Содержание
Нормативно-техническая база и общая терминология
Лёгкие алюминиевые системы
Тяжёлые стальные системы
Инженерно-геологический и расчётный аспект
Дополнительные конструктивные элементы
Заключение
Лёгкие алюминиевые системы
Тяжёлые стальные системы
Инженерно-геологический и расчётный аспект
Дополнительные конструктивные элементы
Заключение
Правильный выбор системы крепления стенок траншеи или котлована напрямую влияет на безопасность работ, сроки прокладки коммуникаций и бюджет проекта. В статье рассмотрена систематизация инвентарных крепей по материалу, конструкции и области применения на примере оборудования SBH (Германия), представленного на российском рынке компанией «Крепи.Про». Данные взяты из технических каталогов SBH 2010 года и действующих инструкций по монтажу.
1. Нормативно-техническая база и общая терминология
Инвентарная крепь — это многоразовая металлическая конструкция, предназначенная для удержания стенок выработки от обрушения при проведении земляных работ. По сравнению с деревянными креплениями или откосами, инвентарные системы позволяют многократно использовать элементы, что даёт экономию времени и материалов.
Нормативной базой в РФ служат СП 45.13330.2012 (актуализированная версия СНиП 3.02.01-87), которые обязывают укреплять стенки выемок глубиной более 1,25 м (в плотных глинистых грунтах — более 1,75 м) на всю рабочую длину. В европейской практике применяются стандарты DIN 4124 и сертификация TBG/TUV, на которые ссылается производитель SBH.
Чем алюминиевые крепи отличаются от стальных
Распорное усилие создают телескопические распорки с резьбовым механизмом. У серий 750 и 790 применяются роликовые распорки, которые можно перемещать по направляющим вертикально (просвет под распоркой регулируется до 3,7 м), что позволяет укладывать трубы любой длины без демонтажа крепи.
Типы направляющих:
- Одинарная направляющая (серия 790) — удерживает один вертикальный ряд стенок с каждой стороны траншеи.
- Конструкция двойной направляющей серии 750 опирается на четыре автономные вертикальные секции. Такое исполнение сокращает усилие извлечения на 40–60% относительно камерных крепей. По каталожным расчётам, если для камерной системы требуется порядка 16 тонн, то для данной направляющей показатель снижается до 9,7 т.
2. Лёгкие алюминиевые системы
Конструктивное исполнение
Алюминиевые крепи SBH представлены сериями C-250 и C-260 («Дачная»).
- C-250: стенки из алюминиевого профиля толщиной 60 мм, высота 0,6–3,0 м, длина камеры 1,5–3,0 м. Распорки типов A, B, C обеспечивают рабочую ширину от 0,63 до 2,23 м. Масса собранной камеры — от 103 кг (L=1,5 м) до 590 кг (L=3,0 м). Допустимое давление грунта — до 32,6 кН/м².
- C-260: упрощённая система с многослойными фанерными стенками (1,0×1,5 м или 1,0×2,1 м) и гидравлическими распорками. Масса комплекта — 33–40 кг.
Область эффективного применения
- Максимальная глубина по паспорту — 3 м. На практике в устойчивых грунтах можно работать до 4–5 м, если добавить камеры.
- Ширина выработки: до 1,8–2,5 м (для C-250 — до 2,23 м). Типы грунтов: устойчивые, сухие или маловлажные (песок, супесь, глина с низким УГВ). Метод установки — в готовую выемку (требует временной устойчивости стенок).
- Типичные задачи: прокладка кабельных линий связи и электропередач до 10 кВ, ремонт одиночных порывов водопровода, устройство газовых вводов к частным домам, ландшафтные работы.
Преимущества алюминиевых крепей:
- Монтаж силами 1–2 человек без крана (масса секции до 130 кг).
- Скорость установки (быстрозащелкивающиеся пальцы).
- Низкая стоимость аренды для коротких объектов.
Ограничения: Не подходят для водонасыщенных и плывунных грунтов, для глубин более 4 м, для длинных секций труб (более 6 м).
3. Тяжёлые стальные системы
Конструктивное исполнение
Стальные крепи SBH делятся на камерные (устанавливаются методом погружения) и с направляющими (роликовые распорки).
Камерные стальные крепи (серии C-300, C-600):
- Стенки имеют трёхслойную запатентованную конструкцию — после нагрузки они сами восстанавливают форму. Толщина 60–100 мм. Высота стенок от 1,4 до 2,6 м, длина от 2,0 до 6,0 м с шагом 0,5 м.
- Распорки — винтовые, с возможностью установки до 6 удлинителей по 0,5 м (максимальная рабочая ширина до 4,47 м).
- C-600 (3,0×2,4 м) весит 1918 кг, допустимая нагрузка — 51,6 кН/м². Дальше этого предела работать нельзя.
Крепи с направляющими (серии C-750, C-790):
- Направляющие балки (одинарные или двойные) длиной до 8,5 м.
- Роликовые распорки: «Мини» (рабочая ширина до 1,24 м, усилие до 639 кН), «Стандартная» (до 780 кН), «Мега» (до 973 кН).
- Стенки высотой 2,4 м (основные) + удлиняющие по 1,4 м. Благодаря комбинированию элементов высота стенки может составлять 3,8; 6,2 или 7,6 м.
Область эффективного применения
- Глубина выработки: от 5 до 8 метров. При этом для модели C-750 нормативный предел составляет 7,6 м, а монтаж тройной направляющей C-740 увеличивает допустимую глубину до 11,4 м.
- Ширина траншеи: до 5–12 м (с использованием удлинителей распорок).
- Типы грунтов: неустойчивые (плывуны, водонасыщенные пески, суглинки с высоким УГВ). Метод установки — погружение с одновременным подъёмом грунта (позволяет монтировать крепь даже при отсутствии временной устойчивости стенок).
- Типичные задачи:
- Прокладка канализационных коллекторов диаметром до 2000 мм.
- Строительство теплотрасс и водостоков в стеснённых городских условиях (с дополнительными нагрузками от дорог и зданий).
- Устройство глубоких колодцев и приямков
5. Требования к технике: экскаватор массой от 20 до 30 т (для C-600) и от 30 т (для C-750).
Преимущества стальных систем:
- Высокое допустимое давление грунта — до 158,2 кН/м² для C-750.
- Работа в обводнённых грунтах.
- Установка труб любой длины благодаря подвижной роликовой распорке (регулируемый просвет под распоркой до 3,7 м).
- Сила извлечения на 40–60% ниже, чем у камерных крепей (расчёт из каталога: при глубине 4 м для камеры сила вытягивания ~16 т, для направляющей — 9,7 т).
4. Инженерно-геологический и расчётный аспект
Грунтовое давление на стенки крепи
Давление грунта на стенки крепи возрастает с глубиной. По диаграмме института TBG (приведена в каталоге SBH, стр. 9):
- На глубине 2 м — ~16 кН/м².
- На глубине 4 м — ~23 кН/м².
- На глубине 6 м — ~34 кН/м².
- На глубине 8 м — ~45 кН/м².
Допустимая нагрузка на крепь обратно пропорциональна длине стенки. Допустимая нагрузка серии C-600 зависит от длины стенки: элемент 2,0 м выдерживает 76,5 кН/м², а 4,0 м (при той же высоте) — уже не более 38,7 кН/м². Поэтому для глубоких траншей (глубже 4–5 м) лучше брать крепи с направляющими — C-750 или C-790.
Гидрогеологический фактор
Уровень грунтовых вод (УГВ) — ключевой критерий выбора.
- При УГВ ниже дна траншеи (сухие грунты) допустим монтаж лёгких алюминиевых и экономичных стальных крепей (C-100, C-250, C-300).
- При УГВ выше дна или наличии верховодки необходимы стальные герметичные системы с высокой коррозионной стойкостью (оцинкованные или с покрытием EUROLAN). Крепи C-600 и C-750 способны работать в водонасыщенных грунтах, но при интенсивном притоке воды требуется дополнительное водопонижение, а именно система иглофильтров BBA Pumps.
- В плывунах стоит применить профильную крепь C-400. Её стенки выполнены из профилей KD VI/8 длиной до 6 м, и их можно задавить на 1 м ниже дна траншеи без выемки грунта.
5. Дополнительные конструктивные элементы
Опорные и распределительные устройства
- Направляющие рамы (угловые, крестовые, торцевые) — обеспечивают жёсткость системы в углах котлована и в местах ответвлений траншей. Так, крестовая направляющая для C-790 позволяет создавать пересечения коммуникаций под прямым углом (серия 790, стр. 31 каталога).
- Рольганги (роликовые элементы) — используются для перемещения распорок по направляющим. Данные по роликовому элементу для основной стенки: высота 1,5 м, масса пары — 354 кг (серия 750, стр. 29 каталога).
Системы водопонижения и дренажа
При работе в грунтах с высоким УГВ компания «Крепи.Про» (как дистрибьютор BBA Pumps) рекомендует применять вакуумные системы иглофильтров. Поршневые насосы BBA (модели PT60E…PT250E) способны работать до 200 часов без дозаправки, обеспечивая глубокий вакуум до 9,2 м водяного столба (стр. 40–45 каталога). Это позволяет осушить локальный участок траншеи и предотвратить суффозию грунта через щиты крепи.
Типы распорных устройств
Гидравлические распорки (серия C-800, «безвибрационная крепь») используются при работах в непосредственной близости от зданий и сооружений, где вибрация от забивки шпунта недопустима. Усилие распора регулируется дистанционно, без спуска в траншею, что повышает безопасность.
Заключение
Какую крепь выбрать — лёгкую алюминиевую или тяжёлую стальную — зависит от трёх вещей: глубины траншеи, типа грунта (особенно УГВ) и того, как быстро нужно смонтировать. Алюминиевые крепи оптимальны для коротких сухих траншей глубиной до 3 м, стальные направляющие системы (C-750/790) — для глубоких (до 8 м) и обводнённых объектов.
Компания «Крепи.Про» предлагает как аренду, так и продажу всего спектра крепей SBH, а также инженерный подбор оборудования под конкретные грунтовые условия. Хотите расчёт под ваш объект (глубина, ширина, УГВ, нагрузки)? Заполните анкету на сайте или свяжитесь с нашим техническим специалистом. Тел: +7 901-800-70-07
Александр Живайкин
Руководитель компании Крепи.Про.