Шпунтовые ограждения

Шпунтовые ограждения

Основной сферой применения шпунтовых ограждений является обустройство строительных площадок для обеспечения необходимого уровня безопасности гидротехнических сооружений. Актуальность применения таких конструкций исходит из необходимости сохранить здания от всевозможных природных проявлений, к примеру, предохранение определенного района, где выполняются работы от поступления грунтовых вод. Зависимо от существующих условий и предназначения работ шпунтовые ограждения могут изготавливаться из различных материалов: дерево, железобетон, металл.

Основные виды шпунтовых ограждений

Водонепроницаемые шпунтовые ограждения используют для защиты строительных котлованов, где существует высокий уровень грунтовых вод. При этом водопонижение является не приемлемым вследствие своей дороговизны, либо неэффективности. Зависимо от габаритов имеющегося котлована, свойств грунтов и подбираются разнообразные конструкции и материалы для шпунтовых ограждений.

Первоначально использовалось только дерево, однако с активным развитием технологий такой материал постепенно вытеснили железобетонные и металлические ограждения. Все из-за экономической целесообразности, технологических свойств и трудоемкости изготовления. Деревянные шпунтины производятся на основании брусков, подбирая гребень и паз. Возможен также составной вариант, сбиваемый гвоздями из досок определенной толщины. Загнанные в землю шпунтовые ограждения из дерева практически невозможно извлечь без значительных разрушений и поломок, что не позволяет использовать такие конструкции вторично. Следовательно, такое ограждение является значительным расходным пунктом для любого строительства.

Железобетонные шпунтины также не используют в качестве вторичного расходного материала. Их оставляют в земле для дальнейшего обустройства фундамента в качестве внешней оболочки. Конструкция железобетонных шпунтовых ограждений является также недостаточно совершенной. Основной сферой их применения – это укрепительные сооружения берегов, строительство различных мостов. В разрезе железобетонные шпунтовые сваи представляют собой прямоугольник с трапециевидными гребнем и пазами. Их максимальная длина составляет не более 15 м. Все из-за невозможности транспортировки, ведь при больших габаритах возможно образования трещин.

На сегодняшний день наиболее практичными и эффективными являются металлические шпунтины, которые изготавливаются в основном из стали. Основное преимущество таких конструкций – возможность многократного использования (установка и извлечение из грунта) без заметных потерь прочностных и эксплуатационных характеристик. Кроме того, в отличие от своих аналогов из железобетона и дерева, они практичны для перевозки и рентабельные для строительства. Металлический шпунт производится в трех основных исполнениях: плоский, корытообразный и шпунт Ларсена. Профиль подбирается зависимо от глубины котлована по принципу: чем больше глубина, тем выше обязан быть момент инерции в сечении выбранного шпунтового профиля.

Конструкция шпунтовых ограждений

По конструкции шпунтовые ограждения являются подпорными стенками определенной толщины, высокая устойчивость и прочность которых достигается благодаря глубокой заделке их в грунт. Практически полная водонепроницаемость достигается благодаря постепенному заиливанию имеющихся зазоров в замках. По принципу работы все шпунтовые ограждения подразделяются на:

1. Заанкерованные (анкерная фиксация).
2. Незаанкерованные (фиксация происходит за счет свободного защемления в грунте).
3. С распорками (применяются исключительно в узких котлованах).

Для незначительных по глубине котлованов (2-3м) с прочным грунтом высокий уровень устойчивости шпунтового ряда достигается самопроизвольным грунтовым защемлением свай. Для более глубоких котлованов шпунтовую стенку укрепляют посредством тяг с анкерами, которыми в основном служат уложенные заранее в горизонтальном положении плиты и сваи. Общее число тяг по всей высоте стенки определяется расчетом зависимо от условий возможной статистической работы. Анкерные тяги располагают таким образом, что максимальный положительный момент шпунтовой стенки примерно ровнялся отрицательному моменту, который возникает вследствие грунтового давления.

Установка шпунтовых ограждений

Для корректной установки шпунтовых ограждений изначально необходимо погрузить в землю выбранный тип свай. Для деревянного шпунта используются дизельные и вибромолоты, которые имеют массу ударной части от 200 до 600 кг. Для погружения железобетонных шпунтовых свай применяются молоты с огромной энергией удара. Сваи располагаются вплотную одна ко второй, что достаточно затруднительно и потребует значительных затрат. Именно поэтому железобетонные конструкции используются крайне редко и только при отсутствии других вариантов. Стальные шпунтовые сваи забивают посредством самых разнообразных наголовников, конструкция которых подбирается, зависимо вида сваепогружающих механизмов. При этом для снижения расходов на металлопрокат активно используются анкеровка шпунтового ограждения.