Шпунтовые сваи

Шпунтовые сваи — горячекатаный фигурный прокат, предназначенный для противофильтрационных ограждений и ячеистых оснований. Изделия выпускают серийно. На противоположных сторонах шпунтовых свай находятся пазы и замки.

Продукция соответствует ряду регламентов: общим требованиям к длинномерным профилям, изделиям из углеродистой стали обыкновенного качества, крупносортному конструкционному прокату.  Детальные сведения представлены в стандарте № 4781-85.

Назначение шпунтовых свай

Металлический профиль применяют при создании ограждений. Шпунтовые изделия располагают вертикально или под углом. Балки устанавливают вплотную, чтобы торцы соседних элементов замкнуть в замок. Есть строят углубления, большую часть проката зарывают в землю. Конструкции соединяют на нескольких уровнях.

Сваи Ларсена применяют при подготовке фундамента для строительства жилья, инженерных сооружений. Назначение продукции — укрепить грунт с низкой несущей способностью.

Шпунтовые конструкции созданы для решения задач:

• подготовки производственного участка к работе, например, добыче полезных ископаемых;
• предотвращения загрязнения грунта при сборке емкостей для хранения опасных соединений, (нефти, масел, мазута);
• предупреждения схода оползней на территориях с перепадом высот;
• укрепления берегов водоемов;
• предотвращения затопления жилых домов и других объектов инфраструктуры, расположенных вблизи рек, озер;
• строительства мостов, причалов, набережных, пристаней;
• прокладки дорог для наземного транспорта: автомобильных шоссе, рельсовых путей;
• подготовки котлованов для жилого и промышленного строительства.

Сортамент стальных горячекатаных шпунтовых свай

Согласно регламенту, выпускают стандартный плоский (ШП-1) и корытный (ШК-1) профильный прокат. Второе название ШК-1 — сваи Ларсена.

Общие характеристики ШП-1 и ШП-1:

• одинаковый способ соединения с соседними элементами;
• симметричная конфигурация;
• на двух концах расположены замки.

У обеих конструкций одинаковый размер рабочей части: 100 ± 4,0 мм. Толщина стенок шпунтовых свай 10 ± 1,0 мм.

Основное отличие конструкций ШП-1 и ШК-1 — выступ в средней части сечения. Высота рельефа ШК-1 — 47,5 мм (до начала замка).

Плоскую шпунтовую сваю соединяют с другим элементом двумя способами: под углом 10⁰ или вдоль оси «х». Когда собирают ограждения из длинномерных профилей Ларсена, сопрягаемый компонент располагают в направлении 10⁰ к линии координат «х».

Крупносортный конструкционный прокат отличается размерами и формами замковых соединений. В стандарте указаны все размеры контактных мест ШП-1 и ШК-1.

Шпунтовую продукцию изготавливают из железоуглеродистого сплава обычного качества по ГОСТ 380-2005. Самые популярные марки: СтЗпс и СтЗсп.

Характеристики шпунтовых профилей

В регламенте указаны основные параметры проката: вес, площадь сечения (S), момент инерции и сопротивления.

Длина (L) мерных конструкций 8,0-22,0 мм. Отрезками считают металлопрокат размером 5,0-8,0 м. Норматив допускает формировать партию из разного профиля:

• 90% массы мерной длины;
• 10% изделий меньшего размера.

По стандарту, максимально возможное отклонение шпунтовых свай по длине — 100 мм. По согласованию с клиентом устанавливают погрешность:

• при L > 8 м, — 5 мм на один метр изделия (не более 100 мм);
• при L < 8 м, — +45 мм.

Основные параметры профилей ШП-1 и ШК-1 представлены в таблице.

Когда указывают маркировку, соблюдают последовательность расположения обозначений: тип, марка стали, номер стандарта. Например, ШК-1 СтЗсп ГОСТ 4781-85.

Перед началом работы вычисляют действующие усилия и сверяют со стандартными значениями. Большая часть растягивающих напряжений приходится на замок. Направление сил — вдоль оси. Конструкция рассчитана на максимальное значение 24,5 кН/см.

Требования к внешнему виду

На всей поверхности проката не допускаются закаты, пузыри, отслоение металла, прокатные плены. Изъяны удаляют пологой вырубкой или зачисткой. После исправления недочетов проверяют соответствие требованиям:

• размер выемки после доработки — не более минусового предельного отклонения соответствующего профиля;
• ширины — не менее пятикратной глубины.

Для исправления дефектов стандарт не рекомендует использовать вырубку и зачистку в поперечном направлении.

Регламент не требует зачищать мелкие недостатки, которые укладываются в размер допускаемых отклонений. Пункт относится к отпечаткам, рябизне и царапинам на верхней части металла, торцах и замках.

Дополнительные требования к прокату ШП-1 и ШК-1:

1. Допускаемая кривизна на один метр длины — не более 3 мм. Общее отклонение от продольной оси:

• при L > 15 м, — 30 мм;
• при L < 15 м, — пропорционально длине: 0,2% от L.

2. Профиль поставляют с аккуратными торцами. Кромки по отношению к оси расположены под прямым углом. Заказчик вправе потребовать удалить ус на торце.

Для удобства погрузочно-разгрузочных работ на поверхности изделий просверливают два монтажных отверстия диаметром 50 мм. Прорези располагают вдоль оси, отступ от края — 500 мм.

По согласованию с заказчиком поставщик может вырезать специальные пазы для крепления рабочих концов вибромолота или вибратора.

Поставка шпунтовых свай

Партию формируют из проката одной плавки, марки стали, типа и размера. К комплекту документов для заказчика прилагают сертификат качества.

Стандарт обязывает проверять размеры и качество поверхности у каждой шпунтовой сваи. Внешний вид металлопроката проверяют визуально, без привлечения приборов для увеличения дефектов.

Входной контроль проверяет:

• химический состав углеродистой стали (как взять пробу указано в стандарте № 7565-81);
• физические свойства металла (для испытания на растяжение отбирают два изделия от партии, последовательность действий описана в регламенте № 1497-84);
• соответствие параметров стандарту, в случае получения неудовлетворительных результатов, проверку повторяют (алгоритм описан в документе № 7566-94).

На входе контролируют прочность замкового соединения. Последовательность действий:

• От каждого проката, отобранного для испытания на растяжения, отрезают поперечный образец толщиной 7 мм.
• Металл разделяют на две равные части. Направление раскроя — вдоль длинной оси профиля.
• Половинки ШП-1 соединяют в замок. Пробу фиксируют в рабочей зоне разрывной или универсальной испытательной машины.
• Прибавляют усилие до момента раскрытия замка. Численное значение параметра отмечают в протоколе и лабораторном журнале.

Стандарт рекомендует: перед началом испытаний проверить прочность замкового соединения на проворачиваемость. Максимальный угол наклона сопрягаемых деталей — 10⁰.

Методики контроля прописаны в соответствующих регламентах.

Маркировку указывают в сопроводительных документах (на партию) и на ярлыке (при поставке поштучно). Обозначение прикрепляют на расстоянии 0,5 м от края или наносят несмываемой краской на торец. По требованию потребителя указывают массу нетто и брутто (с упаковкой).

Качественные шпунтовые сваи решают поставленные задачи.