Как устроен шпунт
Шпунтина — отдельный элемент стенки: профиль из стали, ПВХ или дерева с замками по продольным кромкам. Замок одной шпунтины заводят в замок соседней, и элементы погружают в грунт по очереди. Получается сплошная стенка без зазоров: она воспринимает давление грунта и воды и заметно ограничивает приток воды в котлован.
Стенку рассчитывают как конструкцию. Профиль подбирают по моменту сопротивления, длину шпунтины — по глубине котлована и заделке ниже дна. Когда котлован глубокий или рядом нагрузка, стенку дополнительно раскрепляют обвязочным поясом и распорками или анкерами.
Само слово пришло из столярного дела: шпунтом там называют паз или гребень на кромке доски, по которым доски соединяются друг с другом. Шпунтины тоже соединяются по кромкам, только стенку из них погружают в грунт.
Виды шпунта
Стальной шпунт Ларсена
Горячекатаный стальной профиль корытного сечения (U-профиль) с замками по краям. Шпунтины ставят попеременно — одну полкой к грунту, следующую полкой от грунта, — и стенка получается волнообразной: так она лучше работает на изгиб. Профиль назван по имени инженера Ларсена, который предложил его в начале XX века. Стальной шпунт после извлечения можно погружать снова, поэтому его покупают новым и б/у, берут в аренду и сдают на выкуп.
Кроме корытного, есть Z-профиль: замки у него вынесены на края полок, и при той же несущей способности стенка получается легче. В России шпунт Z-профиля — в основном импортные марки, например серия AZ.
Трубошпунт
Стальные трубы с приваренными по длине замками. Из трубошпунта собирают стенки под большие нагрузки: глубокие котлованы, причалы, берегоукрепление. Диаметр и толщину стенки трубы подбирают по расчёту. ШпунтМаркет производит трубошпунт Ø720 и Ø1020.
Шпунт ПВХ
Пластиковые профили с замками для лёгких задач: берегоукрепление небольших водоёмов, противофильтрационные завесы, неглубокие траншеи. Большое давление грунта такой шпунт не держит.
Деревянный шпунт
Доски или брусья с пазом и гребнем. Его применяют для временных неглубоких ограждений и небольших гидротехнических работ; сегодня он встречается редко.
Марки шпунта Ларсена
Отечественный горячекатаный шпунт Ларсена выпускают по техническим условиям производителей: Л4 и Л5 — по ТУ 14-2-879-89, Л5-УМ — по ТУ ЕВРАЗ НТМК. Основные размеры и массы — в таблице.
| Марка | Ширина в стенке, мм | Высота профиля, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Масса 1 м² стенки, кг | Момент сопротивления 1 м стенки, см³ | Шпунтин на 10 м стенки | Источник |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Л4 | 400 | — | 14,8 | 74,0 | 185 | 2 200 | 25 | ТУ 14-2-879-89, ВСН 136-78 |
| Л5 | 420 | — | 21 | 100,0 | 238 | 2 962 | 24 | ТУ 14-2-879-89, ВСН 136-78 |
| Л5-УМ | 506 | 430 | 23 | 113,8 | — | 3 555 | 20 | ТУ 24107-008-00186269-2021 (ЕВРАЗ НТМК) |
Шпунтин на 10 м стенки — для одного ряда, округлено вверх. Для своего котлована посчитайте стенку в калькуляторе шпунта.
Марку выбирают по расчёту стенки: глубина котлована, грунт и вода, нагрузки на бровке, соседние здания и сети. Чем глубже котлован и выше нагрузки, тем мощнее нужен профиль — или стенка из трубошпунта. Марки, состояние и наличие — в разделе шпунт Ларсена.
Где применяют шпунт
- Котлованы. Ограждение котлована на время земляных работ и устройства фундамента — особенно в городе, когда рядом здания и сети, и при высоком уровне грунтовых вод.
- Траншеи. Крепление стенок при прокладке водопровода, канализации, теплотрасс и других сетей.
- Берегоукрепление. Защита берегов рек и водоёмов от размыва и оползания.
- Причальные стенки. Набережные, причалы и перемычки для работ ниже уровня воды. Здесь шпунт часто остаётся в сооружении навсегда.
В котлованах и траншеях шпунт обычно временный: после обратной засыпки его извлекают и используют на следующем объекте.
Как погружают шпунт
Способ выбирают по грунту, длине шпунта и тому, что находится рядом с площадкой.
- Вибропогружение
- Вибропогружатель передаёт на шпунтину колебания, трение грунта по её поверхности падает, и шпунтина уходит вниз. Самый распространённый способ, лучше всего работает в песках и водонасыщенных грунтах. Тем же оборудованием шпунт извлекают.
- Вдавливание
- Шпунтину задавливают статическим усилием, без вибрации и ударов. Способ выбирают рядом с существующими зданиями и сетями.
- Забивка молотом
- Ударное погружение гидравлическим или дизельным молотом — в плотных грунтах, где вибропогружатель не справляется. Шум и удары ограничивают способ в городе.
- Лидерное бурение
- В очень плотных и мёрзлых грунтах сначала бурят лидерную скважину, а затем погружают шпунт.
Подробнее о способах и технике — на странице погружения шпунта.
Новый или б/у
Шпунт Ларсена оборачиваемый: после извлечения его можно погрузить снова. Поэтому на рынке много шпунта б/у — он дешевле нового, а для временного ограждения котлована подходит не хуже, если состояние в порядке.
У б/у шпунта проверяют целость замков по всей длине, прямолинейность — нет ли прогиба и скрутки, — коррозию и остаточную толщину стенки, торцы, следы резки и сварки. Хорошо, когда продавец до оплаты показывает партию: где она лежит, её длины, состояние и документы.
Новый шпунт берут, когда он остаётся в сооружении навсегда — в причальной или подпорной стенке, — когда этого требует проект или нужна ровная партия без следов работы. Сравните Л5-УМ новый и Л5-УМ б/у.
Источники
- ТУ 14-2-879-89 и ВСН 136-78 — марки Л4 и Л5.
- ТУ 24107-008-00186269-2021 АО «ЕВРАЗ НТМК» и каталоги ЕВРАЗ — марка Л5-УМ.