Решение о выборе секции шпунта обычно принимается до прибытия первого экскаватора. Профиль сечения, материал и геометрия замков определяют, сможет ли подпорная стенка или дамба выдерживать боковые нагрузки, противостоять коррозионным воздействиям грунтовых вод и оставаться работоспособными в течение десятилетий. В нашей работе над небольшие проекты по управлению водоразделами и борьбе с утечками , мы увидели, что самый быстрый способ избежать дорогостоящих переделок — это сравнить фактические сечения с условиями на объекте, а не только с чертежом каталога. Для большинства переборок, дамб и защиты от просачивания секция винилового шпунта обеспечивает лучший баланс коррозионной стойкости, скорости установки и стоимости жизненного цикла, чем стальная секция.

Что такое секции шпунтовых свай?

Шпунтовая секция представляет собой длинный конструктивный элемент с замковой кромкой. Когда несколько секций забиваются в землю рядом, замки образуют сплошную стену, которая сопротивляется боковому давлению грунта, предотвращает миграцию почвы и может создать барьер для потока воды. Термин «сечение» относится к геометрии профиля, включая ширину, высоту, толщину и форму соединения. Эти размеры определяют момент сопротивления и момент инерции, которые являются основными величинами, используемыми при проверке изгиба и прогиба.

Шпунтовые сваи доступны из стали, винила (ПВХ), бетона и древесины. Стальные профили доминируют при тяжелых земляных работах и ​​фундаментных работах из-за их высокой жесткости. Виниловые шпунтовые сваи, также называемые пластиковыми шпунтовыми сваями, приобрели популярность для изготовления береговых стен, защиты берегов и защиты окружающей среды, поскольку они не подвержены коррозии в морской или химически агрессивной среде. Ключевым моментом является соответствие геометрии сечения приложенной нагрузке и условиям воздействия.

Общие профили секций шпунтовых свай и что они делают

Выбранный вами тип профиля влияет на поведение стены и количество необходимого материала. Глубокая и громоздкая секция может выдерживать больший изгибающий момент, но ею труднее управлять. Тонкую плоскую секцию легче установить, но она сама по себе не выдержит больших дополнительных нагрузок. В таблице ниже приведены наиболее распространенные профили секций и их основные области применения.

На практике способ установки имеет такое же значение, как и профиль. Если ваша команда работает на мягких почвах эстуариев, можно быстро вставить или вибрировать легкую виниловую секцию, не мобилизуя большую буровую установку. Если земля содержит булыжник или плотный гравий, для преодоления препятствия могут потребоваться более тяжелые стальные секции.

Секции стальных и виниловых шпунтовых свай: сравнение с реальными условиями

Из самой прочной секции не всегда получается лучшая стена. В агрессивной среде преимуществом стали является ее жесткость на изгиб; Преимущество винила – его долговечность без покрытий. Решение должно основываться на сохраняемой высоте грунта, сроке службы и стоимости технического обслуживания.

Сталь имеет более высокий модуль упругости, поэтому меньшая секция может выдерживать больший момент. Но когда почва или вода вызывают коррозию, сталь требует использования жертвенных анодов, защитных покрытий или дополнительной толщины для достижения желаемого срока службы. Винил не впитывает воду и устойчив к кислотам, щелочам и солям. Это делает виниловую секцию практичным выбором для переборок на набережной, где борьба с коррозией стали обходится дорого.

Однако виниловые профили имеют меньшую жесткость на изгиб. Для сильного удержания грунта в глубоких фундаментах все же могут потребоваться стальные или композитные системы. При умеренных нагрузках винил может соответствовать тому же коэффициенту безопасности за счет более глубокого профиля или более эффективной конструкции блокировки.

Как выбрать секции шпунтовых свай для вашего проекта

Выбор должен следовать логическому пути от почвенных условий до оборудования и стоимости. Используйте этот контрольный список, чтобы избежать типичных ошибок при закупках.

1. Определить сохраняемую высоту и параметры грунта. Активное давление грунта зависит от массы грунтового агрегата, угла трения и надбавки. Короткая и легкая секция может выдержать простой расчет вручную, но все равно слишком сильно вращаться или отклоняться под большой дополнительной нагрузкой.
2. Определите воздействие и химический состав подземных вод. Морская вода, кислотные стоки и сульфаты разъедают сталь с разной скоростью. Если участок находится в приливной зоне или рядом с пристанью, виниловые секции устраняют большую часть риска коррозии.
3. Сопоставьте раздел с вашим установочным оборудованием. Легкие виниловые секции можно вдавливать или вибрировать в мягкую почву с помощью небольшого экскаватора. Плотный гравий, булыжник или выветренная скала часто требуют стали и высокоэнергетического молотка.
4. Проверьте допуск блокировки и характеристики уплотнения. Зазор в замке приводит к потере почвы, что может привести к оседанию за стеной. Попросите своего поставщика измерить зазор между блокировками и глубину соединения между соседними секциями.
5. Рассчитайте стоимость полного жизненного цикла. Включите закупки, транспортировку, время в пути, покрытие, ремонт и замену. Во многих проектах переборок и дамб винил демонстрирует более низкую общую стоимость, если в него включено техническое обслуживание.
6. Проверьте производство и контроль качества поставщика. Убедитесь, что завод контролирует толщину профиля, геометрию замков и консистенцию сырья. Надежный поставщик должен иметь возможность производить заводской отчет о качестве и соответствующие протоколы испытаний для профиля секции.

Самая распространенная ошибка выбора – игнорирование способа установки. Профиль, который хорошо выглядит на бумаге, может оказаться невозможным для использования с уже имеющимся у вас оборудованием. Прежде чем принять решение о покупке, всегда сравнивайте требуемую энергию привода с доступной мощностью молота.

Секции виниловых шпунтовых свай: когда они имеют смысл

Виниловый шпунт секции заслужили солидную репутацию в прибрежном и речном строительстве. Они особенно полезны, когда проектировщику необходим длительный срок службы без затрат на систему защитного покрытия или схему катодной защиты. Для управления небольшими водоразделами, облицовки каналов и экологически чистой защиты берегов легкий вес виниловых секций сокращает количество персонала на объекте и размер приводного оборудования.

На собственном производстве мы производим виниловые шпунтовые профили с полной линейкой экструдированных профилей. Секции тестируются в специальной лаборатории, а фабрика использует солнечную энергетическую систему для всей производственной мощности. Это означает, что в вашем проекте может быть указана секция, которая является химически стойкой, устойчивой к ультрафиолетовому излучению и поставляется с постоянным профилем блокировки.

Практические замечания по установке и проектированию

Не все секции шпунтовых свай взаимозаменяемы. Замок должен быть совместим с угловой секцией и выравниванием стены. Что касается виниловой стены, не перегружайте секции после того, как они достигли расчетной глубины, поскольку материал ПВХ имеет меньшую ударопрочность, чем сталь. Вместо этого остановитесь, когда достигнете верхней точки, и используйте колпачок или направляющую балку, чтобы удерживать линию.

Водонепроницаемость редко достигается только за счет блокировки. В случаях, когда утечка должна быть сведена к минимуму, установите герметик в замок или используйте фильтровальную ткань на задней стороне стены. Модуль сечения профиля должен быть проверен по отношению к фактическому изгибающему моменту, а в проекте должен быть предусмотрен коэффициент запаса прочности не менее 2,0 для постоянных стен на набережной.

Если в проекте используются как стальные, так и виниловые шпунтовые сваи, никогда не смешивайте их в одной стене, поскольку геометрия замков и допуск на забивку несовместимы. Если вы модернизируете существующую стальную стену, используйте переходную сваю или бетонную крышку, чтобы соединить две системы.

Заключительная рекомендация

Начните с почвы и условий воздействия на участке, затем сузьте выбор до одного или двух профилей шпунтовых свай, которые действительно соответствуют машине и рабочей силе, которую вы будете использовать на объекте. Для берегов или рек, где коррозия является серьезной проблемой, секция винилового шпунта обеспечивает чистый путь, не требующий особого ухода. Для глубоких раскопок с тяжелыми нагрузками сталь по-прежнему может быть правильным решением. В любом случае перед утверждением чертежа запросите свойства сечения, допуски блокировки и записи качества.