Способ погружения стального шпунта

Все, что нужно знать о погружении шпунта

Существует три основных метода погружения шпунта: забивка, вибропогружение, статическое вдавливание. Шпунт широко используют для возведения мостов, подпорных стен, ограждений, котлованов и т.д.

Содержание статьи

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.

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.

Сфера применения шпунта

Шпунтовые ограждения используются для:

• Укрепления стенок котлована и устранения риска обрушения;
• Обеспечения защиты зоны строительных работ;
• Укрепления размывающийся береговой линии;
• Создания герметичного резервуара, чтобы хранить в нем производственные отходы;
• Постройка несущей конструкции под очистное сооружение;
• Отгорождения свалок, расположенных близко к жилым районам;
• Предотвращения затопления строительной площадки поверхностными водами;
• Укрепления участков железнодорожного полотна;
• Увеличения несущей способности уже построенных фундаментов;
• Ограждения подземных трубопроводов от разрушительного влияния грунтовых вод.

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.

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.

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 лидерного бурения не получится погрузить шпунт на большую глубину.

Основные технологические нюансы забивки:

• Используемые для такого погружения шпунта дизель-молоты укомплектовываются наголовниками лепесткового типа;
• Сначала рабочие резаками проделывают в грунте отверстия под зацеп крюками, чтобы потом выполнить строповку и центрирование металлоконструкции;
• Забивка происходит в результате передачи на шпунт ударной и взрывной энергий. Сила ударной энергии зависит от веса бойка. Взрывная энергия возникает от детонации топливной смеси в камере сгорания дизель молота в момент контакта бойка с расположенным на шпунте наголовником;
• Если работы происходят на гравелистых и плотных грунтов, то забивка производится в предварительно пробуренные лидерные скважины;
• Стальной шпунт жестче стандартной забивной сваи, поэтому используемые для его погружения дизель-молоты износятся достаточно быстро;
• Сложность технологии приводит к тому, что забивка шпунта стоит дороже, чем забивка свай.

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.

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 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:

• Строповка шпунта;
• Транспортировка шпунта к месту погружения;
• Установка анкерных грузов, которые выполняют функцию противовеса на силовую раму сваевдавливающей установки;
• Выполнение позиционирования техники, фиксации, подъема и центровки шпунта;
• Вдавливание шпунта на необходимую глубину;
• Отсоединение металлоконструкции от установки, снятие анкерных грузов и перебазирование техники на другой объект.

Если работы производятся в плотных слоях грунта, то необходимо пробурить лидерные скважины и выполнить их гидроразмыв.

Об используемой технике

Если шпунт погружается методом забивки или с использованием вибропогружателя, то применяются самоходные копровые установки, работающие на гусеничном или колесном ходу. В зависимости от используемой технологии их оснащают молотом или вибропогружателем с наголовником, который совпадает по форме с погружаемым шпунтом.

Чаще всего применяется именно метод вибропогружения. Все вибропогружатели функционируют по схожей схеме, но их конструкции могут незначительно отличаться друг от друга.

Типичная конструкция вибропогружателя с жестким соединением узлов состоит из:

• Лепесткового наголовника, который жестко фиксируется на шпунтовой конструкции;
• Вибровозбудителя;
• Левого и правого дебаланса;
• Валов дебалансов;
• Корпуса вибропогружателя;
• Электропривода;
• Клиновой передачи.

В ходе работы вибропогружателя, имеющего жесткое соединение узлов, клиновая передача передает механическую энергию силового агрегата на валы дебалансов. Они вращаются в противоположном друг другу направлении, что приводит к возникновению центробежной силы, которая провоцирует появление колебаний на вибровозбудителе. Происходит передача вибрации на наголовник, в котором зафиксирован шпунт. Через стенки металлоконструкции вибрация переходит на те слои почвы, которые контактируют со шпунтом.

Вибрация способствует уменьшению уровня плотности грунта, что позволяет под давлением веса вибропогружателя опустить шпунт в почву.

Основной недостаток вибропогружателя с жестким соединением узлов состоит в быстром износе электропривода. Эта проблема устранена в подрессорных вибропогружателях, в которых силовой агрегат находится на подпружиненной платформе, гасящей вибрации, передающиеся на двигатель.

Типичная конструкция вибропогружателя с подрессоренным соединением привода и корпуса состоит из:

• Электродвигателя;
• Пригрузочной платформы;
• Вибровозбудителя;
• Дебалансов;
• Наголовника, необходимого для фиксации шпунта;
• Пружины.

У таких вибропогружателей эксплуатационный срок вдвое выше, чем у аналогов, имеющих жесткое соединение узлов.

В компании «Ларсен Пайлинг» вы можете заказать работы по погружению шпунта различными методами.

Источник

Технологии погружения шпунта

Шпунт Ларсена используется в промышленном строительстве на протяжении более сотни лет. Компактный профиль с округлыми кромками в форме желоба представляет собой металлическую сваю для укрепления разнообразных строительных конструкций, превышающих ее во много раз. Шпунты надежно соединяются замками, обеспечивая герметичность, а устойчивость к коррозии и прочность делает их незаменимым элементом в строительстве.

Для забивки шпунтов используются различные технологии, такие как:

Выбор конкретной технологии определяется геофизическими особенностями и местоположением стройплощадки.

Технологии забивки шпунтов

Вибрационный и виброударный способы

Шпунтовое ограждение такими способами производят на песчаных и мягких грунтах при помощи вибропогружателей (электромеханических машин вибрационного действия).

Ограждение котлована вибрационными методами забивки наиболее эффективно на водонасыщенных несвязных грунтах. Более универсальный виброударный метод погружения осуществляется при помощи вибромолотов, в зависимости от вида привода они бывают с двигателем внутреннего сгорания, пневматические, электрические, гидравлические.

Вдавливание и вибровдавливание

Установки, воздействующие на сваю массой или одновременно и массой, и вибрацией, обычно состоят из двух механизмов, которые оборудованы опорной плитой, наголовником, направляющей рамой, передающими давление и вдавливающим полиспастом. Плюсом такого способа является легкость монтажа на стройплощадке, а минусом – малая маневренность и, следовательно, низкая производительность.

Более эффективным оказывается метод вибрационного вдавливания шпунтов. Воздействие вибропогружателя и лебедки агрегата приводит к погружению шпунта Ларсена за счет массы вибропогружателя, собственной массы, массы трактора, которая передается на сваю вдавливающим канатом. Одновременно с этим на шпунт воздействует вибрация от низкочастотного погружателя с подрессорной плитой.

Смотрите так же:

Погружение шпунтов завинчиванием

Этот метод наиболее эффективен для создания фундаментов для мачт линий электропередач, он осуществляется при помощи механизмов, оснащенных четырьмя выносными опорами (аутригерами), приводом вращения и наклона, гидросистемой, пультом управления и вспомогательным оборудованием.
Эти машины втягивают винтовую сваю вместе с инвентарной металлической оболочкой внутрь и погружают ее в грунт под заданным углом. Вращение во время погружения комбинируется с осевым усилием.

Технология погружения подмывом

Перед началом погружения грунт взрыхляется и отчасти вымывается струями воды из укрепленных на шпунте трубок. В этом случае у острия сваи уменьшается сопротивление грунта, стальной шпунт размывается водой. При необходимости подмывные трубки располагаются сбоку или по центру, при боковом расположении они могут быть деформированы или заполнены грунтом.

Нормативные документы

Как и все остальные строительные процессы, забивка шпунтов выполняется в полном соответствии с нормативными документами, в которых описаны основные правила по проведению и приемке работ. Организация процесса погружения шпунтов в обязательном порядке должна быть описана в технологической карте и ППР – проекте на производство работ, который детально изложен в СНиП 3.01.01 — 85 и вспомогательном пособии к этому документу.

Значительное количество справочников, нормативов и законов представлено на портале «Помощь по ГОСТам» (сайт гостхелп ру).

Наиболее востребованными при составлении сметы, проектной документации, ведения журналов являются:

• СНиП 3.02.01 — 87 и СП 45.13 330-2012 «Земляные сооружения, фундаменты и основания»
• СП 50.101-2004 «Проектирование и устройство фундаментов и оснований зданий и сооружений» и другие документы

Необходимо отметить, что производство шпунта Ларсена и шпунтовых ограждений должно выполняться в полном соответствии с ГОСТом Р 53 629-2009, в котором указаны все стандарты, параметры материалов, оборачиваемость изделия.

Так же рекомендуем посмотреть:

Наша компания занимается вопросами фундаментов — обращайтесь, поможем!

Источник