Mebelgeometry.ru

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

Устройство шпунтового ограждения котлована из труб

Шпунтовые ограждения представляют собой забитые в грунт по всему периметру котлована сваи, выполненные из дерева или металла.

Установка таких конструкций проводится в тех местах, где невозможно проводить работы по откосам.

Назначение сооружений – это защита котлована и жизни рабочих от обрушения грунта. Грунт надежно удерживается и не рушится при строительстве даже самых сложных объектов.

Виды шпунтовых ограждений

Трубошпунт

Применение трубошпунта оправдано по экономическим соображениям при отсутствии необходимости в водопонижении, т.к. данный профиль не обеспечивает герметичности. Металлический трубчатый шпунт диаметром 300-500 мм представляют собой доступный по стоимости материал с высокой оборачиваемостью. Он неприхотлив в хранении, транспортировке и в применяемых методах погружения.

За счёт отсутствия сцепки шпунтовые трубы обеспечивают достаточную прочность стенки ограждения при дополнительных условиях (неглубокая выемка, слабая нагрузка, либо монтаж укрепляющих поясов, распорок, грунтовых анкеров, распорных систем), необходимость применения которых определяется по результатам расчётов. Ограждение стен котлована из труб отличается относительной простотой и экономичностью. Шпунтовые элементы, как правило, при неглубоких выемках в прочных грунтах погружаются со значительными промежутками. При этом просыпка грунта незначительна, а скорость работ высока при обеспечении достаточной прочности ограждения.

Зачастую шпунтовое ограждение котлована и забирка из досок применяются одновременно (на основании технико-экономического сравнения различных вариантов исполнения ограждения), чем обеспечивается снижение издержек. Погружённый шпунт обеспечивает прочность стены котлована, а щиты из досок защищает от просыпания сыпучей или даже глинистой породы.

Шпунтовый профиль Ларсена

Стремление обеспечить приемлемую прочность котлованов в сложных геологических условиях строительства привело к созданию шпунта с замками, впервые предложенного немецким инженером Ларсеном в начале прошлого века.

Основное преимущество шпунтового ограждения Ларсена в дополнительной прочности за счёт замковой сцепки элементов. Благодаря чему становиться возможным разработка котлованов большой глубины с высокой нагрузкой от осадочных пород, а также в условиях плотной застройки с высокой нагрузкой от соседних сооружений. Ограждение из этого шпунта по простоте работ не отличается от других шпунтовых элементов, но значительно выше по нагрузочной способности.

Дополнительное преимущество этого шпунта — герметичность, благодаря которой становиться возможно проводить водопонижение одновременно с устройством ограждения.

Шпунт Ларсена представляет собой металлический U-образный профиль особой конфигурации сечения с крепкими замковыми пазами, симметричными в разрезе. Каждый последующий шпунт при погружении в грунт поворачивают на 180 градусов относительно вертикальной оси, приводят в сцепление с предыдущим и заглубляют. Таким образом формируется крепкая неразрывная шпунтовая стена.

Наиболее распространённые в массовом строительстве виды элементов шпунт Ларсена Л5 и Л4 изготавливают в ширину до 466 мм и в длину до 24 м, размеры и конструкция которых определены в ТУ 14-2-879-89. Шпунт Л5 и Л4 можно погружать повторно, на основании чего имеют хорошую характеристику оборачиваемости.

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

Читать еще:  Лента гидропароизоляционная утепленная

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.

Виды шпунтовых сооружений

В зависимости от условий работы, их назначений, размеров котлована и свойств грунта используют различные схемы шпунтовых рядов. Сооружают их из деревянных, металлических и железобетонных свай. Каждый из видов шпунтового ограждения имеет свои плюсы и минусы.

Шпунты из дерева делают либо составными, сбитыми гвоздями из досок, либо изготовляют из брусков, используя соединение паз-гребень. Деревянные шпунтовые ограждения можно эксплуатировать лишь однократно, так как извлечь их из грунта без повреждений невозможно. Такое однократное использование удорожает строительство. Поэтому наиболее эффективно использование металлических шпунтов.

Металлические шпунты выпускают различных профилей из углеродистой стали – двутавров, труб. Обычно шпунтовое ограждение выполняется из труб диаметром от 219 до 530 мм. Тип шпунта зависит от глубины котлована, чем он глубже, тем больше подбирается момент инерции сечения. Металлические шпунты можно использовать неоднократно, проверяя после извлечения из грунта на соответствие эксплуатационных норм. После устранения дефектов сваи готовы к дальнейшей эксплуатации.

Железобетонные сваи погружают в грунт при помощи молота с большой энергией удара. При погружении вокруг шпунта грунт уплотняется, что является препятствием для погружения соседних свай. Так как железобетонные шпунты надо погружать вплотную друг к другу, процесс отличается повышенной трудоемкостью. Поэтому применяют их только в тех случаях, когда ограждение делают постоянным, используя железобетонные изделия в качестве составной части фундамента. Чаще всего такие ограждения используются при проведении работ по укреплению берегов или возведении мостов.

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

Основные преимущества трубного шпунта перед шпунтом Ларсена

  • отсутствие парусности, стойкость к опрокидыванию;
  • прочность выше. Кроме того, шпунты можно дополнительно усилить: забетонировать полость;
  • есть возможность поместить внутрь трубы шнек – актуально при бурении высокоплотных грунтов;
  • благодаря трубчатой форме можно спроектировать и установить стенку любой конфигурации;
  • производство экономичнее: нормативы позволяют приваривать замки не по всей длине изделия; незначительное увеличение толщины стенки существенно увеличивает прочностные характеристики.
Читать еще:  Крепление бруска к пеноблоку

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.

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:

  1. 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.
  2. Специалисты размечают шпунтовую стенку по периметру котлована, после чего копр переезжает на первую точку погружения и подтягивает лебедкой трубу.
  3. 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.

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.

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.
Читать еще:  Какую пароизоляцию выбрать для мансарды?

Применение шпунтового ограждения из труб

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

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

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

Свойства шпунтового ограждения из труб в сравнении с другими типами конструкций

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

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

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

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

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

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

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

Для ограждения котлована используем трубы различного диаметра:

Шпунтовое ограждение котлована из трубы 219мм

Шпунтовое ограждение котлована из трубы 325мм

Шпунтовое ограждение котлована из трубы 377мм

Шпунтовое ограждение котлована из трубы 426мм

Шпунтовое ограждение котлована из трубы 530мм

Шпунтовое ограждение котлована из трубы 630мм

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

Быстрый и простой монтаж:

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

Сборное сооружение – обеспечивает защиту грунта от осыпания

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

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

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector