Что такое шпунты в строительстве
Шпунтовые ограждения: разновидности, способы погружения, установка
Шпунтовое ограждение ‒ это закрепленные в грунте сваи, формирующие искусственную стену. Устанавливаются при строительстве сложных объектов по периметру котлованов, на склонах, вблизи акваторий. Основная функция ‒ защита от обрушения почвы. Такой барьер выдерживает высокие нагрузки, устойчив к воздействию влаги, перепадов температур.
Технология устройства шпунтовых креплений
Такие ограды нужны в следующих случаях:
Для устройства надежного шпунтового ограждения используется набор отдельных свай, которые соединяются между собой вплотную, входя в пазы. Стенки собираются быстро и легко.
Среди других преимуществ шпунтования:
Много способов применения и доступная цена делают шпунтирование популярным вариантом ограждения при строительстве в местности со сложным рельефом.
Пользователи часто ищут:
Виды шпунтов и их назначение
В зависимости от используемого сырья, технических характеристик выпускаются нескольких типов.
Ларсена
Получили такое название в честь разработчика данной технологии. Это отличная защита объектов от дождевых, подземных вод, обрушения почвы.
На вид ‒ это профиль корытообразной формы. Длина достигает 35 м, ширина ‒ до 80 см, толщина – от 15 до 23 мм. По краям находятся замочные элементы.
В зависимости от размеров выпускают модели:
Шпунты Ларсена производят из высококачественной стали с добавлением углерода. В качестве антикоррозийного покрытия в составе есть медь.
Чаще других используют модель Л5.
Она обладает такими рабочими свойствами:
Главное преимущество ‒ использование на объектах повышенной сложности. Помимо этого прочность и удобство монтажа.
Устанавливать элементы Ларсена придется со спецтехникой. Делают этого вибропогружателем или ударной технологией.
Порядок работ напоминает монтаж свайного фундамента под забор.
Вибрационный монтаж выполняется навесным модулем, который передает нагрузку к оголовку механизма.
В дополнение применяют осевую технологию, так что свая фиксируется уже в разжиженной почве (получена за счет действия вибрации).
Установка проводится на глубину в соответствии с ранее разработанным проектом.
Если в процессе строительства возникают осложнения с монтажом, нет возможности четко соблюдать задокументированные показатели, то такие моменты необходимо согласовывать с вышестоящим руководством.
После погружения первой сваи по очереди вводятся остальные. Замки каждого последующего элемента фиксируются в пазы предыдущего. Чтобы замки легче скользили, их обрабатывают густой смазкой.
На участках с высоким содержанием грунтовых вод особ следят за герметичностью стыков, соединений.
При многоразовом применении (более 20 раз) верхняя кромка профиля деформируется, поэтому ее рекомендуется аккуратно срезать.
Если в процессе установки погруженные сваи искривились, то лучше отрезать часть изделия и продолжить установку рабочих элементов.
Из ПВХ
Отличная альтернатива металлическим сваям. Пластиковые, композитные элементы не нуждаются в смазке, меньше стираются.
Глубина погружения меньше, поэтому их быстрее и удобнее монтировать. По прочности, сроку службы они не уступают металлу и железобетону, но при этом дешевле. Однако подходят не для любого состава почвы.
Стальные
Общепринятый тип. Применяются многократно, просты в крепеже, транспортировке.
Среди других преимуществ стальных опор:
Особенность стальных элементов ‒ применение только на прочном, устойчивом грунте с глубиной погружения от 7 м. Фиксация возможна, когда уровень грунтовых вод находится ниже минимум на 0,5 м.
Трубчатые сварные
Установка и эксплуатация осуществляются согласно национальным стандартам ГОСТ Р 52664-2010.
Ограждение из сварных труб возводится на начальном этапе строительства гидротехнических сооружений, жилых зданий. Это надежная защита от непредвиденного обвала грунта, которая обезопасит работников и спецтехнику от повреждений.
Диаметр труб подбирается в зависимости от назначения. Процесс фиксации аналогичен шпунтам Ларсена ‒ соединение замками в пазы.
Единственный минус ‒ трубчатые сварные элементы с большим весом обойдутся очень дорого.
Железобетонные
Каждая свая входит замками в пазы предыдущей. Устанавливаются забивным методом оборудованием высокой точности.
Особенность ‒ не подлежат демонтажу для повторного использования. Становятся внешним поясом для фундамента.
Монтируются при возведении мостов, причалов, плотин.
Длина железобетонных свай ‒ до 16 м.
Процесс транспортировки осложняется большим весом и риском повреждения ‒ образованием на поверхности трещин.
Деревянные
В качестве материала для защитных ограждений используется давно. Но с каждым годом теряет популярность, уступая по техническим характеристикам металлу, ПВХ.
На вид ‒ деревянный частокол из бревен, бруса. Допускается делать сборные стенки из доски большой толщины.
Деревянные элементы забиваются в почву. Могут служить временной или постоянной защитой. Не извлекаются из грунта для повторного монтажа в другом месте.
Монтаж возможен лишь при отсутствии в грунте камней, корней деревьев, ракушняка, которые могут стать препятствием для установки элементов или повредить их.
Максимальная глубина забивания ‒ до 6 м. Устанавливаются в 1 или 2 ряда вплотную друг к другу. Ширина между рядами ‒ до 1 м. Минимальная глубина погружения на дно водоема ‒ от 2 м. При погружении на 3‒5 м выполняется заделка зазоров в стенках раствором с концентрацией глины от 15%.
Способы погружения и необходимое оборудование
Выделяют несколько вариантов установки ограждения. Выбор зависит от типа грунта, назначения.
Забивание (ударный метод)
Наиболее быстрый и бюджетный способ монтажа шпунта Ларсена. Выполняется копровой установкой, укомплектованной навесными дизельными или гидравлическими молотами.
Копр ‒ это самоходная машина с колесами или гусеницей. Оснастка состоит из:
Молот сделан в виде штанги или трубы, по направляющим которой передвигается боек. Он и наносит удары по шпунту.
В дизельных молотах боек приводится в действие за счет сгорания топлива.
Перед установкой проводится обследование почвы. На тяжелых каменистых, скалистых грунтах сначала бурится лидерная скважина. За счет этого забивка получается бесшумной.
После этого в металлической свае сверлится отверстие, чтобы зацепить сваю крючком, закрепить в наголовнике, надетом на молот.
Установку нужно выполнять аккуратно, чтобы не вырвать шпунт из замка ‒ это не подлежит исправлению.
Забивание не рекомендуется применять на плотно застроенной местности, возле промышленных предприятий. Повышается риск деформации зданий.
Вибрационный
Вибропогружение ‒ способ установки с помощью копровой машины с навесным оборудованием. По технологии практически не отличается от ударного метода, за исключением функционирования навесного механизма.
При этом методе сваи придется шпунтовать вибропогружателем. За счет частотных колебаний плотность почвы снижается, и свая постепенно опускается в грунт на нужную глубину.
Это хороший способ строительства на сухих, песчаных почвах.
В зависимости от уровня частотности колебаний выпускаются вибропогружатели трех видов.
Низкочастотные
Оборудование предназначено для монтажа шпунта Ларсена на грунтах с низкой плотностью. Отличается большими размерами и весом. Частота колебаний не превышает 9,17 Гц. Динамическое усилие составляет до 1700 кН.
Среднечастотные
Универсальный вибропогружатель. Им удобно монтировать как шпунты, так и трубы. Рабочая частота колеблется от 10 до 30 Гц. Предельное динамическое усилие достигает 270 кН.
Высокочастотные
Усовершенствованный тип вибропогружателя, что позволяет вести строительство в черте города, вблизи жилых массивов.
Механизм состоит из:
Показатель рабочей частоты превышает 30 Гц. Оборудование может функционировать самостоятельно, но чаще используется в сочетании со стрелковым краном.
Завинчивание или вдавливание
Самый аккуратный способ установки свай, поэтому применяется на местностях с высокой плотностью застройки. Не создает шума, вибраций.
Рекомендуемый грунт ‒ глина, суглинок, песок и другие типы с низкой плотностью.
Исключается риск повреждения сваи при установке, как в случае забивки.
Вдавливание в почву выполняется специальной мобильной установкой с гидравлическим узлом, который прочно обжимает сваю, двигается вниз, постепенно погружая ее в землю.
Основной минус вдавливания ‒ большие размеры и вес оборудования, что существенно усложняет транспортировку и процесс подготовки к монтажу. Источник электроэнергии должен быть очень мощным.
Для перевозки всех необходимых деталей потребуется минимум 5‒6 грузовых машин, что скажется на общей стоимости проекта. Поэтому этот метод используется при застройке больших массивов.
Комбинированный (вибровдавливание)
Сочетание способа вдавливания и воздействия частотных колебаний. Хорошо подходит для мягкой почвы. Сфера, место применения не ограничены.
Для упрощения установки рекомендуется провести разметку по периметру стенок сваи.
При помощи технологии размыва
Этот метод используется как вспомогательный с одним из вышеперечисленных способов монтажа.
Принцип действия следующий:
Технологию размыва запрещено применять, когда есть риск просадки зданий поблизости.
Как проходит установка шпунта для котлована
Строительство искусственной стены выполняется в строгом соответствии с разработанной проектной документацией, чертежами. В проекте указываются глубина ограды, высота, диаметр, тип шпунта и фиксации.
Перед работами проводится гидротехнический анализ почвы, составляется технологическая карта.
Порядок установки следующий:
Установка элементов выполняется до тех пор, пока не будет получено герметичное ограждение по периметру котлована.
СНиП 3.02.01-87
Ограды, возводимые шпунтовым способом, регулируются нормами, описанными в технологической карте.
Это лишь малая часть описания. Нормы учитываются инженерами, бригадирами и другими людьми, которые отвечают за техническую сторону строительства.
Качество строительства оценивается СНиП. Полный перечень требований к установке таких оград приведен тут:
Формула и пример расчета
Для точности подсчетов ключевых показателей потребуется вооружиться специальными формулами.
Расчетная схема устойчивости шпунтового ограждения
Чтобы воспользоваться ими, необходимо учесть такие параметры:
Это лишь основные показатели, но есть и другие, которые учитываются индивидуально в зависимости от типа грунта и климатических условий региона.
Важно понимать, что при разрытии почвы нарушается равновесие сил. Так, при извлечении грунта увеличивается давление со стороны охлажденных стенок.
Техническая информация, которая понадобится при расчетах, для правильной установки шпунтов, приведена в СНиП 3.02.01-87.
Формула прочности стенок, которая поможет избежать их преждевременного разрушения, учитывает такие величины:
Вычисление выглядит так:
М1 ‒ опрокидывающий момент;
М2 ‒ момент удержания или противодействие силе опрокидывания;
m — показатель условий работ (для большинства регионов ‒ 0,95, в местностях со слабой почвой ‒ 0,7);
γ ‒ коэффициент надежности.
Чтобы получить М1, необходимо Еа (эпюрное равнодействующее активное давление) умножить на Са (равнодействующее плечо по отношению к нулевой отметке).
Для вычисления М2 потребуется En (эпюрное равнодействующее пассивное давление) умножить на Cn (равнодействующее плечо по отношению к нулю).
Расчеты выполняются из нижней точки сваи, поскольку на высоте шпунт подвергается действию дополнительных сил.
Чтобы не выполнять все действия вручную, рекомендуем воспользоваться специальными программами или строительными калькуляторами. А еще лучше поручить разработку технической документации мастерам.
Правильно рассчитанные показатели ‒ гарантия устойчивости шпунтовой конструкции, ее долговечности и прочности.
Раскрепление ограждения
Назначение такой ограды ‒ укрепить стенки котлована от оползня. Но когда установка фундамента завершена, шпунты в грунте уже не нужны и их можно демонтировать.
Исключение ‒ железобетонные сваи, которые монтируют единоразово и больше не вытаскивают из почвы.
Качественный демонтаж шпунтов позволяет применять их повторно в строительстве, снижая траты на стройматериалы.
Работы по раскреплению проводятся несколькими способами:
Этапы демонтажа ограды вибропогружателем:
Если извлеченный шпунт признан непригодным для эксплуатации, то на нем ставят отметку «брак».
Все пригодные элементы перевозят на отдельный участок и готовят к дальнейшей транспортировке.
Использование шпунтовых стенок позволяет проводить строительные работы даже в условиях сложных рельефов, вблизи водоемов или посреди жилых массивов. Это отличная защита сооружений от обвала грунта, продление срока эксплуатации конструкций без риска для человеческой жизни.
Технология шпунтового ограждения котлованов: как это устроено?
Шпунтовая стенка – это особая технология, которую используют, чтобы укреплять котлованы, нестабильные склоны, гидротехнические объекты и иные инженерные сооружения. Ее суть состоит в возведении прочной стенки, не дающей грунту смещаться.
Стоимость шпунтового ограждения зависит от:
Шпунтовые ограждения устанавливают, чтобы не допустить:
Если сравнивать с другими технологиями укрепления откосов, использование шпунтовых свай имеет следующие преимущества:
К тому же, металлические шпунты можно выгодно продать после завершения работ, так как технические характеристики такого материала позволяют использовать его многократно.
Сфера применения шпунтовых ограждений достаточно широка. Они используются для:
Определение шпунтовых свай
Шпунтовые сваи – это фрагменты временных или постоянных ограждений для строительных котлованов, нестабильных склонов, набережных и других аналогичных объектов.
По бокам у шпунтов располагаются пазогребневые замки, что позволяет соединять элементы в герметичную конструкцию. Эта конструкция и есть ограждение.
Чаще шпунты располагаются сплошным рядом. Реже (когда позволяют условия, ради экономии материала) – с некоторым шагом: в этом случае единую конструкцию образует забирка со шпунтовыми сваями в качестве основных несущих элементов.
На выбор второго типа стенки влияют два фактора:
Применение шпунтовых свай
У стенок две функции. Основная – предотвратить движение грунта между ограждаемым участком и соседней территорией:
Вторая функция стенки – гидроизоляционная:
Отсюда основные области применения шпунтовых стенок:
Вы можете заказать ограждение из шпунтовых свай в нашей компании
Цена устройства шпунтового ограждения котлована, переброски сваебойной и бурильной техники – самая низкая в регионе.
По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09
Виды шпунтованных сваи, плюсы и минусы
По материалу изготовления шпунты бывают:
Железобетонные используются только для постоянных ограждений, поскольку процесс их погружения/извлечения трудоемкий и нерентабельный. Ж/б шпунты могут быть впоследствии включены в состав фундамента.
Деревянные портятся во время нахождения в грунте и окончательно теряют необходимые свойства при демонтаже. Цена шпунтовых свай из древесины самая низкая, но из-за невозможности повторного использования эксплуатация нерентабельна. Для устройства береговых сооружений иногда применяют сваи из лиственницы: ее древесина на портится от воды и со временем только набирает прочность. Но устройство таких стенок дорого, поэтому даже для монтажа береговых конструкций лиственничные сваи используют редко.
Шпунты из пластика долговечны, недороги, могут использоваться многократно. Однако применяются они реже, чем металлические, из-за более низких прочностных характеристик.
Чаще всего пластик/композит выбирают для укрепления берега и устанавливают стационарно: материал безразличен к воде, герметичен, эстетичен, не ржавеет и не теряет вид со временем.
Самые ходовые шпунты – металлические, трубчатые или металлопрофильные (шпунты Ларсена). Высокая прочность при сравнительно небольшой массе, большой ассортимент моделей и размеров. Оборачиваемость шпунтовых свай из металла – до двадцати циклов (зависит от марки и модели).
Мы можем выкупить у вас металлические шпунты по окончании использования по высокой цене (до 80 процентов исходной).
Трубчатые сваи за счет большого диаметра и толстой стенки обладают самой высокой прочностью и сопротивлением крутящему моменту. Их используют для возведения сооружений на очень плохих грунтах. Они менее популярны, чем шпунты Ларсена: больше масса, сложнее процесс монтажа, а повышенные прочностные характеристики требуются не везде.
Преимущества полимерных изделий
Все большее распространение в последнее время получают сваи из композитных материалов. Они позволяют снизить стоимость строительства и сохранить эксплуатационные характеристики. По некоторым свойствам такие конструкции лучше других разновидностей. Они не подвергаются гниению и коррозии, не требуют дополнительных эксплуатационных затрат и не предусматривают необходимости консервации. Это делает применение таких изделий более выгодным по сравнению с металлическими.
По прочности они немного уступают, если к конструкции предъявляются особые требования в этом плане. Чаще в строительстве используются модели, форма которых аналогична металлическим сваям корытного типа. Замковые соединения могут быть представлены несколькими вариантами. Монтаж осуществляется вибропогружением с предварительным размывом грунта, а в сложных условиях применяется технология вкапывания свай.
Особенности шпунтовых свай типа Ларсен
Кроме корытообразных шпунты бывают:
Сваи изготавливают из легированных сталей, покрывают антикоррозийным составом. В длину шпунт Ларсена может достигать 34 метров. Поскольку слишком длинные шпунты неудобно транспортировать и погружать, чаще применяются короткие, которые наращивают при необходимости сварным способом.
Достоинства шпунтов Ларсена, их преимущества перед аналогами:
Следует отметить также удачную российскую альтернативу шпунтам Ларсена – панели шпунтовые сварные (ПШС). Они тоже имеют корытообразный профиль и существуют в большом количестве модификаций.
Основные преимущества
Шпунтовые сваи представляют собой изделия из разных материалов. При их использовании возводятся ряды или ограждения. Известно еще одно название этих изделий – противофильтрационные завесы. Они представляют собой стенку из свай, плотно прилегающих друг к другу.
Установка осуществляется методом вдавливания или погружения в почву. Среди преимуществ следует выделить:
Сваи занимают мало места. Они обладают высокой несущей способностью и позволяют использовать их неоднократно, ведь демонтаж довольно прост. Изделия можно извлечь из грунта.
Способы погружения
Есть несколько способов погружения шпунтововых свай. Для шпунтов Ларсена подходят три:
Кроме основных технологий применяются комбинированные: виброударный метод, вибровдавливание. Существуют также вспомогательные техники, ускоряющие процесс и снижающие вибрации: подмыв, бурение лидерных скважин. На рыхлых грунтах иногда лидерные скважины заливают цементно-песчаным раствором, только потом опускают сваи: фиксация шпунтов в земле при этом лучше.
Мы знаем всё о шпунтовом ограждении
Опыт работы — 10 лет. Более 270 законченных проектов. Ни одного отрицательного отзыва.
По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09
Цена фундамента
Некоторые начинающие домашние мастера ошибочно полагают, что шпунтовые сваи ложатся в основу обычного фундамента. Это не так. Данные изделия имеют разное назначение. Если вас все же интересует основание для вашего будущего жилья, то стоит ознакомиться с ценой на проведение подобных работ. Если заниматься строительством вы планируете самостоятельно, то можете изучить цены на винтовые сваи. Они зависят от длины. Если этот параметр составляет 1,5 м, то приобрести изделия вы сможете за 1250 руб. С увеличением этого значения до 6 м цена возрастает до 3300 руб.
Некоторые компании предоставляют услуги по установке свай для фундамента. Изделия с длиной в 1,5 м могут быть смонтированы по 1750 руб. В эту стоимость входит еще и оголовок. Ручной монтаж обходится в 800 руб. Цена увеличивается с ростом длины изделия. Если она составляет 6 м, то заплатить за ручной монтаж придется уже 1700 руб. Если свая для фундамента будет монтироваться с помощью техники, то вы заплатите за работу 3950 руб.
Перед приобретением опоры важно поинтересоваться ее техническими характеристиками. При диаметре ствола в 57 мм вы можете рассчитывать на несущую способность, которая составляет 1 тонну. Покрытие влияет на стоимость фундамента. Вес ствола может достигать 45 кг, тогда как минимальное значение равно 10 кг. Диаметр лопасти эквивалентен 200 мм, а ее толщина равна 4 м.
Стоимость фундамента должна рассчитываться с учетом цены на монтаж одной сваи. Если вы хотите осуществить ручной монтаж с помощью специалистов, используя сваю длиной в 3,5 м, то придется заплатить 1200 руб.
Особенности устройства ограждений
Есть определенные рекомендации для устройства ограждений из профильного металлошпунта (для шпунтовых свай Ларсена).
Соседние корытообразные шпунты устанавливают зеркально друг другу: второй переворачивают и соединяют с первым замком, чтобы гребни профилей смотрели в противоположные стороны. Таким образом достигается максимальная устойчивость к крутящему моменту. Стенка из Z-образного профиля в плане дает такую же линию, только замки приходятся на повышение гребня.
Часто при монтаже замки заливают герметиком, чтобы улучшить сцепление. Готовые швы между шпунтинами также промазывают герметиком, это обеспечивает водонепроницаемость стенки.
Шпунты можно погружать по одному или секциями в несколько элементов. На обводненных участках применяется второй способ: секцию собирают на берегу и переносят краном на место монтажа.
По окончании установки готовое ограждение усиливают:
Укрепление стенки рассчитывают при составлении проекта ограждения, методы применяют в любой комбинации.
Технология монтажа
Отличий между вибрационной и ударной технологии погружения практически нет. Единственное различие – это особенности функционирования навесного оборудования. Стропирование и последовательность являются абсолютно идентичными.
Монтаж ограждения происходит по следующей технологии:
Таким образом погружается каждый шпунт. Робота проводится до того момента, пока не будет получено замкнутое ограждение по периметру котлована.
Когда все шпунты заглублены в грунт, можно приступать к рытью котлована, не опасаясь обрушения его стен Источник speccypro.ru
Наши предложения
Мы работаем по всей России.
Выполняем отдельные операции или полностью установку ограждения под ключ.
Процесс демонтажа стоек и шпунтов
Чтобы предотвратить риск разрушения находящихся рядом с ямой строений, для укрепления ее стенок используют стойки и шпунты. Когда работы завершены, стойки подлежат разборке. По документу 3.02.01 СНиП шпунтовые элементы устанавливаются во всех котлованах, чья глубина составляет более 2 метров. Это не позволит стенкам котлована обвалиться, а грунту осыпаться.
Шпунты и вертикальные стойки могут быть:
На песчаных почвах шпунты и стойки устанавливают на глубину от 1 метра, в супесях – на глубину 1,25 метра.
Как происходит процесс: