Для чего используют шпунт ларсена

Шпунт Ларсена

Это одна из разновидностей металлического проката, в своем виде разработанная в начале XX века. Изделие имеет широкое применение от строительства до гидротехники. Особая форма профиля делает шпунт лучшим решением для многих строительных задач.

Устройство шпунта Ларсена

Шпунт представляет собой изделие горячего проката, полученное из стали с высоким содержанием углерода. Форма профиля в поперечном сечении напоминает корыто с краями, оснащенными замками – они позволяют закреплять изделия между собой при установке вертикальных ограждающих конструкций, например, опорных стенок.

Контроль изготовления шпунта Ларсена регламентирует ГОСТ 4781-85 «Профили стальные горячекатаные для шпунтовых свай. Технические условия». Отдельного стандарта на изделие не существует, поэтому производители ориентируются на разработанные ТУ.

В документе представлены стандартные размеры шпунтовой балки, марки используемой для производства стали, порядок проверки качества и приемки изделий и другие важные параметры.

Разновидности

Изделие применяют в разных направлениях строительства, поэтому технические характеристики, внешний вид профиля и марка используемой стали отличаются у разных видов.

Шпунт Ларсена Л4

Профиль изготавливают из стали 16ХГ (СТ3КП). Его характеристики:

Шпунт Ларсена л4 производят на 2 заводах:

Изделие широко распространено в России и странах СНГ, его можно купить у различных поставщиков на первичном и вторичном рынках.

Шпунт Ларсена Л5

Для изготовления данного проката используют сталь СТ3КП. Это более мощный профиль, чем Л4:

Как и Л4, шпунт Л5 производят украинская «ДМК» и Российская горно-металлургическая компания. Купить изделие можно на всей территории России по приемлемым ценам у разных поставщиков и посредников. В продаже можно встретить прокат VL607 – это аналог шпунта Л5 от чешской компании «Евраз».

Шпунт Ларсена Л5-УМ

Этот представитель проката данного типа отличается от предшественника качеством используемой для производства стали – она устойчива к коррозии, в ее состав входит медь.

Другие виды

Шпунты Ларсена отличаются не только техническими характеристиками, но и формой замка:

Во всех случаях замок образует плотное соединение соседних профилей.

Для разных целей используют балки из неметаллических материалов:

Тем не менее, стальные шпунты применяются наиболее часто и являются востребованными.

Область применения

Шпунт Ларсена используется в гражданском строительстве и при обустройстве гидротехнических сооружений разного назначения:

Шпунты, соединяясь замками, образуют герметичную и прочную стенку, способную принимать значительные нагрузки. Изделия погружают в грунт, оставляя над уровнем земли ограждение необходимой высоты. Обустройство шпунтовых стенок значительно выгоднее монтажа бетонных и железобетонных конструкций, поэтому металлическим профилям чаще всего отдают предпочтение в случаях, когда необходимо сдержать напор воды, грунта.

Монтаж

Способ погружения шпунта Ларсена зависит от длины изделия и характеристик грунта. Существует 3 метода монтажа профильных свай:

Шпунт вводят в грунт согласно проектному положению, следующий заглубляют перевернутым на 180° относительно предыдущего для возможности закрывания монтажного замка и так далее.

Забивание

Данный метод применяется вне городской застройки, поскольку вибрация, передаваемая на грунт, оказывает деструктивное влияние на фундаменты рядом стоящих зданий и сооружений.

Забивание осуществляется посредством специальной техники – копра. Эта машина оснащена ударным механизмом, сила воздействия которого на погружаемую сваю регулируется в зависимости от ряда факторов (параметры шпунта, грунта).

Забивка шпунта Ларсена – это самый быстрый и дешевый метод заглубления опорных стенок из стали.

Вибрационное погружение

Второй по популярности метод – вибропогружение. Этот способ применяют в случаях, когда нет возможности или необходимости произвести забивание элементов опорной стенки (в водоемах, на береговых линиях, на мягких грунтах, насыщенных водой).

Вибрацию обеспечивает механизм, издающий колебания низкой частоты. Его навешивают на экскаваторы, подъемные краны и другую технику.

Как происходит погружение:

Метод не оказывает значительного влияния на грунт, тем не менее, использование его в черте плотной застройки ограничено. Кроме того, у метода есть существенный недостаток – высокая стоимость по сравнению с забиванием.

Вдавливание

Самый дорогой и единственный метод погружения шпунта, разрешенный для использования в городской застройке – вдавливание. Процесс осуществляет специальная сваевдавливающая установка (СВУ) на гусеничном ходу. Шпунт крепится к подвижному механизму в вертикальном положении, происходит погружение профиля в грунт до заданной глубины.

Демонтаж

Когда опорная стенка приходит в негодность или потребность в ней исчезает, ее демонтируют. Извлечение шпунта Ларсена осуществляют с помощью виброустановки. Использование только крана неэффективно – силы трения в грунте значительные, ослабить их могут только короткоамплитудные колебания.

Шпунт фиксируют в виброустановке, подвешенной к крану и включают генератор вибрации, постепенно наращивают силу вытягивания.

Как правило, стоимость даже б/у шпунтовых свай превышает затраты на их демонтаж, поэтому работы неплохо окупаются. По этой причине организации, которые занимаются извлечением шпунтов, сами платят своим клиентам разницу в ценах, у последних автоматически решается вопрос реализации ненужных профилей.

Источник

Шпунт Ларсена: технические характеристики и область применения

Размеры строительного профиля: длина шпунта может достигать 34 метров. Шпунт Ларсена используют при постройке мостов и причалов, конечно же, зданий, нефтетерминалов и д. и т.п. В строительстве шпунт Ларсена Л4 и Л5 имеют репутацию самых распространенных профилей, так как в 20м веке производясь по ГОСТу и не нуждались в других аналогах. За эти годы попросту накопился опыт использования.

Среди преимуществ шпунта, конечно же, должное место занимает его неподверженность к коррозии, удобный в применении, его легко монтировать – для этого его погружают в грунт при помощи разных механизмов, а когда работы выполнены, его можно разобрать и отложить для дальнейшего использования.

Какие бывают виды?

Существующее многообразие металлопроката, который выпускается для установки шпунтового ограждения, может сбить с толку и очень легко в нем запутаться, ведь роль всей этой продукции одинаковая. Следует отметить, что Шпунт Ларсена у разного производителя и произведённый согласно разным стандартам (ГОСТ) обладает также и отличающейся металлоемкостью, толщиной и весом, так как рассчитан на разное количество нагрузок. При изготовлении шпунтов может также быть использование различных замков и соединительных элементов.

Существуют также аналоги шпунтов, и когда говорят аналог такого-то шпунта (например, шпунта Ларсена Л4), подразумевают именно прочность, а не размерные характеристики. Не составляет проблемы заменить в уже разработанном проекте шпунт менее металлоемким, либо же вообще заменить шпунт Ларсена трубами в целях экономии. Для этого следует разбираться сколько существую видов данного металлического профиля и каких именно. Для наглядности рекомендуем посмотреть фото в справочниках и интернете, а тем временем предлагаем вам краткий обзор:

Шпунт Ларсена Л4. Немаловажная ширина при использовании шпунтового ограждения, ширина поперечного сечения составляет 405 мм. Один погонный метр имеет вес в 74 кг. Один квадратный метр весит 182,7 кг. Сплошной ряд шпунтовых свай обладает прочностью 517 кНм/м. Довольно таки широко распространен и его легко найти в продаже.

Существует также шпунт Ларсена Л4 УМ, но его можно найти реже. Л4 УМ – это более поздняя разработка изготовителя этого вида шпунта, при данном производстве применение нашёл немалый накопленный опыт работы на строительных площадках. Использовать Л4 УМ надежней, удобней и практичней.

Шпунт Ларсена Л5. Ширина поперечного сечения составляет 420 мм. Один погонный метр имеет вес в 100 кг. Один квадратный метр весит 216,9 кг. Сплошной ряд шпунтовых свай обладает прочностью 696-800 кНм/м. Ситуация с распространённостью подобная, его легко найти на рынке продаж.

Шпунт Ларсена Л5-УМ. Ширина поперечного сечения составляет 500 мм, что весьма удобное значение для подсчётов. Один погонный метр имеет вес в 113,9 кг. Один квадратный метр весит 227,8 кг. Сплошной ряд шпунтовых свай обладает прочностью 835 кНм/м. Шпунт Ларсена Л5-УМ тоже довольно таки распространён на рынке и его можно с легкостью приобрести.

Шпунт VL 606, который является аналогом Ларсена Л4 (подразумевают аналог по прочности, а не размерным характеристикам). Ширина поперечного сечения составляет 600 мм. Один погонный метр имеет вес в 94,8 кг. Один квадратный метр весит 158 кг. Сплошной ряд шпунтовых свай обладает прочностью 677 кНм/м. Не особо широко распространен.

Шпунт VL 605, который является аналогом Ларсена Л5, и Ларсена Л5УМ (подразумевают аналог по прочности, а не размерным характеристикам). Ширина поперечного сечения составляет 600 мм. Один погонный метр имеет вес в 82,4 кг. Один квадратный метр весит 137,3 кг. Сплошной ряд шпунтовых свай обладает прочностью 863 кНм/м. Также, как и предыдущий аналог распространен весьма средне.

Шпунт Ларсена типа LP, является облегченным вариантом шпунта. Его применение до глубин, которые составляют 6 метров. Ширина поперечного сечения составляет 700 мм. Один погонный метр имеет вес от 53 до 61 кг. Один квадратный метр весит от 76 до 88 кг. Сплошной ряд шпунтовых свай обладает прочностью от 77 до 133 кНм/м. Распространен в продаже крайне редко.

Шпунт Ларсена типа Ω (Омега) (7, 8, 9). Вполне легковесный и высокой прочности шпунт, что позволяет заменить обычный Ларсен (с целью экономии, ведь он имеет меньшую металлоемкость). Ширина поперечного сечения составляет 750 мм. Один погонный метр имеет вес от 68 до 86 кг. Один квадратный метр весит от 90 до 115 кг. Сплошной ряд шпунтовых свай обладает прочностью от 170 до 333 кНм/м. Не особо распространён в продаже.

Как изготавливают?

Обратим внимание на материал, из которого в наши дни изготавливают Шпунт Ларсена. Это может быть сталь разной марки, в равной степени, как и полимерные материалы. Ситуация среди стран-производителей следующая: шпунты иностранного производства составляют меньшинство – 20%, ведь из-за высокой стоимости покупать импортный товар не выгодно, в то время как на отечественного производителя (Россия) приходится 80% (среди которых наиболее популярными и более изготовляемыми видами являются Л5-УМ, который производит Нижнетагильский металлургический комбинат, и VL 606).

Особенностью шпунта Ларсена является наличие шпунтового замка. Производителям нет смысла решать вопрос о снижении металлоемкости, ведь шпунт будет очень тонким, и он поддастся ржавчине через более быстрое количество времени, а в следствии его будет практически невозможно, по крайней мере, не выгодно применять. Для того, чтобы снизить вес стали (которая может быть разной марки) также иногда могут заменить винилом или армированным пластиком, но такой продукт не будет долговечным и не подойдет для наших природных условий.

Изготовление шпунта Ларсена прошло свою вековую эволюцию, ведь начало применения этого металлического профиля имело место ещё в 1910 году. Изначальная идея Ларсена (загнуть края обычного листа металла так, чтоб их потом можно было соединять) почти сразу материализовалась в технический способ горячей прокатки, ведь была мысль сделать производство менее затратным. При этом способе производства допустимы нагрузки высокой степени, так как замок производился сразу, цельно, неотъемлемо.

Практически сразу производители столкнулись с проблемой: нужно обеспечивать оборачиваемость, когда собирают стенки из шпунтов. Для этого его и варили, и разрезали. Когда в 1989 году пришло решение в виде множества различных соединительных замковых профилей. Приблизительно в то же время была придумана технология трубошпунт (когда стены собирали из труб, на поверхности которой был сварен замок).

В наши дни используют горячекатаный и экструзивный методы для производства шпунтов Ларсена с замками, которые вылиты одновременно с самим шпунтом. Компания SteelWall ISH GmbH по сути является самой мощнейшей в изготовлении шпунтов.

Область применения

Цивилизация развивается и вместе с этим человечество нуждается в дополнительных сооружениях: откосы, стены-ограждения котлованов, подпорные стенки, стенки на причалах и т.д. Среди множества шпунтовых свай, шпунт Ларсена, пожалуй, самый используемый. Технические объекты гражданского и промышленного назначения строятся именно с его использованием. В гидротехнике его применяют чаще всего – когда строят дамбы, плотины, мосты, укрепляют берега водоёмов, причалы, ограждают траншеи, когда нужно не допустить заливание водой или обрушение грунтов.

Такая особенность шпунта, как оборачиваемость (возможна при соединении шпунтов между собой для построения стенки), то есть наличие замка и возможность его соединения с другими такими замками, делает его незаменимым, когда речь идет о сокращении притока воды в котлован, покрытие дорог асфальтом, предотвращает движение грунта.

Источник

Шпунт Ларсена

Наша компания осуществляет как забивку железобетонных свай, так и погружение различных видов шпунта, в том числе и шпунта Ларсена. Для этого применяются сваебойные установки на колесном ходу на базе автомобилей КРАз и Урал. Они позволяют оперативно прибывать к месту производства работ и осуществлять их даже в условиях плотной застройки при ограниченном маневре.

Способы погружения шпунта Ларсена

Шпунт Ларсена можно монтировать, используя различные способы, которые будут отличаться от окружающих условий.

Области применения шпунта Ларсена

Ограждения из шпунта Ларсена широко применяются в строительстве и используются для решения следующих задач:

Устройство шпунта Ларсена

Этот вид забивного шпунта представляет собой металлический профиль, края которого имеют закругленную форму, и могут стыковаться между собой в замок. Простое устройство шпунта Ларсена позволяет быстро и легко обеспечивать защиту углубленных стройплощадок по всему периметру.

Современные производители предлагают на выбор несколько видов шпунта типа Ларсен:

Размеры профиля также различны, причем наиболее длинные шпунты доходят до 34 метров, а самые широкие профили — 80 см.

Схема монтирования шпунта Ларсена

Монтаж профилей и устройство стального сплошного шпунта по периметру строительной площадки осуществляется небольшими (по 2-3 профиля) секциями, которые погружаются в грунт сваебойной установкой методом забивки. Соседние шпунты, при этом, находятся в зеркальном положении (развернуты на 180 градусов), что и обеспечивает их замковое соединение.

Для обеспечения герметичности стыков их обрабатывают силиконовым герметиком. При значительных размерах котлована шпунты дополнительно укрепляются балками и распорками, увеличивающими жесткость конструкции.

Шпунт Ларсена Л5 технические характеристики

Шпунт Ларсена Л5 является строительным элементом, отвечающим за высокое качество, так как его производство основано по нормам ТУ-14-2-879-89.

Совет эксперта! Единственным российским производителем шпунта является Нижнетагильский комбинат металлургии. По сравнению с импортными аналогами, российский вид профиля превосходит их.

Рис. 3: Шпунт Ларсена Л5

Для изготовления шпунта Л5 применяются углеродистые стали:

Стали образца Ст3кп и Ст3сп изготавливаются методом горячей прессованной прокатки, тогда как легированный металл 16ХГ создается с помощью холодной штамповки.

Описание шпунта Ларсена Л5:

Совет эксперта! Один погонный метр шпунта Ларсена Л5 весит сто килограмм, но при его монтаже не требуется большого количества техники. Для установки можно использовать вибромолоты. Также такой вид шпунта отличается долговечностью под воздействием различных погодных и природных факторов.

Почему используют шпунт Ларсена Л5

Шпунт Ларсена Л4 технические характеристики

Шпунт Ларсена Л4 имеет вид корытной прокатной конструкции. Производится из стали Ст3кп и Ст3сп с помощью технологии горячей прокатки. Металл марки 16ХГ используется реже.

Рис. 4: Шпунт Ларсена Л4

Описание шпунта Ларсена Л4:

Факты! Производство шпунта Ларсена типа Л4 осуществляется на Нижнетагильском и Днепровском комбинатах металлургии.

Посылы для использования шпунта Ларсена Л4:

Размер шпунта Ларсена по ГОСТу

Чтобы наглядно сравнить и узнать размеры шпунтов Ларсена по ГОСТу, достаточно посмотреть на нижеприведенную таблицу.

Рис. 5: Шпунт Ларсена (разрез и обозначения)

Технология вдавливания шпунта Ларсена

Метод статического вдавливания, используемый для погружения шпунтов в грунт, признан «щадящим», так как является практически бесшумным.

Рис 6: Технология вдавливания шпунта Ларсена

Этапы проведения процесса вдавливания шпунта:

Видео, показывающее процесс вдавливания шпунта с лидерным подбуриванием:

Преимущества технологии

Преимущества технологии вдавливания шпунта Ларсена

Шпунт Ларсена цена за метр

Начальная стоимость одного погонного метра шпунта при диаметре в 400 мм начинается от трехсот пятидесяти рублей. Идеально рассчитать цену можно в программе AutoCad, используя таблицу значений, приведенную выше.

Наши услуги по погружению шпунта Ларсена

Наша компания производит работы по погружению шпунта Ларсена методом забивки на любых объектах и с различными целями. Чаще всего это ограждение котлованов при производстве строительных работ, устройство искусственных водоемов, укрепление насыпей вдоль строящихся дорог и подъездных путей к строительным площадкам и в ряде других случаев.

Кроме того, мы осуществляем забивку железобетонных шпунтовых свай и шпунта из металлических труб, и любого металлопроката. Такое решение вполне приемлемо при отсутствии угрозы затопления котлована. Промежутки между шпунтовыми сваями зашиваются забиркой из досок и обеспечивают безопасность производства работ.

Заказ вдавливания труб

1. Строительная компания Богатырь примет заказ на вдавливание труб в городе Москва. Осуществление работ нашей компанией в Москве и области – это большая ответственность и тщательный контроль над качеством исполняемых работ.

2. Узкопрофильные специалисты-инженеры быстро и качественно проведут все расчеты. А специально обученные рабочие под руководством бригадиров с точностью выполнят все необходимые работы в указанный срок. Для конкретной стройплощадки возможны индивидуальные решения, исходя из местных условий.

3. Наши специалисты проконсультируют Вас по любым вопросам и предложат наиболее приемлемые варианты проведения работ. При необходимости можно получить подробную консультацию, позвонив по указанному телефону.

Источник

Для чего используют шпунт ларсена

Речь идет об особой разновидности металлического профиля, изготавливаемого в виде желоба с закругленными по бокам стенками, которые образуют своеобразный замок. Такая конструкция позволяет соединять в единое полотно несколько изделий. При этом получаемое ограждение обладает высокой прочностью и практически не пропускает воду. Шпунт Ларсена – для чего он нужен и что собой представляет?

Конструкционные особенности

По сути, это арматура, по внешнему виду напоминающая корыто. Для изготовления шпунта используют высококачественную сталь, в которую для увеличения прочности добавляют ванадий. Главная особенность изделия – наличие соединительного гребня с одной стороны и паза – с другой. Если их вставить друг в друга, то получится довольно прочный замок. Именно благодаря ему из шпунта можно сделать сплошное ограждение, собираемое из отдельных секций по 2-3 штуки.

Основные достоинства:

Размеры

Шпунт Ларсена может изготавливаться с различным сечением. При этом максимальная длина изделия доходит до 32 м, ширина составляет 35-75 см, а толщина находится в диапазоне 8-13 мм.

Марки шпунта

Наиболее часто применяются три основных разновидности изделия. Это шпунт Л4, Л5 и Л5-УМ. Они различаются толщиной (9,5-11 мм), шириной профиля (436-543 мм) и его высотой (196-236 мм). При этом масса 1 погонного метра находится в пределах 74-113,6 кг.

Существует классификация шпунта по типу замка:

Сфера использования

Впервые шпунт Ларсена был применен еще в 1910 году для укрепления причалов. Сегодня наиболее часто изделие востребовано в строительстве. В первую очередь это укрепление котлованов. Устанавливаемый вдоль стенок шпунт играет роль ограждения, которое препятствует обваливанию грунта. К тому же полотно не дает влаге проникнуть в котлован, что дает возможность отказаться от постоянного использования выкачивающих насосов. Также шпунт зачастую применяется, как основная стена подземного сооружения: например, подвала или паркинга. Где еще нужно это изделие?

Примеры использования шпунта Ларсена

*фотографии из свободных источников интернета, использование ознакомительного характера

Как устанавливается шпунт Ларсена

Для производства работ по монтажу понадобится спецоборудование. Сам процесс может осуществляться разными методами, но наиболее востребованы два из них.

В заключение стоит отметить, что сегодня шпунт Ларсена изготавливают не только из стали, но и используют для этих целей и пластик. Это материал, хоть и менее прочный, однако, не поддается коррозии и имеет небольшую массу.

О том как устанавливать шпунт Ларсена читайте здесь: Технология установки шпунта Ларсена

Источник

Необходимость, виды и способы установки шпунтового ограждения

Процесс создания котлована включает в себя много важных этапов. Одним из них является создание ограждение для стенок, чтобы предотвратить обрушение.

Укрепление стенок шпунтами – надежный способ защиты котлована.

Рассмотрим технологию шпунтового ограждения котлована подробнее.

Что это такое?

Шпунтовое ограждение представляет собой сплошную стенку, составленную из одинаковых элементов, соединенных друг с другом.

Связь отдельных шпунтов позволяет конструкции выдерживать большие нагрузки и оставаться надежным укреплением для стен котлована.

Повышенная прочность и устойчивость позволяют применять шпунтовое ограждение на слабых почвах:

Некоторые разновидности шпунтов используются при укреплении береговой линии. Они широко применяются для широких котлованов с глубиной более пяти метров.

Строительные нормы и правила

СП 45.13330.2017 регламентирует обустройство земляных сооружений. В соответствии с требованиями документа при обустройстве шпунтовых ограждений, а также других строительных работах, необходимо учитывать пересечения с действующими коммуникациями. Особенное внимание следует уделять линиям связи, силовым кабелям и магистральным трубопроводам.

СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве» не требует применения каких-то конкретных методов укрепления отвесных стенок котлованов и траншей, но запрещает осуществление работ в таких выемках без дополнительного укрепления стен, если их глубина превышает:

Также обустройство конструкций ограждений регламентируются с помощью ГОСТ Р 57365—2016 «Стены шпунтовые. Правила производства работ».

Согласно данному документу, рекомендуется заранее проводить предварительную подготовку строительного участка к размещению шпунтов, маркировать отдельные сваи, а также проводить инженерные изыскания для определения необходимости использования шпунтового ограждения.

Разновидности

Для создания ограждений котлованов применяется несколько видов шпунтов. Каждая разновидность имеет свои особенности и назначение, вид шпунта также может ограничивать возможности применения технологий монтажа.

Шпунт Ларсена

Представляет собой металлический профиль особой формы, называемой «корытообразной». Края шпунта снабжены замками, которые делают ограждение цельной конструкцией. Размеры профиля могут достигать 35 метров в длину. Ширина составляет 0,8 м, а толщина варьируется от 1,5 до 2,3 см.

Существуют различные модели данного вида шпунта, которые могут отличаться как размерами, так и формой. Одна из моделей – Л5:

Как правило, шпунт Ларсена монтируется с помощью вибрационного оборудования. Сфера применения – сложные и повышенной сложности объекты. Хорошо показывает себя на неплотных грунтах, болотистой почве, защищает котлованы от грунтовых вод.

К недостаткам изделия можно отнести высокую стоимость и то, что при установке требуется более высокая точность монтажа, чем при работе с другими видами шпунтов.

Все современные стальные шпунты представляют собой различные аналоги шпунта Ларсена. Могут отличаться от него формой и конструкцией замков, которые улучшают прочностные характеристики, а также упрощают забивку свай.

По функциональному же назначению и свойствам стальные шпунты других конфигураций совершенно идентичны шпунту Ларсена.

Металлические трубчатые сварные

Особый вид металлических стальных шпунтов – трубчатые сварные. За счет своей формы они выделяются среди аналогов и отличаются от шпунтов Ларсена повышенной в несколько раз устойчивостью к нагрузкам. Другое достоинство – большие сроки службы. К недостаткам относится высокая цена крепления устройства из стальных труб.

Деревянные

Шпунты, изготовленные из древесины – самая старая разновидность. Допускается делать ограждения из бревен, досок, бруса. Элементы погружают в почву на глубину до 6 метров, монтируют в один или два ряда, вплотную друг к другу.

При обустройстве ограждения из специально обработанного бруса, в каждом элементе имеется выступ и паз, что позволяет связать между собой элементы конструкции.

Основные преимущества:

К отрицательным качествам стоит отнести трудоемкость монтажа, низкие прочность и устойчивость к воздействию окружающей среды в сравнении с металлическими и пластиковыми шпунтами.

Полимерные

В качестве альтернативы металлическим шпунтам, можно применять элементы из полимерных материалов. Наиболее популярны ограждения из ПВХ.

Они обладают повышенной сопротивляемостью к коррозии, стойки к механическому воздействию. Панели из ПВХ обладают небольшим весом, а потому облегчается их установка, что уменьшает сроки монтажа.

Железобетон

Изготовлены из армированного бетона. По краям имеют пазы, которые позволяют соединять соседние шпунты в ограждении. Максимальная длина – 16 метров. Отличаются большим весом, а также склонностью к растрескиванию, потере целостности при механическом повреждении.

Нет возможности демонтажа, после возведения здания становятся внешним периметром фундамента. Применяются при постройке гидротехнических сооружений.

Применяемые технологии шпунтирования

Основные разновидности методик погружения шпунта, которые могут применяться как по отдельности, так и комбинироваться в различных сочетаниях:

Для работы применяются разнообразные машины. Каждая из технологий предъявляет к технике особые требования. Наибольшее распространение имеют следующие установки:

Наиболее эффективным являются вибрационные методы, а использование свайного копра позволяет вибраторам достичь превосходной точности при монтаже шпунта на заданную глубину.

Вибропогружатель

Методика вибропогружения улучшает точность установки свай и уменьшает их склонность к перекашиванию. Для работы применяются строительные машины с навесной виброголовкой.

Перед началом работы ее соединяют со шпунтом. За счет вызываемых оборудованием частотных колебаний плотность грунта уменьшается, и свая постепенно проникает в землю, уходя на требуемую глубину.

Основные части агрегата:

Хоть работа вибромашин и меньше влияет на окружающее пространство, чем действие забивных свайных агрегатов, но вибрация также может оказывать отрицательное действие на окружающие сооружения. Передаваясь через грунт, она хорошо воспринимается фундаментами зданий и передается на несущие конструкции, что может приводить к их разрушению.

Для снижения эффекта, вызываемого вибрациями, используют высокочастотные установки, их негативное воздействие на близлежащие строения оказывается существенно меньше.

Забивка гидравлическим молотом

Вибрационные методы плохо действуют, если требуется устанавливать шпунтовое ограждение в плотный песок, гравий, в случае, если они расположены выше грунтовых вод, а также в связанный грунт. В этом случае более действенными являются ударные способы монтажа свай.

Для работы может использоваться гидравлический молот, который представляет собой вертикально установленную штангу с бойком. Боек перемещается по штанге и ударяет по шпунту, загоняя его в землю.

Это наиболее простой и дешевый способ монтажа шпунта, однако данная методика неприменима в густозаселенных районах, рядом с историческими и архитектурными памятниками.

Через грунт на окружающие сооружения передаются ударные нагрузки, которые приводят к снижению прочности фундаментов, несущих конструкций и может вызывать деформацию сооружений.

Забивка с лидерным бурением

Чтобы сваи было проще устанавливать, работа шла быстрее применяется технология лидерного бурения.

Для этого применяется шнековый бур, который осуществляет локальное разрыхление земли, создавая скважину с низкой плотностью грунта. Процесс бурения осуществляется с помощью специальных агрегатов – мобильных буровых установок.

Данный метод успешно используется при работе на мерзлых и плотных грунтах, где необходимость его применения очевидна. Лидерное бурение востребовано при строительстве на почвах с низкой плотностью – здесь это обусловлено невозможностью применять вибрационные и ударные методы погружения из-за высокого риска обрушения стен котлована.

В местах с высоким уровнем грунтовых вод предварительное бурение помогает обеспечить точность установки сваи, заранее задавая траекторию ее погружения.

Завинчивание и вдавливание, статическое вдавливание

Вибрационные и шумовые воздействия, оказываемые при забивке и вибропогружении могут далеко распространяться и оказывать негативное воздействие на окружающую местность.

Если недалеко находятся строительные конструкции, чувствительные к данным типам воздействий, то они будут повреждаться. Особенно ощутимо воздействие, если здания расположены на песчаных, рыхлых грунтах.

Водонасыщенный песок при вибрации склонен уплотняться, а значит грунт будет проседать, что приведет к разрушению фундамента близлежащих сооружений.

В таком случае безопаснее применять способы завинчивания или вдавливания шпунта. Хорошо подходит для глин, суглинков, песчаных грунтов, а также других почв, обладающих низкой плотностью.

Главные достоинства метода:

К недостаткам стоит отнести большую массу и размеры оборудования, что затрудняет подготовку его к работе и перевозку. Все элементы агрегата транспортируются несколькими грузовыми автомобилями, что сказывается на стоимости строительства, поэтому данный метод используется исключительно при строительстве крупных объектов или возведении больших массивов зданий.

Погружение с подмывом

Погружение с подмывом, когда вода идет под высоким давлением, является эффективным способом при установке шпунтов в грунты высокой плотности.

Методика предполагает введение небольшого количества воды или специального раствора через форсунки, расположенные около подошвы сваи.

Малый расход жидкости дает возможность хорошо контролировать степень размытия грунта. Поэтому негативное воздействие оказывается лишь на небольшом участке, по ходу движения шпунта, и незначительно влияют на прочность почвы.

При работе на плотном грунте используют воды под низким давлением. В таком случае вода оказывает незначительное действие на свойства грунта и не приводит к его просадке.

Промывку здесь, как правило, используют в качестве вспомогательной функции при вибрационном погружении свай. Особенно эффективна промывка в сочетании с высоковибрационным воздействием.

Расчеты

Шпунтовое ограждение делают перед началом работ по созданию котлована. Элементы, которые примут на себя основную нагрузку, забивают в землю. На начальном этапе система находится в равновесии и на шпунт грунт давит с обеих сторон с одинаковой силой.

После того, как начата разработка выемки, давление с одной стороны – с внутренней стороны котлована – снижается по мере того, как уменьшается количество грунта в этой зоне. Баланс нарушается, грунт с внешней стороны начинает давить на ограждение. Поэтому необходимо заранее произвести расчет шпунта, чтобы понимать какую нагрузку он сможет выдержать.

В ходе вычислений определяют необходимые размеры поперечного сечения и требуемую глубину погружения. Они должны быть такими, чтобы ограждение не просто оставалось устойчивым и сохраняло равновесие грунтов, но и оставался определенный запас прочности.

Расчеты могут производится одним из двух методов: графоаналитическим и аналитическим.

Параметры шпунтового ограждения определяются из условия Mu≤(m/yn)Mz, где:

Для определения момента сопротивления опрокидыванию необходимо вычислить несущую способность шпунта согласно общей формуле для расчета несущей способности свай F= yc(ycrR·d + V·∑ ycri·fi·li), где:

Значения коэффициентов берутся из соответствующих нормативных документов и определяются отдельно для каждой разновидности шпунта. Окончательные расчеты проводятся путем составления эпюр и подбора глубины забивки таким образом, чтобы выполнялось условие (1). В ходе вычислений также необходимо дополнительно проверить стенку, балки и распорки на прочность, а сам шпунт на разрыв замка.

Этапы работ

Установка шпунта может осуществляться несколькими способами:

Технологии отличаются по характеру воздействия и выбираются в зависимости от типа грунта, а также условий строительства. Но принципы установки в основном схожи и представляют собой погружение, тем или иным способом, сваи в почву.

Поэтому общий порядок действий сохраняется, а изменения касаются немногочисленных особенностей применения той или иной технологии:

При многократном использовании шпунта Ларсена верхняя часть профиля может деформироваться. Рекомендуется ее обрезать, чтобы продолжить эксплуатацию элемента.

После завершения установки шпунта, осуществляется контроль глубины его погружения. Разница между фактическим залеганием элементов и проектным значением не должна превышать предельно допустимые отклонения иначе производится выемка шпунта и повторный его монтаж.

Укрепление

В ходе строительных работ, проводимых на слабых грунтах, существует высокая вероятность проседания, деформации и даже обрушения шпунтового ограждения. Поэтому его необходимо дополнительно укреплять. Разработано несколько эффективных технологий, которые повышают устойчивость шпунтов.

Установка анкеров

При обустройстве шпунтового ограждения часто применяется метод, заключающийся в использовании для укрепления конструкции специальных анкеров. Их закладывают в грунт, находящийся за пределами зон активного взаимодействия почвы и шпунта. Один такой анкер способен выдерживать нагрузку до 500 кН.

Монтаж упрочняющих элементов производится по всему периметру котлована, промежутки между соседними анкерами делают 1-3 метра. Для максимизации эффекта элементы устанавливают под углом (от 30° до 60°).

Каждый анкер представляет собой железобетонную конструкцию, заглубленную в грунт. Для его закладки делается скважина, в которой затем размещается металлическая арматура и тяга. Затем скважина заливается бетоном. Когда раствор застынет, тягу крепят к шпунту, проводя её через специально сделанное для данной цели отверстие и фиксируя с помощью крепежных элементов.

Для успешной реализации данного метода необходимо выполнять все работы тщательно, с большой точностью, что требует больших трудозатрат и повышает финансовые расходы на строительство объекта. Поэтому анкеры устанавливают только в тех случаях, когда размеры котлована не позволяют применять распорные элементы.

Распорные крепления

Распорки устанавливаются, если это позволяет сделать расстояние между противоположными стенками котлована. Максимальное допустимое расстояние зависит от типа грунта и вида применяемых распорных элементов.

Обычно в этом качестве используют металлические трубы, которые устанавливают в несколько ярусов с промежутками от 4 до 6 метров. Если длина распоров велика, то применяют специальные стойки из двутавровой балки или шпунта.

Такой метод укрепления отличается повышенной металлоемкостью. Чтобы снизить данный параметр, можно применять инвентарные рамы. При этом на шпунты ограждения накладываются инвентарные щиты. Если размеры котлована невелики, а почва плотная, то можно обойтись без распоров, применив консольное закрепление шпунтов.

Ограждения консольного типа

Если глубина котлована составляет менее пяти метров, то допустимо использовать шпунты, закрепленные в грунте. Нижняя часть элемента погружается в почву ниже днища выемки – следует убедиться, что она надежно защемлена и не имеет тенденции к обрушению.

При установке шпунтов в слабых грунтах, их заглубляют более чем на две трети высоты котлована. Для повышения прочности конструкции по верхней части ограждения монтируют обвязочную раму, сделанную из балок различных сечений.

При таком методе укрепления необходимо запретить перемещение тяжелой техники рядом с котлованом. Также вблизи ограждения нельзя размещать и хранить стройматериалы.

Типичные ошибки

Чаще всего при обустройстве крепления котлована появляются сложности, которые трудно устранить. Поэтому следует заранее позаботится о соблюдении требований строительных норм и правил:

Если до начала работ изыскания были проведены недостаточно хорошо, то это может привести к серьезной аварии следствием которой могут стать ощутимые финансовые потери.

Необходимость исправлять ошибки может значительно повысить расходы на строительство, а значит каждый этап работы необходимо тщательно готовить. Также следует ответственно подходить к выполнению всех технологических операций установки шпунтового ограждения котлована.

Стоимость создания

Для расчета стоимости создания шпунтового ограждения необходимо знать тип шпунта, периметр и глубину котлована. Тогда не составит труда вычислить количество элементов, которые понадобятся во время строительства.

Так, например, для обустройства котлована периметром 120 метров, применяя шпунт Ларсена Л5, понадобится порядка 240 элементов общим весом около 657 тонн.

Полученные значения позволят определить затраты на доставку – количество рейсов вычисляется исходя из грузоподъемности автомобиля, километраж, определяется по дальности расположения строящегося объекта. Аналогично определяется стоимость погрузочно-разгрузочных работ.

Цена же монтажа шпунта зависит от количества погонных метров погружаемого шпунта – здесь пригодится знание глубины проектируемого котлована – а также от тарифов строительных организаций, предоставляющих услуги монтажа шпунтового ограждения.

В среднем стоимость работ составляет от 450 рублей за погонный метр.

Все самое важное и полезное о котловане и его разработке найдете в этом разделе.

Заключение

При всем многообразии разновидностей, материалов и технологий укрепления грунта во время строительных работ, обустройство шпунтованного ограждения остается самым эффективным способом упрочнения котлованов.

Источник