Стальной шпунт Ларсена

Это одна из разновидностей металлического проката, в своем виде разработанная в начале XX века. Изделие имеет широкое применение от строительства до гидротехники. Особая форма профиля делает шпунт лучшим решением для многих строительных задач.

Устройство шпунта Ларсена

Шпунт представляет собой изделие горячего проката, полученное из стали с высоким содержанием углерода. Форма профиля в поперечном сечении напоминает корыто с краями, оснащенными замками – они позволяют закреплять изделия между собой при установке вертикальных ограждающих конструкций, например, опорных стенок.

Контроль изготовления шпунта Ларсена регламентирует ГОСТ 4781-85 «Профили стальные горячекатаные для шпунтовых свай. Технические условия». Отдельного стандарта на изделие не существует, поэтому производители ориентируются на разработанные ТУ.

В документе представлены стандартные размеры шпунтовой балки, марки используемой для производства стали, порядок проверки качества и приемки изделий и другие важные параметры.

Разновидности

Изделие применяют в разных направлениях строительства, поэтому технические характеристики, внешний вид профиля и марка используемой стали отличаются у разных видов.

Шпунт Ларсена Л4

Профиль изготавливают из стали 16ХГ (СТ3КП). Его характеристики:

• полезная ширина изделия по центру замка – 405 мм,
• прочность стенки составляет 517-518 кН/м;
• толщина наклонных граней – 9,5 мм;
• допустимое сопротивление 1 п.м. опорной стенки – 2200 см³/м;
• вес шпунта Ларсена Л4 – 74 кг/м;
• масса 1 м² конструкции - 182,7 кг.

Шпунт Ларсена л4 производят на 2 заводах:

1. Российская горно-металлургическая компания;
2. «ДМК» (Украина).

Изделие широко распространено в России и странах СНГ, его можно купить у различных поставщиков на первичном и вторичном рынках.

Шпунт Ларсена Л5

Для изготовления данного проката используют сталь СТ3КП. Это более мощный профиль, чем Л4:

• полезная ширина профиля между замками – 420 мм;
• прочность стенки – 696…800 кН/м;
• толщина наклонной грани – 11 мм;
• допустимое сопротивление 1 п.м. опорной стенки – 2962 см³/м;
• вес шпунта Ларсена Л5 – 100 кг/м;
• масса 1 м² конструкции – 238 кг.

Как и Л4, шпунт Л5 производят украинская «ДМК» и Российская горно-металлургическая компания. Купить изделие можно на всей территории России по приемлемым ценам у разных поставщиков и посредников. В продаже можно встретить прокат VL607 – это аналог шпунта Л5 от чешской компании "Евраз".

Шпунт Ларсена Л5-УМ

Этот представитель проката данного типа отличается от предшественника качеством используемой для производства стали – она устойчива к коррозии, в ее состав входит медь.

• Полезная ширина профиля между замками – 543 мм;
• прочность стенки – 906 кН/м;
• толщина наклонной грани – 11 мм;
• допустимое сопротивление 1 п.м. опорной стенки – 3555 см³/м;
• вес шпунта Ларсена Л5-УМ – 114 кг/м.

Другие виды

Шпунты Ларсена отличаются не только техническими характеристиками, но и формой замка:

• S-профиль;
• L-профиль;
• Z-профиль.

Во всех случаях замок образует плотное соединение соседних профилей.

Для разных целей используют балки из неметаллических материалов:

• пластик;
• железобетон;
• дерево.

Тем не менее, стальные шпунты применяются наиболее часто и являются востребованными.

Область применения

Шпунт Ларсена используется в гражданском строительстве и при обустройстве гидротехнических сооружений разного назначения:

• укрепление котлованов фундаментов на время монтажных работ;
• защита котлованов от наполнения грунтовыми водами – соединение шпунта полностью герметично и сохраняет свои свойства несколько десятков лет;
• укрепление стен тоннелей, дорожных автострад и дорог местного значения;
• фиксация береговых линий и защита их от размывания;
• обустройство дамб, плотин, шлюзов, причалов и т.д. и их ремонт;
• строительство очистных сооружений;
• укрепление грунтов, склонных к сползанию.

Шпунты, соединяясь замками, образуют герметичную и прочную стенку, способную принимать значительные нагрузки. Изделия погружают в грунт, оставляя над уровнем земли ограждение необходимой высоты. Обустройство шпунтовых стенок значительно выгоднее монтажа бетонных и железобетонных конструкций, поэтому металлическим профилям чаще всего отдают предпочтение в случаях, когда необходимо сдержать напор воды, грунта.

Монтаж Шпунта Ларсена

Способ погружения шпунта Ларсена зависит от длины изделия и характеристик грунта. Существует 3 метода монтажа профильных свай:

• забивание;
• вибропогружение;
• вдавливание.

Шпунт вводят в грунт согласно проектному положению, следующий заглубляют перевернутым на 180 градусов относительно предыдущего для возможности закрывания монтажного замка и так далее.

Забивание

Данный метод применяется вне городской застройки, поскольку вибрация, передаваемая на грунт, оказывает деструктивное влияние на фундаменты рядом стоящих зданий и сооружений.

Забивание осуществляется посредством специальной техники – копра. Эта машина оснащена ударным механизмом, сила воздействия которого на погружаемую сваю регулируется в зависимости от ряда факторов (параметры шпунта, грунта).

Забивка шпунта Ларсена – это самый быстрый и дешевый метод заглубления опорных стенок из стали.

Второй по популярности метод – вибропогружение. Этот способ применяют в случаях, когда нет возможности или необходимости произвести забивание элементов опорной стенки (в водоемах, на береговых линиях, на мягких грунтах, насыщенных водой).

Вибрацию обеспечивает механизм, издающий колебания низкой частоты. Его навешивают на экскаваторы, подъемные краны и другую технику.

Как происходит погружение:

• шпунт крепят в вибрационному механизму посредством строп;
• наводят стойку к проектному положению;
• установка давит на сваю, издавая вибрацию, которая помогает стальному изделию погружаться в грунт.

Метод не оказывает значительного влияния на грунт, тем не менее, использование его в черте плотной застройки ограничено. Кроме того, у метода есть существенный недостаток – высокая стоимость по сравнению с забиванием.

Вдавливание

Самый дорогой и единственный метод погружения шпунта, разрешенный для использования в городской застройке – вдавливание. Процесс осуществляет специальная сваевдавливающая установка (СВУ) на гусеничном ходу. Шпунт крепится к подвижному механизму в вертикальном положении, происходит погружение профиля в грунт до заданной глубины.

Демонтаж

Когда опорная стенка приходит в негодность или потребность в ней исчезает, ее демонтируют. Извлечение шпунта Ларсена осуществляют с помощью виброустановки. Использование только крана неэффективно – силы трения в грунте значительные, ослабить их могут только короткоамплитудные колебания.

Шпунт фиксируют в виброустановке, подвешенной к крану и включают генератор вибрации, постепенно наращивают силу вытягивания.

Как правило, стоимость даже б/у шпунтовых свай превышает затраты на их демонтаж, поэтому работы неплохо окупаются. По этой причине организации, которые занимаются извлечением шпунтов, сами платят своим клиентам разницу в ценах, у последних автоматически решается вопрос реализации ненужных профилей.