Шпунт это что? области применения

Виды шпунтовых ограждений их преимущества и недостатки

Для организации ограждений из шпунтов используют сваи из следующих материалов:

  1. Древесины.
  2. Железобетона.
  3. Металла.

Деревянные изделия сооружаются из досок толщиной от 4 см или из брусков, которые соединяются пазами. Такой тип востребован при глубине погружения до 3 м и является одноразовым, т.к. демонтаж конструкций из дерева невозможен без поломок.

Железобетонные модели требуют сложного монтажа и предназначаются для постоянной опалубки. Металлические шпунты отличаются многократной эксплуатацией (до 20 циклов). Для их изготовления используется профильный металлопрокат или трубы.

Стальной шпунт Ларсена

Считается наиболее популярным типом, который создается на основе металлических профилей высокого качества. Система обладает желообразным исполнением и закругленными концами. Такие шпунты еще называются «замками», поскольку после соединения они обеспечивают максимальную защиту почвы от оползней и прочих негативных воздействий на этапе строительства. С помощью профилей можно сформировать прочную стену, которая станет востребованной при возведении мостов, причалов, дамб и других гидротехнических сооружений, подвергающихся негативному воздействию.

Шпунт это что? области применения

Для изготовления шпунтов используют прочный металл с углеродистыми примесями. С целью защиты конструкций от коррозийных процессов, в состав исходного сырья добавляют медные частицы. Чтобы снизить расходы на материалы, можно применить пластиковые шпунты на основе поливинилхлорида. Они не уступают металлическим изделиям по прочностным свойствам.

Ключевым достоинством стального шпунта является удобный монтаж на стройплощадке и устойчивость к негативным факторам.

Трубошпунт

Шпунтовое ограждение котлована из труб устанавливается на первых этапах строительных работ. Его широко применяют в жилищной, гидротехнической или транспортной отрасли с целью защиты траншеи от осыпания стенок.

Такая система включает в себя плотную стену, основные элементы которой закрепляются пазами. К преимуществам трубошпунтов относят:

  1. Стойкость к негативным факторам, что позволяет использовать изделия в качестве несъемной опалубки.
  2. Возможность удобного дробления валунов и прочих инородных частиц внутри трубы.
  3. Возможность монтажа балок и швеллеров внутри трубы.
  4. Быстрый и простой демонтаж труб для последующего применения.

Шпунт это что? области применения

Единственным недостатком является высокая стоимость изделий.

Шпунт из полимеров

С целью снижения расходов на укрепление котлованов многие строители используют шпунты из полимерных материалов. В их качестве применяется композит или поливинилхлорид. Кроме небольшого веса и доступности, такие конструкции обладают уменьшенным коэффициентом трения, что упрощает их забивку и последующее изъятие.

Шпунт это что? области применения

Из-за небольшой прочности монтаж полимерных шпунтов выполняется со строгими ограничениями по допустимым нагрузкам. Но существует большое количество условий, в которых такие ограждения котлованов становятся незаменимыми.

Сваи из дерева

Деревянные конструкции использовались для укрепления котлованов раньше всех остальных типов. По внешнему виду система напоминает частокол, выполненный из бруса и бревен. Нередко строители используют толстые доски в сборной конструкции.

Шпунт это что? области применения

Установка деревянного ограждения выполняется посредством забивки досок в почву. Недостатком этой разновидности является невозможность демонтажа конструкций из земли без повреждения.

Сваи из железобетона

Железобетонные сваи закрепляются с помощью замков, которые герметизируют всю конструкцию. Их ключевыми составляющими являются трапециевидные шпунты и пазы. При выполнении монтажных работ сваи устанавливаются по принципу одна в другую. Действие выполняется забивным оборудованием с высокой производительностью. Шпунтовые ограждения из железобетона не подходят для изъятия и повторной эксплуатации, поскольку они применяются для наружной оболочки основания.

Шпунт это что? области применения

Этапы монтажа

На скорость погружения шпунтов Ларсена влияет длина изделия, а также особенности почвы. Профильные сваи можно монтировать путем вдавливания, забивки и вибропогружения. Технология установки конструкции проводится в соответствии с предварительным расчетом и проектным положением.

Забивание конструкции используют за пределами городских застроек, так как вибрация может оказать негативное влияние на жилые дома и сооружения находящиеся поблизости. Забивают шпунты при помощи копры. Этот агрегат имеет в своей конструкции ударный механизм. Благодаря чему, заглубление опорной стали происходит быстро и дешево.

Шпунт это что? области применения

Другим, не менее востребованным методом монтажа шпунта Ларсена, считается вибропогружение. Этот способ нашел свое применение в случае, когда не имеется возможности осуществлять забивание приспособлений опорной стены. К примеру, на береговой линии, на мягком грунте и водном источнике. В этом случае работа осуществляется при помощи вибропогружателя.

Шпунт это что? области применения

Этапы проведения процедуры:

  • крепление шпунта при помощи строп к вибрационному механизму;
  • осуществляют наведение стойки в соответствии с проектным положением.

После этого сваи подвергаются большому давлению при помощи вибраций, способствующих погружению изделий в почву. В ходе проведения метода вибропогружения грунты не подвергаются сильному давлению.

Шпунт это что? области применения

Самым дорогостоящим способом погружения конструкции Ларсена в землю считается вдавливание. Этот вариант не разрешается использовать при городских застройках. Процедура проводится при помощи специального агрегата – сваевдавливающей установки на гусеничном ходу. Шпунты вертикально фиксируют к подвижному механизму, после чего они погружаются в землю до определенной глубины.

Шпунт это что? области примененияШпунт это что? области применения

Плюсы и минусы

Классический паркетный пол в рамках ремонта допустимо отциклевать и отшлифовать максимум 3–4 раз. Количество возможных его реставраций сильно ограничено, каждая циклевка паркета снимает по 3–4 мм дерева с поверхности плашек. А ламинат при появлении глубоких царапин вовсе придется менять.

Шпунтованная доска для пола это деревянный массив толщиной до 50-ти мм. Ее без опаски разрешается шлифовать хоть 5–10 раз. Главное – не срезать верхний слой до шипов, что приведет к потере прочности торцевых замков.

Из недостатков доски со шпунтом следует упомянуть лишь ее более высокую цену по сравнению с обычным обрезным аналогом и свойственную всей древесине низкую водостойкость. Но если сравнивать рассматриваемый материал по стоимости с ламинатом, то первый вариант даст сильную фору второму. Ламинированный финиш за квадратный метр обойдется в 5–7 раз дороже шлифованной доски даже с учетом затрат на покраску последней. А для повышения устойчивости пола к воздействию влаги есть лаки и пропитки для дерева.

Пол из шпунтованой доски выглядит очень презентабельно

Виды шпунтов и их назначение

В зависимости от используемого сырья, технических характеристик выпускаются нескольких типов.

Ларсена

Получили такое название в честь разработчика данной технологии. Это отличная защита объектов от дождевых, подземных вод, обрушения почвы.

На вид ‒ это профиль корытообразной формы. Длина достигает 35 м, ширина ‒ до 80 см, толщина  –  от 15 до 23 мм. По краям находятся замочные элементы.

Шпунт это что? области применения

В зависимости от размеров выпускают модели:

  • Л4;
  • Л5;
  • Л-5УМ;
  • «Омега».

Чаще других используют модель Л5.

Она обладает такими рабочими свойствами:

  • материал ‒ сталь марки СТЗКП либо 16 ХГ;
  • ширина профиля ‒ 42 см;
  • вес 1 п. м ‒ 100 кг, вес 1 кв. м ‒ 217 кг;
  • нормативная прочность ‒ 800 кНм/м.

Сфера применения:

  • возведение гидросооружений;
  • фиксация береговой линии водоемов от сдвигов;
  • установка защитных стенок на свалках;
  • строительство мостов, причалов;
  • предотвращение оползня;
  • защита стройплощадок от грунтовых вод.

Главное преимущество ‒ использование на объектах повышенной сложности. Помимо этого прочность и удобство монтажа.

Порядок работ напоминает монтаж свайного фундамента под забор.

Вибрационный монтаж выполняется навесным модулем, который передает нагрузку к оголовку механизма.

В дополнение применяют осевую технологию, так что свая фиксируется уже в разжиженной почве (получена за счет действия вибрации).

Установка проводится на глубину в соответствии с ранее разработанным проектом.

Шпунт это что? области применения

После погружения первой сваи по очереди вводятся остальные. Замки каждого последующего элемента фиксируются в пазы предыдущего. Чтобы замки легче скользили, их обрабатывают густой смазкой.

На участках с высоким содержанием грунтовых вод особ следят за герметичностью стыков, соединений.

При многоразовом применении (более 20 раз) верхняя кромка профиля деформируется, поэтому ее рекомендуется аккуратно срезать.

Если в процессе установки погруженные сваи искривились, то лучше отрезать часть изделия и продолжить установку рабочих элементов.

Из ПВХ

Отличная альтернатива металлическим сваям. Пластиковые, композитные элементы не нуждаются в смазке, меньше стираются.

Шпунт это что? области применения

Стальные

Общепринятый тип. Применяются многократно, просты в крепеже, транспортировке.

Среди других преимуществ стальных опор:

  1. Прочность и устойчивость к механическим повреждениям.
  2. Удобство демонтажа.
  3. Выбор моделей с разными техническими характеристиками в широком ценовом диапазоне.
  4. Установка вибрационным, ударным способом.

Шпунт это что? области применения

Трубчатые сварные

Установка и эксплуатация осуществляются согласно национальным стандартам ГОСТ Р 52664-2010.

Ограждение из сварных труб возводится на начальном этапе строительства гидротехнических сооружений, жилых зданий. Это надежная защита от непредвиденного обвала грунта, которая обезопасит работников и спецтехнику от повреждений.

Диаметр труб подбирается в зависимости от назначения. Процесс фиксации аналогичен шпунтам Ларсена ‒ соединение замками в пазы.

Шпунт это что? области применения

Среди плюсов:

  1. Возможность использования в качестве несъемной опалубки.
  2. Внутрь трубы можно монтировать швеллера, дополнительные балки.
  3. Удобство установки. Инородные частицы, камни, попадающие внутрь, дробятся.
  4. Многоразовое применение.
  5. Долгий срок службы.
  6. Устойчивость к внешним воздействиям, нагрузкам в разы превышает шпунты Ларсена.

Единственный минус ‒ трубчатые сварные элементы с большим весом обойдутся очень дорого.

Железобетонные

Каждая свая входит замками в пазы предыдущей. Устанавливаются забивным методом оборудованием высокой точности.

Шпунт это что? области применения

Монтируются при возведении мостов, причалов, плотин.

Длина железобетонных свай ‒ до 16 м.

Процесс транспортировки осложняется большим весом и риском повреждения ‒ образованием на поверхности трещин.

Деревянные

В качестве материала для защитных ограждений используется давно. Но с каждым годом теряет популярность, уступая по техническим характеристикам металлу, ПВХ.

На вид ‒ деревянный частокол из бревен, бруса. Допускается делать сборные стенки из доски большой толщины.

Деревянные элементы забиваются в почву. Могут служить временной или постоянной защитой. Не извлекаются из грунта для повторного монтажа в другом месте.

Шпунт это что? области применения

Максимальная глубина забивания ‒ до 6 м. Устанавливаются в 1 или 2 ряда вплотную друг к другу. Ширина между рядами ‒ до 1 м. Минимальная глубина погружения на дно водоема ‒ от 2 м. При погружении на 3‒5 м выполняется заделка зазоров в стенках раствором с концентрацией глины от 15%.

Как проходит установка шпунта для котлована

Строительство искусственной стены выполняется в строгом соответствии с разработанной проектной документацией, чертежами. В проекте указываются глубина ограды, высота, диаметр, тип шпунта и фиксации.

Перед работами проводится гидротехнический анализ почвы, составляется технологическая карта.

Порядок установки следующий:

  1. Доставляют материалы, инструменты на место застройки.
  2. Краном шпунты распределяют по периметру объекта.
  3. Выполняют разметку места установки каждой сваи.
  4. Проводится стропирование. Элементы доставляют к размеченному участку монтажа.
  5. На шпунт крепят наголовник погружателя.
  6. Сваю выравнивают строго по вертикали. Постепенно погружают ее в грунт.
  7. Распорки убирают. Сваю опускают до требуемой глубины.

СНиП 3.02.01-87

Ограды, возводимые шпунтовым способом, регулируются нормами, описанными в технологической карте.

Здесь указываются:

  1. Основы пожарной, экологической безопасности.
  2. Показатели качественного выполнения работ.
  3. Требования к размерам, типам используемого сырья.

Это лишь малая часть описания. Нормы учитываются инженерами, бригадирами и другими людьми, которые отвечают за техническую сторону строительства.

Качество строительства оценивается СНиП. Полный перечень требований к установке таких оград приведен тут:

Материалы

В теории, для изготовления шпунтованной доски можно использовать любую древесину, но сегодня применяются только несколько самых популярных пород:

  • Сосна и ель. Материал отличается мягкостью, поэтому при ходьбе по такому полу его легко повредить каблуком. При большой нагрузке на основание образуются так называемые канавки. Минимизировать пагубное воздействие легко, если использовать лак. Для этого им покрывают доски в несколько слоев до образования защитного слоя.
  • Лиственница. Доска из данной породы отличается хорошей износостойкостью и долговечностью. Дерево не гниет под воздействием высокой влажности, что позволяет использовать его даже без лакового покрытия. Чтобы придать материалу уникальный внешний вид, дополнительно защитить, его покрывают специальными масляными составами, при этом на поверхности не образуется твердая пленка, что позволяет дереву «дышать».

См. также

  • Нагель
  • Конфирмат
  • Штифт
  • Крепежные изделия

Формула и пример расчета

Для точности подсчетов ключевых показателей потребуется вооружиться специальными формулами.

Шпунт это что? области примененияРасчетная схема устойчивости шпунтового ограждения

Чтобы воспользоваться ими, необходимо учесть такие параметры:

  • надежность и толщину стенок сваи;
  • сопротивление обвязки;
  • коэффициент работы конструкции в почве;
  • устойчивость замков к разрыву;
  • величину горизонтальных нагрузок;
  • радиальное усилие;
  • силу опрокидывающего действия.

Это лишь основные показатели, но есть и другие, которые учитываются индивидуально в зависимости от типа грунта и климатических условий региона.

Техническая информация, которая понадобится при расчетах, для правильной установки шпунтов, приведена в СНиП 3.02.01-87.

Формула прочности стенок, которая поможет избежать их преждевременного разрушения, учитывает такие величины:

  • глубину котлована;
  • вертикальную силу давления грунта;
  • давление почвы при опрокидывании;
  • сила противодействия вращающемуся механизму.

Шпунт это что? области применения

Вычисление выглядит так:

М1 ≤ m/γ * M2, где

М1 ‒ опрокидывающий момент;

М2 ‒ момент удержания или противодействие силе опрокидывания;

m — показатель условий работ (для большинства регионов ‒ 0,95, в местностях со слабой почвой ‒ 0,7);

γ ‒ коэффициент надежности.

Чтобы получить М1, необходимо Еа (эпюрное равнодействующее активное давление) умножить на Са (равнодействующее плечо по отношению к нулевой отметке).

Для вычисления М2 потребуется En (эпюрное равнодействующее пассивное давление) умножить на Cn (равнодействующее плечо по отношению к нулю).

Расчеты выполняются из нижней точки сваи, поскольку на высоте шпунт подвергается действию дополнительных сил.

Шпунт это что? области применения

Правильно рассчитанные показатели ‒ гарантия устойчивости шпунтовой конструкции, ее долговечности и прочности.

Технология устройства шпунтовых креплений

Такие ограды нужны в следующих случаях:

  1. При застройке участка на нестабильном грунте.
  2. Для укрепления стен котлована.
  3. Предотвратить попадание грунтовых вод на строительную площадку.
  4. Для защиты от размыва берегов, обвала горных пород.
  5. Повысить устойчивость конструкции при подвижной почве.
  6. Для защиты сооружений при обмелении, заиливании водоема.
  7. Не допустить обвала берегового откоса.
  8. При прокладке коммуникаций, защиты коллектора сточных вод.

Шпунт это что? области применения

Среди других преимуществ шпунтования:

  1. Устойчивость к растяжениям, изгибам, статической нагрузке.
  2. Возможность многоразового применения. При правильном демонтаже шпунты используют повторно, существенно экономя на материалах.
  3. Крепление шпунтов в разы дешевле установки буронабивных свай.
  4. Прочность стенки и долговечность.

Много способов применения и доступная цена делают шпунтирование популярным вариантом ограждения при строительстве в местности со сложным рельефом.

Пользователи часто ищут:

  • Железобетонный забор
  • Демонтаж бетонного забора

История

Мысль взять металлическую полосу, загнуть её кромки буквой U, чтобы потом такие полосы можно было бы соединять краями и забивать в землю для получения сплошной стены, разделяющей воду и грунт (или разные типы грунтов или вод), пришла в 1902 году в голову главному инженеру немецкого города Бремен Тригви Ларсену (Mr. Tryggve Larssen). Он запатентовал своё изобретение в 1910-м году. Но массовое производство такого шпунта началось только когда его удалось сделать относительно недорогим в производстве (чтобы не жалко было оставлять в грунте) — в 1912-м году прокатно-сталелитейный гигант Tyssen начал горячую прокатку шпунта, который получил название в честь своего изобретателя.

Область применения

Шпунт это что? области 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.

Виды шпунтованных сваи, плюсы и минусы

По материалу изготовления шпунты бывают:

  • железобетонные;
  • металлические;
  • деревянные;
  • ПВХ и композитные материалы.

Железобетонные используются только для постоянных ограждений, поскольку процесс их погружения/извлечения трудоемкий и нерентабельный. Ж/б шпунты могут быть впоследствии включены в состав фундамента.

Деревянные портятся во время нахождения в грунте и окончательно теряют необходимые свойства при демонтаже. Цена шпунтовых свай из древесины самая низкая, но из-за невозможности повторного использования эксплуатация нерентабельна. Для устройства береговых сооружений иногда применяют сваи из лиственницы: ее древесина на портится от воды и со временем только набирает прочность. Но устройство таких стенок дорого, поэтому даже для монтажа береговых конструкций лиственничные сваи используют редко.

Шпунты из пластика долговечны, недороги, могут использоваться многократно. Однако применяются они реже, чем металлические, из-за более низких прочностных характеристик.

Чаще всего пластик/композит выбирают для укрепления берега и устанавливают стационарно: материал безразличен к воде, герметичен, эстетичен, не ржавеет и не теряет вид со временем.

Шпунт это что? области применения

Самые ходовые шпунты – металлические, трубчатые или металлопрофильные (шпунты Ларсена). Высокая прочность при сравнительно небольшой массе, большой ассортимент моделей и размеров. Оборачиваемость шпунтовых свай из металла – до двадцати циклов (зависит от марки и модели).

Важно!

Мы можем выкупить у вас металлические шпунты по окончании использования по высокой цене (до 80 процентов исходной).

Шпунт это что? области применения

Трубчатые сваи за счет большого диаметра и толстой стенки обладают самой высокой прочностью и сопротивлением крутящему моменту. Их используют для возведения сооружений на очень плохих грунтах. Они менее популярны, чем шпунты Ларсена: больше масса, сложнее процесс монтажа, а повышенные прочностные характеристики требуются не везде.

Шпунт это что? области применения

Шпунт это что? Области применения

Строительные работы, производящиеся ниже уровня грунта, требуют его дополнительного укрепления для защиты от воды или иного механического вмешательства. Особенно это касается сыпучих земель, которые неустойчивы сами по себе.

Строительство здания начинается с котлована. Для предотвращения разрушения ближайших построек, рельефа поверхности грунта и ландшафта используется дополнительное укрепление котлована при помощи шпунта Ларсена.

Определение

Шпунт — это металлическая конструкция коробчатого сечения с линейными замками по краям. При погружении в грунт осуществляется фиксация элементов между собой при помощи пазов на конструкции. В результате формируется сплошное неразрывное полотно.

Шпунт Ларсена л5 изготавливается из стали повышенной прочности для того, чтобы легко переносить погружение в твердую почву. В зависимости от нагрузки на конструкцию используются шпунты от 15 до 23 мм в толщину. При правильной установке конструкция сдерживает движение грунта и подземные воды, что дает преимущество при строительстве.

Шпунты из полимеров

Для изготовления шпунтов используется не только сталь, но и высокопрочные полимеры — поливинилхлорид и стеклопластик. Несмотря на повышенную степень ломкости в сравнении с классическими шпунтами из металла, полимерные имеют более бюджетную стоимость.

Преимуществом полимеров является устойчивость к коррозии. Благодаря этому их часто используют для укрепления террас, береговых линий, откосов. Используются для строительства небольших сооружений.

Область применения

Шпунт — это конструкция, имеющая несколько разновидностей, из которых наиболее часто используются металлические и полимерные. В зависимости от характеристик материала и грунта такие элементы применяются в таких случаях:

  • укрепление береговой линии водоемов,
  • сооружение мостовых опор и иных гидросооружений,
  • укрепление котлованов при строительстве крупных зданий,
  • защита фундамента от грунтовых вод,
  • ограждение конкретного участка почвы от оползней.

Шпунт создает герметичное пространство, которое сдерживает естественное движение грунта и подземных вод. В водной зоне возможно создать кольцо, из которого полностью откачивается вода для произведения строительных работ.

Техника монтажа

Шпунт — это своего рода свая, которая погружается в грунт при помощи специальной строительной техники. Забивание таких элементов производится в грунт путем механического воздействия на верхнюю часть конструкции.

Строительная техника создает вибрации или толчки, которые мягко заколачивают сваю в почву. При этом для небольших конструкций существуют ручные аппараты для вколачивания шпунтов. Выбор способа монтажа обуславливается характеристиками грунта. Так, в почву, которая содержит большое количество камней или иных твердых вкраплений устанавливаются исключительно прочные металлические конструкции.

Так как шпунт — это свая, монтаж начинается с фиксации элемента в вертикальном положении. Для облегчения установки и движения сваи в почве пазы для крепежа обрабатываются толстым слоем смазки. При установке шпунтов в местах с повышенным уровнем грунтовых вод швы межу элементами конструкции дополнительно герметизируют составами на основе силикона. Для полимерных шпунтов дополнительная смазка в большинстве случаев не требуется.

Для ограничения воздействия на окружающие здания принимаются следующие меры:

  • снижение силы удара молота,
  • бурение скважины под каждый отдельный элемент конструкции,
  • уменьшение количества шпунтов, забиваемых одновременно,
  • использование смазок для погружения.

При этом учитывается состояние всех зданий в радиусе 20 м от места строительных работ.

Шпунт это что? области применения

admin
Оцените автора
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий