В предыдущей статье мы представили способ устройства шпунтовых конструкций методом вибропогружения.
Здесь предлагается описание альтернативного способа, который приобретает все большую популярность. Основным его достоинством является практически полное исключение вибрационных воздействий при вдавливании шпунта на массив грунта и окружающие сооружения. В условиях плотной городской застройки данный способ может являться единственным приемлемым методом устройства шпунтовых конструкций, особенно, если рядом расположены памятники архитектуры или подземные коммуникации, находящиеся в неудовлетворительном состоянии.
В этой статье мы не будем касаться общей характеристики шпунтовых конструкций. Заинтересованный пользователь может получить эту информацию здесь.
Устройство шпунтовых конструкций способом вдавливания: общее описание
Суть данного способа состоит в том, что вдавливающее усилие, которое создается, как правило, домкратами вдавливающей установки, воспринимается весом самой установки, дополнительно оснащенной пригрузом, либо ранее сооруженной шпунтовой конструкцией (в этом случае ряд погруженного шпунта выполняет функции анкера).
Ниже приведена принципиальная схема работы вдавливающей установки, воспринимающей вдавливающее усилие собственным весом, усиленным пригрузами (рис. 1).
Пионерами в разработке технологии вдавливания были советские строители, которые еще в 70-х годах прошлого века начали успешно применять ее при сооружении фундаментов для промышленных и гражданских зданий и сооружений. В частности, были сконструированы несамоходные, а впоследствии, и самоходные вдавливающие установки.
Сегодня в строительной отрасли используются вдавливающие установки как российского, так и зарубежного производства, позволяющие осуществлять работы по устройству шпунтовых конструкций в самых разнообразных грунтовых условиях и сложной градостроительной обстановке.
Например, отечественная вдавливающая установка СВУ-В-6 позволяет погружать элементы (сваи, шпунт) в непосредственной близости от существующих конструкций зданий и сооружений (минимальное расстояние от оси шпунтового ряда до крайних элементов существующих конструкций составляет 370 мм). Максимальное усилие вдавливания этой установки составляет 900 кН, а скорость погружения в зависимости от грунтовых условий находится в диапазоне 0,5 – 2,5 м/минуту. Предельная длина погружаемого цельного элемента составляет 12 м.
Принципы работы установки СВУ-В-6 можно увидеть на представленном ниже видео.
Установка Sunward ZYJ 240 может обеспечить усилие вдавливания до 2400 кН, а установка Titan DTZ 320 — до 3200 кН.
На рынке вдавливающего оборудования также представлены установки, работа которых основана на применении ранее погруженного шпунта в качестве анкерных элементов. К установкам такого рода относится, например, оборудование, производимое фирмой Still Worker.
Максимальное вдавливающее усилие такой установки составляет 1000 кН, а скорость погружения находится в диапазоне 3,0 – 6,0 м/минуту. Таким образом, производительность установок, работающих на принципе использования анкерных элементов, несколько ниже, чем установок, воспринимающих усилие собственным весом.
Ниже приведена принципиальная схема работы вдавливающей установки, воспринимающей вдавливающее усилие существующей шпунтовой конструкцией (рис. 2).
Способ вдавливания: сильные и слабые стороны, советы и рекомендации
Состав подготовительных операций подробно описан здесь в статье, посвященной методу вибропогружения.
Работы по вдавливанию шпунта, как и во множестве других буровых технологий, носят циклический характер. Стандартный состав цикла по погружению шпунта способом вдавливания является достаточно простым:
— перемещение вдавливающей установки к месту погружения следующей секции шпунта;
— подача секции шпунта к месту установки;
— закрепление секции шпунта в соответствующем узле вдавливающей установки;
— погружение (вдавливание) шпунта до достижения проектного положения.
При использовании шпунтового ряда в качестве анкерной конструкции последовательность операций несколько иная: вначале подается очередная секция шпунта к месту погружения, закрепляется во вдавливающем узле установки, а затем вдавливающая установка перемещается и закрепляется зажимами в рабочем положении.
В определенных грунтовых условиях проектом может быть предусмотрен гидроподмыв или лидерное бурение скважин, в которые затем погружается шпунт.
Преимущества способа вдавливания шпунта:
— отсутствие динамических нагрузок на окружающий массив грунта и близко расположенные здания и сооружения;
— возможность ведения работ в непосредственной близости к существующей застройке;
— низкий уровень шума при производстве работ, что позволяет вести работы в большинстве случаев в круглосуточном режиме;
— высокая точность погружения, что позволяет, в отличие от метода вибропогружения, не применять направляющий кондуктор.
Способ вдавливания шпунта имеет также свои недостатки:
— меньшая, в сравнении с методом вибрационного погружения, производительность работ по устройству шпунтового ограждения;
— необходимость создания большого вдавливающего усилия в некоторых грунтовых условиях (от 2000 кН и выше);
— существенные ограничения на применение способа вдавливания, накладываемые характеристиками грунта (к таким грунтам относятся, в частности, плотные пески, твердые и полутвердые глины, грунты с прослоями скальных и полускальных пород или твердыми включениями);
— необходимость обеспечения оборудования источниками электроэнергии большой мощности (до 250 кВт).
В некоторых случаях при наличии сложных грунтов при вдавливании шпунта могут возникать осадки поверхности в зоне, непосредственно примыкающей к погружаемым элементам.
В таких ситуациях при погружении шпунта методом вдавливания в непосредственной близости от существующих зданий и сооружений следует организовать мониторинг их состояния, установив для этого на фундамент или на грунт специальные датчики, а также маяки для измерения деформаций сооружений и осадок поверхности.
Способ вдавливания в современных условиях при производстве работ в городах и населенных пунктах становится все более и более популярным, что объясняется его очевидными преимуществами в сравнении с другими способами устройства шпунтовых конструкций.
В завершение статьи следует отметить, что способ вдавливания составляет также существенную конкуренцию традиционным технологиям устройства буронабивных свай.
Метод вдавливания в сравнении с буронабивными технологиями существенно дешевле, обеспечивает значительно более высокие темпы работ (по некоторым оценкам, в 3 – 5 раз), исключает необходимость проведения штамповых и статических испытаний, позволяет быстрее переходить к возведению ростверков и фундаментов сооружений (исключаются технологические перерывы, обусловленные необходимостью набора бетоном свай требуемой прочности).
Поэтому заказчики и проектировщики все более склонны опираться на этот высокотехнологичный метод при устройстве свайных полей как альтернативу буронабивным сваям при проектировании оснований мостовых сооружений и фундаментов промышленно – гражданских зданий.
Желаем Вам, дорогие друзья, успехов в применении современных прогрессивных технологий и методов организации строительных работ!
Загрузка ...
Мысли и мнения наших пользователей: