Шпунт Ларсена — виды и применение¶

Шпунт Ларсена — вид стального листового шпунта, применяемого в портовом, гидротехническом и дорожном строительстве для устройства временных и постоянных ограждающих конструкций: завес, коффердамов, шпунтовых стенок и противофильтрационных диафрагм. Относится к категории листовых шпунтовых профилей и отличается от трубчатых и Z-образных аналогов замковым соединением «шип-паз» по краям листа, обеспечивающим герметичность и совместную работу соседних элементов.

¶Происхождение и история

Профиль разработан в начале XX века и назван по фамилии инженера, внёсшего вклад в его совершенствование. Шпунт Ларсена стал одним из первых массово применяемых листовых профилей, вытеснив в XX веке деревянный шпунт из большинства гидротехнических работ. В СССР и России производство шпунта Ларсена налажено на металлургических заводах, выпускающих свайно-шпунтовую продукцию; профили соответствуют отраслевым стандартам и типоразмерам, принятым в строительной практике.

¶Конструктивные особенности

Основной элемент шпунта Ларсена — стальной лист толщиной от 8 до 16 мм, профилированный в виде прямой или волнообразной панели с замками переменного сечения по краям. Замок выполнен по принципу «шип-паз»: на одном краю листа расположена выступающая часть (шип), на другом — соответствующая выемка (паз). При погружении шпунтовых свай в грунт замки соседних элементов сцепляются, образуя сплошную стенку.

Ключевые конструктивные параметры:

• Ширина листа — от 400 до 600 мм (типовые исполнения);
• Толщина стенки — 8, 10, 12, 14, 16 мм;
• Высота профиля — от 300 до 500 мм;
• Масса погонного метра — зависит от сечения и может достигать 100–150 кг/м.

Наиболее распространённые типоразмера имеют маркировку, где цифры указывают на ширину листа и высоту профиля (например, ЛП-8, ЛП-12, ЛП-14, ЛП-16 — где число обозначает толщину стенки в миллиметрах).

¶Виды шпунта Ларсена

По конструкции замка и форме профиля различают несколько типов:

• Прямой (плоский) — панель между замками имеет плоскую поверхность; применяется там, где требуется гладкая наружная стенка (например, в коффердамах);
• Волнистый (гофрированный) — панель выполнена в виде волны, что увеличивает момент инерции сечения и жёсткость элемента при той же толщине металла;
• Усиленный — с дополнительными рёбрами жёсткости для глубокого погружения в плотные грунты.

По назначению шпунт Ларсена подразделяют на:

• Временный — для устройства коффердамов и завес при строительстве подводных частей сооружений, с последующим извлечением;
• Постоянный — остаётся в теле сооружения и работает как конструктивный элемент (например, в противофильтрационных завесах плотин и дамб).

¶Сфера применения

Шпунт Ларсена находит применение в следующих областях:

• Портовое строительство — устройство причальных стенок, причалов, шпунтовых ограждений береговой линии;
• Гидротехническое строительство — возведение коффердамов при строительстве мостовых опор, водопропускных сооружений, плотин;
• Дорожное и тоннельное строительство — устройство котлованов в стеснённых условиях, укрепление бортов выемок;
• Промышленное и гражданское строительство — ограждение котлованов при возведении зданий в городской застройке;
• Экологические работы — устройство завес для предотвращения распространения загрязнённых грунтовых вод.

¶Способы погружения

Шпунтовые сваи Ларсена погружают в грунт следующими методами:

• Вибрационным — с использованием вибромолотов, наиболее эффективен в песчаных и супесчаных грунтах;
• Ударным — дизельными и гидравлическими молотами, применяется в глинистых грунтах;
• Вдавливанием — статическим способом с использованием динамических и статических вдавливающих установок, применяется в стеснённых условиях городской застройки, где ограничены шум и вибрации;
• Комбинированным — сочетание вибрации и вдавливания.

¶Достоинства и ограничения

К достоинствам шпунта Ларсена относят высокую герметичность замкового соединения, возможность многократного использования элементов (до 30–40 циклов при аккуратном обращении), прочность и жёсткость конструкции, а также возможность подбора профиля под конкретные грунтовые условия.

Ограничения связаны с необходимостью применения тяжёлой погружной техники, сложностью погружения в скальные и крупнообломочные грунты, а также с относительно высокой стоимостью металлоемкости по сравнению с профильным (винтовым) шпунтом.

¶Сравнение с другими видами шпунта

Источники:

• Справочник по свайным работам и шпунтовым ограждениям
• ГОСТ и отраслевые стандарты на свайно-шпунтовые конструкции
• Строительные нормы и правила (СНиП) по гидротехническим сооружениям
• Техническая литература по портовому и гидротехническому строительству