Как установить своими руками шпунтовое ограждение для котлованов. Шпунтовое ограждение котлованов: технология, методы, расчет цены Устройство шпунта с забиркой технология

Шпунтовое ограждение применяется для укрепления и упрочнения склонов, котлованов, инженерных или гидротехнических сооружений. По сути, представляет собой прочную искусственную стену, которая предотвращает возможное смещение грунта. Может выдерживать большие нагрузки, не подвергается негативному влиянию влаги, перепадов температур и так далее. Широко применяется возле различных акваторий для защиты от подтопления строений.

Если необходимо вырыть котлован на нестабильных грунтах, то шпунтовое ограждение защитит от возможного смещения почвы

Для чего используется ограждение

В процессе возведения построек на неровных или нестабильных грунтах может происходить обрушение склона или стен котлована, сдвиги почвы, проникновение грунтовых вод на стройплощадку, что может повредить соседние строения. Чтобы обезопасить работников, технику и строительную площадку используются ограждения из шпунта. Они незаменимы в случаях, когда требуется провести укрепление грунта, особенно возле любых водоемов, чтобы защитить объекты от следующих ситуаций:

размыва берегов;

смывов и обвала пород;

заиливания и обмеления;

обрушения берегового откоса.

обеспечить защиту от подвижек грунта .

Все подобные явления можно заблаговременно предупредить и защитить различные постройки, используя шпунты. Эта технология считается одной из лучших благодаря простоте и эффективности. Установка шпунтов занимает минимум времени, а само ограждение отличается высокой эффективностью, прочностью, сопротивлением любым типам нагрузки (растяжение, изгибы, статистика). Стоимость возведения стены ниже использования, например, буронабивных свай. Шпунты многоразовые, могут демонтироваться и использоваться на других объектах, что делает их экономически выгодными.

Шпунты изготавливаются из высокопрочного металла и могут применяться много раз

Сфера применения

Шпунты – это самое эффективное, быстровозводимое и экономичное ограждение, поэтому такая конструкция применяется повсеместно. Это может быть шпунтовое ограждение котлована, что позволяет создавать водонепроницаемые и абсолютно герметичные стены. Может применяться для укрепления подъездных дорог на загородный участок, насыпей, склонов. Широко применяется в качестве укрепления и обустройства набережных и береговых линий.

Часто ограждение используется для обустройства гидротехнических объектов. В определенных случаях применяется для качественной защиты коммуникаций. С его помощью можно обустроить ограждения свалок, коллекторы сточных вод и так далее.

При строительных работах возле воды, шпунтам зачастую нет альтернативы

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Устройство ограждения из шпунта

Ограждение представляет собой отдельные элементы (шпунтовые сваи), которые собираются в одну конструкцию. С боков всех элементов находятся пазы, которые позволяют легко и быстро их соединять в одну конструкцию.

Сваи могут делаться из различных материалов, которые отличаются долговечностью и характеристиками:

Пластиковые . Делаются из композитов и ПВХ, многоразового использования, однако в большинстве случаев устанавливаются в качестве постоянных элементов ограды береговых объектов. Они считаются недорогими, однако являются не очень прочными.

Железобетонные . Устанавливаются только один раз. Отличаются энергозатратной установкой, не выгодным демонтажем. Могут применяться в качестве дополнительного укрепления фундамента.

Деревянные . Недорогой, но непрактичный вариант. Со временем гниют из-за влияния влаги, используются только раз. Не могут применяться как усиливающий каркас фундамента.

Шпунтовое ограждение может быть изготовлено из разных материалов, но не все они могут быть выгодными для использования

Металлические . Самый экономичный, долговечный, универсальный и функциональный вариант. Производятся из легированных или высокоуглеродистых сталей. Многоразового применения, отличаются простотой монтажа, имеют небольшой вес, компактные, имеют высокие показатели на статические нагрузки, высокопрочные.

В большинстве случаев применяют профильный шпунт, однако существует и трубчатый из металла. Он представляет собой толстостенные трубы с большим сечением, которые внутри полые. Имеют высокую несущую способность и очень устойчивы. Применяют на нестабильных грунтах, где отмечаются сильные нагрузки на конструкцию. Могут комбинироваться с профильным шпунтом для максимального усиления участков.

Монтаж шпунтового ограждения из труб

Технология ограждения

Устройство шпунтового ограждения котлована происходит по одной технологии. Процесс погружения и постройка необходимой стенки осуществляется в соответствии с проведенными расчетами, которые указываются в соответствующем проекте. В самом проекте прописывается способ крепления, глубина ограждения и тип шпунта. Перед проектными расчетами обязательно проводится гидротехническая оценка грунта.

Установка осуществляется по следующему принципу:

проводится разметка и дальнейшая установка специальных направляющих;

доставляется оборудование , может потребоваться бурение скважин;

элементы погружаются в грунт, устанавливаются на своих местах;

осуществляется крепление по подготовленному проекту.

Установка шпунтового ограждения чаще проводится при помощи спецтехники

Погружение свай может проводиться несколькими методами. Одним из вариантов является вдавливание специальными установками. В другом случае используются вибропогружатели. Также может применяться гидравлический молот. Самым дешевым способом погружения считается забивка, однако у него есть отрицательные стороны – подвижки грунта, повреждения расположенных близко сооружений. Поэтому он не подходит для применения возле промышленных комплексов или в городах. Самым деликатным способом является вдавливание, может использоваться в условиях плотной застройки. Вибропогружение подходит для мягких грунтов, может применяться практически везде, отличается производительностью.

Видео описание

В этом видео показано как проводится монтаж шпунтовых труб методом вибропогружения:

Для установки свай применяется специализированное оборудование и техника, которые могут использоваться даже на небольших объектах. Минимизация нагрузки на почву и упрощения погружения свай происходит с использованием вспомогательных технологий, например, лидерное бурение. Также упростить рабочие процессы можно при помощи подмыва с применением гидравлического оборудования. В некоторых случаях используется комбинированное погружение. Часто при обустройстве котлованов применяется забирка из досок, которая в дальнейшем выступает опалубкой для бетонирования. Для забирки применяется обрезная доска или стальной лист, при использовании на грунтах с большим количеством грунтовых вод надо дополнительно позаботиться о водоотведении.

В некоторых случаях может потребоваться усиление готовой стены. Для этого могут устанавливать диагональные подкосы, которые подпирают сваи, а сами они опираются на плиту фундамента или дно котлована. В других случаях необходимо использование распорок в виде горизонтальных балок, они упираются в стенки, и не позволяют ей опрокидываться. Иногда оптимальным решением является применение распределительного пояса – это горизонтальные балки, крепятся к шпунтам по всему периметру, укрепляют стену и распределяют нагрузку.

Шпунтовое ограждение при необходимости усиливается дополнительными балками и распорками

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 :

материал поставляется на объект;

краном шпунт распределяется по периметру строительного объекта;

проводится разметка контура , используется сваебойный аппарат;

производится стропирование и перемещения шпунта к месту монтажа;

на шпунт монтируется наголовник погружателя, ограждение ставится на место забивки;

шпунт вертикально выравнивается , осуществляется направляющее погружение;

строповка демонтируется, шпунт погружается на глубину, указанную в проекте.

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

Расчеты и стоимость ограждения

Расчеты требуются для определения конфигурации, размера стены и дополнительного укрепления. Это позволит добиться необходимой прочности и устойчивости всей конструкции. В процессе расчетов учитываются показатели опрокидывающего воздействия, сил удерживающих стен, коэффициент работы конструкции в почве и надежности стенки. Последний может иметь разные отличия в зависимости от типа ограждения и особенностей грунта.

При определении прочности учитывается устойчивость метра стены к нагрузкам, сопротивление обвязки, нормативное сопротивление и коэффициент работы конструкции в грунте. Последним показателем является устойчивость замков к разрыву, где учитывают горизонтальные нагрузки, радиальное усилие, коэффициент условий работы и нормативную устойчивость замков к разрыву (меняется от типа стали).

Видео описание

О правилах монтажа безопасного шпунтового котлована:

Конечная стоимость котлована зависит от ряда важных факторов. В первую очередь учитывается тип применяемого материала, например, доски, трубы, металлические сваи, шпунт «Ларсена». На стоимость также влияет тип применяемого оборудования (сваебоя), которое применяется для забивки шпунта. Основной статьей расходов является объем проводимых работ. При этом общая стоимость может быть увеличена в результате необходимости применения по периметру удерживающих досок, которые выступают в качестве опор для укрепления стенки.

Элементы металлического шпунта сцепляются друг с другом как паззлы

Кратко о главном

Шпунтовое ограждение – это прочное и долговечное решение для обустройства строительных котлованов и укрепления берегов возле водоемов. Такое усиление стен котлованов позволяет им выдерживать большие нагрузки, а сами шпунты не боятся влияния влаги, высоких или низких температур. Считается одним из самых экономных вариантов, поскольку некоторые виды шпунта могут использоваться многоразового. Также существуют шпунты, который устанавливается только один раз. Для производства шпунта используется металл, дерево, пластик или железобетон. В зависимости от применяемого материала меняются характеристики самого ограждения. Перед использованием проводятся расчеты, которые помогут добиться самого лучшего результата.

Для укрепления стен котлована во время строительных работ применяют разные технологии, среди которых самой распространенной является шпунтовое ограждение из труб. Использование материалов, бывших в употреблении, делает сооружение защитной конструкции намного дешевле, чем применение для этих целей специальных шпунтовых профилей.

Вид шпунтового ограждения с применением труб

Шпунтами принято называть в строительстве забиваемые сваи, которые могут быть деревянными, железобетонными или металлическими.

Суть такого укрепления заключается в том, что сначала по периметру будущего котлована на нужную глубину вбиваются шпунты (сваи), и только после этого производят выемку грунта. Благодаря этому предотвращается обрушение стен по мере его углубления, сама яма получается строго заданной правильной формы, удается избежать смещения конструкций соседних объектов.

Свойства шпунтового ограждения из труб в сравнении с другими типами конструкций

Специалисты единогласно считают единственным преимуществом такого укрепления его низкую стоимость. В отличие от более дорогих материалов, таких как шпунт Ларсена, применение труб имеет существенные недостатки :

• Их применение не позволяет получить монолитную водонепроницаемую поверхность, поэтому в строительстве гидротехнических объектов и в условиях высокого горизонта грунтовых вод ограждение не применяют.
• Из-за тонкого сечения стенок материала и большой площади вхождения в грунт при ее забивании края значительно деформируются.
• Так как элементы устройства не имеют замкового сцепления, трудно добиться их ровного вхождения в грунт, поэтому с увеличением глубины элементы ограждения будут значительно отклоняться от заданной плоскости.

Как правило, шпунтовое ограждение котлована из труб, технология которого предполагает их одноразовое, невыемное использование, одновременно служит в качестве опорных стоек для формирования опалубки для проведения бетонных работ. В этом случае применяется буро-инъекционный способ погружения свай, когда их полость заполняется водно-цементным раствором. При вытаскивании трубы освобождается большая полость, которая будет служить причиной многолетнего проседания придомных дорожек.

Способы выполнения шпунтового ограждения котлована

Вибропогружение шпунта

Самый распространенный способ монтажа шпунта – вибропогружение. Сначала бурится скважина, в нее погружается труба. Для более прочного закрепления скважину предварительно заливают песчано-цементой или глиняной смесью. Устройство шпунтового ограждения котлована из труб, преследующее цель максимальной экономии, предполагает использования метода вибропогружения как самого экономичного из существующих способов. При этом труба испытывает минимальную нагрузку при погружении, что предотвращает ее деформацию на начальном этапе.

Погружение сваи может выполняться методом завинчивания. Для этого на одном конце ее приваривают наконечник, обеспечивающий спиральное движение.

Важно! Перед забивкой свай проводят геодезические изыскания для определения свойств почвы и уровня грунтовых вод.

Забивка при использовании труб может применяться на завершающем этапе погружения для достижения нужной глубины или при отказе прохождения при вибропогружении меньше 1,5 см/мин.

Глубина забивания шпунтов должна быть выше уровня грунтовых вод. При выполнении котлованов большой глубины, шпунтовое ограждение выполняют в два яруса. При этом верхний ярус забивают на несколько метров шире проектных размеров, и когда углубление достигает 2/3 длины забитых свай, вбивают второй ярус, по нужному размеру.

В глубоких котлованах применяют крепление грунтовыми анкерами

• С применением подкосов. Параметры подкосов рассчитывают в каждом случае отдельно.
• Анкерное крепление с дополнительными сваями и тягами. Его применяют в тех случаях, когда крепление изнутри будет мешать проведению работ. Чтобы не мешать движению, тяги утапливаются в грунт.
• Анкерное крепление с бурением дополнительных свай наискосок в стену.
• Консольное крепление. При этом свая удерживается за счет глубокого вхождения в грунт, когда глубина котлована не превышает 2/3 ее длины. Пределы глубины с применением такого способа крепления, выполненных буронабивным методом, составляет 10 м.
• Распорное крепление с применением распорных рам или телескопических трубчатых распорок.

Варианты крепления

По мере углубления за установленные сваи закладываются деревянные бруски, формируя сплошную стенку, или забирку.

Основные правила выполнения шпунтового укрепления

Для выполнения ограждения используют трубы большого диаметра, начиная от 219 мм и заканчивая 630 мм. Перед началом работ производят разбивку осей котлована путем выноса проектных размеров в натуру. Во время забивки опор нужно постоянно контролировать их вертикальное положение. При забивке рекомендуется применение деревянных наголовников. СНиП допускает максимальное отклонение верха сваи от плоскости ограждения в 15 см. Опорные столбы могут раскрепляться горизонтальным поясом, если глубина превышает 4 м. Такие пояса делают из двутавровой балки. Для равномерной нагрузки между каждой сваей и поясом вставляют клинья. Подкосы и распорки крепятся к балкам пояса. При глубине более 10 м делают два и более пояса, причем верхний должен быть не ниже 1 м от верха котлована.

Важно! При необходимости выемки свай для их многократного использования важно соблюдать безопасный порядок демонтажа подкосов и распорок.

Для предотвращения коррозии металлические сваи иногда покрывают специальными грунтовками.

По окончании работ по выполнению шпунтового ограждения составляется акт разбивки осей его и котлована, исполнительная съемка, акт приема работ.

Расчет шпунтового ограждения котлована из труб производится при помощи специальных программ, которые в силу дороговизны могут себе позволить крупные специализированные организации. Одна из простейших, программа СпИн, рассчитывает соотношение диаметра сваи, глубины ее забивки и параметры подкосов и распорок. Ручной подсчет займет много времени и требует глубоких знаний.

Скриншот СпИн

Технология выполнения шпунтового укрепления котлована требует применения специального оборудования и знания правил расчета конструкции, что обеспечивает ее прочность и безопасность. Поэтому поручать ее нужно специалистам, имеющим лицензии на проведение таких работ и выпуск официальной документации.

Цена

Стоимость услуг по изготовлению шпунтового ограждения котлована из труб приведена в таблице.

Фирма « СтройАльянсГрупп »

В условиях слабых грунтов, склонных к потере устойчивости при приложении динамических воздействий при погружении свай, движении строительной техники, разгрузке строительных материалов и т. п., могут происходить как деформации ограждений котлованов, так и распорных конструкций, проседание и выпор грунта внутрь подземного сооружения, сопровождающиеся просадками грунта и деформациями конструкций фундаментов зданий, прилегающих к разрабатываемому котловану.

В этой связи с учетом схем, представленных на рис. 3.3-3.12, рассмотрим наиболее распространенные технические решения обеспечения устойчивости шпунтовых ограждений.

Рис. 3.3.

a - консольное; б - с горизонтальными креплениями стальными балками; в - с анкерными стенками из шпунта; г - с горизонтальными анкерными плитами; 1 - шпунтовое ограждение; 2 3 4 - анкерная стенка из шпунта; 5 - стальные анкерные тяги; 6 - анкерные плиты, уложенные по грунту

А. Открытый котлован

• 1. Консольные ограждения, в том числе с поясами жесткости из стальных балок различного сечения применяют для котлованов глубиной до 4-5 м с ограничением динамических воздействий при перемещении строительной техники и запретом складирования материалов вблизи ограждения (рис. 3.3, а). При этом в условиях слабых грунтов необходимо обеспечить заглубление шпунта ниже дна котлована не менее 2/3 его глубины. Для обеспечения совместной работы шпунта по верху ограждения обязательно устраивается обвязочная балка из стального проката, в основном двутавров, спаренных швеллеров, или шпунта (рис. 3.3, 2).
• 2. Временные распорные горизонтальные крепления из металлических банок различною сечения (в основном труб диаметром 450-720 мм, двутавров или соединенных сваркой шпунтин) при ширине котлована до 15-20 м (рис. 3.3, б). Для котлованов с большими размерами применяют промежуточные сваи стойки из шпунта или колонных двутавров, а также конструктивные элементы стен здания, выполняемые до разработки грунта при поэтапной откопке котлована по захваткам (рис. 3.4,3). Распорки устраиваются в один или несколько ярусов с определяемых расчетом шагом, который обычно составляет 4-6 м.

Рис. 3.4.

I - шпунтовые ограждения; 2 - распределительный пояс (обвязочная балка); 3 - горизонтальные стальные балки; 4 - промежуточные опоры (сваи-стойки) из шпунта

Рис. 3.5.

а, в - обвязочными балками из двутавра; б -узел крепления анкерного стержня к обвязочной балке из швеллеров; в - обвязочные балки из двух двутавров; д,е -обвязочные балки из двух и одной шпунтины соответственно; / - шпунт; 2 - двутавр; 3 - стальная шпилька; 4 - стальная труба или деревянный брус; 5 - швеллер; б - стальная поддерживающая косынка; 7 - анкерный стрежень; 8 - упорная стальная пластина; 9 - стальная шайба; 10 - гайка; 11 - фиксирующий стальной клин

Конструктивные решения устройства крепления шпунтовых ограждений котлованов шириной до 10-15 м представлены на рис. 3.5, а, для котлованов шириной до 20-30 м на рис. 3.6 .

3. Для снижения металлоемкости в качестве распорных систем крепления шпунтовых ограждений можно использовать инвентарные стальные рамные элементы с заменяемыми концевыми частями

Рис. 3.6.

(рис. 3.7, а). В крайние стержни, примыкающие к шпунту, включают домкраты, позволяющие рейдировать перемещения ограждения котлована и контролировать усилия в распорках.

Рис. 3.7.

а - стальными инвентарными рамами с домкратами; б - железобетонными фермами; I - шпунт; 2 - обвязочные балки; 3 - стальные инвентарные рамные элементы;

4 - домкраты; 5 - железобетонные фермы (промежуточные опоры условно не показаны)

Рамные конструкции в некоторых случаях изготавливают из горизонтальных железобетонных ферм, имеющих промежуточные стойки

• (см. рис. 3.7). После разработки котлована такие конструкции могут быть включены в состав ребристых перекрытий подземных этажей сооружения. На фермах, перекрывающих котлованы больших пролетов, можно располагать строительное и технологическое оборудование, а также скла- дировагь материалы в процессе возведения подземной части здания.
• 4. Крепление ограждения к вертикальным анкерным стенкам или горизонтальным плитам стальными тягами на расстоянии не менее величины S = Н к tg(45° - Н к - глубина котлована, в, г). Такое конструктивное решение ограждения требует дополнительных площадей за границами котлована. Оно не обеспечивает горизонтальной устойчивости ниже дна котлована. Узел крепления анкерной тяги к ограждению показан на рис. 3.5, б. Анкерные стенки могут также устраиваться из групп шпун- тин (2-3 гит.), погружаемых через 2-5 м вдоль контура ограждения. Анкерные тяги выполняют из арматурных стержней, что позволяет регулировать их натяжение в зависимости от горизонтальных перемещений шпунтового ограждения. При глубине котлована свыше 6 м анкерные тяги устраивают в траншеях с заложением на 2-3 м ниже уровня поверхности земли.
• 5. «Островной» способ с грунтовыми бермами и подкосными креплениями из стальных балок или ферм, упираемых в участки фундаментной плиты или во временные сваи-колонны из шпунта или двутавров, погружаемых в дно котлована (рис. 3.8, a-е). Котлован разрабатывают по этапам: сначала грунт откапывают на полную глубину, за исключением зон (грунтовых призм или берм), прилегающих к шпунтовому ограждению, затем устраивают угловые горизонтальные распорки из труб, в котловане выполняют участки фундаментных плит, в которые упирают подкосиые крепления, на втором этапе выполняют окончательную доработку котлована и возводят подземные конструкции здания. Крепление шпунтового ограждения при необходимом расчет ном обосновании возможно выполнять опиранием горизонтальных распорок в конструкции строящегося здания (перекрытия или стены) (рис. 3.8, в). Распорные конструкции последовательно демонтируют по мере возведения конструкций здания и обратной засыпки котлована.
• 6. Крепление шпунтовых ограждений грунтовыми инъекционными анкерами, заглубляемыми в плотные грунты за пределы зон активного давления грунта на ограждения и воспринимающими выдергивающие усилия (рис. 3.8, г). Величина усилий, воспринимаемых одиноч-

ным анкером для глинистых грунтов находится в диапазоне от 0,1 до 0,5 мН. Анкеры устраивают по периметру котлована с шагом 0,8-3,0 м с углом наклона горизонтали до 30-60°. Анкерные тяги устраивают из буровых труб, арматурных стрежней, канатов или труб, которые используются при бурении и промывке скважины цементным, глинистым или полимерным раствором. Для крепления со шпунтовой стеной в ней устраивают отверстия, а анкерные тяги крепят на стальной обвязочной балке из швеллера или двутавра. В условиях слабых грунтов такое решение имеет ограниченное применение, так как требует заглубления на значительные по величине глубины (свыше 25-30 м), а при устройстве анкеров под существующими инженерными коммуникациями, дорогами или зданиями в конструкциях последних могут возникать дополнительные деформации из-за изменения напряженно-деформированного состояния грунта вследствие его взаимодействия с заделкой анкера. Такое конструктивное решение, несмотря на повышенные требования к качеству работ и квалификации подрядчика, большую стоимость и трудозатраты, эффективно для котлованов больших объемов, когда нет возможности использовать распорные конструкции, устанавливаемые внутри котлована.

7. Укрепление грунта по всей глубине шпунта, а также создание грунтоцементных диафрагм по всей площади ниже заложения котлована по технологии струйной цементации (рис. 3.8, д). Для создания сплошных диафрагм толщиной до 1500 мм грунтоцементные сваи устраивают но сетке 600х 520 мм, проектная прочность материала грунтоцемен- та принимается порядка 1,0 МПа, а модуль деформации 400 МПа . Расход материалов на 1 м бурения составляет: воды 200-350 л, цемента 300-650 кг; комплексных добавок 7-12 кг.

Рис. 3.8.

а, б, в - с грунтовыми бермами и подкосами в фундаментную плиту; г -с грунтовыми анкерами; д - с грунтоцементными диафрагмами, выполненными по струйной технологии; 1 - шпунтовое ограждение; 2 - распределительный пояс (обвязочная балка); 3 - временная, грунтовая берма; 4 - стальной подкос или ферма; 5 - фундаментная плита или сваи; 6 - временная анкерная стенка (сплошная или прерывистая); 7 - несущие конструкции подземного этажа; 8 - горизонтальные стальные балки; 9 - грунтовый анкер;

10,11 -вертикальный и горизонтальный грунтоцементный массив

Б. Закрытый котлован, в котором шпунтовые ограждения постоянные конструкции, воспринимающие нагрузки от конструкций здания

I. Крепление ограждения с помощью горизонтальных дисков перекрытий, бетонируемых по технологии «сверху - вниз» (top-down). При такой технологии шпунтовые ограждения могут комбинироваться с траншейными бетонными стенами в грунте. Разработка грунта ведется через технологические проемы в поэтапно устраиваемых перекрытиях, бетонируемых непосредственно по опалубке, уложенной на грунт. Дня опор перекрытий используют постоянные сваи - колонны, устраиваемые до выполнения основного контура ограждения котлована.

Дтя повышения производительности при извлечении грунта и бетонирования перекрытий применяют так называемый « полузакрытый » способ (semi top-down), когда по контуру шпунтового ограждения устраивают консольные участки перекрытий шириной 3-6 м и большими проемами в центре, которые бетонируют после полного извлечения грунта и устройства гидроизоляции нижнего уровня (рис. 3.9, а). Перекрытия по периметру котлована выполняются способом «сверху вниз», а в центральной части после извлечения грунт а по классической схеме - «снизу вверх». Крепление ограждения котлована происходит за счет пространственной работы участков перекрытий по периметру.

При такой схеме возможны два варианта выполнения работ .

Вариант 1. Устройство участков дисков перекрытий по периметру осуществляется в процессе поэтапной экскавации грунта из котлована в следующей последовательности (рис. 3.10):

• погружение шпунта по периметру сооружения (рис. 3.10, а);
• погружение свай-колони (рис. 3.10, б);
• бетонирование плиты перекрытия первого подземного этажа по грунту;
• в пределах контура плиты устраивают технологические проемы через которые будет извлекаться грунт и спускаться необходимое оборудование и рабочие (рис. 3.10, в);
• извлечение на поверхность грунта в пределах первого подземного этажа и устройство нижележащего монолитного перекрытия с технологическими отверстиями (рис. 3.10, г);
• указанные операции последовательного извлечения грунта и уст ройства монолитных перекрытий повторяют до достижения уров-

Рис. 3.9. Способы устройства подземных конструкций по технологии «сверху - вниз»: a - полузакрытый способ; б - с инвентарными стальными фермами; 1 - шпунт; 2 - монолитное перекрытие; 3 - промежуточные сваи-колонны; 4 - технологическое отверстие для извлечения грунта; 5 - инвентарные фермы

ия последнего подземного этажа е устройством монолитной плиты по грунту с горизонтальной гидроизоляцией (рис. 3.10, д). На последнем этапе с последнего подземного уровня извлекают землеройную технику и опалубку через технологические отверстия, которые затем бетонируют.

Вариант 2. Сохранение грунтовых берм, препятствующих перемещениям шпунтового ограждения до устройства перекрытий. Работы ведутся в следующей последовательности (рис. 3.11):

• погружают шпунт по периметру сооружения (рис. 3.11, о);
• с уровня дневной поверхности грунта выполняют крайние сваи-колонны (рис. 3.11,5) для дальнейшего опирания перекрытий по периметру шпунтового ограждения (рис. 3.11, б);
• разрабатывают котлован на проектную отметку с сохранением грунтовых берм по периметру ограждения (рис. 3.11, 7). С уровня дна котлована выполняют сваи (рис. 3.11,9), по которым устраивают гидроизоляцию и фундаментную плиту центральной части здания (рис. 3.10, в);
• возводят конструкции каркаса центральной части здания. Параллельно на уровне дневной поверхности грунта бетонируют участки перекрытий по периметру шпунтового ограждения. Для извлечения грунта оставляют технологические отверстия (рис. 3.11, 7);
• на участках, примыкающих к шпунту, через технологические отверстия извлекают грунт в пределах первого подземного этажа. Устраивают монолитное перекрытие, которое также соединяю! с конструкцией каркаса центральной части здание (рис. 3.11,6);

Указанные операции последовательного извлечения грунта и устройства участков монолитных перекрытий повторяют до достижения уровня последнего подземного этажа, с устройством монолитной плиты. На последнем этапе с последнего подземного уровня извлекают землеройную технику и опалубку через технологические отверстия, которые затем бетонируют (рис. 3.11, е).

Рис. 3.10. Этапы технологии устройства подземных конструкций по технологии «сверху - вниз» с несущими ограждающими конструкциями из шпунта: а д - этапы устройства подземных конструкций; 1 шпунт; 2 - стреловой кран; 3 - вибрационный погружатель; 4 - промежуточные сваи-колонны; 3 - буровая установка; б - грейфер; 7-технологическое отверстие для извлечения грунта; 8 - монолитное перекрытие; 9 - экскаватор; 10 - опорные столики; 11 -автобетоносмеситель; 12 - автобетононасос; 13 - надземные несущие конструкции; 14 - монолитная плита с горизонтальной гидроизоляцией, устраиваемые по грунту основания 69

Рис. 3.11.

/ - шпунт; 2 - стреловой кран; 3 - вибратор; 4 - буровая установка; 5 - сваи-колонны по периметру ограждения; 6 - грейфер; 7 - грунтовые бермы; 8 - фундаментная плита центральной части здания; 9 - буронабивные сваи, устраиваемые со дна котлована; 10 - монолитные перекрытия по периметру шпунтового ограждения; // - технологическое отверстие для извлечения грунта; 12 - монолитные перекрытия центральной части здания;

13,14 - бетононасос и автобеносмеситель, соответсвенно; 15 - экскаватор

Существуют решения, разработанные МИИОСП им. Герсеванова, при которых в верхнем ярусе котлована монтируют инвентарные металлические конструкции ферм (см. рис. 3.9, 5). Фермы опирают на шпунтовое ограждение, а бетонируемые поэтапно по мере разработки грунта подземные перекрытия подвешивают к конструкциям ферм . После бетонирования элементов каркаса здания временные конструкции подвески и ферм демонтируют.

Способ позволяет минимизировать влияние строительных процессов и разработки грунта подземного объема на напряженно-деформированное состояние фунтового массива и конструкции, расположенных рядом зданий и сооружений. Вместе с тем эта технология является наиболее затратной и требуют высокой квалификации со стороны специализированной строительной организации.

Состав машин, позволяющий реализовать указанные технологии комплексно-механизированным способом, представлен в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Перечень машин и оборудования, применяемых при технологии устройства подземных конструкций по технологии «сверху - вниз» с несущими ограждающими конструкциями из шпунта

Технологический этап	Применяемое оборудование
Погружение шпунта	Вибрационный погружатель на кране, буровой установке или экскаваторе
Устройство промежуточных свай-колонн	Буровая установка, пневмоколесный кран, бетононасос, автобеновоз
Устройство монолитных перекрытий	Пневмоколесный кран, сварочный агрегат, бетононасос, автобетоновоз
Извлечение грунта из- под перекрытий	Мини-экскаватор на пневмоколесном ходу, грейфер на кране. Возможно извлечение грунта на поверхность через технологические отверстия по ленточным транспортерам, устанавливаемым на перекрытиях подземных этажей

Возможные конструктивные решения крепления монолитных перекрытий к шпунтовому офаждения показаны на рис. 3.12 .

На основании представленных технологических схем с учетом анализа опыта работ в сложных грунтовых условиях по устройству шпунтовых офаждений и их креплений авторами выполнен расчет технологичное™ нескольких вариантов крепления офаждений условного КОТлована глубиной 6 м с размерами в плане 40x30 м. Длина шпунта 18 м. Рассматривались следующие технологические варианты:

• вариант 1 - устройство временных распорных горизонтальных балок из стальных труб диаметром 630 мм, монтируемых с шагом 6 м, с промежуточным опиранием на сваи-стойки из шпунта; по периметру ограждения для всех вариантов устраивается обвязочный пояс из стального двутавра высотой 400 мм;
• вариант II - «островной» способ с грунтовыми бермами и подкосными креплениями из стальных труб длиной 12 м диаметром 426 мм, устанавливаемыми с шагом 6 м и закрепляемыми к участкам фундаментной плиты в котловане;
• вариант III - крепление шпунтовых ограждений грунтовыми инъекционными анкерами из штанг диаметром 73 мм длиной 30 м, выполняемыми в один ряд с шагом 2 м; анкера предусмотрены по технологии Титан (Ishebeck GMBH) ;
• вариант IV - крепление ограждения стальными тягами к прерывной анкерной стене из шпунта (по три шпунтины марки 4Z-36-700 Арселор на сваю) длиной 9,5 м. Тяги диаметром 75 мм, длиной 15 м укладываются с шагом 5 м в траншеи глубиной 2,0 м;

Рис. 3.12.

a - на стальных опорных столиках; б, в - на монолитных железобетонных поясах; 1 - шпунт; 2 - балка или плита перекрытия, 3 - горизонтальная стальная балка, 4 - опорный столик, привариваемый к шпунту, 5-монолитный

железобетонный пояс

вариант V - цементация грунта по всей глубине погружения шпунта, а также создание грунтоцементных диафрагм мощностью 2 м под дном котлована с шагом 600х 520 мм (вплотную к шпунтовому ограждению с шагом 500x440 мм).

Показатели стоимости были приняты на основании территориальных действующих единичных расценок и данных поставщиков строительных материалов. Сроки работ рассчитывались по нормам ЕНиР с учетом производительности современного оборудования. Критерии технологичности рассчитывались по формулам (2.1)-(2.3).

Дифференциальные (простые) критерии технологичности устройства креплений шпунтовых ограждений представлены в табл. 3.5.

Таблица 3.5

Простые критерии технологичности устройства укреплений шпунтовых ограждений

Варианты		Простые критерии технологичности х.
		Стоимость, тыс. р.	Металлоемкость, т	Стоимость материалов, тыс. р.	Трудозатраты,	Коэффициент увеличения площади	Продолжительность, дн
	С горизонтальными распорками
	С грунтовыми бермами
	Грунтовыми анкерами
	С анкерной стеной
	Струйной цементацией

Примечание : в таблице выделены наилучшие значения по рассматриваемому показателю технологичности; коэффициент увеличения площади рассчитывался как отношение площади занимаемой конструкциями ограждения к площади котлована; при расчете производительности для варианта 3 учитывались работы по разработке котлована и устройству участков фундаментной плиты.

Результаты приведения простых критериев х в безразмерные величины приведены в табл. 3.6

Таблица 3.6

Простые критерии в безразмерном виде

Варианты		Простые критерии в безразмерном виде: т„ = х„ /хГ % , т„ = хГ/х«
		Стоимость	Металлоемкость	Стоимость материалов	Трудозатраты	Увеличение	Продолжительность
	С горизонтальными распорками
	С грунтовыми бермами
	Г рунтовыми анкерами
	С анкерной стеной
	Струйной цементацией

Для расчета обобщенных и интегральных критериев технологичности коэффициенты весомости /-х, /^.определялись в зависимости от значимости каждого критерия по методике Гмошинского В. Г., принятой в инженерном прогнозировании .

Например, для опытного котлована при строительстве второй сцены Мариинского театра с раскреплением шпунтового ограждения стальными труба величина/^ составила 1,3 %, что потребовало дополнительного усиления шпунтового ограждения в виде закрепления грунтов методами струйной цементации .

Следует отметить, что при устройстве шпунтовых ограждений котлованов, устраиваемых вблизи исторической застройки в слабых грунтах, величин}" эквивалентной жесткости следует принимать^

С учетом вышеизложенного в табл. 3.10 представлен современный опыт устройства шпунтовых ограждений котлованов глубиной свыше 6 м в Санкт-Петербурге, показывающий, что применение специальных, преимущественно вибрационных, технологий погружения шпунта в комплексе с дополнительными мероприятиями по устройству разнообразных удерживающих систем, обеспечивает надлежащее качество и устойчивость ограждений котлованов.

Выбор технолог ических параметров устройства ш пунтовых ограждений и систем обеспечения их устойчивости в условиях слабых динамически неустойчивых грунтов является важной технической задачей, требующей в первую очередь грамотного расчетного обоснования на основании современных методик и программных комплексов. Основные принципы и методики расчета шпунтовых ог раждений рассмотре- ны в следующем разделе.

Примеры устройства шпунтовых ог раждений котлованов в Санкт-Петербурге

Таблица 3.10

		Технология погружения
ТРК Галерея, Литовский пр.		Вибрационная		Грунтовые анкера и грунтовые бермы и подкосы, опертые на фундаментную плиту
ТЦ Стокман, Невский пр.				Г рунтоцементная диафрагма на глубине 17-20 м. Стена в грунте, перекрытия, устраиваемые по технологии «сверху-вниз»
Административное здание банка, Малоохтинский пр.
Вторая сцена Мариинского театра, Крюков канал				Перекрытия по технологии «сверху-вниз», струйная технология
Гостиничный комплекс Парк Инн, Гончарная ул.				Стена в грунте. Горизонтальные распорные балки
Офисный центр, Почтамтская ул.				Грунтоцементная i диафрагма на глубине 7-10 м. Горизонтальные распорные балки
Реконструкция здания под гостиничный комплекс, наб. р. Мойки, д. 73, 75, 77, 79		Вдавливание		Перекрытия по технологии «сверху-вниз»
Жилой дом, Депутатская ул., д. 34А		Вибрационная		Грунтовые бермы и горизонтальные распорные балки

Окончание табл. 3.10

		Технология погружения		Технология устройства крепления шпунтового ограждения
Офисный центр, Невская ратуша, Дегтярный нер.		Вибрационная		Грунтовые анкера длиной 30 м
Жилой комплекс, пр. Медиков, д. 10				Горизонтальные распорные балки
Жилой дом, Рыбацкий пр.,			12-20	Г рунтовые бермы и подкосы, опертые на фундаментную плиту
Жилой дом, ул. Победы у дома 18 ГГ по Московскому пр.		Вдавливание Вибрационная		Г оризонтальные распорные балки в два яруса на промежуточных колоннах
Жилой дом, ул. Смольного, д. 4, корп. Б-2, Б-5, Б-6		Вибрационная		Горизонтальные распорные балки на промежуточных колоннах
Автомобильный завод «Магна» в пос. Шушары, Московское ш.				Горизонтальные распорные балки

Примечание : //.. L - глубина котлована и длина шпунта соответственно.

Шпунтовые заграждения были разработаны для укрепления стен котлованов во время проведения строительных работ. Такое ограждение надежно уберегает рабочих и технику от обвалов грунта.

На территории Российской федерации метод статического вдавливания шпунта стали использовать только в конце 90-х годов 20 века. При возведении защитных сооружений из шпунтовых профилей в Америке и Европе большая часть строится именно таким методом.

Изначально шпунты были выполнены из дерева. Отличительной чертой шпунтованной доски являлось наличие шипа и паза на боковых сторонах доски. Они предназначались для надежного соединения отдельных досок в единый щит.

С развитием строительного мастерства и ростом масштаба строительства на смену деревянным шпунтам пришли железобетонные. Такая конструкция может являться не только временным ограждением, но и в дальнейшем нести опорную нагрузку при возведении постройки.

Недостатком такого типа шпунтов является их низкая устойчивость к сложным грунтам из-за чего они часто уходят в сторону, когда упираются в твердое препятствие. Также часто появляются трещины, так как железобетон очень чувствителен к изгибу.

Самым экономным вариантов является вдавливание металлических шпунтовых свай.

После того, как закончены работы в котловане и сваи больше не нужны, металлические шпунты Ларсена можно вытащить и использовать при строительстве других объектов. Это сильно удешевляет метод.

Способы погружения шпунта в грунт

Основными в современном строительстве являются 3 способа погружения шпунта:

1. Погружение забивкой ;
2. Статическое вдавливание.

Погружение забивкой

Этот способ использовался еще для забивки первых свай в строительном деле. Основным достоинством является его технологическая простота и доступность всего необходимого оборудования.

К минусам стоит отнести необходимость в мощных и энергозатратных установках. Также при работе такого оборудования производится сильный шум и высокое ударное воздействие на грунт.

Полезный совет

Все вибрационные нагрузки оказывают негативное влияние на состояние соседних построек, создавая трещины в фундаменте и стенах.

В случае, если шпунт попадет на какое-то препятствие при забивке ударным способом, то он может деформироваться, а вместе с ним и крепежный замок шпунта.

Вибропогружение шпунта

Вибропогружение шпунта более экономичный вариант в плане энергозатрат. Также уровень создаваемого шума и вибраций заметно ниже, чем у ударной технологии. Что положительно сказывается на возможности проведения работ рядом с жилыми зданиями и охраняемыми объектами культуры.

Но сам механизм погружения под воздействием вибрации делает невозможным использование такой техники рядом с тоннелями метрополитена или крупных трубопроводных и иных магистралями.

Статическое вдавливание шпунта

Самая современная технология это статическое вдавливание шпунта Ларсена.

Отличный вариант при необходимости проведения работ в густозаселенном районе крупных городов или рядом с архитектурными памятниками.

Особенно этот метод будет актуален в зонах с ветхими зданиями, оползневых зонах, где любое ударное воздействие может привести к чрезвычайной ситуации.

Шпунтовое ограждение котлована в Шереметево, выполненное специалистами «АрктикГидроСтрой»

Шпунтовое ограждение в г. Москва, выполненное специалистами «АрктикГидроСтрой»

Шпунтовое ограждение котлована из шпунта Ларсена с распорами, выполненное специалистами «АрктикГидроСтрой»

Вдавливание шпунта, выполненное специалистами «АрктикГидроСтрой»

Вибропогружение трубы и шпунтовых свай при строительстве временнного моста, выполненное специалистами «АрктикГидроСтрой»

Достоинства метода статического вдавливания

Основные плюсы использования при погружении шпунтовых свай метода вдавливания являются:

• Подходит для работы рядом с жилыми домами и объектами культуры;
• Возможность проводить работы рядом с крупными трубопроводами и линиями метро из-за полного отсутствия вибрации и ударных нагрузок на грунт;
• Высокая скорость возведения заграждения и экономия бюджета строительства;
• Осадка всего заграждения проходит равномерно, как и процесс погружения в грунт;
• Использование современной спецтехники позволяет вести контроль погружения в режиме онлайн и вносить необходимые коррективы;
• Данная технология является дружелюбной по отношению к окружающей среде;
• Итоговая несущая способность всех свай, которые были установлены методом статического вдавливания выше в среднем на 10%, чем у свай установленных классическим ударным способом.

Технология установки шпунта методом вдавливания

При статическом методе вдавливания шпунтовой сваи, её устанавливают на планируемое место погружения, после чего гидравлическим приводом вдавливают в землю. Современная техника позволяет оказывать давление от тонны до нескольких десятков тонн.

За счет малой площади в сечении шпунтовая свая гораздо легче врезается в грунт, чем классическая железобетонная.

Полезный совет

Погружение шпунта методом вдавливания позволяет избежать ограничений при работе около жилых построек из-за полного отсутствия вибрации и шума. Что особенно актуально при проведении работ в черте крупных городов.

Смотрите на видео, как устанавливается шпунт в нашей компании:

Используемая техника и оборудование

Основной силой, которая используется во время процедуры погружения свай вдавливанием, является постоянная статическая нагрузка. Для таких целей используют сверх мощное строительное оборудование.

Все сваевдавливающие машины сконструированы по принципу бокового клинового захвата шпунта и погружения его в скважину, которая подготавливается заранее.

Современная электроника помогает вовремя скорректировать угол погружения шпунта и получить в итоге идеально ровный ряд свай. Также существует возможность создания шпунтовых заграждений круглой и угловой конфигурации.

Наибольшее распространение на рынке услуг по вдавливанию шпунтов получили несколько видов техники:

• Гидравлическая сваевдавливающая установка (СВУ) TITAN DTZ В основном используется для создания свайного фундамента под здание. Максимальное усилие составляет 320 тс;

• При работе в плотной городской застройке или необходимости организации большой свайной площади используют установку SUNWARD ZY J120, которая полностью бесшумная, экологически чистая и подходит для всех видов свай;

• СВУ-В-6 это полностью самостоятельная и автономная установка, способная выполнить весь перечень работ со шпунтами и передвигаться к нужному месту установки.

Типы шпунтовых ограждений

На данный момент на рынке представлены следующие типы шпунтовых ограждений:

• Шпунт Ларсена - это самый популярный на данный момент вид шпунтов. Технологически он представляет из себя металлический профиль различных форм, выполненный из высококачественного металла. Шпунты Ларсена бывают в форме желоба или имеют Z-образную форму. Боковые стенки имеют специальные закругления, которые выполняют роль замков для соединения отдельных шпунтов в цельную конструкцию. В итоге такие шпунты образуют прочную и монолитную стену, которая надежно защищает от обвалов и прочих происшествий;

• Стандартный металлический шпунт- используется в случаях, если статическое вдавливание шпунта Ларсена выходит слишком затратным. После монтажа железные шпунты извлекаются из земли и могут быть повторно использованы, если не были повреждены при установке.

• Бетонные шпунты - дороже железных, но после строительства они продолжают выполнять опорную функцию. Наиболее часто их используют при строительстве многоэтажных объектов.
• Деревянные - уже практически не используются, так как не способны выдерживать высокие нагрузки и не могут быть использованы повторно.

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.

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:

• полезная ширина изделия по центру замка - 405 мм,
• прочность стенки составляет 517-518 кН/м;
• толщина наклонных граней - 9,5 мм;
• допустимое сопротивление 1 п.м. опорной стенки - 2200 см³/м;
• вес шпунта Ларсена Л4 - 74 кг/м;
• масса 1 м² конструкции - 182,7 кг.

Шпунт Ларсена л4 производят на 2 заводах:

1. Российская горно-металлургическая компания;
2. «ДМК» (Украина).

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:

• полезная ширина профиля между замками - 420 мм;
• прочность стенки - 696…800 кН/м;
• допустимое сопротивление 1 п.м. опорной стенки - 2962 см³/м;
• вес шпунта Ларсена Л5 - 100 кг/м;
• масса 1 м² конструкции - 238 кг.

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.

• Полезная ширина профиля между замками - 543 мм;
• прочность стенки - 906 кН/м;
• толщина наклонной грани - 11 мм;
• допустимое сопротивление 1 п.м. опорной стенки - 3555 см³/м;
• вес шпунта Ларсена Л5-УМ - 114 кг/м.

Другие виды

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

• S-профиль;
• L-профиль;
• Z-профиль.

Во всех случаях замок образует плотное соединение соседних профилей.

Для разных целей используют балки из неметаллических материалов:

• пластик;
• железобетон;
• дерево.

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:

• укрепление котлованов фундаментов на время монтажных работ;
• защита котлованов от наполнения грунтовыми водами - соединение шпунта полностью герметично и сохраняет свои свойства несколько десятков лет;
• укрепление стен тоннелей, дорожных автострад и дорог местного значения;
• фиксация береговых линий и защита их от размывания;
• обустройство дамб, плотин, шлюзов, причалов и т.д. и их ремонт;
• строительство очистных сооружений;
• укрепление грунтов, склонных к сползанию.

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:

• забивание;
• вибропогружение;
• вдавливание.

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:

• шпунт крепят в вибрационному механизму посредством строп;
• наводят стойку к проектному положению;
• установка давит на сваю, издавая вибрацию, которая помогает стальному изделию погружаться в грунт.

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.