Перемычка — это временная водонепроницаемая конструкция, которая позволяет бригадам работать всухую внутри реки, вдоль береговой линии или рядом с существующей опорой моста. Большинство инженеров впервые встречаются с проектом моста, но та же идея возникает при ремонте плотин, строительстве водоотводов, пересечениях трубопроводов и котлованах, расположенных близко к открытой воде. После десяти лет поставок шпунтовых стен для гидротехнических работ мы наблюдали, как часто выбор типа перемычки определяет график, бюджет и безопасность всех на объекте. В этом руководстве рассматриваются основные типы перемычек, что каждый из них делает хорошо и как сузить список до правильного варианта.

Для чего на самом деле нужна перемычка

Перемычка не является плотиной и редко является постоянной стеной. Это временное ограждение, построенное для удержания воды, а часто и почвы, так что пространство внутри него остается достаточно сухим для работы. После завершения строительства постоянной конструкции, будь то пирс, водопропускная труба, водозабор или фундаментная плита, перемычку обычно снимают.

Этот временный статус определяет каждое решение. Поскольку конструкция снова выходит на поверхность, инженеры идут на риск, которого они никогда не допустили бы при наличии постоянной дамбы. На практике выбор типа обычно сводится к четырем вопросам: насколько глубока вода, каков грунт, сколько сухого пространства необходимо для работы и как долго ограждение должно оставаться на месте.

Основные типы коффердамов

Перемычки обычно делятся на два семейства: те, которые удерживают воду с помощью массы, например, земляные, каменные и деревянные конструкции, и те, которые удерживают ее с помощью забивной стены, например, системы шпунтовых свай. Оба семейства используются уже более века и оба до сих пор встречаются на современных сайтах.

Перемычки Земляной набережной

Это самый простой вариант и зачастую самый дешевый, если есть свободное место. Почва засыпается в насыпь вокруг рабочей зоны, иногда с глиняным сердечником, чтобы предотвратить просачивание, а вода удерживается за счет огромной ширины и веса насыпи. Земляные перемычки подходят для мелководья, пологого грунта и мест, где насыпной материал находится под рукой. Они борются с быстрыми течениями, на глубокой воде и везде, где след должен оставаться небольшим. Если транспортным средствам необходимо двигаться по гребню, этот гребень должен быть широким, а объем заправки быстро увеличивается.

Перемычки Rock-Fill

Там, где насыпи недостаточно, но имеется камень, насыпь из каменной насыпи выполняет ту же работу с более крутым и устойчивым профилем. Ядро из щебня обычно покрывают непроницаемым слоем для уменьшения просачивания. Перемычки, заполненные камнями, лучше справляются с более бурной водой и более высокими скоростями потока, чем земляные насыпи, и их можно возводить поэтапно по мере подъема воды. Компромиссами являются стоимость перевозки, вес и гораздо более сложная работа, когда придет время вывоза.

Деревянные перемычки для кроваток

Деревянные детские кроватки — старое решение, которое до сих пор используется в ремонтных и культурно-исторических работах. Коробчатый каркас из деревянных брусьев устанавливается на место, заполняется камнем или землей, чтобы утопить его, затем складывается до достижения необходимой высоты и герметизируется. Они хорошо работают на узких рабочих участках и на мелководье, где имеется местная древесина. Сегодня к ним обращаются немногие подрядчики, но их понимание помогает при чтении старых записей проектов или обновлении конструкций, построенных с их помощью.

Одностенные шпунтовые перемычки

Это тот тип, который представляет себе большинство людей: непрерывная линия взаимосвязанных шпунтовых свай, вбитых в землю, а закрытая территория затем осушается насосом. На мелководье или на суше стена может быть консольной, поддерживаемой только грунтом под котлованом. На более глубокой воде или там, где выемка широкая, поперек отверстия добавляются перегородки и стойки, образуя классическую перемычку с связями, используемую для опор мостов, насосных станций и глубоких котлованов. Поскольку вся система зависит от сцепки свай, профиль и сцепление имеют такое же значение, как и метод забивки, поэтому сваи для укрепления котлована обычно указываются с непрерывным соединением, а не с простым соединением внахлест.

Двустенные шпунтовые перемычки

Две параллельные шпунтовые стены, связанные вместе и заполненные между собой грунтом, образуют гораздо более жесткую конструкцию, чем одиночная стена. Перемычки с двойными стенками справляются с более глубокими водами и более длинными пролетами без внутренних распорок, что обеспечивает чистоту раскопок для машин и оборудования. Цена зависит от объема материала, времени в пути и конструкции рулевой тяги, которая должна быть правильной с первого раза.

Сотовые коффердамы

Ячеистые перемычки изготавливаются из переплетенных шпунтовых свай, уложенных в закрытые ячейки, которые затем заполняются песком, гравием или почвой. Наполнитель обеспечивает вес и жесткость, поэтому ячейки выдерживают давление воды и боковые нагрузки без каких-либо внутренних связей. Распространены две схемы: круглые ячейки, где каждое кольцо завершено и привязано к следующему, и диафрагменные ячейки, где дуги соединены прямыми соединительными стенками. Ячеистые типы выбираются для глубокой воды на крупных реках и используются для опор мостов, шлюзов и плотин. Они являются одними из самых надежных временных сооружений, а также одними из самых медленных и дорогих в строительстве.

Краткое сравнение основных типов

Таблица ниже является отправной точкой, а не инструментом проектирования. Реальный выбор всегда зависит от гидравлических и геотехнических данных конкретного объекта, и цифры меняются, когда применяются собственные условия нагрузки проекта.

Как выбрать правильный тип

Если смотреть изнутри внутрь, шесть пунктов, как правило, разрешают спор быстрее, чем любые технические дебаты:

1. Глубина воды и напор. Мелкая, стоячая вода открывает массивные структуры; более глубокая или более быстрая вода подталкивает вас к забитой стене.
2. Условия грунта. Мягкий ил, плотный гравий и камни — все это меняет то, по чему можно ехать и насколько далеко должна проникать стена.
3. Размер сухой площади. Широкие раскопки требуют распорок или более жесткой системы стен, а распорки занимают рабочее пространство.
4. Продолжительность. Короткий вольер можно построить легко; тот, который выдерживает сезон дождей, требует большей надежности с самого начала.
5. Удаление. Некоторые объекты необходимо вернуть в исходное состояние, что делает извлечение ресурсов проектным требованием, а не второстепенной мыслью.
6. Доступ и логистика. Насыпь, камень и тяжелая сталь – все это должно быть доставлено на площадку. На объектах с ограниченными возможностями легкие материалы часто склоняют чашу весов.

Также стоит изучить основы, прежде чем что-либо указывать, потому что небольшие ошибки в детализации временной стены исправлять после запуска насосов дорого. Наша собственная команда хранит рабочую ссылку на принципы проектирования перемычки который охватывает именно эти проверки.

Где подходят современные шпунтовые материалы

На протяжении десятилетий забитая стена означала сталь. Сталь прочна и понятна, но ее тяжело транспортировать, она требует покрытия или катодной защиты и корродирует в соленой воде, если за ней не ухаживать тщательно. Именно эти недостатки объясняют, почему полимерные альтернативы требуют все большей доли мелкой и умеренной глубины работ.

Виниловые шпунтовые сваи, также называемые Шпунтовые сваи ПВХ , представляют собой экструдированные профили с соединяющимися краями, которые после привода образуют непрерывную стенку. Поскольку полимер не ржавеет, стена продолжает работать в солоноватой и соленой среде без программы нанесения покрытия, не требует перекраски, жертвуемого анода и текущего бюджета на техническое обслуживание, который нужно защищать. Панели легкие, поэтому их можно обрабатывать на небольших установках, транспортировать в большем количестве за одну загрузку и устанавливать с помощью более легкого оборудования, чем сопоставимый стальной профиль. Для проектов, где на повестке дня стоят выбросы углекислого газа и разрушение производственных объектов, более низкое воздействие по сравнению со сталью является настоящим преимуществом.

Мы производим эти панели на нашем собственном предприятии в Хайяне, провинция Чжэцзян, на более чем двадцати линиях по укладке свай, с собственной испытательной лабораторией и складом на территории. Такая установка позволяет нам поставлять стандартные профили и индивидуальные профили для тех работ, которые наши клиенты чаще всего выполняют: управление небольшими водоразделами, экологическая защита от просачивания и противоэрозионной защиты, борьба с наводнениями, облицовка каналов и подпорные стены в прибрежных или портовых районах. Если вы находитесь на этапе сравнения типов перемычек для конкретного объекта, наша команда будет рада обсудить профили, длину и условия вождения, прежде чем вы примете решение.

Лучшая перемычка редко бывает самой впечатляющей. Это тот, который соответствует воде, земле, графику и команде, которая у вас есть на самом деле. Проработайте приведенные выше типы, сверьте их с данными вашего сайта, и короткий список обычно составляется сам.