Шпунтовые сваи представляют собой секции из листовых материалов с соединяющимися кромками, которые забиваются в грунт для обеспечения удержания грунта и поддержки земляных работ. Шпунтовые сваи чаще всего изготавливаются из стали, но также могут быть изготовлены из древесины или железобетона. Они устанавливаются последовательно на проектную глубину по планируемому периметру котлована или по линии дамбы. Соединенные шпунтовые сваи образуют стену для постоянной или временной боковой поддержки грунта с уменьшенным притоком грунтовых вод. При необходимости в комплект поставки могут быть включены анкеры для обеспечения дополнительной боковой поддержки.
Шпунтовые сваи обычно используются для подпорных стен, мелиорации земель, подземных сооружений, таких как автостоянки и подвалы, в морских районах для защиты берегов рек, дамб, коффердамов и так далее. Несъемные стальные шпунтовые сваи рассчитаны на длительный срок службы. Для установки шпунтовых свай обычно используются вибромолоты. Если грунт слишком твердый или плотный, для завершения установки можно использовать ударный молоток. Для изготовления шпунтовых свай существует два основных метода: горячекатаный и холодноформованный. При высоких температурах изготавливаются горячекатаные сваи, и соединения кажутся более прочными и упругими.
Преимущества шпунтовой сваи;
- Пригодны для вторичной переработки и многоразового использования.
- Доступны широкий диапазон длин, размеров и вариантов стали.
- Могут использоваться для возведения временных и постоянных конструкций.
- Могут устанавливаться бесшумно и без вибрации.
- Более быстрый монтаж по сравнению со смежными или секущими стенами.
- Коффердамы могут быть изготовлены практически любой желаемой формы,
- Обеспечивают плотное соединение для формирования эффективной гидроизоляции.
- Небольшой вес, облегчающий подъем и погрузочно-разгрузочные работы
- Длина и конструкция сваи легко регулируются
- Соединения спроектированы таким образом, чтобы выдерживать высокое давление, необходимое для их установки на место
- Требуется небольшое техническое обслуживание над и под водой
Различные типы шпунтовых свай
Стальная шпунтовая свая
Они доступны в различных сечениях и формах. Это могут быть горячекатаные шпунтовые сваи, холоднокатаные или холодноформованные шпунтовые сваи. Долговечность стальных шпунтовых свай повышается с помощью мер защиты от коррозии, таких как покрытие и катодная защита. Сталь является наиболее распространенной формой шпунтовых свай, поскольку она обладает хорошей устойчивостью к высоким нагрузкам при движении, отличной водонепроницаемостью и может быть увеличена в длину либо сваркой, либо болтовыми соединениями. Они соединены блокировкой. Существует четыре основных вида стальных шпунтовых свай: обычные секции, прямые профили-перемычки, коробчатые секции и составные секции.
Виниловая шпунтовая свая
Эффективная альтернатива стальным шпунтовым сваям для возведения переборок, дамб и ограждающих стен. Они также превосходят альтернативные материалы, такие как бетон и дерево. Основным преимуществом виниловых шпунтовых свай является превосходная коррозионная стойкость при воздействии морской воды, где не происходит окисления.
Деревянный шпунт
Они используются для временных сооружений и скрепленного листового покрытия при земляных работах. Если они должны использоваться в постоянных сооружениях, расположенных выше уровня грунтовых вод, должна быть проведена определенная консервирующая обработка. Даже с учетом обработки консервантами срок службы деревянных шпунтовых свай невелик, поскольку деревянные шпунтовые сваи соединяются с помощью шпунтовых соединений. Деревянные сваи не подходят для слоев, состоящих из гравия и валунов.
Бетонная шпунтовая свая
Обычно они соединяются с помощью шпунтовых соединений. Они обычно используются в постоянных речных насыпях, каналах и других морских сооружениях. Концы свай обычно обрезаются под наклоном, чтобы облегчить забивку и блокировку, в то время как головки отделываются отливкой заглушки. Эти сборные бетонные элементы обычно соединяются с помощью шпунтовых соединений. Они относительно тяжелые и громоздкие и вытесняют большие объемы грунта во время забивки. Такое смещение большого объема увеличивает сопротивление забиванию. Обработка и забивка не должны повредить сваи, и должно быть предусмотрено соответствующее усиление.
Способ забивки шпунтовых свай
Необходимо тщательно контролировать забивку и немедленно прекратить, если свая перестает проникать в грунт, прежде чем переходить к следующей свае. В некоторых случаях несколько соседних свай не смогут проникнуть на проектную глубину. На этом этапе следует приложить усилия для устранения препятствия либо путем частичной выемки грунта, либо с помощью струи воды. Существует приемлемое количество «забиваемых» шпунтовых свай, но это количество будет варьироваться в зависимости от конкретных требований к конструкции.
Для противодействия этому следует использовать направляющие элементы управления. Одним из методов является забивание свай в панели. Это включает в себя подачу и забивку двух свай до частичного или полного погружения в любой конец панели свай. Таким образом, панель поддерживается ‘загнутыми’ сваями во время перемещения в их конечное положение. Пара, оставшаяся на конце, затем формирует опору для следующей панели. Другой метод заключается в использовании эстакад и подпорок для поддержки и позиционирования шпунтовых свай во время забивки. Для установки шпунтовых свай часто используются вибромолоты, хотя, если грунт слишком твердый или плотный, можно использовать ударный молоток. На определенных участках, где опасны вибрации, листы можно гидравлически вдавливать в грунт. Последовательность действий следующая;
- Грунт на месте для размещения позади предлагаемой конструкции
- Забивать шпунтовые сваи
- Уровень анкера засыпают обратно и размещают систему анкера. и засыпают обратно до высоты стены
- Выемка грунта с лицевой стороны стены
Заключение
Шпунтовые сваи сконструированы таким образом, чтобы сцепляться друг с другом. Они устанавливаются последовательно по периметру планируемой выемки грунта. При соединении они образуют стену для постоянной или временной поддержки грунта вместе с анкерами для обеспечения дополнительной боковой поддержки.