Шпунт

Шпунт — это модульный строительный элемент, применяемый для устройства временных и постоянных ограждений котлованов, береговых линий и укрепления грунта, соединенных между собой с помощью замковых элементов. Широко используется в промышленном, гражданском, транспортном и гидротехническом строительстве.

Что такое шпунт Ларсена

Шпунт Ларсена — это тип стального U-образного профиля с замками, разработанный для последовательного погружения в грунт методом забивки, вибропогружения или вдавливания, названный по фамилии инженера, способствовавшего её внедрению.

Как выглядит шпунт

Внешне шпунт представляет собой длинный профиль с замковыми элементами по краям, благодаря которым соседние профили соединяются в непрерывную стенку (рис. 1).

Рисунок 1 — Шпунтовая стенка из нескольких профилей

Технологии производства шпунта

• горячий прокат: заготовка разогревается до температуры выше 1000°С и прокатывается;
• холодное гнутьё: шпунтовый профиль формируется без предварительного нагрева из плоского стального листа;
• сварная технология: применяется для получения профилей различной формы путём сваривания элементов из листа, трубы и замковых профилей;
• экструзия: технология производства ПВХ-шпунта. ПВХ (поливинилхлорид) в виде гранул загружается в оборудование, где материал расплавляется и формуется в корытообразный профиль;
• железобетонная: сначала изготовляют арматурные каркасы из высокопрочной стали, формируя каркас будущего шпунта. Сам шпунт формуют путём заливки бетонной смеси в специальные формы с армированием.

Устройство шпунтового профиля

Конструкция шпунта включает несколько основных элементов:

• полка — это горизонтальная часть профиля, которая служит для восприятия и распределения нагрузок. Полка обычно шире стенки и обладает достаточной прочностью для обеспечения устойчивости профиля;

  Рисунок 2 — Полка шпунта

• стенка (иногда её называют боковой стенкой) — вертикальная (или почти вертикальная) часть шпунта, которая погружается в грунт и служит для противодействия боковому давлению грунта;

  Рисунок 3 — Стенка шпунта

• замковая часть (замок) — профильный изгиб, обеспечивающий сцепление соседних секций и препятствующий смещению;

  Рисунок 4 — Замковая часть шпунта

• рёбра жёсткости — пластины, приваренные к боковым стенкам тонких профилей для сохранения целостной геометрии при погружении в грунт;
• монтажные и транспортировочные петли/отверстия.

Для чего применяется шпунт

Шпунты используются для решения следующих задач:

• ограждение котлованов при строительстве подземных частей зданий и сооружений;
• укрепление траншей при переустройстве и прокладке инженерных сетей;
• ограждение городских свалок или в качестве хранилища для отходов в грунтовом массиве с защитой от размывания грунтовыми водами;
• поддержка откосов, предотвращение осыпания грунта, оползневых и селевых процессов;
• укрепление береговой линии, создание временных и постоянных барьеров для защиты от размыва;
• формирование несущих ограждений при прокладке туннелей;
• формирование несущих ограждений при строительстве гидротехнических сооружений: дамб, шлюзов, каналов, причалов, молов, искусственных островов;
• в качестве противофильтрационной защиты.

Назначение шпунта — обеспечить безопасную эксплуатацию котлована и сохранить устойчивость прилегающих территорий. Шпунт особенно нужен в случаях близкого залегания грунтовых вод, в сыпучих или слабых грунтах, а также в условиях ограниченного пространства, когда использование традиционных подпорных стенок невозможно.

Подробнее о применении балочно-шпунтовых систем в гражданском строительстве:

Виды шпунта

Классификация шпунтов по материалам и типам:

По материалу:

• стальной шпунт — наиболее распространённый. Высокая прочность, возможность применения в агрессивных условиях при специальной защите поверхности;
• деревянный шпунт — используется при малых объёмах, временных работах и при низких нагрузках, в котлованах и траншеях глубиной до 3 м;
• пластиковый / ПВХ-шпунт — лёгкий, коррозионностойкий; применяется в водных и химически агрессивных средах при низких нагрузках;
• композитный шпунт — армированные полимеры, используются в специфических условиях при низких нагрузках;
• железобетонный шпунт — монолитные блоки или панели; применяются для постоянных сооружений в гидротехническом строительстве и когда необходимы повышенные требования к долговечности.

По форме профиля:

Виды шпунта по форме профиля

U-образный	Z-образный
I-образный	O-образный

• U-образный — классический шпунт Ларсена (например, шпунт Л5-УМ). Замки располагаются по всей длине боковых стенок;
• Z-образный — в отличие от классического, у него только одна боковая стенка, что делает конструкцию более лёгкой при высоких геометрических характеристиках. Замки находятся на стенках;
• I-образный — плоский профиль, обеспечивает высокую прочность и устойчивость при укреплении грунтов. Используется в гидротехническом строительстве при возведении цилиндрических сооружений;
• О-образный — трубчатый шпунт, к которому привариваются замки. Используется в сложных инженерно-геологических условиях с высокими нагрузками.

Серии популярных шпунтов и их характеристики