Вибрационное погружение шпунта

Широкое распространение вибрационной техники и соответствующей технологии погружения шпунта происходило в 1960-70 годы. Отечественные инженеры и ученые разработали на основе экспериментальных и теоретических исследований необходимые технические средства и аргументировано обосновали эффективность такого метода. Впоследствии вибропогружение стала широко использоваться во всем мире.

При выполнении строительных работ или прокладке коммуникаций рядом с уже существующими фундаментами, у последних возникает дополнительная осадка. Это особенно опасно, если на участке слабый грунт. Величина осадки зависит от того, насколько сильные динамические воздействия оказывались в ходе работ. Вибропогружение в этом плане относится к щадящим методам монтажа шпунта.

К специализированной вибрационной технике предъявляются очень высокие требования, так как уровень производимых колебаний необходимо свести к минимуму.

В современном строительстве часто требуется выполнить погружение шпунта в грунт. Например, Она необходимо для укрепления стенок котлованов и траншей, обеспечения их защиты от осыпания и подтопления. Существует несколько методов погружения шпунта, но чаще всего применяют именно вибропогружение. Нужно учесть что вибрации могут произвести деструктивное влияние на фундаменты расположенных рядом с местом проведения работ сооружений. Такой опасности не возникнет, если расстояние от техники до здания будет составлять не менее 20 м. Если расстояние до здания меньше, чем это величина, то требуется предварительная оценка возможных рисков специалистами. В таких случаях необходимо производить постоянный мониторинг состояния находящихся поблизости от места проведения строительных работ сооружений. Статистика доказывает, что вибропогружение имеет высокую эффективность при минимальном динамическом воздействии. При выполнении работ рядом с уже существующими фундаментами рекомендуется применять высокочастотные модели вибропогружателей.

Еще одно важное преимущество вибрационные техники состоит в том, что ее можно использовать не только для погружения но и для демонтажа шпунта.

Статический момент массы дебалансов отрегулировать гораздо сложнее, чем частоту производимых колебаний. Нужно чтобы шпунт свободно проскальзывала и к нему не присоединилась масса грунта. На начальном этапе элемент колеблется вместе с прилегающим грунтом. Увеличение вынуждающей силы приводит к повышению амплитуды таких колебаний. Затем амплитуда колебаний шпунта резко увеличивается, и он либо уходит в грунт, либо наоборот извлекаются из него. Далее происходит процесс стабилизации колебаний.

Сильное влияние на расположенные рядом с местом проведения строительства фундаменты оказывают и колебания, производимые во время запуска и установки спецтехники. При выполнении шпунтовых работ в черте города рекомендуется использовать технику с безрезонансным пуском. Во время запуска статический момент их дебалансов равен нулю. В ходе работы он увеличивается до необходимых величин.

Некоторые из современных вибропогружателей работают от дизельных агрегатов или от гидравлических систем экскаваторов. Существуют такие модели вибропогружателей, работу которых можно регулировать дистанционно. Специальные наголовники позволяют погружать не только единичный, но и собранный в секции шпунт.

Еще одна особенность современных вибропогружателей - их многофункциональность. Они применяются для погружения не только металлического, но и пластикового шпунта. Наличие специального трубного зажима позволяет монтировать и трубошпунт.

Широко распространены экскаваторные вибропогружатели с гидравлическим приводом. Их использование значительно облегчают и ускоряют процесс выполнения шпунтовых работ. Наличие экскаваторного вибропогружателя позволяет выполнять шпунтовые работы различной степени сложности. Особенно удобны в использовании модели с боковым захватом.

Выполнение работ по погружению шпунта состоит из следующих последовательных этапов:

• Доставка материала на объект. Шпунт необходимо осмотреть и проверить на наличие дефектов. Если они обнаруживаются, то такой материал отбраковывается. Прошедшие проверку материал складируется по периметру площадки. Для облегчения строповки между рядами шпунта должны оставаться промежутки не менее чем в 10 см;
• Выполняется пробное погружение, позволяющие изучить особенности грунта. Полученные данные помогают точнее настроить технику;
• Шпунт укладывают верхним концом на подставку, высота которой составляет 100-120 см. Конец шпунта должен выходить за подставку не меньше чем на метр;
• Вибропогружатель ставят в горизонтальное положение, поднимают краном, заводят наголовник за шпунт и выполняют зажим;
• Шпунт опускают до уровня грунта, затем включают электродвигатель вибропогружателя;
• Производится погружение шпунта на указанную в проекте глубину. Затем вибропогружатель выключают и открепляют от шпунта;
• Аналогичным образом погружаются следующие элементы, каждый из которых стыкуется замок в замок с предыдущим.

Если необходима повышенная точность, то погружение производится с использованием кондуктора, который состоит из направляющих маячных шпунтин. Их устанавливают первыми и располагают по оси ограждения. С помощью сварки или болтов к ним крепят две направляющие балки, расположенные горизонтально. Погружение шпунта производится между направляющими. После выполнения работы на одном участке кондуктор передвигают на следующий.

Если необходимо обеспечить более точную вертикальность погружения, то используются двухъярусный кондуктор. Его длина составляет 8-10 м. Он сделан из двух вертикальных развернутых форм, которые связаны между собой с одного торца постоянным соединением с другого тира легко демонтируемый съемной диафрагмой. Расстояние между их поясами по вертикали составляет направляющую базу каркаса и должно быть не менее 3 м. Горизонтальное расстояние между верхним и нижним поясами зависит от высоты профиля шпунта. Она регулируется с помощью специальных брусьев вкладышей. Кондуктор ставятся на поперечные балки, которые закреплены на погруженных в грунт инвентарных шпунтинах.

После погружения шпунта задняя диафрагма кондуктора демонтируется. Кондуктор переставляют вперед и закрепляют на ряде погруженного шпунта.

Если изначальной длины шпунта недостаточно для погружения на проектную глубину, то выполняется наращивание.

С помощью вибропогружателей можно не только монтировать, но и демонтировать шпунт, который после аккуратного извлечения из земли допустимо повторно использовать на другом объекте.

Вибропогружение шпунта с использованием направляющего кондуктора

Существуют различные способы выполнения погружения шпунта в грунт. Чаще всего используется вибропогружение. Она выполняется с помощью специализированной техники, производящей вибрации различной амплитуды и частоты. Статья рассказано, в каких случаях применяется вибропогружение шпунта с использованием направляющего кондуктора и рассмотрены его отличие от стандартной процедуры монтажа.

Работы по выбору погружению шпунта состоят из следующих последовательных этапов:

• Материал доставляют на объект. Все изделия внимательно осматриваются на наличие дефектов. Если они обнаружены, то материал бракуют или срочно исправляют недостатки. Для облегчения строповки между рядами шпунта необходимы промежутки минимум 10 см;
• Перед началом работ производится пробное вкручивание. Она позволяет более точно выполнить настройку техники. Шпунт укладывают верхним концом на подставку, высота которой составляет 100-120 см. Верхний конец шпунта должен выходить за подставку минимум на метр;
• Вибропогружатель ставится в горизонтальное положение и поднимается с помощью крана. Наголовник необходимо завести за шпунт и выполнить зажим. Затем шпунт опускают до уровня грунта и включают вибропогружатель. Выполняется погружение до проектной отметки, и технику отсоединяют.

Аналогичным образом погружается необходимое количество единиц шпунта.

Если необходимо повысить точность установки, то используют направляющий кондуктор. Он состоит из маячных шпунтовых свай, которые устанавливаются в первую очередь. Маячные сваи ставятся по оси ограждения. К ним сваркой или болтами крепят две направляющие: горизонтально расположенные балки. Между ними выполняется погружение шпунта. После завершения работы на одном участке кондуктор или базируется на следующую точку погружения.

Двухъярусный направляющий кондуктор используется для обеспечения более точные вертикальности вхождения шпунта в грунт. Он состоит из двух вертикально развернутых форм. С одного торца они связаны между собой постоянным соединением. С другого - съемной диафрагмой, которая легко демонтируется. Расстояние между вертикальными поясами должно быть не меньше 3 м, так как оно составляет направляющую базу каркаса. Горизонтальное расстояние между ними зависит от высоты профиля шпунта и может быть отрегулировано с помощью брусьев-вкладышей. В ходе работы кондуктор находится на поперечных балках, закрепленных на погруженных в грунт инвентарных шпунтовых сваях.