Что такое шпунтовые сваи. Что такое шпунтовый ряд.

Построить пикетный забор в одиночку достаточно сложно, так как это требует помощи квалифицированных специалистов, которые располагают нужными инструментами и оборудованием. Процесс установки обычно происходит методом проб и ошибок, что подтверждает необходимость в опыте.

Что такое шпунтовые сваи

В строительстве существуют различные типы свай, которые применяются в качестве основ для зданий, особенно на слабонесущих грунтах. Однако шпунтовые сваи обладают несколько иной функциональностью — они служат в качестве барьеров, предотвращающих перемещение почвы. Такие сваи активно используют для защиты котлованов и траншей от затопления, особенно в регионах с высоким уровнем грунтовых вод. Эти элементы, изготовленные из различных материалов, способны выдерживать значительные нагрузки без повреждений.

Назначение шпунтовых свай

Строительные площадки часто сталкиваются с трудными условиями, которые могут включать в себя разнообразные препятствия, в том числе связанные с гидрогеологическими характеристиками грунта. Для преодоления таких трудностей иногда используются плиты перекрытия, но шпунтовые сваи порой оказываются более эффективным решением.

Применение шпунтовых свай может быть уместным в следующих ситуациях:

• для добычи полезных ископаемых;
• при необходимости защитить котлованы или траншеи от затопления грунтовыми водами;
• с целью предотвращения оползней во время земляных работ или эксплуатации различных сооружений;
• для защиты насыпей автомобильных и железнодорожных путей от разрушения;
• при обустройстве причалов и пристаней в портах;
• для укрепления берегов;
• в процессе строительства мостов и прокладки каналов.

Шпунтовые сваи классифицируются на три основных типа:

• подкосные, которые имеют дополнительные опоры для обеспечения стабильности, но требуют больше пространства для установки;
• свободностоящие, фиксируемые за счет глубокого вбивания в грунт;
• анкерные, которые укреплены сверху крепежами и занимают меньше места.

Перечень использования данной продукции можно дополнить, учитывая, что существует множество вариантов шпунтовых свай, каждая из которых обладает своими техническими характеристиками и функциональными возможностями.

Эксплуатационные характеристики изделий

На строительном рынке можно найти шпунтовые сваи, выполненные из различных материалов и имеющие уникальные конструкции. Эти два аспекта напрямую влияют на эксплуатационные характеристики продукта.

Шпунтовые стены устанавливаются как непрерывные конструкции, элементы которых соединяются друг с другом при помощи специальных креплений или крюков. Такие сборки также часто называют непроницаемыми завесами, что подчеркивает их защитные функции.

При выборе шпунтовых стен важно учитывать их ключевые характеристики:

• срок службы, который у металлических изделий может превышать сто лет;
• механическую прочность;
• устойчивость к коррозии;
• возможность декоративной отделки;
• вес, который критически важен для транспортировки и установки;
• простоту установки и демонтажа.

Декоративная функция этого материала обеспечивается разнообразием его цветовых решений.

Легкие шпунтовые сваи проще транспортировать и монтировать, но особое внимание следует уделить их несущей способности, которая должна соответствовать заявленным требованиям проекта.

Преимущества, которые предоставляет применяемая на практике технология использования шпунтовых свай, включают в себя:

• значительное повышение уровня безопасности при проведении работ;
• возможность многократного использования;
• отсутствие необходимости в дополнительных земляных работах;
• сокращение общего времени строительства;
• минимальные требования к площади для монтажа;
• высокие нагрузки, которые могут выдерживать установленные ограждения.

В таблице ниже представлен сравнительный анализ свойств различных типов шпунтовых свай, изготовленных из разнообразных марок стали.

Практическое использование шпунтовых свай предоставляет множество преимуществ. Выбор материалов и конструкций должен основываться на заранее определенных эксплуатационных характеристиках и проектных требованиях.

Определение шпунтовых свай

Шпунтовые сваи — это конструктивные элементы, которые могут быть частью временных либо постоянных ограждений для котлованов, нестабильных склонов, насыпей и других аналогичных сооружений.

Шпунты, обрамляющие сваи, позволяют соединить эти элементы в единую и плотную конструкцию, что и образует ограждение.

Обычно сваи располагают в непрерывный ряд. Исключение составляет случай, когда условия на месте установки позволяют оставлять расстояния между элементами, что в свою очередь экономит материалы: в этом варианте шпунтовые сваи функционируют как основные несущие конструкции.

Выбор метода установки второго типа ограждения зависит от двух факторов:

• необходимой прочности, соответствующей проектируемым нагрузкам и давлению поверхности грунта;
• обводненности участка и уровня залегания грунтовых вод. Следует учесть, что такая конструкция считается негерметичной и требует применения дополнительных мер по водопонижению. Поскольку это, как правило, экономически невыгодно, чаще выбирают сплошные стенки.

Применение шпунтовых свай

Основные функции, которые выполняют шпунтовые стены, сводятся к двум основным задачам. Первая из них — предотвращение движения грунта между огражденной территорией и соседними участками:

• при выемке грунта из котлована или траншеи откос может становиться нестабильным. Под давлением извне соседние слои могут обрушиваться, что делает невозможным продолжение работ на строительном участке и может повредить соседние здания путем деструктивных динамических нагрузок;
• нестабильные откосы, склоны и насыпи могут обрушиваться из-за воздействия природных или техногенных факторов, рискуя повредить построенные сооружения как на возвышенности, так и в низине, а также негативно влияя на общий ландшафт;
• береговые линии и их конструкции также подвергаются влиянию тех же факторов и могут быть подвержены размыву водоемами.

Вторая задача, которую выполняет стена — гидроизоляция:

• обеспечить защиту строительного участка от затопления грунтовыми водами;
• остановить размыв берегов;
• вытеснить сточные воды из производств, таких как химические, ядерные и другие предприятия, что очень важно для охраны окружающей среды.

Основные области применения шпунтовых стен включают в себя:

• ограждения для строительных траншей и котлованов;
• укрепление берегов (в определенных случаях проектом может быть предусмотрена коррекция русла);
• установка гидротехнических сооружений — мостов, плотин, причалов и прочего;
• укрепление железнодорожных насыпей и других нестабильных склонов;
• строительство подземных объектов, таких как гаражи, подземные этажи торговых центров, переходы, склады и другие;
• защита подземных и наземных коммуникаций;
• организация коллекторов для вредных производств.

Если вам необходимы качественные ограждения, вы можете обратиться в нашу компанию.

Следите за нашими новостями.

Цена на шпунтовые сваи, сваебойные установки и буровые машины в нашем регионе самая конкурентоспособная.

По всем интересующим вопросам вы можете звонить по номеру: 8 800 707-72-09.

Виды шпунтованных свай, плюсы и минусы

Существуют различные категории шпунтовых свай, которые классифицируются по материалу, используемому при их изготовлении. Они могут быть:

• железобетонные;
• металлические;
• деревянные;
• из поливинилхлорида (ПВХ) и композитных материалов.

Железобетонные сваи применяются исключительно для постоянных ограждений, так как их забивка или бурение требуют значительных затрат времени и средств, что делает их использование невыгодным в краткосрочной перспективе. Однако такие сваи впоследствии могут быть использованы в качестве фундамента.

Деревянные сваи, напротив, подвержены гниению в земле, что ухудшает их эксплуатационные качества по завершении срока службы. Несмотря на то что цена на такие сваи является одной из самых низких, их отсутствие возможности повторного использования делает их экономически невыгодными. В редких случаях сосновые сваи используются для строительства на побережье, так как их древесина обладает высокой стойкостью к воздействию воды и со временем только усиливает свои прочностные характеристики. Тем не менее, стоимость работ с такими материалами может быть высокой, поэтому они редко применяются.

Пластиковые сваи, напротив, обеспечивают устойчивость, долговечность, тщательность использования и простоту установки, однако из-за своих более низких прочностных характеристик их реже выбирают по сравнению с металлическими сваями.

Наиболее распространенными являются именно металлические шпунтовые сваи, которые бывают как трубными, так и листовыми (в частности, шпунты Ларсена). Они сочетают в себе высокую прочность при сравнительно небольшом весе и предлагают широкий выбор моделей и размеров. Их установка может достигать двадцати циклов, что показывает их многоразовость в эксплуатации.

Если вы хотите, мы можем выкупить у вас переработанные шпунтовые сваи по высокой цене, которая может достигать 80% от исходной стоимости.

Трубчатые сваи характеризуются наибольшей прочностью и стойкостью к кручению, благодаря своему большому диаметру и высокой толщине стенки. Они идеально подходят для установки в условиях плохих грунтов, но имеют некоторые недостатки: больший вес и сложности с установкой, в то время как не всегда требуется повышенная прочность.

Обратите внимание: также вы можете ознакомиться с характеристиками и преимуществами использования шпунтовых свай.

Виды шпунтов и их назначение

Разделение шпунтов на различные типы также происходит в зависимости от используемого сырья, а также их технических характеристик.

Шпунты Ларсена

Эти изделия названы в честь разработчика данной технологии и считаются одним из самых известных типов шпунтов. Они имеют профиль, напоминающий трубу, с длиной до 35 м, шириной до 80 см и толщиной от 15 до 23 мм. Края таких листов заполняются закрывающими элементами.

Различные модели шпунтов Ларсена представлены в зависимости от их размеров:

Листы, производимые под маркой Larsen, изготавливаются из высококачественной стали с добавлением углерода. В качестве антикоррозийного средства они покрываются медью.

Наиболее широко используется модель L5, которая обладает следующими характеристиками:

• материал — сталь марки СТЗКП или 16 ХГ;
• ширина профиля — 42 см;
• вес одного погонного метра — 100 кг, а одного квадратного метра — 217 кг;
• нормативная прочность — 800 кНм/м.

Возможности применения шпунтов Ларсена включают:

• возведение гидротехнических сооружений;
• фиксация береговой линии водоемов для предотвращения смещения;
• установка защитных стенок на свалках;
• строительство мостов и причалов;
• предотвращение оползней;
• защита строительных участков от грунтовых вод.

Примечательным является то, что шпунты Ларсена могут быть использованы на строительных объектах с усложненной архитектурой. Высокая прочность и надежность их конструкции, а также простота установки делают их весьма привлекательными для строителей.

Установка элементов Ларсена должна производиться с использованием специализированного оборудования, которое может включать в себя вибраторы или ударные машины.

Процесс установки сходен с методом монолитного фундаментов, используемым для установки забора.

Для установки вибратора применяется модульный блок, который обеспечивает передачу нагрузки на головку машины.

Также используется осевая технология, благодаря чему свая может быть надежно закреплена в грунте, увлажненном вибрацией.

Все работы проводятся в соответствии с заранее установленной глубиной в соответствие с проектом.

Если в процессе установки возникают сложности, или же невозможно точно придерживаться предварительных значений, необходимо обязательно согласовать эти моменты с руководством проекта.

После установки первой сваи остальные сваи устанавливаются последовательно. Фиксатор каждого последующего элемента вставляется в пазы предыдущего элемента. Для уменьшения трения и облегчения установки их обрабатывают густым маслом.

В условиях, когда уровень грунтовых вод высок, необходимо внимательно следить за герметичностью стыков и соединений.

Частое повторное использование (более 20 раз) может повредить верхний край профиля, поэтому важно аккуратно проводить резку и удаление лишних частей.

Когда сваи подвергаются изгибу во время установки, более рационально отрезать часть изделия и продолжить процесс установки остальных выполняемых элементов.

Из ПВХ

Шпунтовые сваи из поливинилхлорида (ПВХ) представляют собой отличную альтернативу металлическим аналогам. Пластиковые и композитные изделия не нуждаются в периодической смазке и меньше подвержены износу.

Способы погружения и необходимое оборудование

Существует несколько методов установки шпунтов, выбор которых зависит от типа грунта и целей строительства.

Забивание (ударный метод)

Наиболее быстрым и экономически эффективным методом установки шпунтов является использование листа Ларсена. Этот процесс выполняется с помощью копровой установки, оснащенной дизельным или гидравлическим молотом.

Молот представляет собой самоходное устройство на колесах или гусеничном ходу, состоящее из следующих компонентов:

1. Копровая мачта. Это направляющая балка, изготовленная из стали, на которую крепится шпунт, а также оборудование для погружения.
2. Лебедочные блоки. Используются для поднятия и установки шпунта.
3. Погружающий механизм. Это может быть как молот, так и вибропогружатель.

Структура молота включает в себя штангу или трубу с головкой, которая перемещается по направляющим. Механизм создает удары по стенке сваи.

В устройствах с дизельным двигателем механизм активируется сжатием топлива.

Перед началом установки молота важно выполнить замер грунта. На тяжелых, каменистых или скалистых участках перед применением молотка целесообразно бурить пилотное отверстие, чтобы снизить уровень шума.

Затем в металлической свае сверлится отверстие для захвата и закрепления ее на головке, установленной на молоте.

Важно точно позиционировать, чтобы избежать повреждения замкнутой конструкции — в противном случае исправить ошибку будет невозможно.

Не рекомендуется использовать ударное действие в густонаселенных зонах или вблизи производств, так как это может повлечь негативные последствия для систем зданий.

Вибрационный метод

Одним из эффективных методов укладки шпунтов является использование вибропогружателей — машины, которая применяет насадки для операции. Он во многом схож с ударным методом, однако возникает разница в способе крепления.

При использовании вибротрамбовки сваи устанавливаются в грунт благодаря вибрациям, которые уменьшают плотность грунта. В результате это позволяет свая постепенно опускаться на указанную глубину.

Данный метод оказывается наиболее подходящим для работ с сухими и песчаными грунтами.

В зависимости от уровня частоты вибраций выделяют три типа вибропогружателей:

Низкочастотные

Эти машины разработаны для укладки шпунтов Ларсена в грунтах с низкой плотностью. Они имеют большие размеры и вес и работают с частотой не более 9,17 Гц, достигая динамического усилия до 1700 кН.

Среднечастотные

Эти устройства универсальны и могут применяться как для шпунтов, так и для труб. Рабочая частота колебаний составляет от 10 до 30 Гц, достигать динамического конечного усилия может до 270 кН.

Высокочастотные

Виброплита представляет собой усовершенствованную технологию, позволяющую вести строительство даже в черте города и вблизи жилых районов.

Данная техника включает в себя:

• двух- или четырехвальную виброплиту (в зависимости от количества электродвигателей);
• гасители динамических нагрузок;
• гидравлический наголовник.

Как проходит установка шпунта для котлована

Строительство шпунтовой стены выполняется строго по проектным чертежам и в соответствии с подготовленной документацией. В ходе предварительных исследований определяется глубина закладки ограждения, его высота, тип, диаметр и крепления листов.

Перед тем как начать монтажные работы, проводят гидравлический анализ почвы и составляют график строительства.

Процесс установки обычно выглядит следующим образом:

1. Доставка материалов и инструментов к объекту строительства;
2. Распределение шпунтов по периметру участка с помощью крана;
3. Разметка мест установки каждой сваи;
4. Стропировка; элементы доставляются к отмеченному местоположению;
5. К сборке шпунта присоединяется наголовник погружателя;
6. Свая выравнивается по вертикали и медленно погружается в грунт;
7. Убираются распорки, когда свая достигла нужной глубины;

Установку продолжают, пока не будет сформировано плотное ограждение вокруг котлована.

СНиП 3.02.01-87

1. Требования к соблюдению пожарной и экологической безопасности;
2. Показатели качества выполнения строительных работ;
3. Требования к размерам и типам используемого сырья.

Это лишь некоторые аспекты. Правила строго соблюдаются инженерами и прорабами, которые отвечают за качество выполнения работ.

Оценка качества строительства осуществляется в соответствии с СНиП. Полный перечень требований можно найти в специальных документах.

Для чего используется ограждение

Проведение строительных работ на неровных или нестабильных грунтах может привести к обрушению откосов или стен котлована, смещению грунта и затоплению участка, нанося ущерб соседним зданиям. Шпунтовые конструкции, изготовленные из листового металла, обеспечивают защиту рабочих, оборудования и строительной площадки. Они необходимы при необходимости стабилизации грунта, особенно в районе водоемов, для защиты от:

• размыва берегов;
• смывов и обвалов;
• заиливания и обмеления;
• обрушения береговых откосов;
• передвижений грунта.

Использование шпунтовых свай позволяет предотвратить все эти негативные явления и обеспечить защиту различных конструкций. Эта технология признана одной из лучших благодаря своей простоте и эффективности. Установка шпунтовых свай требует минимальных временных затрат, а само ограждение демонстрирует высокую эффективность, стабильность и способность противостоять всем видам нагрузок (включая расширение, изгиб, статическое давление). Стоимость возведения такого ограждения ниже, чем, например, при использовании перфорированных свай. Кроме того, шпунтовые сваи являются многоразовыми, их можно демонтировать и применять в других местах, что делает их экономически обоснованными.

Шпунтовые сваи изготавливаются из высокопрочного металла, что позволяет использовать их многократно и делает их относительно выгодными в долгосрочной перспективе. Источник: pinterest.ru

Преимущества полимерных изделий

В последние годы все большей популярностью пользуются композитные шпунтовые сваи. Их применение позволяет значительно сократить затраты на строительство, сохраняя при этом высокие эксплуатационные характеристики. По некоторым показателям такие конструкции могут превзойти другие варианты. Они не подвержены гниению и коррозии, не требуют дополнительных эксплуатационных расходов и обслуживания, что делает их более выгодными по сравнению с металлическими аналогами.

Что касается прочности, то композитные сваи могут уступать металлическим, если к конструкции предъявляются особые требования в этой области. На практике чаще всего используют модели, внешне схожие с металлическими сваями-корытами. Запирающие протекторы могут выпускаться в различных вариантах. Установка осуществляется методом вибрирования с предварительным бурением при незменном грунте; в сложных условиях может использоваться техника забивки.

Технология монтажа

Установка стальных сваев осуществляется по установленной процедуре. Первым этапом, как правило, проходят проектные расчеты, которые базируются на результатах гидрогеологического анализа грунта. Затем определяется расположение и опора свай. В этом процессе важно учитывать максимально допустимые перемещения и движения элементов конструкции. Составление расчетов лучше всего доверить квалифицированным специалистам.

На следующем этапе проводятся подготовительные работы. Это может включать выравнивание осей стен. На строительный участок доставляются машины и необходимое оборудование, создаются рабочие площадки и котлованы. Если на этом этапе не удается точно определить тип проходки, необходимо провести испытания. На основании качества проходки и возможностей по установке нескольких шпунтовых свай определяется метод работы. После этого можно осуществлять установку металлических свай.

Особенности возведения шпунтового ограждения

Шпунтовые сваи могут быть установлены различными методами:

• Вибрационным. В этом случае специальное оборудование, которое оснащено виброголовкой, соединяется с шпунтом и включается. Оборудование создает вибрации, уменьшающие плотность грунта, что позволяет сваям погружаться в землю на нужную глубину.
• Ударным. В данном методе, с использованием спецтехники, сваи вбиваются в грунт на требуемую глубину.
• Вдавливающим. Если есть риски негативного воздействия на окружающий участок, то применяется вдавливающий метод установки шпунтов.

Методы установки могут комбинироваться. Работы могут производиться с применением одного из следующих подходов.

Оборудование для установки шпунта

Самым распространенным оборудованием для установки шпунтовых свай является вибропогружатель, который может быть смонтирован на экскаваторе или кране. Данная техника используется для погружения различных элементов, включая сваи, шпунты Ларсена и трубы с разнообразным сечением. Применение мобильных вибропогружателей стало стандартом в строительной отрасли.

Технология проста: высокочастотный вибропогружатель захватывает груз и вызывает его вибрацию через вертикальную или боковую рукоятку. Уровень сопротивления грунта снижается, и груз погружается в землю под воздействием своего собственного веса и веса устройства. На рынке представлено два варианта вибропогружателей: электрические (в кузове манипулятора) и гидравлические (в поворотном экскаваторе). Материал, использованный для создания устройства, и сам вибропогружатель должны быть подобраны так, чтобы обеспечить достаточную мощность для выполнения установленной задачи.

Этапы проведения работ

Независимо от типа применяемого крепления общая последовательность выполнения работ остается схожей и включает в себя следующие этапы:

1. Подготовка котлована;
2. Очистка территории;
3. Установка и расположение специальной техники;
4. Доставка необходимых материалов;
5. Размещение материалов внутри котлована;
6. Нанесение разметки;
7. Определение мест монтажа каждого элемента;
8. Выравнивание шпунта;
9. Установка свай.

В процессе строительства может возникнуть риск повреждения или обрушения установленных ограждений. Поэтому в некоторых случаях целесообразно дополнительно укреплять конструкции с помощью анкеров или распорок.