Шпунтовые сваи — разновидности и предназначение

Еще один элемент, применяемый в строительстве — шпунтовые сваи.

В отличие от других типов свай применяются они не для возведения фундаментов, у них совершенно другое назначение.

Для чего монтируют шпунтовые опоры?

Основное назначение свай такого типа — монтаж ограждающих конструкций, способных предотвратить сдвижение масс грунта и проникновение воды.

Подобные подпорные стены, в состав которых входят сваи шпунтового ряда применяются в следующих случаях:

• Ограждение котлованов от притока грунтовых вод.
• Укрепление его стен от возможных оползней.
• Монтаж водонепроницаемых перегородок в мостостроении.
• Строительство искусственных мелиорационных сооружений, в том числе и каналов.
• Стабилизация откосов автомобильных магистралей и железнодорожных путей.
• Укрепление берегов водоемов, строительство портовых сооружений (причалы, пирсы).

И это далеко не полный перечень сфер применения шпунтовых свай, которые могут иметь различную конструкцию и изготавливаться из различных материалов.

Деревянные шпунтовые сваи

Деревянные шпунты стали применяться раньше остальных типов таких свай. По сути, такие конструкции представляют собой деревянный частокол из бревен или шпунтованного бруса. Иногда применяются и сборные конструкции из толстой доски.

Монтируются такие сооружения путем забивания отдельных элементов в грунт. Стоит сказать о том, что деревянные подпорные стены служат меньше, чем конструкции из других материалов. При этом они являются одноразовыми, так как демонтировать отдельные элементы и установить на новом объекте не представляется возможным. По этой причине применение такого вида шпунта происходит нечасто.

Железобетонные шпунтовые сваи

Устройство шпунтовых свай из железобетона отличается наличием замковых соединений, которые позволяют герметизировать конструкцию. Замок выполнен при помощи трапециевидных пазов и шпунтов, при монтаже сваи вставляются одна в одну.

Промышленные технологии позволят выпускать эти элементы с длинной до 15 метров, производство более длинных элементов практически возможно, но возникают трудности с их транспортировкой и установкой, на этих этапах существует большая вероятность повреждения замка.

Из-за значительного веса таких свай они применяются в основном на серьезных строительных площадках, в мостостроении и укреплении береговой линии. Монтаж осуществляется с применением мощной забивной техники.

Шпунтовые опоры из стали

Наиболее часто применяются именно стальные шпунтовые сваи, это объясняется множеством причин:

• Значительно меньший вес, по сравнению с железобетонными изделиями.
• Высокая прочность и стойкость к механическим нагрузкам.
• Наличие нескольких видов профиля, что позволяет выбрать наиболее подходящий с экономической точки зрения вариант в зависимости от поставленных задач.
• Более простая технология монтажа, возможность извлечения отдельных элементов из грунта и многократное применение.

Все применяемые в строительстве модели данных элементов можно разделить на следующие типы (по сечению профиля):

• Корытный профиль, или шпунтовые сваи л4 и л5. Данные сваи характеризуются высокой степенью герметизации стыков, после монтажа они могут подвергаться дополнительному заполнению замков специальными составами, препятствующими проникновению воды за подпорную стену. Нередко их используют для устройства противофильтрационных сооружений.

Погружение шпунтовых свай такого тапа также осуществляется при помощи ударных или вибрационных установок, при этом они монтируются в шахматном порядке (с поворотом на 180 градусов).

• Для монтажа подпорных стен применяют шпунтованный Z-образный профиль. Его проще смонтировать, но удержание воды он не гарантирует.
• Плоский тип профиля применяется еще реже, его основное назначение — это устройство ячеистых ограждений.

С экономической точки зрения металл оправдывает себя хорошей оборачиваемостью, поэтому его применение целесообразно при монтаже временных ограждающих сооружений.

Полимерные шпунтованные изделия

С недавних пор все большее распространение получили шпунтовые сваи ПВХ и из композитных материалов. Именно применение полимерных материалов позволило существенно снизить стоимость изделий, при этом, не только сохранив их эксплуатационные характеристики, но и улучшить их по отдельным параметрам.

Сваи из поливинилхлорида отличаются не только низкой стоимостью, они не подвержены гниению и коррозии, не требуют дополнительных эксплуатационных затрат, не нуждаются в консервации. Это делает их применение более выгодным в сравнении с металлическими изделиями. Конечно, по прочности они несколько уступают по механической прочности, если к конструкции предъявляются повышенные требования в этом плане, тогда стоит обратить внимание на композитные варианты подобной продукции.

Композитные шпунтовые сваи являются наиболее современным видом продукции данного назначения. Применение материалов такого типа уже давно нашло применение в различных строительных сферах. Чаще всего применяются модели по форме аналогичные металлическим сваям корытного типа, при этом существуют варианты различных замковых соединений.

Шпунтовые ограждения из этих материалов не могут монтироваться при помощи ударных технологий.

Чаще всего применяют следующие технологии:

• Вибропогружение — в данном случае высокочастотные небольшие усилия позволяют забивать сваю без создания лишних пиковых нагрузок. Это обеспечивает целостность элементов. Такой способ монтажа наиболее оптимален для грунтов с повышенным содержанием грунтовых вод.
• Вибропогружение с предварительным размывом грунта. Данная технология позволяет снизить нагрузку на монтируемый элемент, применяется на более плотных почвах.
• В особо сложных условиях может применяться вкапывание шпунтовых свай. При этом стоимость выполнения земляных работ вполне компенсирует более низкая цена шпунтовых свай данного типа.

Стоит отметить общие моменты при монтаже всех шпунтовых свай. Наличие замковых соединений требует особенно тщательного соблюдения расстояний между устанавливаемыми элементами. При этом большую роль играет и вертикальность монтажа, любое отклонение от направления может привести к заклиниванию устанавливаемой сваи или нарушению герметичности соединения. Поэтому выполнить самостоятельно можно в основном монтаж самых простых типов шпунтовых свай из дерева, в остальных случаях лучше воспользоваться услугами профессионалов.