Разновидности шпунтовых ограждений и способы их установки

Разновидности шпунтовых ограждений и способы их установки

Шпунтовое ограждение - это искусственная стенка, сделанная из закрепленных в грунте свай.  Его устанавливают по периметру котлованов, вблизи акватории, на склонах и т.д.  Оно обеспечивает защиту от обрушения почвы, устойчив к воздействию  влаги и перепадам температур , выдерживает высокие нагрузки.

Шпунтовые ограждения устанавливают если:

  • Запланировано проведение работ на нестабильном грунте;
  • Необходимо укрепить стенки котлована;
  • Необходимо защитить строительную площадку от подтопления;
  • Необходимо обеспечить защиту от размыва берегов или обвала горных пород;
  • Необходимо обеспечить защиту водоема от обмеления и заиливания;
  • Существует риск обвала берегового откоса;
  • Необходимо выполнить прокладку коммуникаций или обеспечить защиту коллектора сточных вод.

Отдельные элементы ограждения стыкуются друг с другом. Таким образом, за короткий срок получается прочная и надежная стенка.

Специалисты выделяют следующие преимущества шпунтирования:

  • Устойчивость к изгибам, растяжениям и статическим нагрузкам;
  • Допустимо многоразовое применение. Если ограждение устанавливалось временно, то впоследствии некоторые разновидности шпунта можно извлечь из грунта и повторно установить на другом объекте;
  • Монтаж шпунтовых ограждений стоит дешевле, чем установка буронабивных свай;
  • Шпунтовые ограждения можно устанавливать на участках со сложным рельефом.

Об основных разновидностях шпунтов

Шпунт Ларсена. Назван в честь разработчика технологии. Используется для защиты объектов от подтопления и от обрушения почвы. Наиболее востребованные изделия корытообразной формы. Их длина может достигать 35 м а ширина 80 см. По краям находятся замки, позволяющие стыковать элементы друг с другом. Шпунт ларсена производит из стали высокого качества с добавлением углерода. Для защиты от коррозии в состав добавляется медь. В зависимости от характеристик существует различные модели шпунта ларсена. Например, популярная марка Л5 имеет следующие характеристики:

Материал ‒ сталь марки СТЗКП либо 16 ХГ; ширина профиля ‒ 42 см; вес 1 п. м ‒ 100 кг, вес 1 кв. м ‒ 217 кг; нормативная прочность ‒ 800 кНм/м.

Шпунт Ларсена используют для возведения гидротехнических сооружений, укрепления береговой линии, установки защитных ограждений на свалках, возведения причалов и мостов, предотвращения оползней, защиты строительных площадок от воздействия грунтовых вод.

Чаще всего монтаж шпунта ларсена производится с помощью вибропогружения.  Шпунт фиксируют в наголовнике вибропогружателя. Производимая техникой вибрации уменьшают плотность грунта. В результате погружаемый элемент легко уходит на указанную проекцию глубину.

Аналогичным способом производится погружение необходимого количества шпунта. Выполняется стыковка расположенных по соседству элементов замок в замок. Для облегчения скольжения замки рекомендуется обработать густой смазкой. Если работа производится на участке с высоким уровнем грунтовых вод, то рекомендуется дополнительная обработка замков герметиком.

Шпунт Ларсена можно использовать многократно, Но если он применялся более 20 раз, возникает деформация верхней кромки профиля, и лучше ее обрезать. Если в процессе погружения по каким-то причинам произошло искривление сваи, то поврежденная часть изделия тоже обрезается.

Шпунт из ПВХ. Используется в качестве альтернативы металлическим аналогам. Меньше стирается и не требует смазки. Прост в монтаже. Однако такой шпунт подходит не для всех типов почвы.

Стальной шпунт. Может применяться многократно. Просто в транспортировке и монтаже. Прочен и устойчив к механическим повреждениям. Легко демонтируется. Есть множество моделей, различающихся по прочностным характеристикам и ценовому диапазону. Установка осуществляется вибрационным или ударным способом. Такой шпунт подходит для установки только в устойчивые типы грунта. Глубина погружения должна составлять от 7 м

Трубошпунт. Ограждение из трубошпунта возводятся на начальном этапе строительства. Она надежно защищает рабочих и технику от обвалов. Диаметр труб может быть различным и подбирается в зависимости от специфики запланированных работ. Процесс монтажа аналогичен установке шпунта Ларсена: фиксация тоже происходит замок в замок. В некоторых случаях трубошпунт используется в качестве несъемной опалубки. Внутри трубы можно выполнить монтаж швеллера или двутавровой балки. Если в трубу попадут камни, то они раздробятся. Трубошпунт долговечен и может применяться многократно.

Железобетонные сваи. Отличаются высокой степенью прочности и надежности. Их невозможно демонтировать, поэтому они используются однократно и впоследствии становятся внешним поясом фундамента. Используется для возведения мостов и плотин. Такие свои нужно очень аккуратно перевозить, так как высок риск появления трещин.

Деревянный шпунт. Делается из бревен бруса или толстой доски. Его невозможно  демонтировать, поэтому используется многократно. Сильно уступает своим металлическим аналогам по прочности.

3 способа погружения и используемая техника

Существует три основных варианта монтажа шпунта:

Забивка. Наиболее быстрый и дешевый способ. Выполняется с помощью дизельных или гидравлических молотов. Используется копровая установка, на которую навешивают оборудование. Она функционирует на колесном или гусеничном ходу. Оснастка состоит из копровой мачты, лебедочных блоков и погружающего механизма. Мачта сделана из сталей является направляющей балкой опалубки. На ней закрепляют шпунт и оборудование. Блоки используются для поднятия и установки шпунта. Молот сконструирован в виде штанги или трубы, по направляющим которой передвигается боек. В дизельных молотах его приводит в действие сгорание топлива. Забивку нужно выполнять очень аккуратно: если шпунт вырвется из замка, то исправить это будет невозможно. Использование данного метода в условиях плотной застройки запрещено, так как динамические колебания могут повредить фундаменты находящихся поблизости строений.

Вибропогружение шпунта Ларсена

Вибропогружение. Производится с помощью копровые установки с навесным оборудованием. От забивки отличается принципом функционирования навесного механизма. Производимые вибропогружателем вибрации снижают плотность грунта, что позволяет шпунту легко уйти в почву на проектную глубину. Этот вариант погружения особенно эффективен на песчаных и сухих почвах. По частоте колебаний вибропогружатели делят на:

  • Низкочастотные. Подходит для выполнения работ на грунтах с низкой плотностью. Имеют большие размеры и вес. Частота колебаний составляет наиболее 9,17Гц. Динамическое усилие достигает 1700кН;
  • Среднечастотные. Считаются универсальными. Подходит для монтажа шпунта и трубошпунта. Рабочая частота варьируются от 10 до 30 Гц. Динамическое усилие может достигать 270кН;
  • Высокочастотные. Могут применяться для осуществления работ около жилых массивов и в черте города. Состоят из наголовника, гасители динамических нагрузок и вибровозбудителя, который может иметь два или четыре вала. Рабочая частота составляет более 30 Гц. Такой вибропогружатель может работать самостоятельно, но часто используется вместе со стрелковым краном.

Завинчивание или вдавливание. Не производит шума или вибрации. Может применяться в условиях плотной застройки. Подходит для работ на рыхлых грунтах. Полностью исключен риск деформации шпунта в процессе установки. Вдавливание выполняется с помощью специальных установок. Гидравлический узел обжимает шпунт и медленно двигается вниз, вдавливая его в почву. Обратите внимание, что такие установки довольно громоздки и сложны в транспортировке.

На мягких почвах нередко применяется комбинация вибропогружение и статического вдавливания.

Для упрощения работы рекомендуется предварительно произвести разметку участка.

В качестве вспомогательной меры может быть применен гидроподмыв. Для этого по бокам или по центру шпунта крепят трубки, по которым под давлением 0,5 МПа подается вода. Это приводит к размыву грунта. Важно следить, чтобы он происходил равномерно.

Возведение шпунтового ограждения должно выполняться в строгом соответствии с проектной документацией. В ней указывается высота ограждения, глубина погружения, диаметр и тип шпунта, вид фиксации. Процесс установки шпунтового ограждения состоит из следующих этапов:

  • Материал и технику доставляют на место застройки;
  • С помощью крана складируют по периметру;
  • Выполняется разметка мест установки каждого элемента;
  • Выполняется строповка. Шпунт доставляют к точке установки;
  • Производится закрепление шпунта на наголовнике вибропогружателя;
  • Выполняется выравнивание элемента по вертикали и постепенное погружение в грунт.
  • Затем мне необходимо убрать распорки и опустить шпунт в грунт до проектной глубины.

Эти действия повторяются до тех пор, пока шпунтовое ограждение не будет полностью сконструировано.

Все шпунтовые работы производятся в соответствии с описанными в технологической карте нормами. Вы учитываются основы экологической пожарной безопасности и, показатели качественного осуществления работ, требования к типам и размерам используемого сырья. Приведена лишь небольшая часть описание технологической карты. Указанная в ней информация должна приниматься во внимание теми лицами, которые ответственны за техническую сторону строительства. Качество работ оценивается в соответствии со СНиП.

Перед началом работ производится предварительные расчеты на основании специальных формул. Перечень принимаемых во внимание показателей зависит от типа грунта и климатических условий в конкретном регионе. Вся необходимая для расчетов техническая информация приведена в соответствующих СНиП.

Некоторые особенности демонтажа

Если ограждение устанавливалась на какое-то время, то впоследствии его демонтируют. Это может происходить одним из следующих способов:

  • С помощью вибропогружателя. Самый часто применяемый метод. Риск повреждения шпунта в процессе извлечения сведено к минимуму. Шпунт фиксируют на тросе. Вибропогружатель включают до того, как трос начинает натягиваться;
  • Краном. Шпунт крепят к тросу. Технику включают после того, как трос натягивается. Существует риск повредить извлекаемый элемент.
  • С помощью молота, который в перевернутом виде крепят к автокрану. Производимый удар выбивает шпунт из грунта. Такой метод применяется редко, так как очень высокий риск повреждений, создается много шума и оказывается сильное динамическое воздействие на грунт.

Если демонтированный шпунт непригоден для повторного использования, то его считают бракованным. Находящиеся в хорошем состоянии изделия можно устанавливать на другом объекте