Опубликовано: 31 Август 2017 06:37:33

Крепление траншей и котлованов

При разработке грунта стремятся к уменьшению объема земляных работ, который будет тем меньше, чем круче откосы стенок траншей и котлованов. Однако если откосы стенок будут круче угла естественного откоса, то часть грунта будет стремиться обрушиться в котлован. Крепления применяются для предотвращения обрушений грунта. Кроме того, специальные виды креплений применяются для защиты траншей и котлованов от проникания в них грунтовой воды.

Крепления применяются в следующих случаях:
1) когда постановка их дешевле разработки и обратной засыпки дополнительного объема грунта, необходимого для образования устойчивых (пологих) откосов;
2) при стесненных условиях работы, когда устройство откосов невозможно;
3) при воздействии воды на откосы земляных сооружений, например при разработке плывунов или при наличии грунтовых вод.

В зависимости от глубины разработки, категории грунта и влажности его применяются следующие виды крепления:
1) крепление траншей и котлованов деревянными распорами: горизонтальное (сплошное и с прозорами), крепление с подкосами, забойное крепление, крепление сваями с деревянной заборкой между ними;
2) крепление траншей и котлованов шпунтовыми ограждениями.

При разработке грунтов на большую глубину применяется так называемое горизонтальное крепление (рис. 228, а). Устройство его заключается в следующем: вдоль стенок траншеи устанавливаются вертикальные стойки (из 6-сантиметровых досок или пластин) на всю глубину траншеи. За стойки закладываются доски толщиной 50 мм и между каждой парой стоек ставят распорки из круглого леса диаметром 10—18 см. Для того чтобы распорки не выпадали при ослаблении крепления, под их концы прибиваются 125-миллиметровыми гвоздями бобышки из обрезков досок 40—50 мм.

В сухих грунтах стойки устанавливаются через 2 м, в сыпучих грунтах I категории при глубине траншей свыше 3,75 м — через 1,5 м; в мокрых грунтах стойки устанавливаются через 1,5 м.

Расстояние между распорками по вертикали зависит от глубины тран¬шеи и обычно в верхней ее части равно 1,0—1,2 м, а в нижней части, вследствие увеличения давления грунта, уменьшается до 0,6 м (при глу¬бине 4—7 м).

Заборка из досок может быть сплошной (доски укладываются вплотную друг к другу) или с прозорами (доски укладываются с интервалами до 0,2 м). Указания о выборе типа горизонтальных креплений при различных глубинах разработки и категориях грунта приводятся в табл. 84.

Рис. 228. Крепления стенок траншей котлованов.

Таблица. 84. Типы крепления траншей.

Примечание. В мокрых грунтах независимо от категории применяется крепление только со сплошной заборкой.

При креплении глубоких котлованов больших размеров, требующих постановки распор значительной длины (12—18 м), применяют способ крепления, показанный на рис. 228, Сваи, удерживающие дощатую заборку, имеют анкерную связь с дополнительными свайками, забиваемыми в некотором расстоянии от бровок котлована.

При креплении стенок котлованов больших размеров в плане, но небольшой глубины (2—3 м) крепление производится с установкой подкосов по способу, указанному на рис. 228, в. В этих случаях стойки делаются из подтоварника или пластин и укрепляются подкосами. Подкос одним концом упирается в свайку, забитую на дне котлована, а другим— в стойку, к которой прибита бобышка.

При производстве работ по установке креплений необходимо соблюдать следующие условия:
1) стенки траншей должны быть отвесны (так как при наклонных стенках распорки могут выскочить);
2) заложенные на стойки заборные доски должны на всем своем протяжении плотно прилегать к грунту:
3) при сплошном креплении доски должны плотно прилегать друг к другу;
4) при креплении с прозорами величина прозора между двумя досками зависит от свойств грунта;
5) стыки заборных досок должны быть выполнены впритык;
6) распоры должны быть туго загнаны между стойками й расположены перпендикулярно к плоскости досок.

Рис. 229. Забойное крепление.

В тех случаях, когда постановка креплений указанных типов невозможна (например в слабых, пропитанных водой грунтах), применяются крепления двух типов: забойное и шпунтовое.

Забойное крепление (рис. 229) применяется при разработках глубоких котлованов и шурфов небольших размеров в плане. Устройство его заключается в следующем: на поверхности земли по контуру котлована укладывается рама из брусьев, которая врывается в грунт заподлицо. Вокруг внешнего края рамы забивают наклонно сплошной ряд досок, как показано на рисунке. После этого начинают разработку грунта.

Для поддержки верхней рамы под нее подводят удлиняемые по мере
углубления котлована или шурфа коротыши. Не доходя на 20—30 см до нижних концов забитых досок, укладывают вторую раму, вокруг наружного края которой забивают следующий пояс из креплений наклонных досок. Между верхним и нижним рядами заборок для придания большей устойчивости верхней заборке забивают клинья. Далее разработка продолжается в том же порядке до требуемой глубины.

При разработке котлованов больших размеров или широких и глубоких траншей в слабых грунтах имеет место применение креплений металлическими сваями с деревянной заборкой между ними. Устройство такого вида креплений, показанное на рис. 230, заключается в следующем: до начала разработки в грунт забиваются металлические (из двутаврового железа) сваи на расстоянии 1,5—2 м друг от друга; затем по мере разработки между сваями закладываются доски Б, укрепляемые клиньями В. В случае надобности для большей устойчивости верхние концы свай закрепляются, как показано на рис. 228, б, при помощи анкерной оттяжки. Сваи забиваются ниже дна котлована. Размеры свай, глубина их забивки, расстояние между ними, а также толщина закладываемых досок определяются специальным расчетом из условия достаточной прочности их.

Рис. 230. Схема крепления с деревянной заборкой между металлическими сваями.

При разработке грунтов, насыщенных водой, применяют шпунтовое ограждение, состоящее из сплошного ряда шпунтовых досок или брусьев, забиваемых в грунт (рис. 231).

Деревянные шпунтовые ряды изготовляются из досок толщиной 6—8 см или брусьев 10 X 20 см. Каждая шпунтина имеет гребень и шпунт (рис. 231, б); при забивке гребень одной шпунтины входит в шпунт другой.

При производстве работ по забивке шпунтового ограждения вначале забиваются маячные сваи (рис. 231, а) через 2—3 м; к ним с обеих сторон прикрепляются болтами направляющие схватки и уже между схватками При производстве работ по забивке шпунтового ограждения вначале забиваются маячные сваи (рис. 231, а) через 2—3 м; к ним с обеих сторон прикрепляются болтами направляющие схватки и уже между схватками забиваются шпунтины. Забивка маячных свай и шпунтин должна производиться строго по отвесу. Забиваемая свая должна прилегать к ранее забитой гребнем. Этим достигается наибольшая плотность ряда, между тем как при обратном порядке забивки шпунты засорялись бы землей, что уменьшало бы плотность ряда. Забивка свай и шпунтин производится механическим копром. При разработке траншей значительной глубины иногда применяются крепления в два (рис. 231, в) и более ярусов. Так например, при глубине траншеи до б м применяется одноярусное крепление, до 7,5 м — двухярусное и свыше 7,5 м — многоярусное. При производстве крепления в два и больше ярусов шпунтовые ряды, если они требуются по условиям работ второго и последующих ярусов забивают обычно вручную.

Рис. 231. Шпунтовое ограждение.

Разборка креплений производится снизу вверх по мере засыпки котлованов и траншей.

Горизонтальные крепления разбираются в следующем порядке: подпиливаются стойки (причем перед подпиливанием выше места подпила устанавливается распорка, после чего выбивается старая), а затем вынимаются доски. В слабых грунтах разборка производится по одной доске (по высоте), в грунтах несыпучих и не мокрых — на высоту двух досок и при плотных грунтах на высоту трех-пяти досок сразу.

При разборке шпунтового крепления по мере засыпки снизу снимают распоры и прижимные брусья, сваи же и вертикальные доски выдергиваются по окончании засыпки при помощи рычага (рис. 232, а), лебедок (232, б) или домкратов. Зацепление свай при выдергивании осуществляется по одному из способов, показанных на рис. 232, в.

Порядок разборки свайных креплений с деревянной заборкой между ними следующий: вначале выбиваются клинья (рис. 230), после чего постепенно вынимаются доски, и после окончания засыпки выдергиваются сваи.

Шпунтовые стенки, которые служат для ограждения фундамента сооружения, обычно не разбираются.

Рис. 232. Выдергивание свай шпунтового ограждения.