Шпунт Ларсена
Шпунтовое ограждение — одна из технологий укрепления котлованов, нестабильных склонов, гидротехнических объектов и других инженерных сооружений. Она заключается в возведении прочной стенки, назначение которой – предотвратить смещения грунта.
Особую известность получил Шпунт Ларсена. Этот шпунт был разработан в начале ХХ века немецким инженером Трюггве Ларсеном. На протяжении прошедшего столетия шпунт многократно модифицировался, главным образом за счет усовершенствования конструкции замков и использования более современных марок сталей.
Шпунт Ларсена востребован как в жилищном и промышленном строительстве, так и при проведении гидротехнических и инженерных работ. Обладая высокой прочностью и высокими антикоррозионными характеристиками, шпунт Ларсена имеет широкую сферу применения:
- укрепление берегов рек и водоемов
- строительство и ремонт плотин, мостов, причалов, дамб, шлюзов, коллекторов
- строительство очистных сооружений
- ограждение свалок
- укрепление стен строительных котлованов
- защита строительных площадок от воды
- укрепление оползневых грунтов
Устройство шпунта Ларсена
Шпунт Ларсена представляет собой металлический профиль из высокоуглеродистых марок стали, края которого имеют закругленную форму, и могут стыковаться между собой в замок. Простое устройство шпунта Ларсена позволяет быстро и легко обеспечивать защиту углубленных стройплощадок по всему периметру.
Современные производители предлагают на выбор несколько видов шпунта Ларсена:
- L – профиль
- S – профиль
- Z – профиль
- и самый распространенный вид шпунта — корытообразный профиль
Размеры профиля также различны, причем наиболее длинные шпунты доходят до 34 метров, а самые широкие профили — 80 см.
Изделия из высокоуглеродистых марок стали обладают повышенной механической прочностью и устойчивостью к нагрузкам на изгиб, однако они достаточно сильно подвержены коррозии, для предотвращения которой шпунт перед погружением необходимо обрабатывать антикоррозийными грунтовками либо эмалевыми красками типа ЭП-1155, ЭП-5116.
Также изготавливается шпунт Ларсена с увеличенной коррозийной стойкостью, сталь которого содержит повышенное содержание легирующего компонента — меди, от 0.2 до 0.5%.
При монтаже ограждения шпунт Ларсена может комбинироваться со стальными блоками либо трубчатыми шпунтовыми сваями, которые дополнительно увеличивают устойчивость шпунтовой стенки в грунте.
При требованиях к повышенной водонепроницаемости ограждения, либо при повторном использовании шпунта с изношенными замками, в соединительные пазы стенки может вводиться герметик.
Популярные марки шпунтовых свай Ларсена и их технические характеристики
| Параметр | ед.изм. | Ларсен L4 | Ларсен L5 | Ларсен L5УМ |
|---|---|---|---|---|
| момент инерции метра стенки | см4/м.п. | 37837 | 50943 | 76430 |
| момент сопротивления метра стенки | см3/м.п. | 2200 | 2962 | 3555 |
| удельный вес м.п. сваи | кг/м.п. | 74 | 100 | 113 |
| удельный вес м.п.стенки | кг/м2. | 185 | 238 | 227 |
Шпунт Ларсена Л4
Шпунт Ларсена Л5
Шпунт Ларсена Л5-УМ
Схема стенки из шпунта Ларсена
Технология погружения и устройство ограждений из шпунта Ларсена
Различают несколько технологий погружения шпунта Ларсена.
Ударная забивка шпунта
Осуществляется дизельными либо гидравлическими молотами. Забивка шпунта с помощью молотов — самая быстрореализуемая и дешевая в финансовом плане технология его погружения, однако не ее применение накладывается ряд ограничений — нельзя забивать шпунт в условиях плотной городской застройки из-за деструктивного воздействия процесса забивки на фундаменты рядом расположенных зданий.
В дизельных молота ударная часть опускается на погружаемую конструкцию в свободном падении, а ее поднятие в осуществляется за счет детонации топливной смеси в камере сгорания, энергия от которой подбрасывает боек вверх. Все дизель-молоты, в зависимости от формы корпуса и направляющих элементов, классифицируются на две группы — трубчатые и штанговые.
Гидромолоты являются более совершенным классом оборудования, передвижение их ударной части контролируется как при поднятии, так и при падении, что позволяет с высокой точностью регулировать силу забивки. За счет более эффективного соотношения массы бойка и развиваемой ударной энергии гидравлические молоты способны забивать шпунт в высокоплотные грунты, в которых забивка шпунта дизель-молотом потребовала бы реализации технологии лидерного бурения.
Технология вдавливания
Метод вдавливанияшпунта Ларсена реализуется с применением СВУ — установок статического вдавливания, которые представляют собой компактные механизмы, оборудованные гидравлическим узлом, который обжимает погружаемую конструкцию и перемещается вниз по направляющим рамам, тем самым заглубляя ее в почву.
В начале обустройства ограждения установка развертывается на самоходных продольных балках, которые передвигаются с помощью гидроцилиндров. В рабочий узел СВУ погружаемый шпунт подается с помощью стрелового крана. После того как размер смонтированной стенки превышает длину СВУ, техника поднимается с помощью стрелового крана и фиксируется на погруженных шпунтинах, обжимая их с двух сторон, и перемещается вдоль стенки.
Гидравлический узел имеет ограниченный ход передвижения, который в компактных СВУ не превышает 50-100 см. После опускания узла в нижнюю точку направляющей рамы пресс разжимает шпунтину и узел перемещается в первоначальное верхнее положения, после чего заново сжимает профиль и цикл вдавливания повторяется.
Вибропогружение
При использовании вибрационных механизмов шпунт погружается в грунт за счет прикладываемых к нему низкоамплитудных колебаний, под воздействием которых почва под шпунтиной разуплотняется и профиль опускается под своим весом и массой вибропогружателя.
Вибрационное погружение шпунта отличается высокой продуктивностью — монтаж одного профиля длинной 9 метров при использовании среднечастотного вибропогружателя занимает не более 2-3 минут.