Сваи вкручивающиеся своими руками

Как изготовить винтовые сваи самостоятельно

Несмотря на простую конструкцию СВС, сделать винтовые сваи своими руками достаточно сложно. Для легкого вкручивания в грунт необходим определенный наклон спиральной лопасти, ее правильное расположение на конусе наконечника.

Для винтовых свай не существует ГОСТов, поэтому даже промышленные производители часто реализуют продукцию с неправильными размерами, геометрией наконечника. Чтобы обеспечить высокий эксплуатационный ресурс фундамента, необходимо придерживаться размеров в нижеприведенных чертежах.

Конструкция винтовых свай

Несмотря на многообразие конструкций, заводские и самодельные винтовые сваи имеют несколько элементов:

• тело – труба диаметром 76 – 350 мм, стенкой от 4 мм;
• наконечник – литая, сварная пика (рекомендуемая длина 2 диаметра) или изготовленный из тела трубы конус;
• лопасти – одна двухзаходная или однозаходная спираль либо два винта на расстоянии 0,4 – 0,7 м друг от друга (для пластов со слабой несущей способностью);
• оголовок – актуален для деревянных ростверков (срубы, каркасные, панельные, щитовые дома), представляет собой пластину с отверстиями, усиленную ребрами жесткости, приваренную к катушке из трубы, внутренний диаметр которой чуть больше наружного размера тела сваи.

Чертеж конструкции винтовой сваи.

Фундамент из металлического ростверка по винтовым сваям собирается без оголовков. Швеллер, двутавр привариваются непосредственно к телу сваи, выступающему над поверхностью земли.

Изготовление винтовых свай – пошагово

При конструировании вышеуказанных элементов СВС необходимо ориентироваться на чертеж любого производителя винтовых свай. Это позволит не ошибиться в посадочных размерах лопастей и минимизировать количество сварных швов, каждый из которых ослабляет металл в непосредственной близости к месту соединения.

Тело сваи

Изготовление СВС начинается с выбора труб, из которых состоит фундамент. Специалисты рекомендуют придерживаться ТУ производителей:

• Ст20 – соответствует ГОСТ 8732;
• 09Г2С – соответствует ГОСТ 19281.

Трубы из этих материалов достаточно легко кроить, изгибать лепестки при изготовлении пики наконечника. Стандартная длина СВС составляет 2 – 3 м, при необходимости погружения на большие глубины для гарантированного достижения несущих пластов свая наращивается трубой после вкручивания на 1,5 – 2 м.

Варианты наконечников

Существует три варианта наконечника для самодельной винтовой сваи. Все они отличаются технологией изготовления, размерами деталей. Для плотных грунтов оптимально подходят сварные пики либо наконечники, изготовленные из тела трубы. При вкручивании СВС в торф, песок или супесь могут применяться крестообразные наконечники. На ресурс фундамента конструкция пики практически не влияет, изменяется лишь усилие затяжки на рычагах.

Наконечник из тела трубы

Изготовление по данной технологии потребует увеличения тела трубы на длину двух ее диаметров, поскольку в наконечник превращается один конец заготовки сваи. Метод состоит из последовательности операций:

• изготовление шаблона – из картона, паронита или трубы вырезается треугольник;
• разметка – конец трубчатой заготовки размечается по шаблону на несколько секторов;
• крой трубы – по меловым линиям на конце трубы изготавливаются зубчатые лепестки;
• загиб – полученные на предыдущем этапе лепестки загибаются в конус, вершина которого должна совпадать с осью трубы;
• сварка – лепестки привариваются друг к другу двойным швом.

Заготовка наконечника винтовой сваи из тела трубы.

При разметке шаблона необходимо учесть:

• для труб диаметра 108 – 200 мм лучше изготовить 5 лепестков;
• для 76 – 89 мм труб достаточно 4 лепестков;
• короткая сторона треугольника равна πD/n, где n – количество лепестков, D – диаметр трубы;
• высота треугольника равна или чуть больше двух наружных диаметров трубы.

Получившаяся пика имеет форму конуса, что очень удобно для приваривания заготовки лопасти. Чтобы сделать СВС по этой технологии потребуется сварочный аппарат (инвертор), плазморез/газорезка или УШМ с оснасткой по металлу (отрезной диск). Фундамент гарантированно погружается до проектного пласта, пика легко раздвигает мелкие камни, крошит крупные валуны.

Сварной наконечник

Для фундаментов малых архитектурных форм и легких построек могут использоваться сварные наконечники, изготавливаемые по схожей технологии:

• крой лепестка – развертка треугольника выполняется аналогичным способом из листовой стали (4 – 5 мм) либо трубы такого же диаметра, что и тело сваи;
• сборка наконечника – лепестки устанавливаются вплотную друг к другу, получившийся конус прихватывается сваркой;
• изготовление – двойной сварной шов по прихваткам.

Наконечник сваренный из 4-х треугольных заготовок (пирамидкой).

Лопасти удобнее стыковать к пикам из лепестков, вырезанных из труб, нежели к пирамидкам из листовой стали. В любом случае используется чертеж, приведенный ниже.

Крестообразный наконечник

Третий метод изготовления наконечника использует другие чертежи. Технология имеет вид:

• крой деталей – треугольник + ребра жесткости + круглая пластина-заглушка для трубы;
• сборка конструкции – на заглушку устанавливается большой треугольник, два ребра жесткости (под прямым углом к пластине), прихватываются в нескольких местах;
• сварочное соединение – все стыки обвариваются двойным швом.

Свая с крестообразным наконечником.

Большой треугольник имеет размеры:

• нижняя сторона равна диаметру круглой заглушки (наружный размер трубы);
• высота составляет π х D.

При выборе крестообразного наконечника необходимо учесть, что лопасти (шнек сваи) в этом случае привариваются выше пики. Это единственный недостаток данной конструкции, увеличивающий усилие затяжки.

Изготовление лопастей

Легче всего закручиваются сваи, винт которых начинается в нижней трети наконечника, шаг лопасти составляет 5 – 7 см. Этот элемент СВС имеет сложную конфигурацию, выполняется из толстой листовой стали от 5 мм. Поэтому сделать лопасти можно несколькими способами:

• сплошной однозаходный винт – крой листовой заготовки согласно приведенному чертежу, разводка лопасти ломом, монтировкой до необходимого размера шага;
• сборный винт из нескольких заготовок – крой отдельных сегментов (половина окружности максимум), последовательная сварка каждого из них на пику, тело сваи.

В первом случае физически невозможно выполнить больше одного захода винта. Зато элемент обладает максимальной пространственной жесткостью, стабильной геометрией.

Во втором варианте можно собрать многозаходный шнек, однако сложно сохранить конфигурацию спирали.

Однозаходная лопасть создается следующим способом:

Резка лопасти для сваи ручным плазморезом по меловой разметке.

• разметка – внешний диаметр заготовки 15 – 30 см в зависимости от нагрузки на сваю (обычно 20 – 25 см), внутренний диаметр равен наружному размеру трубы (для самодельных свай чаще 76 – 108 мм), в произвольном месте отчерчивается отрезок, соединяющий внутреннюю окружность с наружной;
• крой – деталь вырезается из 5 – 7 мм листа плазморезкой, газорезкой либо сваркой с учетом ширины реза, последующей обработки посадочного места (внутренний диаметр);
• разводка – участок напротив разреза между наружным/внутренним диаметром зажимается в тиски или щель в массивной конструкции (крыльцо, ворота, столб с секцией забора), края лопасти разжимаются монтажкой или ломом с постоянным контролем шага витка шнека.

Гибка лопасти для винтовой сваи с помощью лома.

Сделать многозаходные лопасти шнека можно по технологии:

• разметка – внутренний диаметр равен наружному размеру трубы (тело сваи), наружный составляет 20 – 30 см, получившееся кольцо делится двумя отрезками на одинаковые полукольца;
• фигурный крой – резка по разметке в любой последовательности профессиональным инструментом;
• установка на сваю – на пике, трубе необходимо создать винтовую разметку, приложить первое полукольцо, прихватить его, проверив перпендикулярность телу сваи, затем разместить по линии остальные полукольца в зависимости от необходимого количества витков шнека СВС. При необходимости, полукольцо немного подгибают.

Проще всего приварить шнек или сегменты сборного винта к телу сваи, так как сечение трубы постоянно на всем ее протяжении. Конусный наконечник сужается, поэтому внутренний диаметр лопасти должен иметь на этом участке меньший размер. Поэтому шаблон для этого элемента можно подгонять непосредственно по месту, используя листовой материал достаточной жесткости (паронит или картон).

Антикоррозионная обработка

Для максимального эксплуатационного ресурса элементы свайного фундамента необходимо защитить от коррозии. Ежегодно трубы, лопасти теряют 0,01 мм толщины стенок из-за ржавчины металла, погруженного в землю. Специалисты рекомендуют покрывать СВС после удаления окалины со сварных швов следующими составами:

• эмаль полиуретановая – производители Хемпел, Маско, наносится на грунт ВЛ05, обладает 30 – 60 летним ресурсом;
• эмаль двухкомпонентная – модификации IR02 или Зинга Металл, ресурс 60 – 90 лет, созданы для защиты подземных металлических конструкций;
• стеклопластик – наносится на холодное цинковое покрытие (IR02 + грунт ВЛ05), обеспечивает 300 – 400 летний ресурс, успешно противостоит электрохимической коррозии.

Для бюджетных построек обычно используют двухкомпонентные лакокрасочные покрытия на основе эпоксидных смол.

Следуя приведенным рекомендациям можно изготовить винтовые сваи своими силами, обеспечив максимально возможный для домашних условий эксплуатационный ресурс фундамента.

Видео

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник

Пошаговая инструкция по технологии как закрутить винтовые сваи фундамента

Если строительство дома производится на участке земли, имеющем сложный ландшафт, проблемные грунты, либо вблизи него расположены подземные коммуникации, фундаментное основание здания делается из закручивающихся винтовых сваях. Используются такая технология фундамента, когда владельцу построенного дома захотелось добавить к нему пристройку. Свайно-винтовые основания очень распространены при строительстве загородных домов.

Способы установки винтовых свай

Существует два основных способа монтажа свайно-винтового фундамента. Это:

На выбор способа установки свай под фундамент влияет несколько важных факторов, если не считаться с ними, то основание постройки будет ненадежным. Перед монтажом необходимо учесть:

• Характеристику грунта – параметры его плотности и каменистости.
• На каком расстоянии от поверхности земли залегают грунтовые воды.
• На каком расстоянии от участка находятся коммуникационные магистрали.
• Количество и время эксплуатации сооружений, расположенных поблизости.
• Пожелания будущих владельцев дома.

Ручная установка свайно-винтового основания

Установка винтовых свай вручную необходима тогда, когда специальная техника не может подъехать на место строительства. Кроме того, техника не используется при малом объеме работ, например, если необходимо закрутить не более 10 винтовых свай, имеющих небольшой диаметр. В этом случае применение техники увеличит материальные расходы. Также не разрешается использование техники для завинчивания свай при соблюдении режима «тишины» и заповедных зонах.

Плюсы ручной закрутки винтовых свай

Ручной способ закрутки винтовых свай имеет большое достоинство: относительную дешевизну работ, поскольку не тратятся денежные средства на аренду техники. Монтаж фундамента производит бригада из трех физически сильных мужчин, которые используют простые приспособления: лопаты, кувалды и уровень, рычажные ключи либо трубы, которые помогут заворачивать стержни.

Минусы ручной установки винтовых свай

К недостаткам ручной установки винтовых свай относятся:

• Опоры могут быть критически отклонены от вертикальной плоскости.
• Винтовые сваи могут быть закручены не до конца, поскольку для этого может не хватить человеческих физических сил. В этом случае глубина фундамента не будет иметь необходимую величину.
• Фундамент строения обустраивается на небольшой территории.
• Используются сваи с максимальным диаметром 108 мм.

Этап ручной закрутки винтовых свай своими руками

Во время ручного закручивания винтовых свай своими руками, используют специальный бур, просверливаются отверстия, у которых должен быть нужный диаметр. Лунки делают с помощью обычной лопаты. В них вставляются сваи. Затем необходимо замерить правильное вертикальное положение и начинать закручивать, пока свая не достигнет отмеченного уровня.

Чтобы закрутить сваю, необходим металлический стержень или лом. Он вставляется в технологическое отверстие несущего элемента, а затем на него надевается усиленная труба. Эта конструкция затем вращается по часовой стрелке до тех пор, пока свая не окажется на нужном уровне. Вращают два человека, а третий с уровнем в руке проводит постоянный контроль вертикальности.

После установления всех элементов они выравниваются по высоте. Лишнее, все, что выступает над отметкой, которая определяется с помощью оптического дальномера или простой проволоки, обрезается. Для придания большей надежности фундаменту будущего дома производят его усиление – заливают бетонный раствор. Когда раствор застынет, привариваются оголовники. Каждый шов от сварочного аппарата необходимо обработать средством против коррозии.

На установку винтового фундамента вручную уходит не очень много времени – каждая свая вкручивается максимум полчаса. Опоры заглубляются минимум на полтора метра, поскольку в противном случае они будут стоять непрочно при замерзании или оттаивании грунта.

Машинное закручивание винтовых свай основания

Если ручной монтаж будущего фундамента дома нецелесообразен, владелец решает воспользоваться специальной техникой, с помощью которой можно закручивать винтовые сваи. Эта техника является бурильной установкой, имеющей вращательный момент 2000-4000 ньютонов. В этом случае опорные сваи заворачиваются даже в достаточно плотный грунт без камней и валунов.

При помощи бурильной установки опоры максимально углублены в грунт. Кроме того, работы выполняются очень быстро. Гарантируется расположение свай в строго вертикальной плоскости. Специальное оборудование используется для закручивания винтовых свай с большим диаметром, а также, в случаях закручивания большого количества свай.

Установка позволяет производить монтаж фундамента в ограниченном пространстве в случаях, когда ручной способ невозможен, поскольку штанги очень велики и не хватает угла прокрутки. В любом случае сваи устанавливаются на необходимую глубину. Если в этом возникает необходимость, устанавливается ростверк на винтовые сваи.

Этапы закручивания винтовых свай с помощью машины

Во время механического закручивание винтовых свай используют технику , экскаватор или грузовик, оснащенную гидровращателями для свай большого диаметра. Для монтажа средних и малых опор используется сваекрут.

Винтовая опора погружается в почву с помощью гидравлических двигателей, мощность которых различна. При этом способе установки сваи устанавливаются на необходимую глубину, поскольку делается это под контролем специальных центрователей или бортовых компьютеров, которые отвечают за правильность угла наклона и перпендикулярный вход сваи в грунт.

Свая устанавливается на специальное посадочное место на оборудовании, обеспечивается ее фиксация. Техника ставит сваю в намеченную точку и производит ее заглубление на требуемый уровень. Затем держатели снимаются с конуса винта и производится его окончательная обработка:

• Заливка бетонным раствором.
• Приварка оголовников.
• Обработка сварных швов.

Каждый этап должен проводиться правильно, поскольку это влияет на готовое основание здания.

Технология погружения винтовых свай под фундамент

Согласно технологии монтажа винтового фундамента необходимы подготовительные работы с проведением анализа почвы на участке. Параметры и количество опор подбираются после проведения анализа. Размеряется площадка под строительство, на которой отмечаются места планируемого погружения. Перед началом работ производится обработка винтовых свай с помощью антикоррозийного состава или грунтовки, отмечается, на какую глубину они должны быть погружены.

Не стоит забывать о том, что монтаж основания здания начинается с угловой вехи, которая расположена наверху рельефа. А только потом производится монтаж остальных опор.

На каких грунтах можно устанавливать винтовые сваи под фундамент?

Винтовые сваи необходимо погружать достаточно глубоко, поскольку только так исключается возможность его разрушения при вертикальных нагрузках пучения почвы из-за морозов. При этом останутся только боковые воздействия, но, поскольку при этом создается малая контактируемая площадь, эти воздействия не оказывают решающее воздействие на сваи.

По этой причине определяя пригодность грунта, до того, как приступить к закладке фундамента здания, нужно рассмотреть его механические свойства. Свайно-винтовой фундамент рекомендуется использовать на следующих грунтах:

Категорически запрещается использовать этот вид фундамента для строительства зданий на скальных, скально-обломочных грунтах, торфяниках, рыхлых посадочных грунтах.

Особую осторожность стоит соблюдать при установке данного фундамента на сильно обводненных грунтах, на которых грунтовые воды имеют различные уровни, зависящие от сезонов года. Если необходимо построить здание на подобном участке земли, перед строительством нужно провести пробное бурение, а глубина погружения свай должна быть максимальной.

Как установить винтовые сваи под фундамент

При установке свайно-винтового фундамента самостоятельно следует выполнять работы, согласно пошаговой инструкции:

• Проведение подготовительных работ.
• Разметки земельного участка.
• Проверки параллельности линий с соответствием их прямым углам.

• Погружаются угловые стволы.
• Устанавливаются промежуточные опоры.
• Обрезаются стволы таким образом, чтобы получилась ровная горизонтальная плоскость из поверхностей свай.
• Внутренние полости опор бетонируются для того, чтобы усилить их прочность.
• Проведение монтажа оголовков, устанавливаемых на верхний торец. Оголовки после приваривания служат для крепления ростверка. В местах сварки и на участках, на которых повреждено защитное покрытие, выполняют покраску специальными составами.

Не стоит забывать о том, что, проводя разметку, необходимо учитывать оси стен, а не границы периметра здания, чтобы стены не свисали с оголовков, а стояли на них.

Расчет количества необходимых материалов

Рассчитывают нужное число свай в двух направлениях:

• Учитывая линии максимальной нагрузки.
• Учитывая несущие способности опор.

1. Сначала подсчитывается количество опор по линиям, где будут расположены наружные и внутренние несущие стены здания. Сваи должны быть расположены на расстоянии не более 2-3 метров друг от друга. Расстояние между ними учитывается, исходя из тяжести будущего здания – чем оно тяжелее, тем меньше расстояние между опорами.
2. Проверяется полученное количество свай. Для этого вес будущего здания, в том числе и расчетные дополнительные нагрузки, делится на допустимую нагрузку на одну опору. Должно получиться число, которое меньше числа, найденного на первом этапе. При большем значении необходимо добавить опор по линиям наибольшей нагрузки.

Используя онлайн-калькулятор, легко сделать правильные расчеты.

Разметка мест установки свай

Чтобы правильно разместить точки для свай, нужно иметь перед собой план первого этажа будущего здания. Вначале необходимо отметить точки по углам, в местах примыкания внутренних и наружных несущих стен. Потом следует равномерно распределить оставшиеся опоры. При возникновении больших промежутков между ними устанавливаются промежуточные сваи, которые поддерживают балки перекрытия.

Недопустимо, чтобы между сваями было расстояние свыше 6 метров.

Определение глубины погружения опор

Сделав анализ грунта и ознакомившись с его составом, можно приступить к определению глубины погружения свай. При этом также учитывается, на какую глубину в зимнее время года промерзает грунт в данном регионе. Специалисты советуют устанавливать опоры не выше уровня промерзания грунта при строительстве жилого дома.

Если возводятся вспомогательные постройки (беседка, забор, сарай и другие), опоры погружаются минимум на полтора метра. При строительстве жилых домов сваи погружают на глубину, равной высоте здания.

Зная предельное сопротивление грунта, важно не превысить допустимые пределы, которые устанавливает завод-изготовитель. Если не придерживаться советов специалистов, сваи могут сломаться.

Как сваи погружаются в грунт

Опоры погружаются в грунт одним из двух способов:

1. Ручным — если опоры тонкие, а также, если строятся неответственные вспомогательные сооружения.
2. Механическим, который однозначно используется для строительства жилых зданий. Для этого нужна специальная строительная техника, поскольку невозможно качественно завинчивать ручным способом опоры, имеющие диаметр 108 мм.

Ввинчивание свай с использованием техники позволит сделать это качественно, при чем, соблюдается вертикаль и заданная величина усилия.

Не стоит верить рекламным трюкам, в которых говорится о возможности построить жилой дом без использования строительных машин или мини-экскаватора, на котором установлен навесной сваезаворачиватель. Такая техника погружает сваи, имеющие диаметр до 159 мм на глубину 12 метров. Ручное ввинчивание чревато разными нарушениями, ведущими к неустойчивости и подвижности фундамента дома.

Горизонтальное выравнивание

После погружения винтовые сваи выравниваются по горизонтали. Это можно сделать с помощью лазерного строительного уровня, который устанавливают на необходимой высоте от поверхности земли. Эта отметка позволяет ровно подрезать все опоры. Коротковатые сваи наращиваются до нужного уровня (производят приварку к подрезанной опоре дополнительной трубы).

Места сварки и оголенные участки свай подкрашиваются, для чего используется защитная полимерная влагонепроницаемая краска или битумная мастика.

Процесс заливки внутренних полостей свай раствором бетона

Для усиления механической жесткости, недопущения коррозии и придания большей прочности, внутренняя полость опоры заливается бетонным раствором. При этом увеличивается несущая способность сваи в три раза, усиливается прочность основания здания, что необходимо для того, чтобы дом был более устойчив. Заливают внутренние полости свай на уровне менее высоты подрезки. За несколько часов бетон немного проседает, по этой причине сверху его насыпается сухой песчано-цементный раствор, впитывающий воду и образовывающий пробку, которая запечатывает сваю перед тем, как к ней приваривается оголовок.

Проведение контроля качества монтажа свай

По окончании поэтапной установки винтовых свай производится контроль качества выполненной работы: испытывается устойчивость свай к давлению и выдергиванию.

Контроль производится, спустя несколько суток после монтажа (2-10 суток). При этом на сваи оказываются расчетные нагрузки. Грузом может быть муфта, лебедка или гидравлический домкрат. При установке ростверка основу дорабатывают, следуя технологическим правилам.

Источник