная геометрия
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология устройства шпунтового ограждения из труб

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.

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.

Как рассчитать ограждение

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

  1. Тип ограждения.
  2. Глубина установки материала.
  3. Габариты шпунта.
  4. 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:

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

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

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.
Читать еще:  Пароизоляция для кровли как правильно укладывать?

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)

Шпунт из полимеров

Материалы из полимерного сырья проникают в области, казалось бы, монопольно занятые в строительстве металлами. Высочайшие требования к шпунтовым ограждениям оказалось возможным реализовать в изделиях из поливинилхлорида и стеклопластиковых композиций. Несмотря на меньшую жесткость и большую хрупкость, для них доступен значительный сегмент рынка.

Пример укрепления берега пластиковыми шпунтами

Там, где металл со временем теряет свою несущую способность или требует дополнительной защиты, отлично служат полимерные шпунты. Привлекательной стороной пластиковых шпунтов является их вес. Один метр такого ограждения весит примерно в десять раз меньше, чем металлического. В малом строительстве, ограниченном в применении большегрузной и мощной техники, это оказывается неоценимым достоинством.

Монтаж шпунтового ограждения различных видов

Как и говорилось ранее, шпунтовые ограждения – это металлические сваи, установленные согласно проекту по краю котлована (для их сооружения обычно используется уже отработанный материал, бывший в употреблении). Наиболее часто употребляемые диаметры труб – 219, 273, 325, 377, 426, 530 и 630 мм.

Металлическая свая ШК-150

Ограждение котлована по СНиП производится одним из трех вышеуказанных способов: закручиванием, вбиванием или вибропогружением свай (см.также статью Винтовые сваи для забора – простой и надежный фундамент). В любом из вышеперечисленных случаев требуется предварительно пробурить литерные скважины.

Если говорить о ценах, то на территории Москвы и области наиболее доступным и дешевым вариантом является шарошечное и шнековое бурение с дальнейшим укреплением стенок скважины глинистым раствором под высоким давлением.

Обратите внимание! С помощью данных методов можно заказать скважины глубиной до 25 м! Глина, которая выпадает в осадок, в значительной степени способствует укреплению стенок и гарантирует плотность посадки трубы.

  1. Колебание цен зависит исключительно от глубины бурения, категоричности грунта и условий работ;
  2. При заказе монтажных работ по установке шпунтовых ограждений, обратите внимание на тот факт, что цена указана только на работы, без учета стоимости самих труб. Прежде всего, это связано с тем, что подрядчик не знает, какие трубы вы пожелаете устанавливать в качестве шпунта, и какова их толщина стенок.
Читать еще:  Устройство откосов пластиковых окон своими руками

Буронабивные сваи

Монтаж буронабивных свай

Буронабивные сваи представляют собой пробуренные скважины, в которые опускаются различные виды металлокаркасов. После установки их заливают: ЦПС (цементно-песчаная смесь), бетоном или цементно-водной основой под высоким давлением.

Совет! Буронабивные сваи могут состыковываться между собой при помощи буро-касательных и буро-секущих свай, которые в совокупности с простыми сваями образуют монолитную сверхпрочную конструкцию.

Что касается ценовой политики на буронабивные сваи, то тут нет однозначного ответа. Подрядчик сможет вам озвучить цену только после личного присутствия на объекте, после оценки сложности работ и типа грунта.

Обратите внимание! Помимо закачки бетона, ЦСП и цементно-водянистой основы, в основу буронабивных сваи могут вводится специальные инъекции, с помощью которых можно значительно усилить и укрепить конструкцию.

Шпунты в наклонном бурении

Если вы решили построить дом на возвышенности (холме, горе, косогоре), то вам никак не обойтись без данной строительной операции. Этот вид работ производится при помощи специальной буровой установки, способной бурить скважины под углом. Расчет шпунтового ограждения котлована производится специалистами на месте (своими руками это делать не рекомендуется, так как небольшая ошибка может привести к фатальным последствиям).

Технология монтажа шпунтов вокруг котлована

Технология обустройства шпунтового ограждения котлована практически не имеет отличий при реализации ударного либо вибрационного метода погружения. Разница заключается лишь в принципе работы навесного оборудования копровой установки, тогда как подготовительные работы, стропирование и последовательность погружения полностью идентичны.


Рис. 1.8: Захваты для стропирования шпунта

Рассмотрим основные этапы монтажа шпунтового ограждения котлована:

  • Производится поставка шпунта на объект. При длине металлопроката до 10 метров для этого используются тягачи с низкорамными полуприцепами;
  • С помощью стрелового крана шпунт разгружается и складируется по периметру котлована так, чтобы обеспечивался максимально оптимизированный режим работы копровой установки;
  • Выполняется разметка контура ограждения, после чего начинает работать сваебойный агрегат;
  • С помощью установленной на копр лебедки, оборудованной стальными тросами, производится стропирование шпунта и его перемещение к месту забивки;
  • На шпунт одевается наголовник дизель молота либо вибропогружателя и шпунтина устанавливается на месте забивки;
  • Выверяется положение шпунта относительно вертикали и производится направляющее погружение на несколько десятков сантиметров;
  • Выполняется демонтаж строповки и шпунтина забивается на проектную глубину.

Аналогичным образом погружается весь последующий шпунт до тех пор, пока не будет сформировано замкнутое ограждение, опоясывающее весь периметр котлована.


Рис. 1.9: Процесс обустройства ограждения из шпунта Ларсена

Шпунт Ларсена

Защита от ливневых и грунтовых вод, а также от обрушения грунта осуществляется специальными сваями – шпунтом Ларсена. Они носят имя своего основателя и разработчика такой технологии.

Шпунт Ларсена представляет особо пространственный элемент с коробчатым сечением и замочными элементами по краям изделия.

При погружении в грунт фиксатор, стоящий на одном элементе устанавливается в специальный паз другого. Такое выполнение конструкции гарантирует надежную стыковку.

Строительные шпунты изготавливают из прочного металла с примесями углерода. Для защиты от коррозии производители добавляют в изделие металла частицы меди.

При необходимости сэкономить можно воспользоваться пластиковыми шпунтами, выполненными из поливинилхлорида, которые не уступают в прочности и надежности металлическим и железобетонным конструкциям.

Среди главных достоинств шпунта Ларсена можно выделить удобство монтажа при установке материала на объекте.

Обладая высокой прочностью и устойчивостью к внешним факторам, шпунт Ларсена, в отличие от обычных шпунтовых свай, применяется при возведении сложных объектов. Среди примеров применения можно отметить следующие:

  • строительство сооружений для очистки;
  • защита площадок для строительных работ от воды;
  • укрепление береговой линии рек и водоемов;
  • ограждение мест стенками с производственными отходами;
  • строительство плотин, мостов и причалов;
  • укрепление грунта с угрозой оползня.

Надежность достигается благодаря изготовлению шпунта из легированной стали, обладающей повышенной прочностью. Производители по-разному устанавливают толщину шпунта при изготовлении. У известных брендов она варьируется от 15 до 23 мм.

Изготовители рекомендуют срезать верхнюю кромку после последовательных двадцати установок, потому что она деформируется после длительного использования в строительных работах.

Читать еще:  Крепеж для пеноблока что выбрать?

Иногда при эксплуатации случаются непредвиденные ситуации, и изделие, погруженное в тяжелый грунт, начинает давать сбои: соединения в замковых элементах деформируются, а сама конструкция искривляется.

Мастерам остается лишь один выход – отрезать часть конструкции автогеновой установкой и оставить на месте проведения работ.

Погружение шпунта Ларсена проводится с применением спецтехники путем ударных и вибрационных воздействий. Технология установки во многом напоминает установку свай забора.

Погружение с использованием вибрационного элемента производится за счет навесного модуля, через который передается нагрузка к месту оголовка навесного элемента.

Дополнительной техникой для установки служит осевая технология, позволяющая вставлять сваю в грунт, разжиженный под воздействием вибрационной машины.

Установку начинают с первой сваи, установленной в проектное положение, но ровное введение в землю усложняется каменистым и слишком плотным грунтом на объекте.

Если происходит такая непредвиденная ситуация, перенесение свай в другое место или уменьшение глубины погружения должно согласовываться с высшим руководством. Вторая и последующие сваи заводятся замками в пазы предыдущей.

Облегчение в скольжении замков и установке конструкции достигается путем смазывания изделия густой смазкой.

Установка шпунта Ларсена на объектах с повышенным содержанием грунтовых вод производится с дополнительной герметизацией замочных соединений.

Сваи из пластмассы или композита обладают меньшим трением, и смазывание отдельных элементов в такой установке не требуется.

В пластиковой конструкции уровень погружения гораздо меньше, чем в металлической, что обеспечивает удобное вхождение в грунт. В почве с примесями инородного состава рекомендуется возводить только металлические шпунты.

Ключевые характеристики

Основными особенностями применения шпунта Ларсена являются:

  • оборачиваемость. Шпунтовые ограждения котлованов из труб при необходимости могут быть демонтированы и установлены в других местах. Они не теряют свои первоначальные свойства после демонтажа, поэтому их можно использовать повторно;
  • простота и скорость монтажа. Работы по погружению шпунтов осуществляются в максимально сжатые сроки. Поэтому такая технология активно применяется на объектах, где сроки строительства предельно ограничены;
  • возможность проведения работ рядом с жилыми зонами. При погружении шпунта не возникают громкие шумы, удары и вибрации, которые могут вызвать дискомфорт у работников или прохожих, а также негативно повлиять на состояние зданий, расположенных неподалеку от места установки подпорных конструкций;
  • экономичность. При строительстве ограждений котлованов с использованием данной технологии не предъявляются повышенные требования к устройству площадки для работ и складирования материалов. Устройство ограждения из балясин на балконе? Таким образом, применение шпунтов из труб позволяет снизить общую стоимость проведения строительных работ.

Монтаж шпунтовых ограждений

Для сооружения шпунтовых ограждений применяется несколько способов погружения шпунтов в грунт. Это погружение свай вдавливанием, ударный способ, вибропогружение и комбинированные способы. Перед погружением необходимо выполнить бурение под шпунты – литерные скважины. Затем уже, в зависимости от различных требований и плотности посадки свай в скважины, выбирается метод погружения.

Погружение шпунта методом завинчивания или вдавливания.

Для этого способа применяются шпунты, выполненные из стальной трубы со спиральной навивкой из арматурной стали. Погружение осуществляется путем вращения и одновременного вдавливания. Большой плюс данного метода – обеспечение сохранности близлежащих зданий и отсутствие необходимости постоянного контроля за ними. Поэтому способ завинчивания рекомендован для районов с плотной городской застройкой.

Погружение шпунта в скважины, наполненные раствором цемента – вибропогружение.

При этом методе вначале осуществляется бурение под шпунты скважин до проектной разметки. Затем под давлением через полые буровые шнеки подается цементный раствор, и одновременно осуществляется подъем шнеков. На следующем этапе в скважину, при помощи вибропогружателей, помещается шпунт. Данный метод хорош при строительстве на песчаных грунтах. Кроме того, он отличается повышенной рентабельностью.

Погружение шпунта ударным методом.

После предварительного лидерного бурения скважины, к примеру, скважины для анодного заземления, шпунтовые сваи забиваются копровыми установками. Этот метод характеризуется высокой производительностью труда. Однако из-за значительных динамических воздействий не рекомендуется применять его в условиях городской плотной застройки.

При «легких» грунтах применяются комбинированные способы, когда сваи, после вибропогружения добивают молотом.

По мере разработки котлована его стенки крепятся так называемой забиркой. В качестве забирки выступает либо металлический лист, либо обрезная доска. В дальнейшем эти материалы могут использоваться как опалубка при бетонировании подземных конструкций. Такая ограждающая конструкция водопроницаемая, поэтому если уровень грунтовых вод выше котлована, следует применить водопонижение.

При высоких современных темпах строительства, плотности застройки и стесненности, сооружение шпунтовых ограждений помогает ускорить процесс строительства и обеспечить безопасность на строительной площадке. Ограждения из шпунта позволяют эффективно решить в непростых условиях строительства технически сложные задачи

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector