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.
За более чем вековую историю использования к шпунтам Ларсена стали относить и другие виды шпунтовых свай. Несмотря на различное сечение и даже материал изготовления, все они объединяются по одному признаку – наличию замка по боковым граням.
В основном, классифицируют шпунт Ларсена по форме сечения профиля:
Существует большое количество разновидностей сечений профиля, в том числе W- и Ω-образные варианты шпунтовых свай. Сечение, а также толщины боковин и стенок подбираются под расчетные грунтовые нагрузки. Но в практическом использовании решающее значение имеет не только оптимальный вариант по прочностным характеристикам, но и доступность шпунта в регионе проведения работ.
Наибольшее распространение получили марки шпунта Л5, Л5-УМ, серии GU и AZ. Некогда популярный Л4 не поставляется в Россию, поэтому найти его в наши дни представляется затруднительной, и подчас экономически невыгодной задачей. Проектировщики вместо него закладывают или чуть более дорогостоящий Л5-УМ, GU16N (18N), AZ 20-800 или серию SPU китайского производителя Anshan Zizhu.
Но не только металлические профили относят к шпунтам Ларсена. В последние годы к их числу стали причислять полимерные изделия – композитные и ПВХ-шпунты. В отличие от металлических, они обладают длительным сроком службы, поскольку не подвержены гниению. В то же время они не обладают высокой несущей способностью. Это существенно снижает сферу их использования.
Шпунтовый профиль применяется с целью создания временной или постоянной ограждающей конструкции в самых разных ситуациях.
Профили часто используются и для других задач. Например, с их помощью облегчается строительство туннелей, террасирование ландшафта, укрепление откосов, возведение эстакад и других объектов. Оборачиваемость металлошпунта позволяет использовать одну и ту же шпунтовую сваю на разных объектах до 6-8 раз. Это сокращает затраты на строительство зданий, особенно в районах с плотной городской застройкой, но в то же время требует грамотного подхода к погружению профилей.
Всего различают 4 вида погружения металлошпунта.
Подбор подходящего способа осуществляется на основании строительной, геологической и гидрологической экспертиз.
Извлекается шпунт Ларсена виброметодом, который основан на тиксотропии двухфазных сред. При включении вибромашины создаваемые вибрации снижают вязкость почвы, шпунт извлекается крановой установкой.
После извлечения шпунтовая свая проходит экспертную оценку с целью определения возможности ее дальнейшего использования. При положительном заключении шпунт отправляется на реновацию. Если профиль оказался поврежден, его утилизируют как металлолом.
Без шпунта Ларсена многие виды строительных работ оказались бы невозможными. Это простое изобретение позволяет вести строительство и в условиях плотной городской застройки, и в воде. Благодаря тому, что профили можно использовать многократно, у застройщика появляется возможность не покупать шпунт в собственность, а брать в аренду по выгодной цене или пользоваться услугами обратного выкупа после того, как необходимость в использовании ограждения отпадает.
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.
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.
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.
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.