Шпунтовые композитные сваи – металл или ПВХ

Сваи шпунтовые, выполненные из ПВХ

В наше время шпунтовые сваи очень активно используются для того, чтобы укреплять береговые линии водоёмов. Также, с их помощью строят преграды для оползней, формируют защитные дамбы от наводнений, организуют прочие гидротехнические сооружения. В промышленном строительстве шпунт также используется, как и в гражданском – когда строят мосты, причалы, дороги, здания, нефте- и газопроводы. Можно создавать водонепроницаемые, грязенепроницаемые стены – если шпунты соединять в секции. Сваи шпунтовые требуются там, где нужно оградить от воды часть котлована, обеспечить стенам укрепление, выстроить перегородку, которая будет непроницаемой. Шпунты погружают в грунт специальными вибропогружателями или сваебойными молотами.

Сваи шпунтовые могут быть выполнены как из древесины, так и из железобетона. В последнее время огромной популярностью пользуются ПВХ шпунты. Подпорные тонкие стенки, которые они могут образовывать, принято называть шпунтовыми ограждениями. Благодаря их устойчивости достигается глубокое погружение в толщу грунта. А за счёт того, что заливание зазоров в замках производится быстро, заграждения обретают водонепроницаемость.

Шпунты – их плюсы и минусы

Какие сваи выбрать для укрепления – тут всё зависит от того, какая нагрузка ожидается на шпунтовую стену. В процессе проектирования сначала выясняется нагрузка, уже потом выбирают сваи подходящей несущей способности. Далее, определяются со всеми другими критериями (среди которых и стоимость). Важным критерием выбора можно назвать жизненный ресурс – если рассматривать металлические виды, то тут всё привязано к условиям эксплуатации. ПВХ сваи, как и изделия из композита, ограничений жизненного ресурса вообще не имеют и это очень ценно.

На стоимость работ влияет затраченное время. Плюс шпунтовых пластиковых свай – коэффициент трения. Он очень мал, если сравнивать с металлом. Речь идёт о трении в замках, а также – с грунтом. За счёт такого показателя время погружения можно сократить в два раза, как и стоимость монтажных работ.

Цена на транспортировку и погрузочно-разгрузочные работы материала уже на объекте – здесь всё всецело зависит от того, какова масса вашего груза. К примеру, один квадратный метр шпунта из стали типа Л4, весит 190 кг. А пластиковый GS P43 – всего лишь 19,85 кг. Следовательно, если используется шпунт пластиковый, расход на выгрузку и погрузку будет минимальным.

Плюс шпунтов металлических в том, что они обладают высокой прочностью. Кроме того, в наличии здесь высокая несущая способность. Но есть и отрицательные стороны. А именно:

• Массивность – стоимость доставки свай из-за этого увеличивается, то же самое можно сказать про установку (вы просто не справитесь без тяжёлой техники);
• Шпунтовую стену постепенно будет уничтожать коррозия;
• Внешний вид нельзя назвать эстетичным;
• Необходима регулярная антикоррозийная обработка – без этого никуда.

Плюсы шпунтовых ПВХ свай таковы:

Вы хорошо экономите как на доставке, так и на монтажных работах – материал весит совсем мало;

• В наличии долговечность;
• Внешний вид превосходный.

Но у изделий ПВХ имеется и серьёзный недостаток – речь идёт о малой несущей способности.

У шпунтовых композитных свай есть всё те же достоинства, что у свай, выполненных из ПВХ. Но несущая способность таких изделий является сопоставимой с данными характеристиками шпунтов металлических. Что также интересно, один квадратный метр композитных свай обойдётся вам дешевле, если сравнивать с металлическими. При этом допустимый изгибающий момент у них является одинаковым. Цены на установку и работы по погрузке и разгрузке в случае с композитом также будут более дешёвыми – чего нельзя сказать про использование металла.

Шпунтовые сваи – характеристики и внешний вид

С учётом размеров котлована, характеристик грунта, применяются различные типы шпунтовых свай. Самые первые сваи было принято делать из дерева, потом появились варианты из стали, позже – из железобетона. Не так давно стали для этого использовать ПВХ. Материал для ограждений выбирается согласно условиям эксплуатации.

Из дерева

Шпунты деревянные принято делать из бруса или бревен. В их конструкции обязательно должен быть паз (который имеет прямоугольное сечение) и гребень. Они могут быть сбиты гвоздями из досок, могут быть составными. Основной недостаток ограждений из дерева – демонтировать их практически невозможно – без сильных повреждений. Именно поэтому повторно их никогда не применяют. Цены таких ограждений – дополнительные расходы при строительных работах.

Из металла

Разный профиль применяется для изготовления стальных шпунтов:

• Плоский – применяют для того, чтобы возводить ограждения ячеистого типа;
• Корытный – используют для того, чтобы делать противофильтрационные завесы
• Корытный профиль;
• Профиль Z-образный – отличное решение для подпорных стен.

Про корытный профиль

Тип шпунта имеет ориентацию на глубину котлована. Здесь всё выглядит так – чем он глубже, тем момент инерции сечения изделия будет больше. Шпунт стальной идеально подходит для многократного использования – ведь при извлечениях и транспортировках он не портится. Конечно, все они (помимо корытных профилей с замковыми механизмами) легко пропускают воду.

Чтобы увеличить водонепроницаемость заграждений, которые выполнены из металлических шпунтов корытного профиля, в замковом механизме пространство принято заполнять герметиком.

Изделия из железобетона

Сваи шпунтовые, выполненные из железобетона, нельзя назвать совершенными во всех отношениях. Именно из-за этого их нередко применяют для того, чтобы укреплять берега или возводить моты. Данный вид свай обладает прямоугольной формой, есть тут также паз и трапециевидный гребень. Они выпускаются по длине до 15 метров (если сваи будут длиннее, они просто при транспортировке покроются трещинами).

ПВХ сваи

Если говорить о том, какие из шпунтовых свай на данный момент являются самыми востребованными, однозначно следует сказать о ПВХ. Сфера использования данных изделий такова:

• Строят дифлекторные стены, которые нужны для того, чтобы в каналах замедлять скорость течения;
• Делают экраны, которые нужны для защиты от грунтовых вод;
• Сооружают искусственные каналы;
• Сваи из ПВХ используются для укрепления отколов дорог;
• Делают дамбы от наводнений;
• Террасы против оползней;
• Используют для того, чтобы стабилизировать насыпи;
• При возведении гидротехнических объектов;
• Чтобы делать мелиоративные каналы;
• При разработке траншей и котлованов;
• Для укрепления берегов;
• Для сооружения герметичных коллекторов и свалок;
• При строительстве железнодорожных и автомобильных дорог.

Достоинство данной разновидности свай заключается именно в материале – ПВХ не нуждается в какой-либо консервации, дополнительное обслуживание ему также ни к чему. Благодаря этому система заграждений может эксплуатироваться с предельной экономической выгодой. Есть у ПВХ шпунтовых свай и прочие достоинства. Речь идёт о следующих:

• Нет необходимости в выемке и транспортировке грунта;
• Время монтажа сокращается за счёт того, что используются готовые секции;
• Несущая способность, безопасность – это всё на высоком уровне;
• Коррозия не страшна;
• Использовать можно многократно.

Монтаж шпунтовых свай – особенности процесса

Шпунты из дерева

Процесс монтажа здесь выглядит так – сваи из дерева погружаются в воду. На глубину до 600 см – эта работа производится вибромолотами, нередко также используются дизель-молоты, где масса ударной части варьируется в интервале 250-600 кг. Данные молоты можно поставить на любые краны, или же на лёгкие копры. Чтобы стенки заполнялись плотно и погружение осуществлялось точно, перед монтажными работами устанавливают направляющие – по маячкам. Их погружают ранее. Шаг маячков и их количество – тут всё определяется условиями обеспечения точного створа ограждения. Учитывают обязательно также толщину тех досок, которые используют как направляющие.

Сваи из железобетона

Данный тип шпунтов можно монтировать лишь молотами, мощность ударов которых очень высока. Когда осуществляется погружение простых свай из железобетона, соседнюю сваю погрузить не просто – виной тому уплотнение грунта. Поэтому надо обязательно соблюдать определённый интервал. Сваи шпунтовые принято монтировать плотно – а для данного материала это не очень легко, ведь в строительстве их используют редко.

Шпунты металлические

Шпунтовые металлические ставят с использованием специальных наголовников. Кстати, наголовники могут быть разных видов. Выбирают конструкцию в зависимости от того, какая сваепогружающая техника применяется. Как показывает практика, чаще выбирают наголовники-уловители. В данной ситуации работают по такому алгоритму – свая шпунтовая приподнимается, потом рихтуется до тех пор, пока не попадает в щеки наголовника-уловителя. Чтобы снизить силу трения, направляющие уже погруженных шпунтов нужно предварительно смазывать.
Когда шпунт поднимается на копер, возможный прогиб конструкции обязательно контролируется. Если он появляется – для подъёма шпунта применяют специальный подъёмный механизм.

Когда монтаж металлических изделий выполнен, ставят анкерные сваи. Когда ограждение готово, к нему болтами или сваркой крепят металлический пояс, выполненный из прокатных профилей различных видов. И уже к ним принято монтировать тяги от анкеров.

Шпунты, сделанные из ПВХ

На видео можно увидеть процесс забивки шпунта ПВХ

Чтобы установить шпунты, выполненные из пластика, используется какой-то из трёх способов: вкапывание, вибропогружение, а также вибропогружение с подмывом. Самым распространённым способом можно назвать вибропогружение. Этот процесс предполагает использование вибромолотов – их применяют по линии, которая намечается заранее. Поскольку у этих изделий осевая жёсткость меньше, по сравнению со шпунтами из иных материалов, расчётом глубины погружения должны заниматься специалисты.

Еще одно видео, где показан процесс погружения шпунта ПВХ:

В грунт принято забивать последовательно отдельные виды свай – их длина может составлять 30 м. Следующую секцию следует вставлять в паз, который располагается на предыдущей (речь идёт о соединении в замок). Потом её разворачивают на 180 относительно соседнего изделия – за счёт этого образуется непрерывная гидроустойчивая конструкция. Например, когда строят мосты, кольцо составляется из шпунтов. А когда гидроизоляция выполнена, внутри можно осуществлять все нужные работы. Когда они будут окончены, сваи извлекаются – в соответствии с технологическим циклом. А когда выполнена дефектация и отсортировка – изделия можно снова пускать в работу уже на другом объекте.

Несмотря на то, что простота установки здесь очевидна, рыть котлован, выбирать необходимый тип шпунтов, производить монтаж шпунтовых свай следует лишь с командой квалифицированных рабочих. Без наличия специальной техники к делу лучше не приступать.

Еще одно видео из серии монтажа, представлен процесс погружения шпунта F-5010: