что такое свайный шпунт
Шпунтовые сваи – какими бывают и когда их устанавливают
Основным предназначением шпунтовых свай является предотвращение проникновения влаги в котлован на площадках с высоким уровнем подземных вод. Кроме того, смонтированная стенка позволяет выполнять строительные работы при глубоком заложении фундамента, сохраняя откосы в вертикальном положении. Шпунтовые сваи не используют для устройства подземной части сооружений, они являются лишь вспомогательным элементом укрепления котлована или траншеи, хотя в некоторых случаях выполняют функцию внешней оболочки фундамента. Их широко применяют при возведении гидротехнических объектов.
Когда устанавливают шпунтовое ограждение
Сложные условия на стройплощадке пытаются обойти разными способами. В определенных ситуациях на помощь приходят шпунтовые сваи. Подпорные стены из них устанавливают в следующих случаях:
Перечень области применения шпунтового ограждения можно перечислять и далее. Сваи имеют разную конструкцию и свои особенности, зависящие от материала изготовления и назначения. Освоение технологии и схемы таких укреплений появились сотни лет назад, а с течением времени только совершенствовались.
Шпунтовые стены позволяют создать безопасную зону на объекте.
Какими бывают шпунтовые сваи
Материалом для шпунтового ограждения может служить:
Много лет назад для подпорных стен использовалось только дерево, но сегодня его применяют все реже в силу того, что изделия являются наименее долговечными по сравнению с аналогами и не подлежат демонтажу, поэтому вторично не устанавливаются. Внешне ограждение напоминает бревенчатый частокол, но нередко встречаются стены из шпунтованного бруса или сборных элементов, составленных из толстых досок. Монтаж производится путем забивания изделий в грунт.
Шпунтовые сваи из железобетона имеют замки, позволяющие вставлять один элемент в другой. Подобная конструкция способна сдерживать грунтовую воду, но применяют железобетонный шпунт, как правило, только на ответственных объектах. Во-первых, сваи имеют большой вес и требуют применения мощной техники, а во-вторых, их длина ограничена из-за сложности транспортировки и возможности повреждения пазов. К тому же, железобетонные изделия использовать можно только единожды.
Композитные шпунтовые сваи значительно удешевляют строительные работы. Они изготавливаются на основе полимерных смол, в частности полиуретановых, с продольным армированием волокнистыми материалами. На сегодняшний день изделия считаются наиболее перспективными в укреплении береговых линий и откосов. Несмотря на короткий срок использования технологии с их применением, в мире уже насчитываются сотни тысяч километров шпунтовых ограждений из композитных материалов. Их достоинства:
Композитные сваи монтируют методом вибропогружения, нередко – с предварительным размывом грунтовых слоев. Ударная технология установки категорически исключена. Форма сечения отдельных элементов напоминает корыто, а замковые соединения имеют несколько вариантов. Особо сложные условия подразумевают вкапывание свай.
Шпунтовые ПВХ сваи достаточно прочны, легки, практичны и доступны по цене. Их характеристики схожи с композитными материалами, но несколько уступают им. Основным недостатком является плохое восприятие сочетания отрицательных температур с ударными воздействиями. ПВХ свая попросту может расколоться.
Металл
Стальные шпунтовые сваи надежнее, прочнее и долговечнее деревянных подпорных стоек. Изделия нашли широкое применение благодаря своим неоспоримым достоинствам, а именно:
Наиболее распространен в строительстве металлический шпунт, симметричное U-образное сечение которого напоминает корыто. С боковых сторон сваи оснащены замковыми соединениями Ларсена. Элементы в ряду располагают в шахматном порядке. В грунт их вбивают дизельными молотами или вдавливают с помощью вибропогружателей или специальных установок.
Замки Ларсена заполняют специальными герметизирующими составами, что позволяет говорить о высокой степени удержания грунтовых вод за пределами защищаемого объекта. Возможность поворотных соединений обеспечивают угловые секции, выпускаемые производителями в разных вариациях.
Z-образные шпунтовые сваи из металла имеют две параллельные полки и находящуюся между ними наклонную стенку. Элементы устанавливаются зеркально относительно друг друга, а соединяются посредством замков, расположенных на полках. Как и в предыдущем случае, в грунт сваи погружают посредством специальной техники. Z-образный профиль проще в установке, но гарантии, что он сможет полноценно избавить строящийся объект от проникновения воды, к сожалению, нет.
ИзU- илиZ-образных элементов получают различные комбинации, в том числе коробчатые сваи, зубчатые стены и т.д.
Плоский металлический шпунт предназначен для удержания грунтовой массы путем создания замкнутых ячеек цилиндрической и круглой формы с диафрагмой или без нее. Подобный ряд чаще всего используется в местах близкого расположения скальных пород или там, где дополнительное закрепление свай в виде анкеровки выполнить не представляется возможным. Геометрия ячеек определяется по таблицам или компьютерной программой после проведения расчетов эквивалентной ширины конструкции.
Комбинированные металлические шпунтовые стены получают при совмещении стоек двутаврового сечения, либо стальных труб, и Z-образных свай. В этом случае одни элементы отвечают за вертикальные нагрузки, а другие принимают и распределяют давление грунта и воды.
Достаточно часто шпунтовые сваи требуют дополнительного закрепления верхней части стены в силу того, что защемление грунтом опорной части получается слабым из-за существенных боковых нагрузок. Если ширина котлована позволяет, то между параллельными рядами устанавливают горизонтальные распорки. В противном случае требуется устройство анкерной стенки, расположенной позади шпунтового ряда.
Шпунтовые сваи
реализация, сдача в аренду, монтаж и укрепление
Основное направление работы Арктик Гидро Строй – шпунтовые сваи: реализация, сдача в аренду, монтаж и укрепление шпунтовых стенок разного назначения.
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:
Что такое шпунтовые сваи?
Шпунтовые сваи (часто их называют «шпунты») – это специальные металлические конструкции, которые сегодня активно участвуют в строительстве практически любого объекта, этажность которого превышает 4 этажа.
Кроме того, шпунты с успехом применяются для создания фильтрующих конструкций. Противофильтрационные завесы не могут обойтись без шпунтовых свай. В данной публикации будут описаны различные способы погружения шпунтов в грунт. Свайные работы в подавляющем большинстве случаев проводятся при помощи специализированного оборудования. Свайные работы подразумевают погружение свай любого рода не технически необходимую глубину.
Различные виды шпунтов
В зависимости от конкретных целей могут быть использованы различные виды шпунтов. Различаются они в первую очередь по своему сечению:
Металлические шпунтовые сваи широко применяются в промышленности с целью организации котлованов и траншей, шлюзов и т.д. Крайне важно перед выполнением установки осуществить тотальную проверку шпунта на прямолинейность.
Кроме того, проверяются замки, которые дадут возможность скреплять шпунты друг с другом. При необходимости дополнительно следует использовать угловые шпунты.
Метод, который будет применяться для погружения шпунта в грунт, целиком и полностью зависит от типа почвы, который присутствует непосредственно на строительном участке. Прежде, чем приступить непосредственно к работе, осуществляются инженерно-геологические изыскания.
На основании проведённых камеральных работ и осуществляется конкретный выбор погружения.
Различные виды погружений при шпунтовых работах
Далее представлены наиболее распространенные виды погружений: вибрационное, ударный, вибродавление и совмещённый способ.
Вибрационное погружение считается наиболее распространённым. Преимущество его заключается в том, что он является невероятно компактным. Для погружения одного шпунта необходим лишь экскаватор со специализированным навесным оборудованием.
Виброзабивной способ использует более сложное оборудование. Он может быть использован практически на любых грунтах. Его часто используют, если застройщик планирует сэкономить средства на проведении инженерно-геологических изысканий.
В видео демонстрируется забивка шпунта при помощи вибропогружателя:
Что такое свайный шпунт
Шпунтовые сваи (рис. 1) не пользуются для ограждения котлованов и устройства подпорных стенок, поэтому после забивки они должны представлять сплошную стенку без зазоров между сваями. При глубине забивки не более 3 м применяются дощатые шпунтовые сваи, для изготовления которых употребляют обыкновенные чисто обрезные доски толщиной не менее 4 см. Для больших глубин применяют шпунтовые сваи из брусьев или бревен.
Чтобы превратить обыкновенное бревно в бревенчатую шпунтовую сваю, его прежде всего надо опилить «на два канта», так чтобы две противоположные стороны бревна были параллельны по всей длине. Если это не сделать, то забитые параллельно дрг другу сваи вследствие сбежистости бревен соприкоснувшись комлями, образуют межу собой расширяющийся к вершинам просвет и непроницаемость шпунтовой стенки не будет достигнута.
После этого выбирают древесину по обе стороны гребня до тех пор, пока последний не будет иметь высоту, равную его ширине.
Поверхность гребня должна быть тщательно выровнена и сглажена, т. к. неровности заусеницы будут препятствовать скольжению гребня по пазу соседней сваи. Чтобы избежать поломки гребня при перевозке и забивке сваи, углы его обыкновенно притупляют, стесывая фаской на 1—2 см.
Для получения паза на противоположной гребню стороне отбивают две линии и выбирают между ними древесину. Глубину образуемой таким образом канавки доводят до величины немного боьшей, чем высота гребня. Ширина паза должна немного превышать ширину гребня, для того чтобы он мог свободно двигаться в пазу.
В настоящее время шпунтовые сваи, как правило, изготовляются на лесопильных заводах на фрезерных станках. Иногда при отсутствии готового шпунта и для неответственных сооружений применяются накладные гребни. Накладной гребень делается отдельно от сваи из бруска надлежащего сечения и затем набивается на выровненную поверхность сваи гвоздями. Этот способ прощает работу и дает довольно значительную экономию древесины.
Однако он имеет существенный недостаток — во время забивки шпунта накладные гребни часто отходят от тела сваи, образуя просветы и нарушая плотность шпунтовой стенки. Кроме того, накладные гребни легко ломаются при забивке. Брусчатые шпунтовые сваи (рис. 1, б) изготовляются так же, как и круглые. Шпунт деревянных свай делается различной формы: трехгранный (острый или тупой), прямоугольный, трапециевидный. Трехгранный шпунт (рис. 7) прост в изготовлении, но при малейшем расхождении шпунтин треугольник гребня выдвигается из паза и образует канал, через который может просачиваться грунт.
Прямоугольная форма гребня шпунта допускает некоторую неплотность прилегания шпунтин друг к другу. При гребне и пазе, имеющих прямоугольное сечение, сваи могут несколько отойти друг от друга, причем плотность шпунтовой стенки от этого не нарушится. Кроме того, в воде лес разбухает, так что гребень плотно заполняет все сечение паза.
Шпунтовые сваи заостряют только на две грани (рис. 1, в). Для того чтобы во время погружения свая плотно прижималась к смежной, уже забитой свае, на ее острие делают специальный косой срез. При погружении сваи грунт, раздвигаемый ее острием, давит на плоскость среза и прижимает забиваемую сваю к ранее забитой. Кроме того, для предотвращения заполнения паза грунтом шпунтовые сваи забиваются по ходу забивки гребнем вперед.
Для ускорения работ при слабых грунтах деревянный шпунт забивается пакетами из двух—трех штук, плотно сплоченных чрез 1—2 м скобами длиной,15—25 см и толщиной 8— 12 мм, вбитыми в тело шпунта под углом 45° в разных направлениях, чтобы препятствовать сдвигу одной шпунтины относительно другой. Для свободного прохода шпунта через направляющие схватки скобы должны бытьзабиты впотай. Шпунтовые сплотки заостряют так же, как и одиночные шпунты, косой срез делают только один — на крайней свае.
Более легкие Шпунтовые сваи изготовляются из досок толщиной 40 мм и более, в зависимости от длины сваи и нагрузки на нее.
Для ориентировки и выборе размеров шпунта служит табл. 1.
Шпунтовое ограждение: что это такое, виды шпунтов, методы шпунтирования, примеры и расчеты, цена крепления устройства из стальных труб и т.д.
Немного о шпунтовых ограждениях
По своей сути такое ограждение –это подпорная стенка. Оно используется для того, чтобы не допустить обрушения котлована. Для этой цели можно использовать любой металлопрокат, который позволяет укрепить стенки, но специалисты рекомендуют выбирать шпунт Ларсена. Он обеспечивает необходимую гидроизоляцию.
Деревянная забирка тоже часто используется в качестве шпунтового ограждения. Обратите внимание, что она предохраняет котлован от обрушения, но не обеспечивает защиты от влаги.
Наши преимущества в устройстве шпунтового ограждения
Наши специалисты всегда готовы бесплатно проконсультировать вас по любому вопросу шпунтового ограждения, а также сориентировать в ассортименте шпунтовых свай.
Мы оказываем услугу по поставкам шпунтов б/у и извлечению уже использованных шпунтов Ларсена.
Мы накопили большой опыт по реализации самых разнообразных объектов любой сложности. Время начала работ от момента подачи заявки составляет 48 часов.
Ключевой особенностью сотрудничества с нашей компанией является то, что мы продаем шпунты Ларсена с возможностью обратного выкупа. Такая процедура поможет вернуть вам до 80% изначальной стоимости.
В каких случаях необходимо погружение шпунта?
Данный вид работ часто выполняется при гидротехническом и наземном строительстве. В первом случае шпунтовую стенку применяют, чтобы укрепить береговую линию рядом со свайными фундаментами, расположенными на покрытых водой участках. Во втором случае шпунт используют для укрепления стенок траншей и котлованов, строительстве гаражей и подземных парковок, укреплении находящихся рядом с уже существующей застройкой склонов.
Шпунтовые ограждения отличаются полной герметичностью. Из шпунта можно оборудовать резервуар, подходящий для хранений грунтовых вод.
Забивка свай
Забивные сваи располагаются на прочных слоях земной поверхности, благодаря этому являются надежной опорой. Их применение исключает вероятность возникновения деформаций на опасных участках грунта, поэтому создаваемое сооружение будет проседать максимально равномерно.
Забивка свай выполняется в различные типы грунта:
Процесс забивки свай проводится с использованием специальной техники, которая оказывает на изделия статическую (вдавливание) или динамическую (посредством ударов) нагрузку.
Сфера применения шпунта
Шпунтовые ограждения используются для:
Шпунтовую конструкцию можно использовать многократно, поэтому слишком больших финансовых вложений от заказчика не требуется. После завершения запланированных работ шпунт часто извлекают из грунта и заново продают на вторичном рынке, компенсируя расходы.
Вдавливание свай
Такую свайную методику разумно использовать при существенном объеме выполняемых работ. Если количество опор спроектировано в немалых масштабах, способ вдавливания свай — это оптимальное решение задачи. Монтаж свай дает возможность существенно уменьшить время выполнения строительных работ и снизить финансовые затраты на возведение всех опор.
Техника вдавливания предполагает осуществление кропотливой работы, которая требует высокой продуктивности и прочности спецоборудования. При выполнении строительных манипуляций применяются сваевдавливающие установки, которые называются гидравлическими копрами.
Характеристики некоторых популярных видов шпунта
Шпунт Л4 — изготавливается из стали СТ3КП, они обладает 405 мм. полезной ширины (ширина металлического полотна между замками). Вес погонного метра изделия составляет 74 килограмма, квадратного метра — 183 кг. Нормативная прочность шпунтового ограждения — 517 кНм/м;
Шпунт Л5 — производится из стали 16 ХГ. Полезная ширина шпунта Л5 — 420 мм. Масса погонного метра изделия — 100 килограмм, квадратного метра — 217 кг. Прочность шпунтового ограждения варьируется в пределах 700-800 кНм/м;
Шпунт Л5-УМ — изготавливается из стали СТ3КП. Полезная ширина — 500 мм. Вес п.м изделия — 114 киллограм, квадратного метра — 229 кг. Нормативная прочность шпунтового ограждения — 830 кНм/м;
Шпунт LP — классифицируется как облегченное шпунтовое изделие (вес одного погонного метра — от 54 до 60 кг, квадратного — 77-89 кг). При производстве используется сталь S270GP. Полезная ширина шпунта — 750 мм, прочность ограждения — от 80 до 135 кНм/м;
Шпунт Омега — один погонный метр изделия весит от 69 до 88 кг, квадратный метр — от 90 до 116 кг. Полезная ширина — 750 миллиметров, прочность — от 170 до 335 кНм/м.
Также существует трубчатый шпунт, который представляет собою металлические трубы длиною от 6 до 24 метров и диаметром 530-1220 мм. Толщина стенки трубчатого шпунта варьируется в пределах 9-16 мм.
Лидерное бурение
При проектировании свайного фундамента первоначально определяются с методом монтажа основания и требованиями к осуществляемому технологическому процессу. Благодаря лидер ному бурению сваи можно монтировать вертикально на тех участках, где присутствует уплотненный грунт. Данный метод подходит для проведения работ в зимний период года, так как значительно упрощается этап вбивания опоры при сооружении фундамента.
Лидерное бурение позволяет уменьшить сопротивление поверхности земли, дает возможность разместить опоры на существенной глубине. К тому же, при выполнении монтажа уменьшаются вибрационные колебания и уровень шума.
Особенности забивки шпунта
Забивка –самый доступный по цене и быстрый метод погружения шпунта. Данная технология имеет ряд ограничений в применении. Во-первых, работа дизель-молотов сопровождается сильным шумом. Во-вторых, от ударов почва уплотняется, поэтому без лидер ного бурения не получится погрузить шпунт на большую глубину.
Основные технологические нюансы забивки:
При использовании ударного метода забивки требуется усиленный контроль за качеством работ, так как используется стыковка «в замок», которую легко разрушить неправильным центрированием или слишком мощным ударным воздействием.
Технология монтажа
После того как шпунтовые сваи были выбраны, а метод установки определен, останется собрать ограждение:
Композитные шпунты и ПВХ обычно устанавливают вибропогружением, а вот с металлическими будет сложнее, так как здесь предполагается только ударный метод.
После установки всех частей, нужно проверить, не были ли допущены ошибки. Например, если глубина не соответствует заявленной в проекте, это значит, что устойчивость конструкции уже нарушена и неправильно стоящий шпунт нужно переустанавливать заново.
Между элементами ограждения не должно быть никаких зазоров, иначе замки закрепятся непрочно.
Контроль глубины погружения и проверка плотности ограждения — обязательная процедура, которая проводится вне зависимости от способа установки, а также почв. Ошибки можно исправить сразу, тем более что делать это нужно как можно быстрее, чтобы не задерживать использование котлована.
Особенности вибропогружения шпунта
Вибропогружение применяют, когда работы производятся на грунтах средней плотности. При данном способе погружения шпунт не деформируется, что дает возможность использовать материал повторно, после завершения запланированных работ.
По количеству оборотов в минуту выделяют низкочастотные, среднечастотные и высокочастотные погружатели. Низкочастотную разновидность часто используют в условиях плотной застройки. Такая техника не оказывает существенного разрушительного влияния на почву и фундаменты, расположенные поблизости.
Наголовник вибропогружателя должен жестко сопрягаться с металлоконструкцией, чтобы при погружении шпунта в почву не возникло проблем.
Вибрационные нагрузки уменьшают силу сцепления находящегося вокруг стенок шпунта грунта, снижая его плотность. Под весом вибропогружателя шпунт уходит в грунт на нужную глубину.
Скорость вибропогружения напрямую зависит от разницы между силами сопротивления почвы и мощностью оказываемого вибрационного воздействия. Если сопротивление грунта делает дальнейшее продвижение шпунта в грунт невозможным, то выполняется его подмыв. На металлоконструкции закрепляются специальные каналы, по которым вода подается к острию шпунта. Она уменьшает плотность глубинных слоев грунта, что позволяет продолжить вибропогружение.
Особенности вдавливания и вибровдавливания шпунта
Существует специальное оборудование, которое способно воздействовать на сваю либо только весом, либо массой и вибрацией одновременно. В их конструкцию зачастую входит несколько специальных механизмов – плита для опоры, наголовник, рама для определения направления, полиспаст, осуществляющий давление на сваю.
Погружение шпунта методом вдавливания нравится многим строителям. Один из недостатков – процедуры выполняются весьма медленно. Это обусловлено тем, что вдавливание нередко осуществляется в условиях ограниченного пространства
Наилучший вариант использование метода вибровдавливания шпунтов. Благодаря вибрационному погружателю и лебёдке, шпунт Ларсена погружается существенно быстрее. Этому способствует не только вес используемого вибропогружателя, но и масса самого шпунта. Стоит отметить, что на шпунт влияет вибрация от погружателя (с низкой частотой). Все действия обязательно прописываются в журнале погружения шпунта.
Особенности погружения шпунта с применением установок статического вдавливания
Этот метод погружения шпунта – самый современный. Его применяют, когда приходится работать в условиях плотной застройки. Вибрационного воздействие на почву в этом случае не оказывается, что исключает риск усадки расположенных поблизости строений. Еще одним преимуществом такого метода является его полная бесшумность, однако по продуктивности он уступает забивке и вибропогружению.
Погружение методом статического вдавливания состоит из следующих стадий:
Если работы производятся в плотных слоях грунта, то необходимо пробурить лидер ные скважины и выполнить их гидроразмыв.
Особенности вибрационного и виброударного способов
Чаще всего шпунтовое ограждение создают вибрационным или виброударным способом, если грунт на участке, где необходимо создать конструкцию, мягкий и песчаный. При осуществлении этих способов используются специальные машины, воздействующие вибрационным способом. В ходе выполнения работ обязательно заполняется журнал погружения шпунта.
Технология и оборудование при погружении свай вдавливанием
Вдавливаемые сваи, технология создания которых имеет большую историю, имеют в основе статическое продавливание опоры в грунт под высоким давлением и большой нагрузкой. В общем виде процесс включает в себя 2 этапа: погружение сваи вдавливанием и уплотнение грунта под давлением конструкции.
Непосредственное погружение сваи состоит из нескольких этапов:
Оборудование для погружения свай
При производстве работ по вдавливанию сваи в грунт применяется особое оборудование и техника. Процедура включает в себя сложные работы, требующие высокой мощности и прочности устройств. В строительстве применяют сваевдавливающие машины, которые также называют гидравлическими копрами или сваевдавливающими установками (СВУ).
При работе СВУ нет необходимости применять дополнительное оборудование. Технология производства работ таких систем происходит следующим образом: