Всё о Шпунте Ларсена

При земляных работах для защиты котлованов, возведенного фундамента от затопления используется технология шпунт Ларсена. Отдельные сваи соединяются в единое полотно, образуя надежное ограждение, которое составляют элементы металлического профиля с округлыми стенками. Между собой они соединяются в шахматном порядке, образуя прочные замки. Погружение массива в грунт образует своеобразное корыто, которое практически не пропускает жидкость и оползни.

Описание

Собирая секции в единую конструкцию, строители создают полноценное ограждение до тридцати метров в глубину. Арматура для подобных заграждений изготавливается из:

1. стали с добавлением меди для защиты коррозии. Высокоуглеродистый материал делает конструкцию устойчивой и долговечной.
2. пластика. Получается современное, недорогое и экологичное ограждение.

Среди технологий укрепления откосов и котлованов шпунт Ларсена считается одним из наиболее эффективных способов защиты от воды и оползней.

Конструкция

Форма элементов, произведенных в России, соответствует ГОСТу 4781-85. Зарубежные изготовители ориентируются на размеры, утвержденные в соответствующем государстве.

Максимальная длина изделий составляет 32 метра, толщина листа до 13 миллиметров, а ширина порядка 30-75 сантиметров. Погружение шпунта Ларсена не требует больших трудовых затрат, а простой монтаж не снижает качество готового ограждения.

Забивка полотна производится на нулевом этапе строительства. Данный процесс регламентирован ГОСТ и должен осуществляться лицензированными компаниями и специалистами.

Сферы использования

Изначально шпунт применяли при создании причалов. Со временем технология распространилась на строительство всех видов: нефтехранилища, подвалы, паркинги, шлюзы, жилищное и промышленное строительство, – лишь малый перечень объектов.

Шпунт Ларсена применяется:

• для блокировки грунтовых вод – на водопонижающих конструкциях, котлованах
• для насыпей под железные и автодороги
• ограждение котлованов
• гидротехнические конструкции: шлюзы, дамбы
• стенки подвалов, подземных паркингов
• укрепление набережных
• строительство тоннелей
• укрепление естественных склонов
• создание шахт
• террас
• колодцы, коллекторы и другие сооружения.

Нестандартные варианты использования:

3. Ограждения применяют при реставрации и реконструкции зданий.
4. В некоторых случаях сборка полотна осуществляется после возведения объекта.
5. Помимо цельного завеса существует технология установки отдельно стоящих элементов.

Монтаж конструкции

Обустройство полотна включает следующие этапы:

6. Этап подготовки:

7. вынос контуров установки
8. разравнивание площадки для свободного доступа техники
9. организация мест складирования балок
10. доставка строительной техники

11. Погружение:

12. сборка секций из отдельных шпунтов
13. бурение скважин
14. углубление элементов в грунт

15. Установка пояса и распор:

16. на протяжении всего пояса каждые 150 см устанавливаются вертикальные балки
17. к ним крепят распорки
18. в итоге обвязка сосредотачивает нагрузку со стороны грунта
19. распорки выполняют роль компенсатора

20. Демонтаж.

Модификации шпунта Ларсена

Самый распространенный материал профилей – углеродистая сталь.

Формы отдельных элементов шпунта:

• корытообразная
• S-форма
• Z-форма
• L-форма

Профили можно удачно комбинировать, повышая прочность и надежность итогового сооружения. Размеры профильного модуля зависят от типа постройки. Оптимальные длина и ширина разнятся, в зависимости от задач и конечной цели.

После обработки деталей защитой от коррозии элементы можно использовать до четырех раз. Для этого после окончания работ модуль демонтируют и устанавливают повторно на другом объекте.

Шпунтовые изделия из поливинилхлорида отличаются высокой водонепроницаемостью, долговечностью и широкими возможностями конфигурации.

Технологии установки

Для погружения профиля используется спецтехника. От качества работ зависит герметичность, а соответственно, эффективность готовой конструкции. В процессе заглубления шпунтового полотна важно сохранить целостность стенок и прилегание к фундаменту построенной конструкции.

Технологии монтажа балок:

• Статическое вдавливание. Метод осуществляется с помощью гидропресса. Он неуместен в населенных пунктах, где вибрационное воздействие недопустимо. Процесс осуществляется посредством вдавливающей установки на гусеничном ходу. Сверху балок оказывается постоянное усилие, вводящее их в грунт.
• Забивка копром. На вершину воздействует ударная нагрузка, которая забивает шпунт в землю.
• Вибрационное погружение. Перед заглублением отдельный шпунт фиксируется в вертикальном положении при помощи строп. Их закрепляют в специальные отверстия. Следом ту же операцию производят со следующей сваей и так далее. Подобный способ – самый часто используемый. Работа осуществляется за счет вибрационного механизма. Он может быть встроен в специальную машину, либо его отдельно подвешивают на подъемный кран. Для некоторых видов грунта, например, влажных песчаных, подходит исключительно вибрационный метод погружения. Это  самая дорогая технология заглубления.

Демонтаж

Установка шпунтовых ограждений:

• на постоянной основе. Подходит для строительства коллекторов, создания стенок котлованов и шахт, набережных, укрепления дорожных насыпей, строительства паркингов. Их погружают вплоть до сноса или демонтажа объекта.
• временная. По завершении строительства балки убирают. Это осуществляется путем раскачивания свай с помощью вибрационного воздействия и последующего выдергивания краном. Временные конструкции служат для укрепления котлована на период строительства.

Повторное использование

Демонтированные элементы отбраковываются и используются для возведения следующей стены. Около 70 % балок можно применять до семи раз, в зависимости от почвы.

Преимущества и недостатки методов погружения

Метод вдавливания – самый безопасный способ заглубления шпунтового ограждения. Вдавливатель работает медленно и точно, контролируя процесс. Технология не разрушает оголовку шпунта и позволяет монтировать сваи в почву на расстоянии от соседнего фундамента до 80 сантиметров. Статическое вдавливание применимо в черте города.

Забивка – крайне грубый способ заглубления. Копр работает быстро, но травмирует грунт и разрушает фундамент соседних сооружений. Способ погружения забивкой применим только на пустырях, вдали от населенного пункта.

Заглубление с помощью вибрации – недорогая технология, которая подходит для определенного вида почв. Ее нельзя применять на неустойчивом грунте, в заболоченной местности, на берегах водоемов. Компактная вибрационная техника безопасна для строительства ограждений. Погружатель крепится сверху элемента и работает с помощью крана. Положение свай центрируют направляющие.

Технические характеристики моделей

Сортамент профилей позволяет подобрать шпунт Ларсена под конкретный грунт, условия установки, задачи и другие требования строительства. Фасонный прокат подразделяется на следующие модели.

Шпунт Ларсена Л4

Заграждения из этого профиля используют при возведении мостов, укрепления берега, создания опор. Данный тип шпунта широко используется в отечественном строительстве. он остается одним из самых популярных. Его производят из стали СТ3КП, в некоторых случая в изготовлении применяется сталь 16ХГ. Зарубежная модель, обладающая идентичными характеристиками – чешский профиль VL606, изготовленный из стали S270GP.

Л4 широко распространен на вторичном рынке.

Особенности модели:

• Вес 1 метра 74 килограмм;
• Вес квадратного метра 185 килограмм;
• Прочность стенки 518 кН/м;
• Толщина граней 9,5 миллиметров;
• Толщина центральной части — 18,8 миллиметра;
• Длина от 5 до 23 метров;
• Ширина от замка до замка 40 сантиметров;
• Сопротивление 405 см3/м;
• Сопротивление 1 метра стенки  2200 см3/м.

Шпунт Ларсена Л5

Для его изготовления используется сталь СТ3КП. Это усиленный аналог 4-ой версии. Л5 обладает большей толщиной стенок и центральной части, добиваясь высокой устойчивости в грунте. Иностранный аналог модели – VL607.

Шпунт Л5 УМ обладает усиленной прочностью замков, улучшая крепление свай друг к другу. VL607 является более экономичным вариантом.

Особенности модели:

• Вес 1 метра 100 килограмм;
• Вес квадратного метра 238 килограмм;
• Прочность стенки 698 кН/м;
• Толщина стенок 113 миллиметров;
• Толщина центра — 21 миллиметр;
• Длина от 5 до 24 метров;
• Ширина от замка до замка 420 сантиметров;
• Сопротивление 461 см3/м;
• Сопротивление 1 метра стенки  2962 см3/м.

ГОСТ

Отечественного стандарта для шпунта Ларсена не предусмотрено. При производстве изготовители ориентируются на ГОСТ № 4781-85.

Для данного металлопроката разработаны:

• ТУ №14-2-879-89

• ТУ №14-102-147-93

Сталь для изготовления шпунтового профиля должна обладать классом 320, 270 и 240. Требование к изготовлению согласно в ГОСТ №27772.

ГОСТ №7566 регулирует:

• маркировка
• химический анализ металла
• правила приемки
• отбор образцов

В соответствии с ГОСТ №1497 происходит проверка металлопроката к устойчивому давлению.

ГОСТ №14019 регулирует проверку изгибающего давления, а ударные нагрузки проверяются согласно ГОСТ №9454.

Техника для монтажа

Для погружения шпунтового профиля используются копры. Они представляют собой самоходные установки с лебедочным механизмом и мачтой. Машины передвигаются на базе колесного или гусеничного транспорта. Они подтягивают и поднимают элемент ограждения, фиксируют его в вертикальном положении. С помощью погружающего устройства копровые установки вбивают сваи в почву.

Виды устройств для погружения:

• дизель-молот – быстрая и дешевая забивка шпунта. Рабочая часть опускается на детали в свободном падении. Устройство работает на топливе, которое после сгорания выделяет энергию, поднимающую молот наверх. Дизельные молоты делятся на штанговые и трубчатые Их различает корпус и устройство направляющих. При работе с высокоплотным грунтом перед забивкой проводится лидерное бурение.
• гидромолоты – более современные ударные установки. Гидравлические молоты контролируют как падение, так и подъем бойка, позволяя производить более точное движение и регулировать силу удара. Оборудование высокого класса за счет усовершенствованного соотношения ударной энергии и массы ударной части способны вводить профиль в грунт высокой плотности.
• вибропогружатели. К шпунту прикладываются низкоамплитудные колебания, которые снижают плотность почвы под элементами и модули заглубляются под собственным весом и весом вибрационного механизма.