Шпунтовые сваи – это профилированные элементы с замками, предназначенные для возведения временных или постоянных конструкций и повышения общей эффективности строительства. Они плотно соединяются между собой в сплошные секции и способны выдерживать давление грунта и воды. Шпунтовые сваи активно используются для предотвращения оползней, берегоукрепления, защиты наземных и подземных коммуникаций. Шпунты изготавливаются из различных материалов, включая сталь, дерево и пластик (ПВХ). Давайте рассмотрим наиболее популярные разновидности шпунтовых конструкций и сферы их применения.
Из дерева
Самые простой вид шпунтовых свай, который в основном используется для временных сооружений из-за низкого срока службы — они быстро портятся во время нахождения в грунте и ломаются при демонтаже. Обычно такие шпунтовые сваи изготовляются на лесозаготовительных предприятиях с помощью фрезерных станков. Для неглубокой забивки подходят конструкции из обрезных досок, а в случае погружения в грунт на глубину более 3 метров годятся только изделия из брусьев или бревен. Из-за низкой прочности и невозможности повторного использования в большинстве случаев эксплуатация шпунтов из дерева экономически нецелесообразна.
Железобетонные
Элементы из железобетона отличаются улучшенной несущей способностью. Шпунтовые сваи подобного типа предназначены для использования на постоянной основе в связи с ограниченными возможностями повторного применения. Этот вид свай имеет прямоугольную форму с трапециевидными гребнем и пазом. Обычно их длина не превышает 15 метров — более длинные элементы могут повредиться при транспортировке. Железобетонные шпунты подходят для условий с агрессивной средой и часто используются в гидротехническом строительстве.
Металлические
Стальные шпунты можно неоднократно демонтировать для повторного применения. Это долговечные конструкции, которые не портятся при транспортировке. Основные профили металлических шпунтов:
Главный недостаток таких шпунтов (кроме U-образного профиля с замковым механизмом) — они пропускают воду. Для повышения водонепроницаемости ограждений из свай корытообразного типа пространство в замковом механизме заполняют герметиком.
Из поливинилхлорида
Одним из наиболее популярных типов шпунтовых свай являются изделия из ПВХ. Они имеют широкую сферу применения в гидротехническом, транспортном, промышленном и гражданском строительстве. Примеры использования:
Главное преимущество свай этого типа заключается в используемом материале — элементы из поливинилхлорида мало весят и не нуждаются в дополнительном обслуживании. Системы заграждений из ПВХ могут демонтироваться для повторного использования, не поддаются гниению и коррозии, обладают высокой несущей способностью.
Выбор способа установки конструкций из шпунта зависит от ряда факторов, включая тип грунта, глубину забивки, параметры свай и расположение строительного объекта. Выбор подходящей технологии станет гарантией долговечности и надежности ограждения. Ниже представлены основные способы монтажа шпунтовых свай в зависимости от материала.
Деревянные шпунты
Сваи из дерева можно вбивать на глубину не более 6 метров. Для монтажа используются вибромолоты, масса ударной части которых не должна превышать 0.6 тонн. Установить деревянные шпунты можно даже с гидравлическим копером. Для точной погрузки элементов и ускорения строительства перед монтажом прокладываются направляющие, которые помогают избежать отклонений. В связи с ограниченной прочностью деревянные шпунты непригодны для крупномасштабных проектов.
Железобетонные сваи
Шпунты из железобетона вбиваются тяжелыми молотами, поэтому строительство сопряжено с значительным шумом и вибрациями. В ходе установки грунт уплотняется, мешая погружению соседних элементов — чтобы избежать проблем, после монтажа каждой сваи выдерживается некоторый интервал. Шпунтовые сваи подразумевают плотную установку, которую тяжело обеспечить при использовании железобетона, поэтому они используются реже, чем варианты из стали или ПВХ.
Металлические шпунты
Стальные шпунты монтируются с помощью специальных наголовников, которые отличаются по размеру, форме и сечению. Выбор конструкции зависит от используемой при строительстве спецтехники. После подготовки площадки установка может осуществляться посредством вбивания (копером или гидромолотом), вибропогружения (краном или экскаватором с вибропогружателем) и вдавливания (гидравлической установкой).
Шпунты из ПВХ
Монтаж пластиковых шпунтовых свай возможен тремя разными способами: погружение спецтехникой с вибропогружателем, вкапывание или вибропогружение с размывом грунта. Чаще всего используются вибромолоты с прокладыванием по заранее отмеченной линии. В сравнении с другими типами шпунтовых свай изделия из ПВХ обладают меньшей осевой жесткостью, поэтому для корректной установки очень важно правильно определить глубину погружения.
При проектировании и закупке шпунтовых свай необходимо учитывать множество факторов, включая условия эксплуатации, нагрузку, желаемый срок службы и бюджет. Наиболее универсальным решением являются металлические изделия — они обладают высокой прочностью и несущей способностью, годятся для глубокого погружения в любые грунты и могут демонтироваться для повторного использования. В то же время, они дороже альтернатив из ПВХ и дерева.
Если бюджет проекта сильно ограничен или вам требуется временное решение — можно выбрать деревянные шпунты. Стоит учитывать, что их можно погружать только в мягкий и средний грунт, причем без пропитки сваи начнут гнить. Из-за низкого срока службы шпунта из дерева в большинстве случаев предпочтительнее использовать варианты из ПВХ, которые можно использовать повторно.
Во многих случаях лучшим выбором станут шпунты из поливинилхлорида. Они дешевле изделий из металла и не подвержены коррозии. Шпунты из ПВХ не выделяют вредных веществ и их можно устанавливать вручную, что важно при строительстве вблизи водоемов и в природоохранных зонах. Срок службы таких изделий может достигать 50 лет — при этом они не требуют покраски, пропитки и другого обслуживания. Главным недостатком ПВХ-шпунтов является малая прочность относительно аналогов из других материалов.