Самый технологичный, быстрый и долговечный способ укрепления берега естественного и искусственного водоема – сплошная стенка из шпунта Ларсена. Материал легко и быстро монтируется практически в любых грунтовых условиях, обладает исключительной прочностью на изгиб, и не пропускает воду. Именно поэтому во всем мире шпунт Ларсена стал одним из самых популярных материалов для берегоукрепления.
Сплошная ограждающая конструкция набирается из отдельных профилированных элементов. Сечение и толщина профиля подбирается исходя из множества параметров – боковое давление, грунтовые условия, агрессивность водной среды и грунта, и т.д.
Профили могут иметь различное сечение. Чаще всего применяются U-, Z, O- и W-образное сечение. Отличительная черта шпунта Ларсена – замок. Они типизированы, поэтому в одной конструкции можно сочетать профили разного сечения. С помощью замка Ларсена изделия соединяются между собой в единое сплошное ограждение. Изменение направления стены обеспечивается различными поворотными элементами, что позволяет создавать береговые линии с плавными очертаниями.
При устройстве искусственных водоемов стыки дополнительно герметизируются между собой двух- и трехкомпонентными герметиками, что обеспечивает почти абсолютную гидроизоляцию. Это предотвращает обмеление водоема за счет впитывания воды почвой. Достаточно установить шпунт на глубину водоупорного слоя грунта, чтобы он терял воду грунтовым подсосом.
Укреплением берегов человечество занималось на протяжении веков. Для этого использовали и бревна, и камень, и обожженную глину. Сегодня применяют шпунты, габионы и монолитное бетонирование. Причем шпунты используются как металлические и пластиковые типа Ларсен, так и железобетонные и даже из дерева. Но самый массовый способ, все же, предполагает все же применение шпунтов Ларсена из стали, композита и пластика. К их преимуществам стоит отнести:
Но далеко не все виды шпунта используются с целью укрепления береговой линии. Существует ряд основных видов, применение которых оправдано и с финансовой, и с технической точки зрения.
Самый популярный материал шпунта Ларсена для берегоукрепления – сталь. Да, она ржавеет и со временем появляется сквозная коррозия. Но процесс этот протекает столь медленно, что укрепление может «устареть» еще до того, как сталь прогниет настолько, что перестанет сдерживать боковое давление почвы.
К преимуществам стальных конструкций традиционно относят:
Есть у металлического шпунта и ряд недостатков. Это высокая себестоимость (например, при высоте стенки 3,5 м шпунт проиграет по цене габионам), необходимость применения специальной техники для погружения шпунта и организации подъездных путей к площадке.
Чаще всего для укрепления берегов используют следующие виды металлических шпунтов Ларсена: Л5 и его разновидности, серии AZ и GU от Arcelor Mittal, серия VL от разных производителей, серии ZZ и ZU от производства Anshan Zizhu.
С развитием химической промышленности в продаже появились полимерные шпунты двух разновидностей – полностью пластиковые и композитные. Последние представляют собой тот же пластик, но армированный различными материалами (стекловолокно и пр.). Несмотря на малое сопротивление изгибающим нагрузкам в сравнении с металлическими профилями, они получили широчайшее распространение в берегоукреплении.
В основном, выделяют такие преимущества пластиковых шпунтов Ларсена для берегоукрепления:
Из недостатков стоит выделить невысокую сопротивляемость изгибающим нагрузкам. Низкая прочность на изгиб почти исключает использование пластиковых шпунтов на тяжелых грунтах, особенно если высота открытой части стенки составляет 5+ метров.
Самые распространенные виды пластиковых шпунтов Ларсена для берегоукрепления: SP, МР, G, SG и GW. Среди композитных наибольшим спросом пользуется марка ШК 150, при ширине 600 мм обладающий моментом Wx 210 см3/м.
Подбирать шпунт Ларсена для укрепления берега должен только профессиональный инженер и только на основании многочисленных экспертиз – качества воды, качества грунта, глубины заложения и других. Самостоятельный выбор материала может привести либо к разрушению конструкцию, либо к ее безосновательному удорожанию.
Но в устоявшейся практике использования шпунтового проката из металла и полимеров считается, что металл подходит для сооружения постоянных ограждений по линиям берегов с глубиной погружения 5+ метров. Для декоративных, пожарных и промышленных водоемов глубиной до 4 м чаще используют пластиковые шпунты. Особенно они удобны для выполнения сразу 2-х функций – укрепления берега и создания малого гидротехнического сооружения в неглубоком водоеме.
По скорости и долговечности укрепления ландшафта подпорными стенками шпунту Ларсена нет конкурентов. Готовая конструкция может прослужить десятки, а в некоторых случаях и сотни лет. Материал отличается высокой прочностью и стабильностью, не пропускает воду и исключает оползни.
Шпунтовые ограждения хоть и считаются герметичными, однако они все же могут пропускать воду. Особенно часто такая ситуация возникает при использовании бывшего в употреблении шпунта для реализации проекта. Но чтобы обеспечить высокую гидроизоляцию объекта и при этом продолжать пользоваться подержанным шпунтом, достаточно выполнить ряд мероприятий по гидроизоляции шпунта Ларсена.
Шпунт Ларсена различного сечения используется в том числе при осуществлении строительства, ремонта и реконструкции гидротехнических объектов, укрепления береговых линий. В ряде случаев традиционное погружение шпунтин с берега невозможно, поэтому практикуется ведение работ с воды.
Метод статического вдавливания для погружения шпунта относительно новый – до недавнего времени монтажные работы осуществлялись динамической забивкой и вибропогружением. Использование статического вдавливания ввиду особенностей принципа работы обладает целым рядом преимуществ.
Для возведения шпунтовых ограждений используется шпунт Ларсена самого разного сечения. Наибольшей популярностью пользуется как традиционный корытообразный U-профиль, так и прокат иного сечения – S-, L-, Z-образный. Выделить среди них лучший вариант попросту невозможно – все они используются для решения тех или иных поставленных задач.
Шпунтовые ограждения нашли свое применение в самых разных сферах жизнедеятельности человека, в том числе и в дорожном хозяйстве. Шпунтины максимально универсальны и подходят для реализации самых разных задач, связанных со строительством, реконструкцией и ремонтом дорог и объектов дорожной инфраструктуры.
Для укрепления стенок котлованов, береговых линий и решения многих других строительных задач используется шпунт Ларсена. Свая получила название в честь инженера Тригви Ларсену, который запатентовал в 1910 году корытообразный профиль с замками по краям, с помощью которых сваи объединяются в единую сплошную конструкцию. Сам же принцип возведения защитных стенок известен, по меньшей мере, 7-8 веков, но именно Ларсен впервые описал и сделал базовые расчеты использования металлических свай для создания ограждений.
В течение долгих лет в России используется шпунт Ларсена Л4, который выпускал ЧАО «Днепровский металлургический завод». С 2014 года поставки шпунта прекращены не только на территорию РФ. Тем не менее, складские запасы профилей Л4, особенно бывшего в употреблении, все еще достаточно значительны, что позволяет проектировщикам закладывать в проекты эту марку шпунта Ларсена.
Шпунт Л5-УМ хорошо известен российским проектировщикам и строителям. Несмотря на обилие аналогов от производителей-конкурентов из стран Европы и Азии, именно Л5-УМ сохраняет за собой лидерство в своем сегменте не протяжении долгих лет. Объясняется это не только российским происхождением свай (профили производятся на мощностях завода ЕВРАЗ), но и отменными характеристиками шпунта.
Для решения самых разных строительных задач используются шпунтовые профили, среди которых одним из наиболее востребованных является шпунт Ларсена Л5. Сваи этого сорта представлены на рынке как в новом, так и в подержанном состоянии (в большим объеме). Это позволяет проектировать масштабные проекты без опасения перебоев с поставкой шпунтового металлопроката типа Л5.
Работы нулевого цикла – это подготовительные работы, включающие переработку грунта, установку защитного ограждения, разработку котлована, прокладку подземных коммуникаций и инженерных сетей. Производятся ниже уровня нулевой отметки (ниже пола первого этажа здания). Выделяются высокой стоимостью – обычно на работы нулевого цикла отводится порядка 15-20% всего бюджета на строительство объекта.
Долгие годы шпунт Ларсена Л5-УМ занимал лидирующие позиции на рынке, и даже сегодня многие проектировщики прибегают именно к этому типу свай. Многие объясняют это отечественным происхождением металлошпунта, по сути – безальтернативного, если ищется именно профиль российского производства. У этого шпунта есть ряд ключевых преимуществ.
Еще под конец 2021 года рынок шпунта начал «волнение», в 2022 году ситуация и вовсе стала несколько пугающей: экономическая и политическая ситуация в мире привела сначала к сокращению объема поставок профилей, а затем и вовсе к их полному прекращению. В итоге уже к середине весны на рынке металлошпунта возникли первые признаки дефицита. Что происходит с рынком сегодня и каковы прогнозы до конца 2022 года – вот вопросы, которые волнуют строительные компании. Попробуем разобраться в сложившейся ситуации.
Уже несколько лет в Россию не поставляется новый шпунт Ларсена Л4. Это связано с тем, что производством профилей занимался Днепропетровский металлургический комбинат, расположенный в Украине. Отсутствие профилей вынудило проектировщиков искать адекватную замену. Ведь даже несмотря на высокие прочностные характеристики и высокую оборачиваемость шпунта, складские запасы, в том числе и Б/У профилей, достаточно быстро подошли к концу. Сегодня отыскать новый металлошпунт Л4 практически не реально.
Шпунт Ларсена используется для решения самых разных хозяйственных задач. С его помощью осуществляют берегоукрепление естественных и искусственных водоемов, изменяют береговую линию рек, озер и прудов. Без него не обходятся земляные работы, связанные с извлечением грунта.
Шпунтовый металлопрокат используется для укрепления береговой линии, стенок котлованов и траншей, решении других задач по укреплению или устройству чего-либо. Классический шпунт Ларсена представляет собой профиль U-образного сечения. Однако к этой категории с недавних пор начали относить профили и другого сечения – Z-, L-, W- и Ω-образные изделия.
Независимо от сечения металлошпунта существует конечное количество технологий их производства. Только они обеспечат высокие технические характеристики, за которые и выбирают этот способ укрепления грунтов.
Классический шпунт Ларсена представляет собой металлоизделие кортыообразного сечения с замками по длинным сторонам. При их соединении образуется прочная стенка, способная выдержать существенное боковое давление грунта. В современном понятии к шпунтам Ларсена относят любые изделия с замковым соединением, используемые для укрепления грунтов или береговой линии.
В статье расскажем про технические характеристики самых популярных в России марок шпунта Ларсена: Л4, Л5, Л5-УМ, VL 606A, GU 22N.
Отдельного ГОСТа на шпунт Ларсена не существует, однако есть общий межгосударственный стандарт, которым необходимо руководствоваться производителям стальных горячекатаных профилей.
Шпунт Ларсена, как и любой другой материал, подвержен износу. Число погружений и выемок, которое может выдержать стальной шпунтовой профиль, не утратив своей прочности, и есть характеристика, называемая оборачиваемостью.
Для предотвращения обрушения стенок котлована или траншеи, его подтопления грунтовыми, паводковыми или верхними водами традиционно применяется шпунт Ларсена. Ограждающие конструкции из шпунтин также применяются для укрепления береговой линии естественных и искусственных водоемов. Их используют и при строительстве гидротехнических сооружений, а также для решения прочих задач, где необходимо обеспечить высокую боковую прочность конструкции.
Шпунтовые ограждения применяются повсеместно и часто в качестве временных конструкций. После того, как необходимость в использовании шпунтовой стенки отпадает, ее необходимо демонтировать. Для этого используется специальная техника и оборудование.