Шпунт Ларсена - конструкція, застосування, монтаж
Шпунт Ларсена є металевою палю зі спеціальними пазами (замками) по краях, що дозволяють герметично з'єднувати сусідні шпунти між собою. Винайдено він більше століття тому і активно використовується з того часу в будівництві мостів, причалів та інших гідроспоруд. Завдяки своїй здатності створювати практично герметичні огородження шпунт застосовується для зміцнення берегів водойм та захисту будівельних котлованів від затоплення та обповзання ґрунту.
Конструкція та застосування шпунта Ларсена
Конструктивно шпунт Ларсена є довгою сталевою палю, здатною занурюватися в землю на глибину більше 34 метрів. Корисна ширина окремих елементів становить від 40 до 79 см (залежно від виробника та призначення). Вага в перерахунку на квадратний метр готової конструкції може становити від 76 до 230 кг (погонна вага, а також вага окремих паль вираховується з їхньої корисної ширини і довжини).
На території СНД основним виробничим матеріалом є сталь СТ3КП, закордонні аналоги виготовляються із сталей S270GP та S430GP. Залежно від вибраного матеріалу, профілю палі та товщини стінки міцність готової конструкції коливається від 77 до 870 кНм/м.
Найбільшого поширення набув коритоподібний U-профіль, але існують також профілі S, L, Z та Ω, застосування яких також може обумовлюватися особливостями ґрунту. Оскільки класичний U-профіль дозволяє будувати лише пряму стіну (або з великим радіусом вигину), застосовуються спеціальні поворотні елементи, що дозволяють робити різкі вигини конструкції під різними кутами. Занурюються вони аналогічно шпунту і мають ті ж міцності.
Основні сфери застосування шпунта Ларсена: • зміцнення береговихліній річок та водойм; • будівництво мостових опор та інших гідроспоруд; • розробка котлованів під час будівельних робіт; • огородження майданчиків від зсувів та неглибоких ґрунтових вод.
Головна особливість огорож зі шпунту Ларсена – практично повна герметичність. Це дозволяє створити на воді замкнене кільце, з якого можна відкачати всю воду та проводити будівельні роботи на дні у звичайному режимі. Для поліпшення характеристик огорожі може застосовуватися герметик, що дозволяє відмовитися від безперервного відкачування води, що проникає через стики.
Особливості монтажу
Окремі палі U-профілю при встановленні повертаються на 180 °. Після фіксування замкових пазів вони утримуються досить міцно, але вільно переміщаються при цьому в поздовжньому напрямку (іноді застосовується мастило). Деякі профілі мають несиметричні пази, що дозволяє однаково орієнтувати всі елементи.
При встановленні окремі палі можуть занурюватися по черзі, стикуючись замок в замок, або встановлюватися набірними секціями з 3-7 штук (залежно від характеристик ґрунту, способу занурення та можливостей обладнання, що використовується). При секційному монтажі збирання секцій здійснюється в горизонтальному положенні на поверхні. Після цього готова конструкція за допомогою вантажопідйомного обладнання переноситься на місце встановлення та фіксується у вертикальному положенні.
Існує 3 способи монтажу шпунта Ларсена: 1. Віброзанурення (найпоширеніший спосіб). 2. Статичне вдавлювання. 3. Забивання дизельним або гідравлічним молотом.
Спосіб занурення вибирається з урахуванням стану ґрунту, а також наявності поряд конструкцій, які можуть постраждати від сильної вібрації. Спочатку забивається пробна паля, вУ процесі чого проводяться вимірювання вібрації та зміщень ґрунту на різних відстанях.
Перед початком монтажних робіт провадиться обов'язкове обстеження всіх будівель, що знаходяться в межах 20 метрів. З особливою обережністю будівництво огорож ведеться за наявності у зазначених межах старих будівель. Безперервно проводиться контроль їх стану (фіксується поява та розширення тріщин), контролюється переміщення ґрунту.
Щоб обмежити вплив на ґрунт і навколишні споруди, застосовується низка досить ефективних заходів: • підмив ґрунту при зануренні; • зниження сили та висоти розгону молота; • буріння лідерної свердловини під кожну палю; • зменшення кількості елементів, що забиваються одночасно; • використання різних мастил для спрощення занурення в ґрунт.
Найбільш ефективним способом зменшити динамічний вплив є відмова від забивання паль молотом на користь віброзанурення або вдавлювання. Оскільки метод вдавлювання технічно складніший, то оптимальним вважається використання віброзанурювача. При цьому і сама огорожа виходить найбільш якісною.