Шпунт Ларсена — виды, характеристики и применение

Чтобы строительный котлован не затопили подземные и ливневые воды, а его края не осыпались вниз, используют специальные металлические пластины, которые создают сборное водонепроницаемое ограждение. Такой тип защиты применяют на месте с ограниченным пространством или стройке на сыпучей почве. Они получили название шпунт Ларсена от имени своего изобретателя.

Что такое шпунт Ларсена и где его используют

Приспособление имеет вид корыта с закругленными угловыми элементами, которые при соединении образуют единую конструкцию. Делают заготовку из горячего проката, используя при этом высокоуглеродистую сталь. Шпунт имеет простое устройство, быстро соединяется, работает эффективно, поэтому популярен. Для облегчения соединения изделия в единую конструкцию и увеличения герметичности, применяют силиконовые герметики.

К особенностям шпунта можно выделить:

• Простой монтаж.
• Прочность.
• Сопротивляемость процессам окисления.
• Возможность использования стройматериала несколько раз.
• Применение на грунтах любого типа.

Металлопрокат имеет антикоррозийные свойства, его можно использовать в водной среде. Качественная заготовка может выдержать до 6 раз активного применения. В конце постройки легко демонтировать ограду.

Вариант погружения шпунта

Заготовку можно устанавливать разными способами:

1. Забивка. Для этого нужно провести заранее лидерное бурение скважины. У этой техники высокая производительность, а использовать шпунт можно в густо застраиваемых районах города.
2. Завинчивание. Можно применять, если рядом есть какие-то постройки. Этот вариант помогает избежать процесса выемки грунта из фундаментальной опоры.
3. Вдавливание. Самый популярный вариант установки шпунта Ларсена.
4. Подмыв. Грунт для начала немного разрыхляют, а после — вымывают водными струями. Это помогает снижению коэффициента сопротивления под шпунтовый наконечник.
5. Вибровдавливание. Такой способ позволяет снизить уровень шума на стройке. Используется технология на водонасыщенных и мягких грунтах с применением вибромолота.

Выбор определенной технологии зависит от географических особенностей и расположения строительной площадки.

Где используется шпунт Ларсена

Главное предназначение металлопроката — укрепление стенок котлована, блокировка осыпаний и расползания почв. Дополнительно конструкция спасает от подтоплений, поэтому заготовки стали использовать при обустройстве причалов, береговой линии и набережных.

Сфера применения шпунтового ограждения:

• Укрепление стенок котлована на старте строительства.
• Защита котлована от заполнения подземными водами.
• Обустройство плотин, мостов, укрепление набережных и береговых линий в природных и искусственных водоемах.
• Создание автомобильной и железной дороги, укрепление авто и ЖД тоннелей.
• Организация противооползневых конструкций.
• Создание водопроводной и канализационной систем на заводе.
• Обустройство шлюзов, дамб, кессонов и грунтовых коллекторов для хранения жидких промышленных отходов.

Шпунт могут использовать для установки постоянных стен в подземных сооружениях, например, паркингах или подвалах. Для этого металлопрокат выполняет оградительную функцию, а в качестве несущих конструкций задействуют колонны, поддерживающие цокольное перекрытие.

Устройство шпунта Ларсена

По внешнему виду шпунт − монолитный стальной профиль, который делается при помощи заливки формирующей опалубки расплавленным металлом. Применяют при производстве сталь с большим процентом содержания углеродов − 16ХГ, СТ3КП или S430GP. Такие марки стали отличаются повышенной механической прочностью, стойкостью к нагрузкам на изгиб.

Чтобы заготовки не подвергались коррозии, их дополнительно покрывают антикоррозийными грунтовками и красками ЭП-1155, ЭП-5116. На производстве могут делать детали с повышенной коррозийной стойкостью, где в состав стали входит еще 0,2%-0,5% меди.

Во время установки металлопрокат можно комбинировать с трубчатыми шпунтовыми сваями, стальными блоками, которые призваны увеличивать устойчивость ограждения в грунте. Если на стройке есть повышенные требования к водонепроницаемости ограждения или применяется б/у шпунт с изношенными замками, то в соединительные пазы ограды заливают герметик.

Виды шпунтов и их технические особенности

ГОСТ на шпунтовые ограждения предусматривает разделении деталей на отдельные виды с разными параметрами, массой и сроками службы. С учетом перечисленных выше критериев, определяются технические особенности металлопроката. Рассмотрим самые популярные шпунтовые элементы.

В зависимости от материала изготовления:

• ЖБ.
• ПВХ.
• Деревянный.
• Металлический.
• Пластиковый.

По видам замка:

• Г-образный.
• Корытообразный.
• Z—образный.
• S—подобный.

По методу выпуска:

• Горячекатанным.
• Холоднокатанным.

Сортамент изделий

У каждого вида ограждения свои показатели сопротивления к нагрузкам, на которые влияет вес, длина, форма и металлоемкость шпунта.

Л4

Имеет вид корытообразной детали, которая соединена пазогребневыми замками. Обычно шпунт делают из стали марки СТ3КП, реже − 16ХГ.

Параметры заготовки:

• Ширина — 0,4 м.
• Длина — от 50 см до 220 см.
• Высота — 20 см, 45 см.
• Вес 1 м2 шпунта — 185 кг.

В центральной части толщина стенки равняется 1,45 см, с боков меньше − 0,95 см. Прочность ограды составляет 518 кН на 1 м длины. Установка профилей Л4 выполняется при помощи вибротехники или паровоздушных дизельных молотов.

Плюсы применения шпунта Ларсена Л4:

• Хорошие антикоррозийные свойства.
• Высокая прочность к механическим повреждениям.
• Надежность конструкции.
• Возможность хранения заготовок в любом помещении и на открытом воздухе.

Л5

Шпунт по характеристикам похож на Л4, но он имеет свои индивидуальные особенности. Это усиленная версия профиля Л4, которая отличается большей толщиной центрального профиля и наклонных стенок. В результате достигается высокая устойчивость ограды в грунте.

Параметры заготовки:

• Ширина — 420 мм.
• Толщина основной стенки − 2,1 см, а боковой — 1,1 см.
• Длина − 240 см.
• Вес 1 м2 шпунта — 238 кг.
• Высота − 19,6 см.

Прочность ограды составляет 698 кН\м. Для установки профиля не нужно использовать много техники. Достаточно вибромолотов. Л5 отличается долгим сроком эксплуатации при разных погодных условиях.

Плюсы применения шпунта Ларсена Л5:

• Удобная транспортировка заготовок — на автомобиле, поезде. При этом ограду закрепляют специальными подкладками для фиксации.
• Многократность применения шпунтового ограждения на строительной площадке.
• Возможность хранения заготовок в любом помещении и на открытом воздухе.
• Разная сфера использования деталей — можно закрепить поверхности разной формы, включая извилистые или округлые.
• Большой выбор изделий. Легко подобрать шпунт под специфический тип строительных работ.

Л5-УМ

Несущая возможность этого типа шпунта − 906 кН\м, но вес 1 м2 шпунта намного меньше, чем у Л5 и Л4, всего −113 кг.

Параметры заготовки:

• Рабочая ширина − 0,54 м.
• Длина — от 50 см до 240 см.
• Высота − 23,6 см.

Ширина основной полки профиля Л5—УМ составляет 34,4 см.

Другие профили шпунта Ларсена

Для обустройства котлована пользуется спросом Л5Д. Его высота — 24 см, монтажная ширина − 0,51 м. Вес 1 м2 металлопроката составляет 105 кг.

Этапы установки шпунтовых элементов

Технология установки шпунтов Ларсена выбирается в соответствии с предварительными расчетами и особенностями проекта. Профильные сваи можно устанавливать на объекте путем вдавливания, забивки и вибропогружения. Рассмотрим коротко плюсы каждого варианта.

Метод статического вдавливания

Самым дорогостоящим способом установки защитного металлопроката считается вдавливание. Процедура выполняется при помощи сваевдавливающей установки на гусеничном ходу. В этом случае шпунтовое ограждение вертикально фиксируют к подвижному механизму, а после — погружают в землю до определенной глубины.

К плюсам технологии можно отнести:

• Использование рядом со строящимися объектами.
• Быстроту установки.
• Экономичность конструкции.
• Малый коэффициент потребления энергии.
• Слабую вибрацию.
• Применение в слабых водонасыщенных грунтах.
• Отсутствие механических повреждений на стволе шпунта, а вот при ударной методике есть вероятность повредить заготовку.
• Компактные размеры, мобильность техники.

Технология является щадящей, так как не создает шума на строительной площадке.

Метод забивания конструкции

Применяется за пределами города, так как вибрация от работы оказывает негативное влияние на жилые постройки и здания поблизости. Забиваются детали при помощи копры, который использует ударный механизм. В результате погружение и монтаж ограждения из металлопроката проходит быстро и дешево.

Метод вибропогружения

Используется в том случае, если нет возможности провести забивание элементов для опорной стены. Например, во время работы на мягком грунте, на береговой линии, водном источнике. В таком случае используют в работе вибропогружатель.

Этапы выполнения процедуры проходят таким образом:

1. Крепится шпунт Ларсена при помощи строп к вибромеханизму.
2. Наводят ограду в соответствии с проектом.
3. Элементы подвергаются большому давлению при помощи вибрации, что способствует погружению заготовок в почву.

Во время процедуры грунт не подвергается сильному давлению. Если сравнивать метод вибропогружения и забивания конструкции, то первый вариант имеет более высокую цену.

Особенности демонтажа

Опорные стенки котлована могут прийти в негодность. В этом случае можно заменить шпунты на новые элементы. Демонтаж шпунта из почвы выполняется при помощи виброустановки. Если использовать кран, то этот вариант малоэффективный, так как грунту свойственна высокая сила трения, ослабить которую можно при задействовании коротких амплитуд колебания. Для удаления деталь следует зафиксировать в виброустановке, которая подвешивается к крану. После включают генератор, увеличивающий силу вытягиваний.

Шпунтовые элементы пользуются популярностью в строительной среде, так как считаются устойчивым, безопасным и надежным способом укрепления стенок котлована. Высокая цена заготовок окупается качеством конструкций, а также возможностью неоднократного их применения.