Все о способах погружения шпунта

Информация о способах погружения шпунта займет не один том практического опыта и научных разработок, инструкций по методам и способам использования. Однако самые востребованные устройства значительно облегчают строительную деятельность, особенно на сложных грунтах. Вибропогружатель с дополнительными устройствами доступен только крупным строительным компаниям, но его можно взять в аренду.

Сфера применения устройств для погружения в грунт зависит от нескольких условий: материала изготовления шпунта, характера почвы и целевого назначения сооружаемого ограждения. В выборе предмета предпочтения базовым фактором может быть необходимая глубина погружения, климатические особенности региона и даже величина каждого элемента изгороди, а также способ крепления ее составляющих.

Основная дифференциация производится по материалу, использованному в изготовлении шпунта.

• Деревянный шпунт – одна из самых давних разновидностей, но все еще не утратившая своей актуальности благодаря дешевизне материала и его распространенности, относительной простоте установки, не требующей применения специальной техники. Сфера применения – котлованы глубиной не более 3 м. В качестве составляющей ограждения могут использоваться бревна и доски, преимущественный метод погружения – вдавливание.

• Стальной – более дорогой, но и более прочный шпунт может быть в виде стальных труб или металлического профиля специфической формы (шпунт Ларсена). Здесь чаще применяется забивание сваи в сложную болотистую почву или при обилии грунтовых вод.

• Шпунты из полимерных материалов загоняют в почву вдавливанием или вибрированием.

• Допускается комбинация из нескольких методов при монтаже свай из железобетона, обладающих прочностью и склонностью к растрескиванию одновременно.

Вибропогружатель – общее название любого типа устройства, используемого в процессе погружения свай с помощью вибропогружения. Это рабочая установка с вариабельными особенностями и характеристиками. Застройщик выбирает подходящую, руководствуясь своими масштабами, выбранным типом шпунта и дополнительными приспособлениями для его работы, которые обеспечат максимальную эффективность, подходят к выбранному виду шпунта и типу грунта, где будет совершаться погружение.

Это самый популярный вид, поскольку вдавливание пригодно только для мягких и рыхлых грунтов, ударный нельзя применять возле памятников архитектуры и жилых домов старой постройки в городе, а вибрационный способ не подходит только для скальных и плотных связных типов почвы. В составе каждого инструмента есть три базовых элемента:

• специальное устройство для генерации колебаний (вибраций) под названием вибровозбудитель;
• производитель энергии для его запуска и работ (разного типа, электрический работает от электродвигателя, но есть еще гидромотор и прочие конструктивные особенности);
• наголовник – для передачи движения от центробежной силы на шпунт.

Вращение дисбалансов в разных направлениях вызывает вибрацию, возникает сила, которая действует на ось крепления между ними, наголовник передает движение от агрегата на шпунт, и он постепенно погружается в землю. Дифференциация устройств проводится по нескольким характеристикам. По частоте колебаний (нормальный, высокочастотный и безрезонансный), по мобильности или оптимальному виду дополнительного устройства (ручной, с электромотором, на кран или копровые установки, низко- или высокочастотные, на экскаватор, работающие от гидравлической системы строительной машины).

Скорость и эффективность, низкий уровень шума, относительно низкая стоимость работ, отличное качество, сохранность шпунта и окружающих зданий – неоспоримые достоинства вибропогружателей. Из недостатков называют только пригодность не для всех типов грунта.

Простое технологически оборудование применялось еще для первых свай, опробованных в строительстве. Из недостатков отмечают необходимость применения энергозатратных установок, возможность повреждения шпунта в процессе забивания и шум при работе. Есть несколько модификаций с разными свойствами. Новейшие разработки позволяют устранить весомые недостатки и усилить преимущества метода.

Современный погружатель этого вида может применяться практически на любом типе грунта, но он не используется в городских районах с плотной застройкой. Забивка шпунта в строительных компаниях оценивается дороже, чем забивка свай из-за потенциальных разрушений и необходимости подбирать необходимое оборудование к ограждениям разного типа, крепить шпунт для произведения точных, направленных ударов и постоянных замеров грунта.

Основной агрегат – молот, работающий от энергии разного типа, который дифференцируют также по массе, высоте сброса и частоте совершаемых ударов. Крепится и перемещается на копре, состоит из базовой машины, мачты, подкосов и других деталей, в зависимости от вида:

• машина на колесах или гусеницах;
• поворотная платформа отсутствует или есть в наличии;
• мачта с предусмотренным изменением вылета или наклона, без него или универсальная;
• по возможности применения – простые, с упором на грунт, полууниверсальные, с двумя упорами.

Имеет значение кондуктор, обеспечивающий точность соединения и применяемый, чтобы придать статическое положение шпунту. Правильный позволяет ориентировать молот даже на малый диаметр детали ограждения или укрепления.

В России метод применяется с конца 90-х годов прошлого столетия, но защитные сооружения в западных странах преимущественно возводятся с его помощью. Вдавливание шпунта Ларсена, по мнению некоторых экспертов в строительном деле, это самая прогрессивная и современная технология. Оборудование позволяет проводить строительство рядом с ветхими зданиями и архитектурными памятниками, в районах с большой плотностью населения. Применение метода позволяет работать с небольшим шумом и избегать деструктивного воздействия удара даже возле старых, непрочных зданий и в зонах, где есть угроза оползня.

К неоспоримым достоинствам вдавливания при сооружении ограждений относят:

• широкую сферу практического применения;
• полное отсутствие вибрации или ударной нагрузки, позволяющее работать даже в зоне трубопровода или линий метрополитена;
• большую скорость проведения работ по строительству ограждения;
• экономичность – бюджет сокращается за счет скорости и качества;
• равномерность осадки шпунтов, благодаря такому же процессу погружения;
• контроль за работами с помощью виртуальных технологий и своевременная корректировка недочетов;
• экологичность и повышение несущей способности на 10% в сравнении с установленными ударным методом.

Новые разработки в области этой технологии обеспечивают давление, стартующее от 1000 кг до нескольких десятков тысяч. Из недостатков отмечают необходимость использования сверхмощного оборудования. Его установка и применение, даже если это аренда, увеличивают затратность, как и необходимость предварительно готовить скважины.

У каждого из применяемых методов есть своя специфика, поэтому выбор осуществляется обдуманно, с учетом всех необходимых составляющих. Стоимость имеет огромное значение, но учитывается не только цена и продолжительность работ, но и окружающая обстановка: забивка и вибрация нецелесообразны в густонаселённых районах из-за потенциальной деструктивности по отношению к старым, непрочным зданиям.