Термин "Шпунт Ларсена" закрепилось за шпунтовыми сваями корытного типа. Они предназначены для возведения гидротехнических сооружений, таких как дамбы, мосты, причальные стенки, а также общегражданских и промышленных объектов - нефте- и газопроводов, шоссейных дорог и т.п.
Конструктив шпунтовых свай Larssen
Шпунтовые сваи или как их называют "шпунты" в зависимости от профиля сечения подразделяются на несколько серий. Из них самыми востребованными являются изделия марки Л5 и ее модификации Л5-УМ.
По конструкции шпунт Ларсена Л5 представляет собой стальной профиль в поперечным сечением в форме желоба (корыта) с замками по краям. Геометрия зева замка позволяет повернутым на 180 гр. шпунтам входить одному в другой с образованием надежного соединения. Последовательным присоединением отдельных шпунтов может быть получена плоскость или замкнутый контур.
Шпунт Ларсена Л5-УМ отличается конструкцией замковой части, обеспечивающей больший зазор в сочленении частей шпунтового набора. Для сравнения:
|
Л5 |
Л5-УМ |
Ширина профиля (по центрам замков), мм |
420 |
500 |
Вес 1 м.п., кг |
100 |
114 |
Толщина стенки профиля, мм |
11/21 |
12/23 |
Профиль для шпунта Ларсена изготавливается методом холодного и горячего проката. Длина мерного профиля составляет от 12 до 24 м, немерного - от 5 до 24 м.
Технические требования
Материал профилей Л5 - сталь классов прочности 320, 270, 240 и 235. При изготовлении на заказ возможны варианты:
- сталь углеродистая спокойная (класс прочности С255, С285)
- сталь, легированная медью 0.2-0.35 % (Д1)
- сталь с содержанием меди 0.35-0.50 % (Д2)
Предел текучести и ударная вязкость проката определяются классом прочности стали.
К качеству шпунтового профиля предъявляются следующие требования:
- на внутренней поверхности допускается наличие дефектов глубиной до 2 мм, на наружной -до 5мм
- прокат подлежит обрезке с перекосом реза не более 20 мм
- отсутствие заусенцев на торцах в замковой области
- отсутствие расслоений на торцах профиля
- величина кривизны профиля не более 0.3 % длины
- предельное скручивание -1 мм/м
Качество поверхности проверяется визуально, остальные параметры - при помощи шаблонов и приспособлений. Для проверки собираемости проводится сборка шпунтовой стенки из 3 штанг длиной 12 м.
Шпунтовый профиль хранится и транспортируется в пачках весом до 10 т. По требованию заказчика замковая зона шпунтов может иметь отдельную защиту.
Работа со шпунтами Ларсена
Шпунты заглубляются в грунт при помощи вибропогружателей и сваебойных молотов. Вопрос гораздо сложнее, чем может показаться. Чрезмерная мощность молота приведет к деформации забиваемого профиля, недостаточная замедлит процесс или сделает его невозможным.
При расчете учитываются характеристики грунта и рабочая глубина забивания шпунтовой сваи. Необходимая вынуждающая сила вибропогружателя определяется с учетом моментов сопротивления и моментов инерции шпунтов.
Если шпунт Ларсена используется для временного сооружения, то после окончания работ он может быть поднят на поверхность, отдефектован и снова пущен в работу. Извлечение шпунтов на поверхность производится механическими средствами, развивающими выдергивающее 1.5-кратное усилие от величины пробного для данного образца. Скорость подъема шпунта ограничена 3 м/мин для грунтов песчаного типа и 1 м/мин для суглинков.
Погружение шпунта считается отказом, если скорость становится меньше 0.2 см/мин для забивных элементов и меньше 5 см/мин при вибропогружении. Чаще всего это случается из-за гальки и валунов, препятствующих заглублению. В таком случае могут быть приняты дополнительные меры, такие как гидроподмыв и бурение лидерных скважин.
Применение шпунтов Ларсена не удешевляет производственный процесс ввиду его большой металлоемкости. Но высокая эффективность оправдывает использование этого метода.