- Устройство для закручивания винтовых свай своими руками
- Как можно установить винтовые сваи
- Разметка свайного поля
- Конструкция и варианты «мясорубок»
- Требования к приводу
- Требования к редуктору
- Переходник
- Насадка, рычаги и прочее
- Устройство редуктора
- Виды применяемых мотобуров
- Меры безопасности при работе с мотобуром
- Что потребуется?
- Монтаж винтовых свай с помощью мотобура
- Гидрокабестан
- Описание приспособлений для закручивания винтовых свай
- Контроль работоспособности
- Ручной монтаж
- Этапы работы
- Способы механизации процесса закручивания
- Переходники с мотора на редуктор и с редуктора на сваю
- Общие рекомендации по закручиванию
- Опорный рычаг
Устройство для закручивания винтовых свай своими руками
В последнее время для выполнения данных работ часто используется «мясорубка» для закручивания сваи, которая является альтернативой использования дорогой специальной техники.
Как можно установить винтовые сваи
Есть несколько способов монтажа винтовых опор. Основное отличие этих способов – степень механизации. Мы упомянем о них в начале, чтобы лучше понимать плюсы и минусы закручивания винтовых свай «мясорубкой».
Итак, способы ввинчивания:
- Полностью ручной способ;
- Ручной электрический или гидравлический сваекрут;
- Специальные станки для закручивания свай, часто на шасси грузовика или как съемное оборудование экскаватора.
Разметка свайного поля
Для разметки свайного поля своими руками следует определить необходимое количество свай. Общую нагрузку не сложно определить, зная габариты и материал (его удельный вес) будущего сооружения. Несущая способность стандартных свай известна, указывается при маркировке, а при необходимости ее можно найти в справочных материалах. Разделив первую величину на вторую и округлив результат в большую сторону для страховки, получаем искомое количество опор.
Разметка свайного поля на участке.
При большом количестве свай их расположение проще предварительно изобразить схематично, корректируя эскиз при необходимости, после чего перенести разметку на участок.
Эскиз свайного поля.
При проектировании свайного поля учитывают, что:
- Расстояние между соседними опорами в любом направлении не должно быть менее 3 м (в противном случае будет наблюдаться провисание обвязки).
- В обязательном порядке сваи устанавливаются по углам сооружения и по его периметру.
На местности разметку производят, устанавливая на месте опор арматуру и соединяя ее шпагатом (исключить провисание). В процессе контролируют расстояние рулеткой и положение разметочных элементов при помощи уровня.
Конструкция и варианты «мясорубок»
«Мясорубки» – это ручной инструмент, состоящий из электрического или гидравлического привода с креплением на оголовок сваи и системы рычагов для фиксации инструмента и передачи момента на сваю.
Требования к приводу
В качестве привода рационально выбрать дрель достаточной мощности. В отсутствии на площадке электричества потребует передвижного генератора.
- Мощность дрели должна быть не менее 2 кВт;
- Важно также, наличие реверса и изменение скорости вращения.
Конечно, можно использовать гидромотор. Но дрель купить проще, и проще заменить если сломается. И переносная гидростанция, нужная для работы мотора, пригодится вам где-то еще едва ли.
Если вы решили использовать вместо дрели другие двигатели, они должны быть не хуже.
Требования к редуктору
Редуктор нужен в конструкции чтобы увеличить момент на оголовке сваи и уменьшить обороты:
- Редуктор должен выдерживать крутящий момент не менее 4500 Нм;
- Передаточное отношение должно быть больше 1:60.
Выбирая УКМ отдавайте предпочтение конструкциям на подшипниках.
Так же обратите внимание на удобство смены смазки. Рекомендуется замена смазки после монтажа 20 свай.
После приобретения, хорошо набейте редуктор новой смазкой (а там ее будет мало). Рекомендуется заменить смазку на долее подходящую: например, на пластичную смазку для ШРУСов.
Переходник
Переходник выглядит, как 2 крепления-адаптера (для дрели и редуктора) и раму соединяющую их воедино. Как на фото:
Цель: чтобы редуктор относительно дрели не проворачивался. Иначе при работе придется держать и дрель, и редуктор.
Насадка, рычаги и прочее
Наш сваекрут будет передавать крутящий момент на сваю через насадку. Усилия на оголовок значительные и возможно смятие сваи. А это брак.
Есть два варианта насадки: внутренняя и внешняя. Отличаются лишь тем, что вставляестя или надевается насадка на сваю.
У насадки должно быть отверстие куда будет вставляться палец. Хорошо сделать это отверстие овальным.
Чтобы вращалась свая в грунте, а сваекрут, к раме нужно приделать рычаг. У рычага может быть шарнир, позволяющий качаться вверх-вниз, но не вправо-влево. Это нужно для удобства закручивания высоких свай и управления с земли без помостов.
Устройство редуктора
В качестве редуктора может использоваться гайковерт для разбортовки большегрузных автомобилей, так называемая «мясорубка».
Выбор редуктора определяется:
- Крутящим моментом на выходной валу
- Передаточное число
- Твердость материала
- Наличием подшипников
Крутящий момент для ручных механизмов должен быть не меньше 4500 Нм. Более мощные редукторы имеют более высокий срок эксплуатации, но стоят дороже.
Передаточное число рекомендуется выбирать от 1:60
Используемые в быту редукторы обычно имеют передаточное число 1:64 и крутящий момент 550 Нм, твердость 58-62 HRC.
Желательны выбирать устройство с подшипниками – они более долговечны.
Существуют способы доводки заводских моделей редукторов для использования в свайном деле. Так, можно обрезать конец редуктора, чтобы он не задевал сваю в процессе работы. Но два отверстия нужно оставить – чтобы можно было прикрутить к редуктору упор.
Нельзя забывать о периодическом смазывании редуктора, избегать его перегрева. Смазка предотвращает шестерни от утоньшения, а перерывы в работе помогут в периодическом охлаждении редуктора. Опыт показывает, что менять смазку в редукторе нужно после 15-20 завинченных свай. Тогда редуктор прослужит очень долго.
Виды применяемых мотобуров
Устройства для бурения скважин классифицируют, в основном, по мощности и типу двигателя. Чтобы завинчивание винтовых свай осуществлялось быстро и с минимальными усилиями, необходимо знать, для какой категории грунта подходит тот или иной вид мотобура.
Самые легкие механические мотобуры, весом до 11 кг, управляются одним человеком и имеют небольшую мощность двигателя (до 3,5 л/с). Такую ручную установку можно использовать только для бурения в грунтах 1 и 2-й категории, которые отличаются небольшой плотностью.
Механический мотобур с объемом двигателя от 3,5 до 7 л/с может управляться как одним, так и двумя операторами. Вес таких установок — до 30 кг, поэтому удержать одному такое приспособление при работе на тяжелых грунтах может быть затруднительно. Мотобуры этого типа можно применять также исключительно на грунтах 1 и 2-й категории.
Существуют механические мотобуры, состоящие их двух блоков — двигателя и буровой части, соединенных между собой штангой. Вес такого устройства около 80 кг, мощность двигателя 5-8 л/с. Благодаря соединяющей штанге, которая погашает обратный удар, управлять такой машиной можно в одиночку, допускается бурение грунтов 3-й категории. Таким мотобуром удобно проводить пробное завинчивание свай, т.к. он обеспечивает минимальное отклонение оси опоры от заданных параметров.
Закручивание свай мотобуром
Гидравлические мотобуры с двигателями мощностью 11-15 л/с применяются для бурения скважин в грунтах 2 и 3-й категории. Ручную установку с гидравлическим приводом удобно транспортировать, вес ее около 80 кг. Приспособление может управляться и одним оператором, однако на практике управлять таким, достаточно тяжелым устройством, удобнее вдвоем.
На рынке строительного оборудования популярны мотобуры Айрон отечественного производителя, которые выпускаются как с механическим, так и с гидравлическим приводом. Сопоставив сколько стоит аренда такого оборудования с временными затратами, очевидно что использование мотобура — выгодно и практично.
Меры безопасности при работе с мотобуром
Перед работой всегда следует произвести осмотр оборудования, проверить надежность креплений и работоспособность всех узлов. Особое внимание — на режущую кромку, именно изношенные ножи стают частой причиной перегрузки и поломки оборудования.
Во время работы оператор должен:
- использовать защитные средства (очки, каску);
- следить за тем, чтобы вращающейся части бура не касалась одежда;
- всегда предполагать наличие посторонних предметов в почве;
- не работать на полной мощности без должной нагрузки.
Что потребуется?
- Дрель. Она должна быть мощной — не менее 1000 Вт. Желательно, чтоб она была еще и тихоходной, имеющей максимальные обороты не 3000 в минуту, а 600. Такие аппараты сами по себе уже имеют довольно большой крутящий момент. Подойдет, например, такой вариант.
- Мультипликатор. Это устройство с редуктором, предназначенное для увеличения крутящего момента в десятки раз. Используется для ремонта грузовых автомобилей, где требуется заворачивать болты и гайки с большим усилием. Дальнобойщики эту штуку еще называют мясорубкой, так как у нее приходится аналогично вращать ручку. Также может называться ручным гайковертом. Подойдет, например, вот такой агрегат. Как видно, цена не очень высокая — всяко выгоднее, чем заказывать спецтехнику. При этом увеличивает тягу в 58 раз.
- Сварочный аппарат. Он понадобится для сварки при изготовлении некоторых приспособлений.
- Стальные трубы. Понадобится кусок около 30 см длиной и внутренним диаметром чуть больше, чем внешний у безоголовочных свай. Если они у вас с оголовками, то этот кусок не нужен. Еще одна труба будет необходима, чтобы использовать ее в качестве упора, благодаря которому будет вращаться свая, а не мясорубка. Диаметр ее должен быть около 4 см, а длина — метров 4-5, чтобы обеспечивать необходимый рычаг.
- Швеллер. Нужен обрезок длиной около 20 см и шириной чуть больше диаметра упорной трубы.
- Толстая стальная пластина. Она используется при изготовлении переходника как для свай с оголовком, так и без.
- Болты каленые и гайки к ним. Применяются для соединения всех узлов воедино. Потребуются именно каленые, потому что обычные не выдерживают. Приобретать такие надо не в отделах крепежа, а в автозапчастях.
- Болгарка. Пригодится для резки металла при изготовлении необходимых частей конструкции.
- Гаечные головки с посадкой на 1 дюйм. Если закручиваете сваи как с оголовком, так и без, то потребуется три штуки. Если только один вид, то две.
Монтаж винтовых свай с помощью мотобура
Перед тем, как проводить непосредственно закручивание винтовых свай, выполняют разметку и подготовку основания. Последнее очень важно, так как растения и их корни могут намотаться на лопасти сверла и усложнить работу. Поэтому в местах бурения убирают верхний слой дерна.
Свая должна устанавливаться строго вертикально, поэтому оптимально управлять мотобуром вдвоем, так удастся избежать перекоса. Диаметр шнека мотобура должен быть меньше диаметра опоры, это облегчит работу и позволит надежно закрепить сваю. Важным преимуществом работы мотобура является то, что приспособление не разрыхляет почву, оставляя грунт в месте монтажа плотным.
Первые сваи закручиваются в углах будущего фундамента, при этом нужно следить, чтобы они не отклонялись от вертикальной оси и достигли плотного слоя грунта. С помощью мотобура можно быстро пробурить скважину необходимой глубины даже в достаточно плотном грунте 3-й категории. При работе нужно выполнять такие меры предосторожности:
Закручивание свай специальной установкой
- Каменистый слой почвы следует бурить на минимальных оборотах, стараясь зацепить и приподнять крупные камни. На мотобурах Айрон предусмотрена возможность реверсивного хода, что помогает при заклинивании бурового шнека.
- При работе с мотобуром нужно принять устойчивое положение, так как любое препятствие в земле может вызвать резкий толчок.
- Периодически (примерно через каждые 30 см) нужно вытаскивать сверло и очищать его от земли. Двигатель при этом можно не выключать, но стараться не вытаскивать сверло из отверстия полностью.
- При прохождении каменистого слоя, следует установить на буровые шнеки ножи с карбидными клинками.
На полную глубину (около 1,5-2 м) устанавливаются угловые сваи. Во всех остальных случаях, если работе мотобура мешает препятствие (крупные камни, корни деревьев и т.д.) можно установить сваю на меньшую глубину. Для надежности, в этот ряд можно установить дополнительную опору.
Гидрокабестан
Гидрокабестан работает не на электрическом, а на гидравлическом двигателе. Кроме мотора, блок включает гидростанцию. От мотор-редуктора гидрокабестан выгодно отличается тем, что:
- работает быстрее (средняя скорость погружения при установке – 10 минут);
- позволяет выполнить значительный фронт работ за одну смену (до 40 в день);
- может использоваться при любых погодных условиях (лето, зима, сухая погода, дождь или снег);
- не требует присутствия в непосредственной близости к площадке подведенной электросети.
Для работы с гидроредуктором для монтажа винтовой сваи достаточно бригады из 2–3 человек. Диаметр ствола лимитирован 133 мм. Сравнительно небольшие габариты изделия позволяют активно использовать его на труднодоступных участках.
Благодаря высокой производительности и надежности такой редукторной установки она с успехом может применяться как на простых объектах, так и для укрепления ответственных конструкций здания (фундаментов). Оборудование подходит для строительных и реконструкционных работ.
Описание приспособлений для закручивания винтовых свай
На начальном этапе сооружения свайно-винтовых фундаментов проводится ввинчивание свай в грунт до достижения несущих пластов, расположенных ниже границы промерзания. Возможен монтаж винтовых свай своими руками, при котором специализированный инструмент не требуется, а также механизированная установка посредством разного рода оборудования для закручивания винтовых свай. Рассмотрим распространенные способы начального строительства СВФ более подробно.
Контроль работоспособности
Условия обслуживания редуктора для монтажа, который используется в режиме постоянных нагрузок:
- перед каждым запуском – внешний осмотр и контроль уровня масла;
- подтяжка креплений при необходимости;
- мониторинг признаков неисправностей (нехарактерные шумы в корпусе при работе, ощутимый перегрев).
Перечисленных мер достаточно, чтобы вовремя предупредить ранний износ агрегата и обеспечить его долгосрочную работу. Срок службы и производительность оборудования для редукторной установки винтовой сваи напрямую зависит от ее грамотного выбора (в том числе, по климатическому исполнению).
Ручной монтаж
Завинчивание винтовых свай вручную – простой и довольно эффективный способ установки. Можно сэкономить на спецтехнике и добиться сравнимых по качеству результатов. Ручная методика позволяет контролировать угол наклона стержня и величину крутящего момента, указывающего на плотность грунтового пласта, в который вклиниваются винтовые сваи.
Традиционным приспособлением для закручивания винтовой сваи своими руками является монтажный оголовок, размещаемый на верхнем торце. Для фиксации оголовка используются штыри, проходящие сквозь технологическое отверстие. К оголовку приваривается два хомута, в которые рабочие, непосредственно занятые вкручиванием, вставляют рычаги (подойдут обрезки толстостенной трубы). В принципе, это весь требующийся инструмент. Для более точного измерения угла наклона также можно использовать вертикальный уровень.
Последовательность ручного монтажа:
- Предварительное бурение скважины на глубину 50 сантиментов. Ее диаметр должен быть на 10 сантиментов меньше, чем у лопастей, приваренных на винтовые сваи;
- Вертикальное позиционирование, установка рычагов;
- Непосредственно закручивание стержня. Два работника передают крутящий момент посредством рычагов, третий следит за углом наклона.
Ручной способ имеет свои ограничения: стержни могут быть закручены на глубину до 3 метров. К тому же для выполнения работы потребуется достаточно много пространства, что рабочие могли использовать длинные рычаги.
Этапы работы
Процесс закручивания или завинчивания винтовой сваи с использованием редукторной установки можно разбить на 3 этапа со своим набором действий в каждой группе.
- Подготовка включает 3 операции:
- монтаж вращателя на соответствующий элемент винтовой сваи;
- фиксация вращателя «пальцем»;
- выставление в рабочее вертикальное положение.
- Вкручивание винтовой сваи редуктором. После запуска редукторной установки она начинает вращаться: вращатель передает ей момент силы через переходник, а редуктор направляет его на свайный ствол – так происходит завинчивание. На этом тапе важно контролировать положение оборудования:
- сцепку надо удерживать строго вертикально;
- мотор редуктора – фиксировать специальным рычагом.
- Окончание работ. Достигнув необходимой глубины завинчивания, нужно прервать подачу энергии (через мотор или рабочую жидкость) и снять редуктор для переноса на следующий участок.
Детали процесса завинчивания редуктором определяет его конкретный тип. На данный момент этот рынок представлен двумя основными вариантами – гидрокабестанами и электроустановками.
Способы механизации процесса закручивания
Если винтовые сваи обладают большой длиной и диаметром, потребуются механизированные приспособления для закручивания винтовых свай. Поскольку с их помощью работа выполняется намного быстрее, от ручного способа ввинчивания постепенно отказываются. Сейчас в продаже доступно специализированное устройство, предназначенное исключительно для работы с СВС. Однако, ввиду достаточно высокой стоимости данного оборудования, для начала рассмотрим самодельные приспособления, выполняющие те же задачи.
Для изготовления приспособления для завинчивания винтовых свай потребуются следующие узлы:
- Мощная дрель (можно заменить мотобуром);
- Редуктор с понижающим числом;
- Два переходника, последовательно связывающие силовую установку, сваю и вывод редуктора;
- Рычаг для поддержки.
В роли силовой установки можно использовать любой электрический инструмент с мощным двигателем (минимум 2 кВт). А также привод должен обладать функцией реверса. Роль редуктора может выполнять гайковерт со встроенным механизмом усиления крутящего момента. Подобные устройства используются при сортировании колес на грузовиках. Основной параметр, на который следует обращать внимание, при выборе редуктора – предельный крутящий момент. Как показала практика, чтобы закрутить стержень любого диаметра достаточно редуктора на 4,7 кНм.
Переходник между редуктором и силовой установкой можно создать из головки и болта соответствующих размеров. Болт устанавливается в патрон дрели, а головка фиксируется на редукторе. В качестве свайного переходника подойдет монтажный оголовок, надеваемый на сваю и оснащенный наконечником, совместимым по форме и размерам валом редуктора.
Автоматические сваеверты комплектуются шасси с полным приводом либо устанавливаются в кузов грузовика. Для питания электродвигателя установки может использоваться генератор или он подключается к сети 380 V. Характеристики сваевертов существенно отличаются в зависимости от производителя. Если машина для закручивания винтовых свай берется в аренду, необходимо обращать внимание на такие параметры:
- Мощность электрического привода. От данной характеристики зависит, какие винтовые сваи могут обслуживаться установкой;
- Рекомендации производителя по максимальной длине и диаметру стержня.
Переходники с мотора на редуктор и с редуктора на сваю
Переходник с дрели на редуктор можно сделать просто – в держатель дрели установить соответствующего размера болт. На головку редуктора – надеть головку, подходящую под эти параметры болта, например на 16 мм.
Переходники для установки
Чтобы соединить квадратный вал редуктора со сваей, необходимо изготовить специальный наконечник.
Чтобы уберечь устройство от механических перегрузок, нужно установить специальный штифт. Кроме того, о перегрузке может сообщить изменившийся звук дрели, ее нужно вовремя отключить.
Редуктор в сборе
Общие рекомендации по закручиванию
- До начала бурения следует изучить характеристики грунта, в частности глубину залегания плотных пластов. Владея данной информацией можно спланировать дальнейшие работы, подобрать инструмент;
- Места установки стержней необходимо разметить заранее. Нагрузка от здания должна распределяться равномерно;
- Непосредственно перед ввинчиванием в месте установки пробуривается скважина, выполняющая роль направляющей;
- Высоту установленной сваи следует оставлять с небольшим запасом. Лишние сантиметры при выравнивании позже можно будет срезать.
Опорный рычаг
Важную роль во всей конструкции играет опорный рычаг. Он позволяет держать конструкцию в вертикальном положении.
Изготовление его состоит в следующем:
- Нужно соединить две трубы разного диаметра, чтобы получилась длинная телескопическая конструкция.
- Чтобы труба не уминалась в месте сочленения с крепежным болтом, труба усиливается отрезком уголка или швеллера
- Трубы целесообразно подобрать такой длины, чтобы рычаг был как можно больше – тогда удобно управлять всей конструкций, находящейся, как правило, на достаточно большой высоте
Итак, вся полуавтоматическая установка собрана, остается подключить ее к электропитанию – и наслаждаться процессом!
Источник