Крепление траншеи инвентарными щитами технология. Крепление стенок траншей. Крепления котлованов сваями с деревянной заборкой между ними
Состав работ: 1.Устройство и разборка креплений траншей инвентарными щитами.
Измеритель: 100 м2 креплений
Крепление инвентарными щитами стенок траншей шириной до 2 м в грунтах:
1-171-1 неустойчивых и мокрых
1-171-2 устойчивых
Таблица 311- Группа 171 Нормы с 1 по 2
| Шифр ресурса | Наименование ресурса | Единица измер. | 1-171 | 1-171 |
| чел-ч | 44,2 | 34,34 | ||
| Средний разряд работ | 2,9 | |||
| Затраты труда машинистов | чел-ч | 2,07 | 2,07 | |
| Машины и механизмы | ||||
| 200-0002 | маш-ч | 2,07 | 2,07 | |
| Материалы | ||||
| 121-0757 | Отдельные конструктивные элементы зданий и сооружений [колонны, | т | 0,011 | 0,011 |
| балки, фермы, связи, ригели, стойки и т.д.] с преобладанием горячекатаных | ||||
| профилей, средняя масса сборочной единицы свыше 0,5 до 1,0 т | ||||
| 123-0509-У | Щит опалубки инвентарный строганый, толщина 120 мм | м2 |
Группа 172 Крепление стенок котлованов и траншей досками
Состав работ: 1.Крепление стенок котлованов и траншей досками с подчисткой стенок и заготовкой креплений. 2.Разборка креплений.
Измеритель: 100 м2 креплений
Крепление досками стенок котлованов и траншей шириной более 2 м, глубиной до 3 м, в грунтах:
1-172-1 неустойчивых
1-172-2 устойчивых
1-172-3 мокрых
То же, глубиной более 3 м, в грунтах:
1-172-4 неустойчивых
1-172-5 устойчивых
1-172-6 мокрых
Таблица 312- Группа 172 Нормы с 1 по 3
| Шифр ресурса | Наименование ресурса | Единица измер. | 1-172 | 1-172 | 1-172 |
| Затраты труда рабочих-строителей | чел-ч | 66,64 | 42,33 | 85,17 | |
| Средний разряд работ | 2,9 | 2,9 | 2,9 | ||
| Затраты труда машинистов | чел-ч | 3,04 | 2,24 | 3,16 | |
| Машины и механизмы | |||||
| 200-0002 | Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т | маш-ч | 3,04 | 2,24 | 3,16 |
| Материалы | |||||
| 111-0179 | т | 0,0039 | 0,0039 | 0,0039 | |
| 112-0020 | м3 | 0,43 | 0,43 | 0,46 | |
| 112-0082 | м3 | 1,61 | 0,95 | 1,61 | |
| толщина 44 мм и более IV сорт |
Таблица 313- Группа 172 Нормы с 4 по 6
| Шифр ресурса | Наименование ресурса | Единица измер. | 1-172 | 1-172 | 1-172 |
| Затраты труда рабочих-строителей | чел-ч | 110,16 | 88,4 | 139,74 | |
| Средний разряд работ | 3,3 | 3,3 | 3,3 | ||
| Затраты труда машинистов | чел-ч | 3,37 | 3,08 | 3,16 | |
| Машины и механизмы | |||||
| 200-0002 | Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т | маш-ч | 3,37 | 3,08 | 3,16 |
| Материалы | |||||
| 111-0179 | Гвозди строительные с плоской головкой 1,6х50 мм | т | 0,0039 | 0,0039 | 0,0039 |
| 112-0020 | Лесоматериалы круглые березовые и мягких лиственных пород | м3 | 0,46 | 0,46 | 0,46 |
| для строительства, длина 4-6,5 м, диаметр 12-24 см | |||||
| 112-0082 | Доски необрезные из хвойных пород, длина 4-6,5 м, все ширины, | м3 | 1,23 | 0,79 | 1,23 |
| толщина 44 мм и более, IV сорт |
Группа 173 Водоотлив
Состав работ: 1.Водоотлив из котлованов площадью до 30 м 2.Водоотлив из траншей шириной по дну до 2 м для ленточных фундаментов под здания и сооружения, а также для внутризаводских и дворовых [внутриквартальных] коммуникаций.
Измеритель: 100 м3 мокрого грунта
1-173-1 Водоотлив из траншей
1-173-2 Водоотлив из котлованов
Таблица 314- Группа 173 Нормы с 1 по 2
Разработка сезонномерзлых грунтов
Группа 187 Уборка снега со строительных площадок и дорог
Состав работ: 1.Уборка снега механизмами. 2.0чистка вручную мест, недоступных для механизмов, с перекидкой снега на расстояние до 3 м, или погрузкой на транспортные средства [нормы 5,6].
Измеритель: 1000 м3 снега
Уборка снега со строительных площадок и дорог:
1-187-1 шнекороторными снегоочистителями
1-187-2 плужными снегоочистителями на тракторе
1-187-3 бульдозерами с перемещением на расстояние до 20 м
1-187-4 бульдозерами с перемещением на каждые последующие 10 м, сверх 20
1-187-5 вручную, снег рыхлый
1-187-6 вручную, снег плотный
Таблица 315 - Группа 187 Нормы с 1 по 3
| Шифр ресурса | Наименование ресурса | Единица измер. | 1-187 | 1-187 | 1-187 |
| Затраты труда рабочих-строителей | чел-ч | - | 0,37 | - | |
| Средний разряд работ | - | - | |||
| Затраты труда машинистов | чел-ч | 1,11 | 0,74 | 3,57 | |
| Машины и механизмы | |||||
| 201-0312 | Тракторы на гусеничном ходу, мощность 79 кВт | маш-ч | - | 0,37 | - |
| 207-0149 | Бульдозеры, мощность 79 кВт | маш-ч | - | - | 3,57 |
| 212-1901 | Снегоочистители на автомобиле плужные | маш-ч | - | 0,37 | - |
| 212-1902 | Снегоочистители на автомобиле шнекороторные | маш-ч | 1,11 | - | - |
Таблица 316- Группа 187 Нормы с 4 по 6
При проведении земляных работ необходимо обустройство крепления стен траншей и котлованов, для предупреждения осыпания грунта. Стены крепятся обычно щитами с распорками, которые размещаются по длине траншее не реже чем через каждые 2 метра при глубине до 3,75 метра в сухих и сыпучих грунтах и не реже 1,5 метров в сыпучих, влажных и мокрых грунтах при глубине более 3,75 метра. Как происходит крепление стен траншей и котлованов на деле?
Как следует ставить распорки?
Распорки по высоте (ярусами) следует ставить не реже чем через 1,2 метра при всех глубинах, независимо от характера грунтов. Наличие элементов крепления стенок накладывает свои требования на ширину траншей. Ширину траншей следует разбивать с расчетом ширины подошвы фундамента, добавив по 15-20 сантиметров с обеих сторон на крепление. Ширина траншей для трубопроводов разбивается из расчета ширины наружного диаметра труб плюс 0,6 метра на крепление.
Деревянные или металлические щиты
Щиты, служащие для крепления грунта в траншеях и котлованах делаются деревянными или металлическими. Для сыпучих и плавучих грунтов используются сплошные щиты, а для плотных грунтов в траншеях глубиной до 3 метров щиты могут быть собраны с зазорами из досок шириной до 200 миллиметров. При этом ширина промежутков между досками щита не должна превышать ширины самих досок.
Для крепления стенок траншей средней ширины могут применяться инвентарные металлические крепления лестничного типа. Инвентарные крепления из стальных труб делают в траншеях с вертикальными стенками шириной 0,8-1,8 метра, при этом применяются трубы диаметром около 60 миллиметров и длиной до 3 метров (для продольных элементов лестничного крепления).
Поперечные распорки инвентарных креплений имеют резьбовые участки, проворачивая винты на которых, можно увеличивать длину распорок, тем самым прижимая стойки к щитам. Хотя стоимость инвентарных креплений выше, чем креплений из лесоматериалов, в конечном итоге они себя окупают многоразовым применением.
Шпунтовое крепление стен
При сыпучих, так и при текучих грунтах (плывунах) крепление стенок траншей и котлованов осуществляется шпунтовым рядом, представляющим собой сплошное крепление из маячных свай и шпунтовых досок. Шпунтовое крепление служит одновременно ограждением для ведения водоотливных работ.
Устройство деревянного шпунтового ряда следующее: забиваются сваи винтовые , к ним крепятся направляющие доски, между которыми забивается шпунт. Полностью забитые пролеты скрепляют вверху специальной насадкой, которая имеет пазы с гнездами.
Насадка крепится к сваям скобами. Чтобы земля не разрушила шпунтовой ряд в траншеях при двухстороннем устройстве, в местах набивки шпунтовых свай делаются распорки. В строительстве находят применение также металлические и железобетонные шпунты, устройство которых отличается от деревянных лишь технологией изготовления.
При одностороннем шпунтовом ряде в котловане устраивают подкосы, а в шурфах распорки ставятся в направлении, перпендикулярном к шпунтовому ряду. Шпунтовой ряд может быть сооружен как постоянное ограждение или как временное.
Забивка маячных свай
При устройстве шпунтовых ограждений наиболее трудоемкой работой является забивка маячных свай и самого шпунта. Если объем работы незначителен и забивка шпунтового ряда производится в легких грунтах, то целесообразно применять несложные приспособления, например треногу. Устроена тренога следующим образом: металлический молот – «баба» весом в 200-250 кг на тросе с откидным крюком подвешивается на блок, через который проходит трос к лебедке. В результате вращения лебедки баба приподнимается вверх на высоту 0,5-1 метра.
При обратном свободном ходе барабана лебедки она падает вниз и своим весом забивает шпунт или сваю. При небольшом объеме работ применяются простые деревянные или изготовленные из стального проката копры, снабженные ручными лебедками и бабой весом до 1 т.
Механические копры
При больших объемах свайных работ используются механические копры, к которым относятся действующие при помощи сжатого воздуха молоты и дизель-молоты. Действуют они по одному и тому же принципу, для удара в них служит сила свободного падения молота или сила давления сжатого воздуха. С применением механизированных копров за 10-15 минут сваю можно забить на глубину 6-8 м, что значительно ускоряет обустройство шпунтовых рядов для крепления стен траншей и котлованов в сравнении с ручной установкой шпунтового ряда.
Формирование откосов котлована
Строительная компания БЕСТ-СТРОЙ (Москва) выполняет полный цикл устройства котлованов : земляные работы, копка, откосы, крепление стен, устройство распорной системы или грунтовых анкеров, свайного фундамента.
На строительном участке проводится разметка в соответствии с технологической картой котлована: периметр, подъездные пути под вывоз грунта и место складирования породы под обратную засыпку. Выполняется транспортировка спецтехники на участок: экскаваторов, бульдозеров, погрузчиков. Все постройки, наружные и скрытые коммуникации, находящиеся на территории участка, подлежат переносу или сносу по согласованию с соответствующими организациями. Также проводится вырубка деревьев и планирование местности.
Земляные работы
После завершения подготовительных действий спецтехника приступает к основным земляным работам на котловане . Высокоэффективная механизированная позволяет выполнить выемку на полный объём котлована в кратчайшие сроки. Вынутый грунт частично остаётся в пределах строительной площадки для обратной засыпки пазух на этапе строительства здания. Объём оставляемой породы известен из ранее проведённых по проекту расчётов. По остальному объёму производится вывоз грунта самосвалами на площадку утилизации.
Земляные работы и шпунтирование стен выемки трубами с забиркой из доски
Расчёт объёма котлована и вывоз грунта
При расчётах выемки породы учитывается эффект разрыхления при копке. Плотность веками слежавшихся осадочных пород нарушается при рытье экскаватором и при перемещении в отвал или в кузов самосвала. В зависимости от вида или видов разрабатываемых грунтов даётся поправочный коэффициент 20-30%. Таким образом, например, если длина котлована 70 м, ширина 30 м и глубина 5 м с прямыми шпунтованными стенками на спланированной местности, то расчёт объёма котлована даёт нам значение 10500 куб.м. Но под вывоз грунта нужно расчитывать объём больше, как минимум, на 20%: 70х30х5х1,2=12600 куб.м. Выполнение откосов увеличивает объём котлована и вынятого грунта, но это же количество зачастую идёт в обратную засыпку, поэтому не вывозится за территорию стройплощадки.
Стены и откосы котлована
В благоприятных условиях, если грунт особо плотный и глубина до 2 метров, выкапывают котлован с вертикальными стенами без крепления. Если грунт глинистый - до глубины 1,5 метров, супесь и суглинок - до 1,25 метра, насыпные и песчаные - до 1 метра.
При необходимости устройства котлована на глубину до 5 метров, выше уровня грунтовых вод - на помощь проектировщику приходит таблица СНиП, приводящая зависимость угла откоса (отношение высоты к заложению) от вида грунта и глубины котлована.
Таблица 1. Крутизна откосов котлованов
| Виды грунтов | Крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м, не более | ||
| 1,5 | 3 | 5 | |
| Насыпные неуплотненные | 1:0,67 | 1:1 | 1:1,25 |
| Песчаные и гравийные | 1:0,5 | 1:1 | 1:1 |
| Супесь | 1:0,25 | 1:0,67 | 1:0,85 |
| Суглинок | 1:0 | 1:0,5 | 1:0,75 |
| Глина | 1:0 | 1:0,25 | 1:0,5 |
| Лессы и лессовидные | 1:0 | 1:0,5 | 1:0,5 |
В случае наличия близлежащих сооружений, грунтовых вод и необходимости водопонижения, грунтов с неравномерной структурой, глубины котлована более 5 метров необходим индивидуальный расчёт угла откосов или крепления стен.
Крепление стен котлована
Крепление вертикальных стен выполняется при строительстве котлованов в неплотных и водонасыщенных грунтах. Крепление защищает не только от обрушения стен выемки, но и препятствует смещению грунта под весом соседних зданий, оберегает их основания от деформаций.
Применяются следующие технологии укрепление стенок:
- Шпунтирование - шпунтовое из металлопроката:
- из труб, с забиркой из доски либо без неё,
- прокатного профиля, с забиркой либо без неё,
- специализированного шпунта Ларсена.
- Железобетонными конструкциями:
- бурокасательные и буросекущие сваи,
- стена в грунте.
Все приведённые технологии применяются до рытья котлована. Заглубление ограждения выполняется по периметру выемки строго согласно технологической карты. В определённых условиях выполняется предварительное бурение скважин: обеспечение вертикальности погружения, снижение вибрационных воздействий через грунт на основания близко расположенных сооружений при забивке.
Шпунтовое ограждение из труб с обвязочным поясом из металопроката
Самым ресурсосберегающим методом является погружение шпунта из труб. Этот материал дёшев и обладает высокой оборачиваемостью, то есть возможностью многократного использования. Погружение труб выполняется забивкой копром с дизель-молотом или гидравлической копровой установкой, а также с помощью вибропогружателя. Альтернативный способ - погружение с помощью свайной буровой установки методом вдавливания и ввинчивания.
Забирку устраивают в случае критичного просыпания породы между шпунтинами, из доски толщиной 40-50 мм.
Ограждение котлована из шпунта Ларсена
При необходимости мер водопонижения применяют шпунтовое ограждение из шпунта Ларсена. Каждая из таких шпунтин имеет корытообразный прочный профиль и замковые пазы для жёсткой связи друг с другом. Таким образом можно сформировать прочную и герметичную стену сколь угодно большой длины. Погружение выполняется забивкой или вибропогружением. Шпунт Ларсена, также, как и трубы и прокатный профиль, обычно извлекают после завершения строительства, обратной засыпки, и используют повторно уже на других объектах. Иногда его не извлекают, и тогда ограждение устраивают из специального оставляемого профиля.
Крепление стенок котлована железобетонными конструкциями обеспечивает высокие механические и водоизолирующие свойства будущего основания сооружений. Они также могут служить фундаментом и одновременно стенами подземной части здания.
Крепление стен котлована буросекущими сваями и грунтовыми анкерами
Бурокасательные и буросекущие сваи выполняются методом бурения, армирования и бетонирования диаметром от 400 до 1500 мм глубиной до 45 м. Сначала по периметру котлована подготавливается форшахта - небольшая укреплённая траншея-кондуктор. В ней бурятся нечётные скважины с шагом 0,9 диаметра между боковыми краями скважин. Заполняют бетонной смесью. К тому моменту, когда начинают бурить чётные скважины бетон уже схватился и шнек буровой установки сечёт две соседние нечетные сваи, выполняя скважину для чётной между ними. Затем в скважину погружают заранее подготовленный армирующий каркас, сваренный из специального армирующего прута и проволоки, и бетонируют. В итоге после застывания бетона получается очень прочная монолитная железобетонная стена. На следующем этапе происходит рытьё котлована уже с готовым креплением ж-б стеной.
Технологическая схема устройства стены в грунте, и последующей разработки котлована
Технология «Стена в грунте» обеспечивает высокопрочное ограждение и крепление стен котлована толщиной от 300 до 1200 мм, и глубиной до 60 м. Применяется сложная спецтехника - грейферная установка. Грейфер представляет собой узкий, на ширину стены двухковшевый землеройный инструмент, погружаемый в грунт на жёсткой штанге или подвесе, с гидравлическим или полиспастным приводом. Разрабатываемая траншея защищается от обвала глинистым бентонитовым раствором. По достижении проектной глубины в неё погружается армокаркас и заливается бетон, который вытесняет глинистый раствор, который в свою очередь собирается в резервную ёмкость для дальнейшего использования. Разработка ведётся участками (захватками) через одну. Второй очередью разрываются промежуточные захватки и получают монолитную стену. После того, как бетон наберёт прочность можно проводить копку котлована.
Устройство распорной системы котлована
Не смотря на все инженерно-технические ухищрения, иногда, особенно для глубоких котлованов в тяжёлых грунтовых условиях и плотной городской застройке, шпунтовое ограждение может оказаться недостаточно прочным для удержания давления грунтовой массы.
На последнем этапе возведения котлована на помощь приходят 2 технологии крепления ограждений.
Вид на распорную систему котлована вблизи автомагистрали и соседних строений
Первая из них - распорная система. По периметру устанавливается обвязочный пояс из металлопроката, равномерно распределяющий нагрузку по всему поясу. В пояс упираются распорки - как между противоположными стенками, так и между дном. Все конструкции выполняются в соответствии с точным механическим расчётом и изложены в ППР (плане производства работ).
Но распорная система крадёт внутреннее пространство выемки, которая и устраивалась специально для свободного манёвра в процессе строительных работ. Особо нагруженные конструкции распорных систем создают невероятно стеснённые условия для строителей. Это сокращает производительность и удлиняет сроки сдачи объекта.
Устройство грунтовых анкеров (якорей)
Компания БЕСТ-СТРОЙ рекомендует применение, и производит крепление шпунтовых стен грунтовыми анкерами, принимающими на себя выдёргивающую нагрузку от массива породы. Этот метод не на много более трудоёмок и незначительно сложнее устройства распорок, но в итоге даёт ничем не ограниченный оперативный простор, оборачивается значительной экономией ресурсов, повышением производительности и сокращением сроков строительства.
Схема монтажа грунтового анкера
По итогам тщательно проведённых изыскательских и расчётных работ производится бурение скважин в стенах котлована, выполнение «якоря», закрепление тяги, фиксация её на анкеруемом шпунте. При этом важно учитывать расположение оснований близлежащих сооружений и зданий.
2.8.1 Разработка траншей и котлованов с вертикальными стенками в грунтах естественной влажности без крепления может производиться на глубине:
не более 1 м - в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах;
не более 1,25 м - в супесчаных и суглинистах грунтах;
не более 1,5 м - в глинистых грунтах;
не более 2 м - в особо плотных грунтах. При этом выполнение работ следует производить немедленно вслед за отрывкой траншей и котлованов.
2.8.2 При превышении указанных глубин рытье траншей и котлованов допускается только при условии крепления вертикальных стен или устройстве откосов допустимой крутизны (рисунок 2.7).
Рисунок 2.7 - Определение крутизны откоса
Наибольшая допустимая крутизна откосов траншей и котлованов в грунтах естественной влажности должна определяться по таблице 2.4.
2.8.3 Рытье траншей и котлованов в мерзлых грунтах всех пород, за исключением сухого песчаного, можно вести с вертикальными стенками без креплений на всю глубину их промерзания. При углублении ниже уровня промерзания должно производиться крепление.
2.8.4 Траншеи и котлованы в сухих (сыпучих) песчаных грунтах, независимо от степени их промерзания, следует разрабатывать с обеспечением установленной крутизны откосов или с устройством крепления стен.
2.8.5 Рытье траншеи и котлованы в отогретых (размороженных) грунтах следует выполнять с обеспечением необходимой крутизны откосов или устройством креплений стен в тех случаях (или местах), когда глубина отогретого участка превышает размеры, указанные в таблице 2.4.
Таблица 2.4 - Максимально допустимая крутизна откосов траншей и котлованов
| Грунт | Крутизна откосов при глубине траншей и котлованов, м | |||||
| траншеи | котлованов | |||||
| до 1,5 | от 1,5 до 3 | от 3 до 5 | ||||
| & | Н/А | & | Н/А | & | Н/А | |
| Насыпной естественной влажности | 76° | 1:0,25 | 45° | 1:1,00 | 38° | 1:1,25 |
| Песчаный и гравийный влажный, но не насыщенной | 63° | 1:0,50 | 45° | 1:1,00 | 45° | 1:1,00 |
| Глинистый естественной влажности: - супесь суглинок - глина |
76° | 1:0,25 | 56° | 1:0,67 | 50° | 1:0,85 |
| 90° | 1:0,00 | 63° | 1:0,50 | 53° | 1:0,75 | |
| 90° | 1:0,00 | 76° | 1:0,25 | 63° | 1:0,50 | |
| Лессовидный сухой | 90° | 1:0,00 | 63° | 1:0,50 | 63° | 1:0,50 |
| & - угол между направлением откоса и горизонталью отношение высоты откоса Н к его заложению А.
Примечание - При глубине выемки свыше 5 м крутизна откоса приводится в проекте |
||||||
2.8.6 На пересечениях с железнодорожными или трамвайными путями необходимо разрабатывать траншеи и котлованы с обязательным креплением их стен. Крепить пути рельсовыми пакетами следует только в случаях, предусмотренных проектом, согласованным со службой эксплуатации данных путей.
2.8.7 Виды крепления котлованов и траншей с вертикальными стенками приведены на рисунке 2.8 и в таблице 2.5.
а) крепление горизонтально-рамное;
б) крепление горизонтально-сплошное;
в) крепление горизонтальное с прозорами;
г) крепление смешанное: горизонтальное, сплошное и шпунты;
д) крепление вертикально-рамное;
е) крепление вертикально-сплошное
Рисунок 2.8 - Способы крепления стенок траншей и котлованов
Таблица 2.5 - Виды крепления котлованов и траншей с вертикальными стенками
| Грунтовые условия | Виды крепления |
| Грунты сухие, способные сохранять отвесные стены при глубине до 2 м | Горизонтально-рамное (рисунок 2.8а) |
| Грунты оползающие сухие и плотные грунты (если траншеи или котлованы остаются открытыми на длительный срок) | Горизонтально-сплошное (рисунок 2.8б) |
| Грунты связанные сухие при отсутствии грунтовых вод в глубине разработки не более 3 м | Горизонтальные с прозорами (рисунок 2.8в) |
| Грунты водонасыщенные | Смешанное: горизонтальное, сплошное и шпунты (рисунок 2.8г) |
| Грунты связанные сухие при отсутствии грунтовых вод | Вертикально-рамное (рисунок 2.8д) |
| Грунты сыпучие при глубоких траншеях и грунты с прослойками плывуна | Вертикально-сплошное (рисунок 2.8е) |
2.8.8 Крепить траншеи и котлованы глубиной до 5 м следует, как правило, инвентарными приспособлениями. Инвентарные металлические винтовые распорки (рисунок 2.9) применяют для сокращения расхода лесных материалов.
Рисунок 2.9 - Винтовые распорки для крепления траншей
При глубине более 3 м крепления должны производиться по отдельным проектам, утвержденным руководством строительной организации
2.8.9 При отсутствии инвентарных приспособлений детали крепления траншей и котлованов должны изготавливаться на месте с соблюдением следующих требований:
а) для крепления грунтов естественной влажности (кроме песчаных) должны применяться доски толщиной не менее 40 мм, а для грунтов повышенной влажности - не менее 50 мм. Доски следует укладывать за вертикальные стойки вплотную к грунту с укреплением распорками;
б) стойки креплений должны устанавливаться не реже чем через 1,5 м;
в) расстояние между распорками по вертикали не должно превышать 1 м. Распорки закрепляются упором;
г) над бровками верхние доски должны выступать не менее чем на 15 см;
д) узлы креплений, на которые опираются полки для переброски грунта, необходимо сделать усиленными. Полки ограждаются бортовыми досками высотой не менее 15 см.
2.8.10 Разработку выемок в грунтах, насыщенных водой (плывунах), следует осуществлять по индивидуальным проектам, предусматривающим безопасные способы производства работ - искусственное водопонижение, шпунтовое крепление и др.
2.8.11 Крепления котлованов и траншей следует разбирать снизу вверх, по мере обратной засыпки грунта и одновременно снимать не более двух-трех досок в нормальном грунте, не более одной доски - в плывунах. Перед удалением досок нижней части крепления выше должны устанавливаться временные косые распорки, причем старые распорки разрешается удалять только после установки новых; крепления должны разбираться в присутствии ответственного исполнителя работ. В местах, где разборка креплений может вызвать повреждения строящихся сооружений, а также в грунтах-плывунах возможно крепления частично или полностью оставлять в грунте.
2.8.12 Стенки котлованов и траншей, разрабатываемых землеройными машинами, должны крепиться готовыми щитами, которые опускают и распирают сверху (рабочим опускаться в нераскрепленную траншею запрещается). Разработку траншей землеройными машинами без устройства креплений необходимо вести с откосами.
Во время производства земляных работ приходится производить целый ряд побочных работ, без которых разработка невозможна. Эти работы называются вспомогательными.
К наиболее часто встречающимся при производстве земляных работ вспомогательным работам относятся:
- устройство креплений траншей и котлованов;
- водоотлив (удаление из котлованов воды);
- устройство временных дорог, въездов в забой и выездов из забоя для возки грунта при его разработке.
Надо всегда стремиться к тому, чтобы все вспомогательные работы производились особыми рабочими и чтобы производство вспомогательных работ не задерживало основных работ и не мешало им.
Устройство креплений котлована
Как уже было указано в , не всякий грунт может держать вертикальные откосы при его копке. Величина требуемого откоса котлована равна величине угла естественного откоса грунта. Такой откос наиболее надежен.
Однако рытье котлованов и траншей при большой глубине с пологими откосами считается не экономичным, так как вызывает значительный объем излишних земляных работ. Даже и при незначительных глубинах естественные откосы иногда невозможно осуществить, например в том случае, если поблизости расположены строения. В тех же случаях, когда дно котлована или траншеи находится под водой, свободные откосы являются совершенно недопустимыми, так как они ничем не защищены от размачивания водой и разрушения.
Вот почем в большинстве случаев при устройстве котлованов и траншей приходится устраивать разного рода временные крепления. Кроме того, как указано выше, особы вид креплений (шпунтовое ограждение) служит для уменьшения приток в котлованы грунтовых вод.
Крепление траншей и котлованов деревянными распорками
Простейшие крепления стенок котлованов и траншей глубиной до 2 м устраиваются следующим образом.
Вдоль стенок траншей укладываются 4 доски толщиной 50 мм с распорками между ними, поставленными через 1,5-2 м по длине траншей (рис.38);
Распорки делаются из коротки бревен или труб толщиной 10-12 см. Этот тип креплений применяется при плотных сухих грунтах, способных некоторое время держать вертикальный откос и не размываемых дождями (плотная глина, плотный суглинок). Откосы при этом могут быть как вертикальными, так и с небольшим уклоном (1/10).
При более значительных глубинах (до 4 м) для сухих грунтов, дающих местное оползание через небольшой промежуток времени после отрывки, устраивается так называемое горизонтальное крепление. Устраивается оно так: на всю глубину котлована устанавливается ряд упорных стоек из досок толщиной до 6 см или пластин на расстоянии от 2 до 3 м в зависимости от глубины котлована (рис. 39). За эти стойки закладывается заборка из горизонтальных рядов досок толщиной 4-5 см вразбежку или сплошь в зависимости от грунта. Для удержания стоек на месте ставят деревянные или стальные распорки. Распорки должны иметь длину, немного большую, чем расстояние между противоположными стенками. При постановке распорки это обстоятельство дает возможность «заводить» распорки ударами кувалды или молота, и тем самым плотно прижимать стойки и заборку к стенам котлована или траншеи.
Для того, чтобы распорки не могли упасть (рис. 40) под их концы подкладываются коротыши (бобышки) из обрезков досок толщиной 4-5 см. Коротыши прибиваются к стойкам 125-мм гвоздями.
Расстояние между распорками по высоте зависит от глубины траншеи.С увеличением глубины напор грунта на крепления увеличивается, поэтому распорки внизу ставятся чаще, чем наверху, а именно: вверху — через 1, 2 м и внизу — через 0,9 м по высоте. Верхняя горизонтальная доска ставится несколько выше края траншеи для того, чтобы грунт с бровки не осыпался в траншею. Для перекидки грунта укладываются полки из досок на распорки.
При сыпучих и влажных грунта, а также в грунтах осыпающихся применяется вертикальное крепление, отличающее от горизонтального тем, что горизонтальные доски в нем заменены вертикальными, а стойки — горизонтальными прижимными брусьями. Прижимные брусья распираются распорками из накатника, образуя распорные или прижимные рамы (рис. 41).
Прижимные рамы при вертикальном креплении на глубину до 3 м устраиваются из полуобрезных досок толщиной 6 см, а распоры — из накатника или пластин. При глубине до 6 м толщина прижимных досок, а также и распор должны быть повышены до 10 см.
Верхняя прижимная рама должна иметь кроме внутренней доски еще и наружную доску толщиной 6 см. Эта доска врезается в стенку траншеи на полную свою толщину.
Расстояние по высоте между отдельными прижимными рамами из досок — 0,7 — 1,0 м, а при рамах из пластин и брусьев — 1,0 — 1,4 м.
При глубине до 5,0 м количество распор на каждую раму из досок длиной 6,5 м ставится по 4 шт., при большей глубине — 5 шт.
Как при вертикальном, так и при горизонтальным креплении стенки траншей должны быть отвесны. При наклонных стенках распорки под напором земли могут выскочить вверх.
Нижние прижимные брусья и распорки креплений водопроводных и канализационных траншей должны располагаться с таким расчетом, чтобы между ними и дном траншеи оставался промежуток, достаточный для беспрепятственной укладки труб.
Часто встречаются случаи (слабый грунт, наличие воды), когда уже до начала рытья необходимо устройство креплений. В этих случаях крепления получаются более сложными.
К таким креплениям относятся:
Забойное крепление
В небольших по размерам, но глубоких котлованах и шурфах применяют так называемое забойное крепление (рис. 42).
Устраивается оно следующим образом: на поверхности земли в месте расположения котлована или шурфа укладывается горизонтальная брусчатая рама по размеру котлована. рама эта зарывается в грунт заподлицо, после рамы забивают ряд досок слегка наклонно. Затем начинают рытье котлована под защитой образованных забитыми досками стенок. Когда выемка грунта приблизится к нижним концам забытых досок, между ними укладывают вторую раму. Для того чтобы верхняя рама не опустилась вниз по мере выработки грунта, под нее подставляют коротыши из брусков, постепенно удлиняемых. Когда установлена вторая рама, между нею и верхней рамой устанавливают бруски, которые и поддерживают верхнюю раму. После этого вдоль наружного края нижней рамы забивают другой ряд слегка наклонных досок. Между верхним и нижним рядами заборки забивают клинья большей устойчивости верхней заборки.
Крепления котлованов сваями с деревянной заборкой между ними
Крепление котлованов сваями с деревянно заборкой применяется при слабых грунтах, не допускающих рытья котлована на полную глубину. Кроме того часто устройство поперечных распорок при креплении котлована нежелательно, так как затрудняет производство работ в котловане. При большой ширине котлована или сложной его форме распорки вообще невозможно поставить. Поэтому во всех таких случаях прибегают к устройству крепления сваями с деревянной забивкой между ними. Этот тип креплений состоит в следующем: до начала рытья забивают в грунт деревянные, а иногда и стальные (железные) сваи, так называемые маячные сваи, на расстоянии 1,5-2 м друг от друга в зависимости от глубины котлована (рис. 43); между этими сваями по мере углубления выемки со стороны откоса укладываются отдельные доски крепления. Сваи забиваются на глубину, несколько большую глубины котлована, с таким расчетом, чтобы до окончания рытья котлована свая оставалась бы достаточно устойчивой. Для усиления устойчивости маячных свай их верхние концы заякоривают в откосе или подпирают подкосами, упирая последние в забитые на дне котлована свайки.
Крепления котлованов сваями с заборкой могут устраиваться и в предварительно вырытых котлованах, если в котловане нежелатльно иметь распорок, а грунт допускает рытье без предварительно установленных креплений.
Крепление шпунтовыми ограждениями
Для крепления котлованов в грунтах, насыщенных водой (жижа и плывун), применяется так называемое шпунтовое ограждение. Шпунтовое ограждение состоит из сплошного ряда вертикально установленных шпунтовых труб или досок (в которых, в одной кромке сделан паз-шпунт, а на другой — гребень), прижатых к стенкам траншеи или котлована горизонтальными рамами с распорами (рис. 44). Все, что было сказано о распорах в вертикальном креплении, относится целиком и к шпунтовыми ограждением заключается в том, что при шпунтовом ограждении сначала забивают шпунт, а затем уже производится рытье траншеи с постепенной установкой распорных рам; в вертикальном же креплении сначала выкапывается траншея или котлован, а затем устанавливается крепление, постепенно опускаемое вниз по мере дальнейшей разработки грунта. Доски шпунта забиваются на глубину, несколько большую (на 0,2-0,5 м) глубины траншеи или котлована, для того, чтобы после окончания рытья нижние концы их не могли быть сдвинуты напором грунта.
Деревянный шпунт изготовляется из досок толщиной 6-7 см или из брусьев 10х20 см (рис.45). В каждой шпунтине (свае) устраиваются гребень и паз. При забивке свай гребень одной входит в паз другой. Затеска нижнего конца сваи делается в виде клина с острым углом со стороны паза. При такой затеске сваи при забивке плотно прилегают друг к другу, что очень важно при мокрых грунтах, когда вода под напором просачивается в щели неплотных шпунтов. Шпунтины должны изготовляться из сырого свежевырубленного леса. Если же они изготовлены из леса, уже некоторое время пролежавшего на воздухе, то перед забивкой их надо положить в воду на 10-15 дней для того, чтобы они успели набухнуть. Делается это потом, что шпунтовой ряд, забитый из высохших свай, в мокром грунте набухает и вследствие увеличения объема свай ряд искривляется; отдельные сваи выворачиваются, образуя щели, и ряд приходит в негодность. работа по забивке свай начинается с установки точно по линии будущего ряда так называемых маячных свай через 2 м друг от друга (рис. 43).
Эти сваи забиваются в первую очередь, и к ним прикрепляются с обеих сторон рамные брусья. В промежутках между маячными сваями и рамными брусьями, служащими направляющими, производится забивка остальных свай шпунтового ряда. Каждая последующая свая должна прилегать к уже забитой пазом, а гребень должен оставаться свободным, в противном случае пазы сильно забиваются землей, и плотного ряда добиться будет трудно. Забивка производится механическим копром, а при небольшой глубине и слабом грунте может производиться и вручную деревянными бабами.
Разборка креплений шпунтового ограждения котлована
Разборка креплений должна производиться, начиная снизу, по мере засыпки траншей.
Горизонтальные крепления разбираются по одной доске при слабых грунтах, — а при очень плотных — не более, чем по 3-4 доски. При этом вертикальные стойки подпиливаются внизу на нужную высоту. Перед подпиливанием стоек распорки должны быть переставлены выше места подпила. Перестановка распор производится так: сначала устанавливается новая распорка сверху подпила, а потом уже выбивается нижняя.
При вертикальном креплении и шпунтах распорки и прижимные брусья снимаются постепенно по мере засыпки, начиная снизу: шпунтовые сваи и вертикальные доски выдергиваются по окончании засыпки при помощи рычага (рис. 46). Зацепление свай при этом делается по одному из способов, изображенных на рис. 47.
Разборка креплений сваями с деревянной заборкой производится постепенным подпиливанием по мере засыпки досок заборки, начиная снизу; вынимать заборку необходимо по одной доске. Сваи вынимаются после окончания всей засыпки так же, как и при разборке шпунтовых креплений.
В данный момент времени используют стальные ограждения: шпунт Ларсена, стальные трубы бу диаметром: от 159 до 426 мм.