Погружение стальных свай шпунтового ряда

Обновлено: 01.05.2024

Toggle navigation

Ремонт в регионах

Деревянные шпунтовые ряды обычно имеют небольшую высоту, и тогда обнаруженные неполадки исправляют путем удаления дефектной шпунтины и замены ее новой. Если деревянные шпунтины, несмотря на мероприятия по сплачиванию ряда при его забивке, отходят «веером» от своего вертикального положения в плоскости стенки, выровнять ряд можно забивкой одной или нескольких клиновых шпунтин.

При признаках ухода шпунта из проектной плоскости стенки вместе со схватками и маячными сваями вся система должна быть возвращена с помощью оттяжек или подкосов в вертикальное положение; если это не удается, то наклонившаяся часть стенки удаляется и заменяется новой.

По сравнению с деревянными шпунтовыми стенками высота металлических свай значительно больше, капитальные затраты в десятки раз выше, срок службы продолжительнее, в связи с чем технические требования к качеству стенок повышенные и исправление неполадок играет весьма существенную роль.
К. основным дефектам погружения стальных шпунтов относятся:

отклонение шпунта от вертикали в плоскости стенки (веерность);
отклонение шпунта в направлении, перпендикулярном плоскости стенки;
погружение шпунтин ниже проектной отметки (увод);
недоход шпунтины до проектной отметки (свеча).

Веерность шпунтовой стенки образуется за счет зазоров в замковых соединениях и вызывается тем, что трение в замке больше, чем со стороны грунта. Благодаря этому зазоры достигают наибольших размеров в верхней и наименьших — в нижней части и шпунтина отклоняется вперед. По мере удлинения стенки отклонения шпунтин от вертикали накапливаются и стенка приобретает веерность.

Отклонению сваи могут способствовать удары молота, нанесенные неточно по оси забиваемой шпунтины. Но и при центральных ударах молота, как это показывает практика, угон шпунта при погружении вибраторами значительно меньше, чем при погружении ударами.

Исправление веерности достигается: оттяжкой верха шпунтины при их погружении; применением специальных клиновидных шпунтин; приданием острию сваи обратного косого среза, который вызывает силу, оттягивающую низ сваи вперед. Последнее мероприятие весьма эффективно, если его проводить систематически в течение всей работы по забивке шпунтового ряда исключается возникновение веерности. Уход шпунтовой стенки из створа вызывается в основном недостаточным соблюдением строгой вертикальности направляющих, их малой жесткостью, а иногда неправильной оттяжкой шпунтины во время ее погружения при значительной свободной длине.

Данный дефект при глубине забивки — не более 3—4 м — устраняется оттяжкой шпунтины в направлении, противоположном ее уходу при погружении. Если же при этом желаемый результат не достигается, уклонившуюся шпунтину или ряд шпунтин извлекают из грунта и вновь погружают с соблюдением строгой вертикальности, предварительно исправив направляющие, если они явились причиной неполадок.

Увод забитой сваи может иметь место, если вновь погружаемая заклинивается в замке погруженной из-за узости или повреждения замкового соединения. В таком случае забиваемая шпунтина может потянуть за собой уже установленную по проекту и завести ее ниже проектной отметки. Вероятность такого заклинивания весьма невелика, если замковые части погружаемых элементов тщательно проверены и смазываются как перед установкой очередной шпунтины, так и во время погружения. Дефект исправляется путем наращивания уведенной сваи на соответствующую длину.

Недоход одной или ряда шпунтин (свеча) весьма нежелателен, особенно при вибропогружении без последующей добивки молотом: такая свеча не дает возможности погружать следующую шпунтину на требуемую глубину, так как размеры в плане не позволяют вибропогружателю опуститься ниже верха забитой шпунтины (свечи).

В этом случае приходится решить вопрос, останется ли свеча непогруженной до проектной отметки или же она должна обязательно дойти до этой отметки. В первом случае свеча просто срезается; во втором — приходится очередную за свечой шпунтину наращивать на величину необходимой части свечи, потом срезать ее на проектной отметке верха стенки, и только после этого возможно нормальное погружение последующих шпунтин нормальной длины.

Что такое шпунтовые сваи: виды и способы установки

Для строительства придуманы множество видов свай. Чаще всего их можно встретить при работах на слабых почвах, движение которых может разрушить классический ленточный фундамент. Тогда используется свайное основание. Но есть и такие сваи, которые призваны не удерживать вес каких-либо конструкций на себе, а укреплять собой стены котлованов, чтобы грунт не заполнял собой вырытые пространства. Они называются шпунтовыми. В этом материале подробно рассказывается о том, что такое шпунтовые сваи, для чего они нужны, как выбираются и устанавливаются.

Назначение и область применения

Шпунтовые сваи представляют собой особые столбы, из которых собираются шпунтовые ограждения. Элементы погружаются глубоко в землю, вплотную друг к другу, а потом крепко скрепляются, и нужны в таком виде, прежде всего для укрепления стен крупных котлованов. Особенно это важно, когда почвы имеют очень высокий уровень грунтовых вод или по большей части состоят из песка.

Подобные ограждения встречаются при:

Добыче полезных ископаемых.
Строительстве автодорог, железнодорожных путей.
Создании причалов, пристаней, набережных.
Строительстве мостов.
Рытье каналов.

Такие укрепления могут быть как постоянным, так и временным сооружением.

Разновидности шпунтовых свай

Здесь сваи делятся на виды по разным признакам. Например, по принципу установки есть:

Свободностоящие, которые держатся только благодаря глубокому погружению в землю.
Подкосные, имеющие дополнительные опоры.
Анкерные, которые крепятся друг к другу по верху за специальные крепежи.

Но также существует несколько видов шпунтовых свай, разделенных по материалам, и материалы гораздо больше влияют на выбор подходящих свайных элементов и особенности монтажа, поэтому их стоит рассмотреть подробнее.

Металлические

Чаще встречаются шпунтовые сваи из металла, они называются трубчатыми сварными. Делаются они из стали и имеют особую, отличную от других форму, из-за чего качество монтажа, а также долговечность конструкции, увеличивается.

Можно сказать, что они представляют собой усиленную копию шпунтов Ларсена. Они выглядят как металлические профили с корытообразной формой, то есть это угловатые желоба с крепежами по бокам. Крепежи называются замками, так как за них шпунты Ларсена цепляются друг за друга.

Монтируются такие детали вибрационными устройствами, а используются на объектах с особенно сложными грунтами, например, на болотистой местности.

Современные шпунтовые сваи из стали — это аналоги шпунтов Ларсена, которые используются в идентичных ситуациях, но могут иметь другую конструкцию замков, форму и т. д.

В числе преимуществ шпунтовых стержней из стали:

Конструкция получается очень прочной, прочнее, чем из шпунтов Ларсена.
Можно собирать целые секции не прямо на месте установки, а еще раньше, что увеличит скорость сборки всей конструкции ограждения.
Допускается многократное использование. Но в этом случае придется постоянно обрезать верхнюю часть шпунтового стержня, так как она будет деформироваться при забивном методе установки.
Подойдут любые грунты.

Среди недостатков:

Низкая пластичность.
Малая устойчивость к агрессивной среде, что требует регулярной обработки антикоррозийными составами.
Большой вес, из-за чего расходы на складирование и транспортировку увеличиваются.

Дополнительно нужно отметить, что для установки таких шпунтовых элементов потребуется не только оборудование, но и специалист с большим опытом.

Металлические шпунтовые сваи самые распространенные, так как являются самыми надежными и долговечными

Композитные

Шпунтовые сваи композитного вида делаются на основе полимерных смол, например, часто встречается армированная полиуретановая смола. Благодаря составу, преимуществ у таких шпунтовых элементов много:

Легкость, но при этом высокая прочность.
Низкая цена (по сравнению с металлическими).
Устойчивость к коррозии, механическим повреждениям.
Внешний вид, сохраняющийся даже без защитного окрашивания.
Простота монтажа, обработки.
Неуязвимость к резким перепадам температур.
Полная экологическая безопасность.

ПВХ и композитные сваи нельзя устанавливать ударным методом, здесь подойдет только вибропогружение.

Деревянные

Самыми первыми появились шпунты из дерева, поэтому этот вид можно считать классическим и в некотором смысле устаревшим.

Дерево — материал доступный, недорогой и не требует особого оборудования для своего использования. Однако, монтировать шпунтовые стержни из дерева лишь немного проще, чем другие, поэтому простоту установки трудно назвать заметным преимуществом. Но большим недостатком будет невысокая прочность и устойчивость к окружающей среде по сравнению со шпунтами из пластика и металла.

Деревянные шпунтовые элементы погружаются в почву на глубину не более 5–6 метров, а устанавливаются они вплотную друг к другу в один или сразу два ряда.

Железобетонные

Эти сваи собираются из бетона и арматуры, сетка из которой укрепляет шпунтовой элемент изнутри. По краям такие шпунтовые стержни имеют пазы, чтобы можно было соединять при сборке ограждения.

Железобетонные шпунты тяжелее всех других, но при этом они склонны трескаться при механических повреждениях. Поэтому им нужно обеспечить хорошую гидроизоляцию, так как возможности демонтировать их после установки уже не будет, они станут основой внешнего периметра фундамента.

Наибольшая длина железобетонного шпунтового элемента — 16 метров.

Способы погружения свай

В зависимости от материала, шпунтовые сваи погружаются в землю разными методами. Среди них:

Ударный. Этот способ наиболее распространен, и для него есть много разных молотов — механических, дизельных, даже паровоздушных.
Вибропогружение. Здесь с помощью специальных вибропогружателей шпунты помещаются в специальные скважины с цементным раствором. Особенно часто этот способ применяется на слабых грунтах, поэтому для его применения на обычных почвах их сначала размывают.
Ввинчивание. Для реализации этого метода нужно сразу взять особые шпунты с арматурной спиральной навивкой. Здесь шпунтовые элементы нужно одновременно ввинчивать и немного вдавливать.
Вдавливание. Сваи будут вдавливаться в землю специальной техникой. Она работает очень тихо, но очень медленно, при этом требует много энергии и много денег на эксплуатацию.

Иногда способы комбинируются, например, сначала вибропогружение, а потом легкое добивание молотом для закрепления.

Технология монтажа

После того как шпунтовые сваи были выбраны, а метод установки определен, останется собрать ограждение:

Провести геолого-разведывательные исследования, выполнить расчеты расположения шпунтов, величины и т. д.
Подготовить площадку, выкопать отверстия для свай, подвезти необходимую технику.
Разместить строительные материалы так, чтобы процесс шпунтирования занял меньше времени.
Подвезти шпунтовые элементы к местам установки.
Выровнять сваи строго по вертикали. Здесь выполняется пробное погружение, чтобы определить, все ли подготовлено правильно.
Выполнить монтаж установленным ранее методом. Будьте внимательны к замкам при использовании металлических свай, они должны плотно прилегать друг к другу. На этом же этапе выполняется подмыв, когда под шпунтовой элемент заливается небольшое количество воды при установке.
Использовать анкеры или другие детали для скрепления элементов между собой.
Установить укрепления, если это предусмотрено проектом.

Композитные шпунты и ПВХ обычно устанавливают вибропогружением, а вот с металлическими будет сложнее, так как здесь предполагается только ударный метод.

После установки всех частей, нужно проверить, не были ли допущены ошибки. Например, если глубина не соответствует заявленной в проекте, это значит, что устойчивость конструкции уже нарушена и неправильно стоящий шпунт нужно переустанавливать заново.

Важно!

Между элементами ограждения не должно быть никаких зазоров, иначе замки закрепятся непрочно.

Укрепление шпунтов

Если работы проходят на сложных, неустойчивых грунтах, есть риск их проседания. Это приводит к тому, что шпунты деформируются или вовсе разрушаются, из-за чего все ограждение теряет свой смысл. Поэтому были выведены методы укрепления шпунтовых конструкций — анкерный, распорочный, а также консольный.

Часто используются анкеры, которые устанавливаются так:

Выбирается место подальше от шпунтов.
Определяются места установки анкеров по периметру котлована, с шагом в среднем 2 метра.
Делаются скважины, в которые помещается арматура и тяга.
Скважина заливается бетоном, но так, чтобы тяга выходила наружу.
Тяга крепится к шпунту, заглубленному в почву под углом от 30 до 60°.

Установить анкеры — хорошая идея, но обычно сначала пробуют сделать распорки, а если это невозможно, переходят к анкерам, так как их устанавливать сложнее.

Если котлован большой, лучше установить распорки. В их качестве используются трубы из металла, которые устанавливаются по ярусам с шагом 4–6 метров. Для распорок можно установить стойки, если те слишком длинные.

Если покажется, что металла слишком много, вместо него можно использовать инвентарные рамы, с дополнительной установкой инвентарных щитов на шпунты.

Для небольших котлованов (менее 5 м), вырытых на плотных почвах, можно использовать консольное укрепление. Это предполагает закрепление шпунтов в грунте, иногда даже более, чем на две трети от всей высоты котлована, в зависимости от грунта. Здесь же монтируется обвязочная рама из балок с разными сечениями.

При использовании консольного метода рядом с котлованом не стоит ездить большой технике и устанавливать склад стройматериалов, так как это будет создавать нагрузку.

Требования СНиП по установке

Все земляные работы со сваями должны отвечать требованиям из СНиП № 3.02.01–87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты». Особое внимание нужно обратить на необходимость оформления проекта работ, без которого нельзя приступать к работам.

Также в СНиП отражены:

Особенности процесса выемки грунта.
Правила составления плана свайного участка.
Требования к водопонижающим мероприятиям.
Правила для погружения шпунтовых элементов и их засыпке в зависимости от разновидности.
Обстоятельства, указывающие на необходимость укрепления грунта.
Требования к обвязке ростверком.
Принципы контроля качества работы в итоге.

Шпунтовые сваи были и остаются наиболее надежным методом укрепления котлованов разной глубины и сложности. Главное — подобрать материал для шпунтового ограждения, чтобы он подходил под особенности грунта, а также установить конструкцию по всем правилам и СНиП.

Шпунтовые сваи

Основное направление работы Арктик Гидро Строй – шпунтовые сваи: реализация, сдача в аренду, монтаж и укрепление шпунтовых стенок разного назначения.

Определение шпунтовых свай

Шпунтовые сваи – это фрагменты временных или постоянных ограждений для строительных котлованов, нестабильных склонов, набережных и других аналогичных объектов.

По бокам у шпунтов располагаются пазогребневые замки, что позволяет соединять элементы в герметичную конструкцию. Эта конструкция и есть ограждение.

Чаще шпунты располагаются сплошным рядом. Реже (когда позволяют условия, ради экономии материала) – с некоторым шагом: в этом случае единую конструкцию образует забирка со шпунтовыми сваями в качестве основных несущих элементов.

На выбор второго типа стенки влияют два фактора:

расчетная прочность будущего ограждения, ее соответствие проектным нагрузкам и давлению грунта;
обводненность участка и расположение грунтовых вод. Забирка негерметична, при ее использовании нужно принимать дополнительные меры по водопонижению. Поскольку это, как правило, нерентабельно, сплошные стенки используются чаще.

Применение шпунтовых свай

У стенок две функции. Основная – предотвратить движение грунта между ограждаемым участком и соседней территорией:

при выемке грунта из котлована/траншеи откос становится нестабильным. Под давлением извне соседние слои могут обрушиться. Это сделает невозможной работу на самом участке и повредит расположенным рядом постройкам: при смещении грунта их основания претерпевают деструктивные динамические нагрузки;
нестабильные откосы, склоны, насыпи независимо от строительных работ поблизости могут обрушиться под воздействием природных и техногенных факторов. Возникший оползень опасен для построек на возвышенности и в низине, для ландшафта в целом;
береговые линии и сооружения претерпевают влияние тех же факторов и дополнительно размываются водой.

Вторая функция стенки – гидроизоляционная:

защитить строительный участок от затопления грунтовыми водами;
остановить размыв берега;
предотвратить просачивание на окружающую территорию сточных вод из коллекторов вредных предприятий (химических, ядерных и др.)

Отсюда основные области применения шпунтовых стенок:

ограждения для строительных траншей и котлованов;
укрепление берега (в ряде случаев, предусмотренных проектом – коррекция русла);
монтаж гидротехнических конструкций – мостов, плотин, причалов и др.;
укрепление железнодорожных насыпей и других нестабильных склонов;
строительство подземных сооружений разного назначения: гаражи, подземные этажи ТРЦ, переходы, склады и т.д.;
защита подземных и наземных коммуникаций;
устройство коллекторов, в т.ч. для вредных производств.

Цена устройства шпунтового ограждения котлована, переброски сваебойной и бурильной техники – самая низкая в регионе.

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

Виды шпунтованных сваи, плюсы и минусы

По материалу изготовления шпунты бывают:

железобетонные;
металлические;
деревянные;
ПВХ и композитные материалы.

Железобетонные используются только для постоянных ограждений, поскольку процесс их погружения/извлечения трудоемкий и нерентабельный. Ж/б шпунты могут быть впоследствии включены в состав фундамента.

Деревянные портятся во время нахождения в грунте и окончательно теряют необходимые свойства при демонтаже. Цена шпунтовых свай из древесины самая низкая, но из-за невозможности повторного использования эксплуатация нерентабельна. Для устройства береговых сооружений иногда применяют сваи из лиственницы: ее древесина на портится от воды и со временем только набирает прочность. Но устройство таких стенок дорого, поэтому даже для монтажа береговых конструкций лиственничные сваи используют редко.

Шпунты из пластика долговечны, недороги, могут использоваться многократно. Однако применяются они реже, чем металлические, из-за более низких прочностных характеристик.

Чаще всего пластик/композит выбирают для укрепления берега и устанавливают стационарно: материал безразличен к воде, герметичен, эстетичен, не ржавеет и не теряет вид со временем.

Самые ходовые шпунты – металлические, трубчатые или металлопрофильные (шпунты Ларсена). Высокая прочность при сравнительно небольшой массе, большой ассортимент моделей и размеров. Оборачиваемость шпунтовых свай из металла – до двадцати циклов (зависит от марки и модели).

Мы можем выкупить у вас металлические шпунты по окончании использования по высокой цене (до 80 процентов исходной).

Трубчатые сваи за счет большого диаметра и толстой стенки обладают самой высокой прочностью и сопротивлением крутящему моменту. Их используют для возведения сооружений на очень плохих грунтах. Они менее популярны, чем шпунты Ларсена: больше масса, сложнее процесс монтажа, а повышенные прочностные характеристики требуются не везде.

Особенности шпунтовых свай типа Ларсен

Шпунты Ларсена имеют различную форму. Самый распространенный вид – корытообразные: популярные российские шпунтовые сваи Л4 и Л5, их импортные аналоги и еще ряд моделей. Друг от друга отличаются габаритами, толщиной стенки, металлоемкостью, массой, прочностными характеристиками, конструктивными особенностями замков.

Кроме корытообразных шпунты бывают:

Z-образные (обычно в названии модели присутствует буква Z);
S-образные;
плоские. Этот профиль предпочтителен при монтаже округлых в плане замкнутых конструкций.

Сваи изготавливают из легированных сталей, покрывают антикоррозийным составом. В длину шпунт Ларсена может достигать 34 метров. Поскольку слишком длинные шпунты неудобно транспортировать и погружать, чаще применяются короткие, которые наращивают при необходимости сварным способом.

Достоинства шпунтов Ларсена, их преимущества перед аналогами:

оптимальное сочетание массы, металлоемкости и прочностных характеристик;
быстрый монтаж;
возможность многократного использования;
долговечность шпунтовых свай (при стационарном использовании – несколько десятков лет);
доступная цена.

Следует отметить также удачную российскую альтернативу шпунтам Ларсена – панели шпунтовые сварные (ПШС). Они тоже имеют корытообразный профиль и существуют в большом количестве модификаций.

Способы погружения

Есть несколько способов погружения шпунтововых свай. Для шпунтов Ларсена подходят три:

вибропогружение с помощью специальных установок. Быстрый и эффективный метод, подходит для большинства грунтов. Имеет некоторые ограничения к применению в черте города из-за вибраций, которые могут повредить расположенным рядом постройкам;

забивка шпунтовых свай копровой установкой с молотом. Эффективный метод, подходит для любых грунтов. В черте города и на территории промышленных комплексов не применяется: вибрации еще сильнее. Кроме того, при большой нагрузке молот может повредить сам шпунт;

вдавливание шпунтовых свай с использованием свавдавливающего оборудования. Деликатная технология, нет ограничений к применению. Но эффективна только на мягких грунтах, на плотных производительность снижается.

Кроме основных технологий применяются комбинированные: виброударный метод, вибровдавливание. Существуют также вспомогательные техники, ускоряющие процесс и снижающие вибрации: подмыв, бурение лидерных скважин. На рыхлых грунтах иногда лидерные скважины заливают цементно-песчаным раствором, только потом опускают сваи: фиксация шпунтов в земле при этом лучше.

Особенности устройства ограждений

Есть определенные рекомендации для устройства ограждений из профильного металлошпунта (для шпунтовых свай Ларсена).

Соседние корытообразные шпунты устанавливают зеркально друг другу: второй переворачивают и соединяют с первым замком, чтобы гребни профилей смотрели в противоположные стороны. Таким образом достигается максимальная устойчивость к крутящему моменту. Стенка из Z-образного профиля в плане дает такую же линию, только замки приходятся на повышение гребня.

Часто при монтаже замки заливают герметиком, чтобы улучшить сцепление. Готовые швы между шпунтинами также промазывают герметиком, это обеспечивает водонепроницаемость стенки.

Шпунты можно погружать по одному или секциями в несколько элементов. На обводненных участках применяется второй способ: секцию собирают на берегу и переносят краном на место монтажа.

По окончании установки готовое ограждение усиливают:

устанавливают распределительный пояс: соединяют соседние шпунтины горизонтальным балками. Количество поясов зависит от глубины котлована;
распорная система: горизонтальные балки, установленные с определенным шагом между противоположными стенками. При маленькой величине котлована устанавливают 4 балки, по углам;
диагональные подкосы, которые ставят с опорой на дно котлована, на дополнительные сваи или фундамент.

Укрепление стенки рассчитывают при составлении проекта ограждения, методы применяют в любой комбинации.

Наши предложения

Мы работаем по всей России.

продажа шпунтовых свай, новых и б/у;
аренда шпунтов и техники для погружения;
демонтаж нашими силами и выкуп по окончании использования;
установка и укрепление шпунтовых ограждений;
исследования предварительного цикла – геологоразведка, испытания грунтов;
составление проекта стенки;
предварительные работы – лидерное бурение и др.

Выполняем отдельные операции или полностью установку ограждения под ключ.

Погружение стальных свай шпунтового ряда

Шпунтовые сваи погружают теми же способами и при помощи того же оборудования, которыми используются при забивке одиночных свай, но несколько отличными приемами.
При погружении шпунтовых свай, не несущих вертикальных нагрузок, «отказ» не играет основной роли, а необходимо погрузить шпунт до определенной отметки и обеспечить грунтонепроницаемость (а иногда и водонепроницаемость) свайных рядов.

При забивке деревянных шпунтов можно пользоваться легким пневматическим молотом, например, СБ-38 (вес 52 кг, расход воздуха 1,8 м3/мин., число ударов в минуту 1300), показанным на рис. 1, или легкими вибропогружателями.

Работа по погружению шпунта начинается с забивки маячных свай вдоль оси шпунтового ряда. К маячным сваям прикрепляют болтами рамные брусья; между брусьями заводятся шпунтины и забиваются участками между двумя маячными сваями. Направляющие рамы, обеспечивающие правильность забивки, могут быть различных типов, один из которых показан на рис. 2.

Расстояние между маячными сваями принимается в 2—4 м. Круглые маячные сваи при забивке часто несколько поворачиваются, чем нарушается правильное положение их пазов и гребней. Поэтому такие сваи лучше делать брусчатыми.

При устройстве направляющих по типу рис. 2 вдоль линии шпунтового ряда по обе его стороны в шахматном порядке забивают сваи. На них с просветом (обеспечиваемым прокладками), соответствующим толщине шпунта, нарубают на шипах рамные брусья 1, которые стягивают болтами 2. По мере бойки шпунта соответствующие прокладки снимаются и после забивки шпунтины через нее спускают болты.

Рис. 1. Пневматический сваебой

Направляющие схватки ставят как можно выше; при высоких их сваях их устанавливают в два ряда. После забивки свай на 0,5 м глубже уровня нижнего ряда схваток последние снимаются.

Забивку шпунта от одной маячной сваи к другой следует всегда вести гребнем вперед, иначе пазы сильно забиваются грунтом, из-за чего ряд получается неплотный. Для дольшей плотности сплачивания забиваемый шпунт или пакет должны прижиматься ранее забитому, что обеспечивается скосом у острия в направлении забивки, а на уровне направляющих—зажимом из обрезка шпунтины, упирающегося в клин, который сдерживается скобами, забитыми в направляющие рамы.

В зависимости от мощности сваебойных снарядов, размеров и веса шпунтин их забивают по одной или пакетом (сплоткой) по две—три штуки. Такой пакет заостряют, как одиночные шпунтины, а косой срез делают только на крайней свае.

Рис. 2. Направляющие рамы шпунтовых рядов
1 — рамные брусья, 2 — болт; 3 — маячные сваи

Железобетонные шпунтовые сваи. Для их забивки применяют копры или краны с жесткими копровыми стрелами. Сваи забивают по одной и сразу на полную глубину Конструкция паза и гребня позволяет совмещать паз забиваемой сваи с гребнем ранее забитой, не поднимая сваю на большую высоту.

Отличие забивки железобетонных шпунтовых свай от одиночных заключается в применении направляющей рамы. Железобетонный шпунт должен погружаться гребнем вперед в направляющих, укрепленных несколько ниже голов шпунта на забитой части шпунтового ряда и маячных сваях. Направляющие на забитой части шпунтового ряда крепятся вертикальными сжимами и болтами, пропускаемыми через закладные трубки в головах всех четных или нечетных шпунтин.
При погружении молотом выпуски продольной арматуры свай должны быть срезаны начисто, а под наголовник на голову сваи необходимо укладывать сосновые доски, которые должны сменяться по мере измочаливания.

Метод вибрационного погружения отличается от ударного или виброударного тем, что при вибропогружении свай необходимо иметь жесткое скрепление погружаемой сваи с вибропогружателем. Эта особенность вызвала новую технологию работ, основой которой является скрепление сваи или шпунта, находящегося в горизонтальном положении на уровне земли или на специальных подмостях, с вибропогружателем и одновременный подъем вибропогружателя со сваей.

Для этих целей используются стреловые краны на гусеничном, автомобильном или железнодорожном ходу и свайные копры. Нужное направление вибратору и жестко связанной с ним свае придается перемещением их по направляющей раме, прикрепленной к стрелке крана, или по стреле копра.

На рис. 1, а показана схема присоединения направляющей рамы вибропогружателя без подрессоренной пригрузки к стреле копра. Направление вибропогружателя фиксируется с помощью четырех роликов, установленных для этой цели на его корпусе. Если вибропогружатель подвешивается к крану (рис. 1,6), то для направления вибратора служит подвесная стрела. Опыт показал, что вибраиогружателями можно забивать не только вертикальные, но и наклонные сваи.

Для работ по вибропогружению металлического шпунта, кроме вибропогружателя, в состав основного оборудования входят грузоподъемный кран или свайный копер, электрооборудование к вибропогружателю, такелаж, оборудование для бензогазорезми металла, легкие переносные лестницы, а также иструмент для эксплуатации механизмов и ухода за ними.

Вибропогружатель зацепляется подвеской предохранительному стропу, который подвешивается за крюк крана, причем крюк оборудуется запорным устройством, исключающим самопроизвольное снятие стропа. Электрокабель вибропогружателя подвешивается стреле, чтобы он не мешал подъему, спуску крюка и повороту крана.

Рис.1. Схема присоединения вибропогружателя к стеле копра.

а - присоединение рамы вибропогружателя: l - вибропогружатель, 2 - направляющие ролики, 3 - швеллеры № 20направляющей рамы, 4 - стрела копра, 5 - соединительные планки, б - установка направляющих стрел.

Подготовка шпунтовых свай к вибропоружению заключается в осмотре сваи и ее замов, обрубке заусениц и наплывов на торцах сваи и ее замках, разметке по шаблону и вырезке отверстия в голове сваи для скрепления ее с наголовником вибропогружателя.

Вырезка отверстия (окна) в голове сваи должна выполняться тщательно, ибо при неправильно вырезанных отверстиях не обеспечивается жесткое соединение сваи с вибропогружателем, что влечет за собой снижение скорости погружения и поломку наголовника вибропогружателя, а иногда даже стенки шпунтовой сваи выше окна.

Отверстие должно быть строго согласовано с размерами наголовника вибропогружателя. На рис. 2 приводятся размеры отверстия в металлических шпунтовых сваях.

После вырезки отверстия (автогеном или бензогазорезкой) верхние грани его выравниваются зубилом.

Особенность погружения металлических и тяжелых железобетонных свай

Вибропогружение металлических трубчатых свай (диаметром до 300 мм), закрытых снизу, осуществляется теми же приемами, что деревянных и легких железобетонных. Отличие заключается в конструкции приспособления для жесткого присоединения погружаемого элемента к вибропогружателю.

Практика показала, что можно легко приспособить наголовник, предназначенный для деревянных свай, к соединению вибропогружателя с трубчатыми стальными сваями. Для этого достаточно к подвижной тарелке приварить балочку, длина которой несколько превышает ширину сваи.

Дополнительная легкая балочка такой же длины, изготовленная из швеллеров, заводится в специально вырезанные квадратные отверстия в верхней часта сужаемой трубчатой сваи.

Для вибропогружения тяжелых (свыше 2 т) железобетонных свай (сплошного сечения или полых) в настоящее время используются вибропогружатели ВП-1 и ВП-3 (продольного действия, при котором колебания производятся только вверх и вниз).

Рис. 1. Присоединение вибропогружателя к железобетонной свае
1 — свая; 2 — рабочая арматура сваи; 2 — конус; 4 — конусный стакан вибропогружателя; 5 — конусная плита

Особенность погружения тяжелых железобетонных свай заключается в том, что вибропогружатель и свая поднимаются раздельно. Вначале обычно поднимают вибропогружаель, затем сваю, удерживая ее на тросе.

После скрепления с погружателем свая при погружении удерживается в вертикальном положении стрелами копра, но которым движутся оправляющие ролики погружателя.

Для скрепления железобетонных свай с вибраторами может применяться наголовник конструкции К.Г. Протасова и Б. П. Татарникова (рис. 1). Он представляет собой конусное замозаклинивающееся приспособление, стоящее из стакана с конусным гнездом, соединенным с днищем вибратора, и конуса, закрепленного на плите, которая болтами крепится к свае.

Способ погружения свай задавливанием статической нагрузкой

Этот способ состоит в том, что свая нагружается весом пригрузочных плит или подвергается иному усилию (например давлению гидравлического домкрата), достаточному для преодоления сопротивления грунта.

Под действием такой силы свая должна дойти до заданной отметки и прочно выдержать проектную нагрузку. Этот способ может быть использован в тех случаях, когда в целях сохранности конструкций и оборудования, находящихся вблизи погружаемой сваи, нельзя допускать никаких сотрясений и ударов.

Рассматриваемый метод трудно осуществим, когда продвижению сваи препятствуют плотные слои грунта или всякого рода твердые включения.

Наиболее благоприятные условия обеспечиваются: при слабых грунтах, при погружении сваи на небольшую глубину и открытых снизу свай-оболочек. Задавливание с одновременным подмывом при соблюдении всех необходимых мер предосторожности может обеспечить успешное погружение сваи.

Способ вибропогружения свай-оболочек

Вибропогружение в грунт железобетонных сай-оболочек производится вибропогружателями ВП-6, НВП-56, ВПУ-А и ВПУ-Б. Крепление вибропогружателя к оболочке осущетавляется при помощи сварных наголовников. Последние по форме представляют собой усеченные конусы, сваренные из листовой стали и усиленные ребрами. В верхней и нижней плоскостях они имеют фланцы. У верхнему фланцу болтами крепится вибрато. Нижний фланец крепится болтами к стальному верхнему кольцу сваи-оболочки.

При изготовлении сваи-оболочки к верхнему ее кольцу привариваются шпильки с ботовой нарезкой. Они размещаются в соответствии с болтовыми отверстиями нижнего фланца наголовника. Для разметки шпилек обычно используется шаблон (из тонкой стали), все размеры и отверстия которого точно соответствуют фланцу.

Иногда при погружении оболочек требуется одновременно удалить грунт из внутренней плоскости оболочек. Для этого грунт размывается водой. Вода и грунт из глубоких колодцев извлекаются эрлифтом. Работа последних основана на том, что в одну трубу, опущенную в скважину, вставляют другую трубу, по которой подается сжатый воздух ниже горизонта воды. Образуется смесь воздуха с водой, имеющая объемный вес меньше, чем вода в скважине. Таким образом, при непрерывной подаче воздуха воздушная смесь будет подниматься вверх по трубе и, достигнув ее устья, изливаться из трубы.

Работы выполняются в следующем порядке. На свае-оболочке закрепляется наголовник и во внутреннюю полость устанавливаются эрфлит и трубка для размыва грунта, после чего свая помещается на место ее погружения и расчаливается тросами от лебедок. Затем подключается воздушный (для эрлиэта) и водяной шланли, вибропогружатель устанавливается краном на голову оболочки л включается электродвигатель вибропогружателя, при этом свая-оболочка погружается в грунт.

Если на некоторой глубине образуется грунтовая пробка, погружение останавливается. Тогда при помощи эрфлита выбирают грунт из оболочки (на глубину 40—50 см ниже ножа оболочки), вновь включают электродвигатель и движение сваи возобновляется до образования новой пробки; таким образом, цикл повторяется, пока свая не дойдет до заданной глубины.

Хорошие результаты погружения трубчатых свай диаметром 400 мм, длиной 6 м, :со стенками в 60 мм получены при устройства монолитного бетонного ростверка для пятиэтажных.

Сваи сначала забивал вибропогружателем ВПП-2, но его работа была малоэффективной, так как грунт оказался насыпным и сваи при погружении наталкивались на кирпичи, доски, бревна в другие предметы. Для дальнейшей забивки свай был применен дизель-молот С-268. Работы были выполнены за 21 машино-смену. что более чем в два раза превышает нормативные данные.

Погружение свай вибропогружателем

При применении вибропогружателей В-104 и В-108 свая опускается на грунт и подъемный трос крана ослабевает; тогда вибрации передаются стреле. При этом свая погружается в грунт под действием собственного зеса и веса вибропогружателя.
При работе по вибропогружению свай бригадир обязан систематически проверять правильность положения погружаемой сваи и производить контрольные промеры, особенно в начальной стадии работы. При контрольных промерах пользуются отвесом.

Вибропогружение шпунта при помощи копров менее удобно, чем кранами, вследствие малой маневренности копров; только применение более современной технологии позволяет с успехом пользоваться и копрами, особенно универсальными.

На рис. 1 дана примерная схема организации работ по погружению шпунта вибропогружателем ВПП-2 при помощи универсального свайного копра. В этом случае подтаскивание шпунта к копру и укладка его для захвата вибропогружателем производится свайным тросом копра или вспомогательным краном.

Работа по погружению сваи при этом аналогична схеме забивки шпунта ударными молотами. Вибропогружатель, не соединенный с направляющими стрелами копра, поднимается в верхнее положение, затем свайным тросом поднимают шпунтовую сваю и заводят ее в замок ранее погруженной. После этого вибропогружатель опускается на голову сваи.

Двое рабочих, находящихся на боковых площадках копра, заводят клин в отверстие сваи, скрепляя ее с наголовником вибропогружателя, и снимают свайный трос, после чего начинается погружение сваи в грунт. При работе вышеуказанным способом для предотвращения веерных отклонений и «завалов» стенок на копер или от копра рельсы, по которым передвигается копер, должны быть уложены так, чтобы ось вилки наголовника подвешенного вибропогружателя примерно совпадала с осью стенки и ось погружаемой сваи, заведенной в замок соседней, ранее погруженной, была бы строго отвесной.

Рис. 1. Схема организации работ по погружению шпунта
1 — вибропогружатель; 2 — шпунт; 3 — копер

Вибрационное погружение (весом до 2 т) производится в основном тем же оборудованием, что и шпунта; при этом грузоподъемность крана или копра должна соответствовать общему весу сваи и вибропогружателя, высота подъема крюка — длине погружаемых свай вместе с присоединенным к ней зибропогружателем.

Подготовка деревянных свай к вибропогружению заключается в обработке головы для закрепления в наголовнике вибропогружателя. Обработка заключается в том что верхний конец сваи отпиливается перпендикулярно ее оси и стесывается на два каната по длине около 0,5 м (рис. 2). В затесанной плоскости просверливается отверстие диаметром 51 мм на расстоянии 350 мм от торца.

Работы по вибропогружелию протекают в такой последовательности: устанавливают кран или копер с вибропогружателем на место погружения сваи. Затем ее подтаскивают и соединяют с наголовником вибропогружателя при помощи шкворня (болта).

После этого поднимают вибропогружатель вместе со сваей, и включив элекг» двигатель вибратора, погружают сваю до требуемой глубины. Затем освобождают наловник от сваи и переставляют кран ил пер к месту погружения следующей сваи

Рис. 2. Схема заделки головы деревянной сваи под вибропогружатель

Вибропогружение брусчатого деревянного шпунта производится в основном теми же приемами и в той же последовательности, что и деревянных свай. Несколько отличается только погружение шпунта пакетами.

В этом случае успешно применяются вибропогружатели ВПП-4А, ВПП-2, В-108, ВПГ-5, которые легко переводятся в горизонтальное положение. Процесс работ аналогичен погружению металлического шпунта с той лишь разницей, что способ крепления пакета с вибропогружателем несколько иной и производится с помощью специального наголовника.

Железобетонные легкие сваи скрепляются с вибропогружателем с помощью стального колпака с отверстием диаметром 52 мм для соединительного шкворня.

Читайте также: