При возведении гидротехнических объектов, а также для укрепления стенок котлованов необходимы прочные водонепроницаемые ограждения. Для их сооружения используются шпунты, состыкованные при помощи пазогребневых соединений, они образуют сплошную конструкцию. Нижние края элементов погружаются в грунт на значительную глубину, что обеспечивает ей высокую прочность и надежную защиту от обвалов и оползней.
В транспортном и капитальном строительстве используются шпунт-сваи из железобетона, стального проката и композитов. До начала XX века основным материалом для их изготовления была древесина твердых пород: дуб, кедр, лиственница и другие. В настоящее время от их использования практически отказались, ввиду низкой долговечности, недостаточной прочности и невозможности их повторного применения.
Стальные шпунт-сваи
Современные ограждения временного и постоянного типа строятся из металлического холодногнутого профиля. Применяемые при этом шпунты и шпунтовые сваи изготавливаются с соблюдением технических условий, установленных ГОСТ 53629-2009. Согласно данному нормативному документу упомянутые изделия различают следующие их виды:
- По исполнению: обычные и северные, для районов с повышенной сейсмической активностью, для агрессивных и сильноагрессивных условий внешней среды.
- По типу профиля: ШК — корытный трапецеидальный, ШС — симметричный, а также их усиленные варианты ШКУ и ШСУ.
- По конструкции замков: фасонные и трубчатые.
Толщина листа или полосы, используемых для изготовления обоих типов профилей корытных и симметричных и замковых соединений, составляет 12 мм. Усиленные шпунты производятся из 16-мм и 20-мм стального проката. Описываемые элементы различаются также по геометрическим параметрам: ширина по осям замков и высота профиля.
Отдельной разновидностью является шпунт Ларсена, который в больших объемах производится российскими и зарубежными компаниями. Различают четыре вида элементов по форме профиля, в поперечном сечении они напоминают буквы латинского и греческого алфавитов: S, Z, L и Ω. При этом последний (омега) корытообразный может быть как мелким, так и глубоким.
Композитные полимерные шпунты
Для изготовления элементов ограждений применяются инновационные материалы. Полимерные композитные шпунты применяются с использованием технологий пултрузии, намотки и инфузии. Классификация таких изделий осуществляется согласно ГОСТ Р 57942-2017 по следующим признакам:
- Форма поперечного сечения: корытная, зетовая и трубчатая.
- По типу замка: цельнокомпозитный, клеевой, болтоклеевой.
- По материалу армирующего наполнителя: стекло-, базальто- и углекомпозитные, а также комбинированные.
В качестве связующих веществ при производстве полимерных шпунтовых свай используются полиуретановые, эпоксидные и винилэфирные смолы. Изделия изготавливаются в двух вариантах исполнения для любых климатических зон, а также для сухих, нормальных и влажных районов.
