Самостоятельное изготовление винтовых свай — дело серьёзное и мы взяли на себя непростую задачу по описанию технологии этого процесса. Подробные чертежи и фото этапов работы прилагаются, так как без этого освоить технологию будет невозможно. Кроме того, в конце второго раздела вы сможете посмотреть видео-инструкцию от специалиста с подробными разъяснениями всех нюансов методики.
Большинство специалистов-строителей не рекомендуют изготавливать винтовые сваи самостоятельно, подчеркивая сложность процесса и большую ответственность. Но, несмотря на это можно уверенно утверждать, что познакомившись с технологией изготовления и имея под рукой чертежи винтовых свай, своими руками изготовить данные изделия вполне реально.
Конструкция винтовой сваи
Винтовая свая по своему виду напоминает корабельный гребной винт. Она представляет собой пустотелую стальную трубу, которая с одной стороны оснащена острым наконечником, снабженным режущей спиралевидной лопастью.
На представленном выше чертеже указаны составляющие компоненты винтовой сваи:
- Ствол, который изготавливается из трубы, с толщиной стенки не менее 3,5 мм.
- Башмак, то есть непосредственно нижняя часть трубы.
- Наконечник.
- Винтовая лопасть, форма которой и угол наклона определяют усилие закручивания в грунт.
Благодаря спиралевидной лопасти свая вкручивается в землю на требуемую глубину. С другой стороны при прекращении вкручивания лопасть будет препятствовать выталкиванию наружу сваи и надежной ее фиксации в грунте. Такая конструкция винтовых свай при обустройстве фундамента позволяет обходиться без применения грузоподъемных механизмов.
Использование широколопастных свай
Более широко применяются в строительстве сваи широкополосные с несколькими режущими лопастями.
Использование при создании фундаментов таких свай позволяет вдвое увеличить нагрузки на сжатие и выдергивание, а также делает возможным увеличение нагрузок на фундамент в дальнейшем.
Таким образом, при возведении фундаментов под наиболее ответственные здания, строящиеся на склонах, под многоэтажные сооружения, используют многолопастные сваи.
Винтовые сваи узколопастные могут быть разными:
- В виде трубы с наконечником, на котором присутствует лопасть. Наконечник литой и приварен к стальной трубе. Такая свая отлично подходит для использования при создании фундаментов в каменистых почвах.
- Сваи, используемые в грунтах с периодическим промерзанием, либо в вечномерзлых почвах. Низ таких свай имеет фаску — прямую или зубчатую.
Как в первом варианте свай, так и во втором количество лопастных витков всегда более двух.
Изготовление винтовых свай для забора своими руками
Как известно, обустройство винтового фундамента является относительно несложным мероприятием, поэтому многих интересует вопрос, как сделать винтовые сваи самостоятельно, ведь это позволит в существенной степени сэкономить финансовые средства.
Чаще всего своими руками изготавливаются сваи для строительства заборов. Для самостоятельного изготовления свай вначале нужно подготовить такие отдельные компоненты:
- Трубы с требуемым диаметром.
- Винтовую часть, с шагом около 5 см.
- Наконечник, длиной не меньше 15 см.
- Оголовки, для крепления бруса или балок.
Длина и диаметр труб являются основными техническими параметрами винтовых свай. Длина изделия определяется в зависимости от вида грунта. Ее значение должно быть таким, чтобы обеспечить погружение сваи до уровня устойчивой почвы.
Выбор диаметра сваи зависит от величины усилий, создаваемых непосредственно строительной конструкцией. В соответствии с типом ограждения рекомендуется использовать трубы для изготовления винтовых свай следующих диаметров:
- 55 мм – для установки легких оград, к примеру, из сетки-рабицы.
- 76 мм – для монтажа ограждения из металлического профнастила или шифера.
- 89 мм – для обустройства массивного забора из кирпича или легких блоков.
Рекомендуется для производства свай винтового вида приобретать специальные заготовки с литым наконечником. Но если это невозможно, то он изготавливается самостоятельно непосредственно из используемой трубы. Для этого:
- Концы трубы разрезаются на отдельные секторы определенного размера по лекалу.
- Выполняется сварка их в конус.
- Производится рихтовка швов.
Винтовая часть может быть изготовлена из стали толщиной 5- 6 мм. Сегодня можно приобрести специальные заготовки для винтов, но их стоимость при этом будет выше. Наружный диаметр устанавливаемого винта должен выбираться в зависимости от особенностей грунта, а именно, чем глубже необходимо вкручивать сваю, тем меньший должен быть диаметр винта.
В качестве основания для закрепления сверху винтовой сваи швеллера или балки должен устанавливаться оголовок. Правильно изготовленное изделие выглядит, как показано на фото ниже:
Все подготовленные комплектующие соединяются между собой с помощью сварки. Очень важно следить за качеством сварного шва, чтобы исключить возможное разрушение конструкции при монтаже.
Подробная видео-инструкция от мастера с комментариями поможет вам наглядно увидеть процесс создания сваи своими руками.
Видео-обзор: Самодельные винтовые сваи для забора
Самодельные винтовые сваи для забора
Рекомендуем также: Винтовые опоры для забора
Лопасть
Лопасти делают из одного или двух винтов
Это основная рабочая часть винтовой сваи. Изготавливают ее из листового металла толщиной в 5 мм. Это самая сложная деталь при самостоятельном изготовлении.
Она может быть выполнена в виде одно- или двухзаходной спирали. Для удобства ее можно изготовить в виде двух винтов. Такой тип лопасти лучше всего подойдет для грунтов, имеющих низкую несущую способность.
При изготовлении лопастей своими руками предварительно нужно сделать шаблоны, по которым размечаются внутренний и наружный диаметр заготовки.
Решая задачу, как самостоятельно сделать винтовую сваю, можно воспользоваться таблицей, из которой видно, что внешний диаметр лопасти напрямую зависит от диаметра самой сваи:
С учетом того, что заготовка будет сгибаться, для образования лопасти ее размер будет незначительно отличаться от диаметра ствола.
Готовые литые наконечники с лопастью можно купить в специализированном строительном супермаркете. Они сократят процесс домашнего производства и заодно увеличат устойчивость и прочность фундамента под строение.
Винтовые сваи для фундамента дома
Процесс изготовление винтовой сваи для строительства основания здания подобен вышеописанному. Но при малейшей неуверенности в качественном изготовлении и сомнениях в правильности расчетов несущей способности в соответствии с видами грунтов и нагрузкой, специалисты не рекомендуют использовать самодельные изделия для обустройства фундаментов. То есть для производства винтовых свай необходимо обладать опытом и соответствующими знаниями.
ВНИМАНИЕ! Для строительства фундамента рекомендуется приобретать готовые сваи у известных производителей, так как изделия, изготовленные в заводских условиях, имеют в любом случае более длительный срок службы.
Процесс изготовления
Итак, Вы решили построить небольшой дом, гараж, хозпостройку на фундаменте данного типа. Длина каждой сваи не должна быть меньше 200 мм. Их изготовление потребует наличия следующих материалов:
- труба подходящего диаметра;
- лопасть подходящего диаметра и шага;
- конусообразный наконечник (например, длиной 150 мм).
Для работ потребуется электрический сварочный аппарат и электроды 3 мм. Лопасти и конусы нарезают из листовой стали, при этом следует учесть особую конфигурацию винтов. Конус размечают в виде равнобедренного треугольника с основанием, равным длине окружности. Длина сторон равна длина конуса (Скачать чертеж).
Важно: самостоятельное изготовление и сварка частей должны проводиться с четким соблюдением параметров. Малейшие изменения могут привести к нарушению технологии. Например, незначительный сдвиг угла на винте приводит к браку в изделии и невозможности его использования.
Обрезка и бетонирование свай
После вкручивания свай их необходимо все подрезать по уровню. Для разметки применяют гидроуровень, а для отрезания болгарку или ручную пилу. Важно выполнить срез чётко в горизонтальной плоскости. Минимальная величина отреза составляет 10 см, по длине которой расположены отверстия под рычаг.
Посмотрите видео, как выровнять высоту свай самостоятельно.
Бетонирование не является обязательной процедурой для зданий с минимальным весом.
Бетонировать винтовые сваи необходимо раствором не хуже М150. Для этого нужно замешать его в достаточных количествах, чтобы за один раз залить целое количество опор. При заливке одной из сложностей является необходимость удаления воздуха. Поэтому при заливке потребуется применение вибраторов или миксеров.
Если воздух не полностью удалён из трубы, то это грозит появлением коррозионных процессов, которые существенно ухудшат прочностные свойства и сократят в несколько раз срок эксплуатации. После бетонирования должно пройти минимум 14 дней, после чего можно приступать к установке оголовков и монтажу обвязки.
Ручной инструмент
Если будущее здание будет небольшим, тогда потребуется немного винтовых свай. В этом случае работу можно выполнить вручную. Конструкция такого инструмента проста. Поэтому его можно изготовить самостоятельно. Для этого потребуется стальная пластина (чем толще – тем лучше), арматура, две двухметровые трубы, болгарка с отрезными кругами и сварочный аппарат.
Монтаж сваи вручную
Вначале нужно разрезать пластину на четыре части. Их нужно соединить между собой так, чтобы в результате получился равносторонний стакан. Он должен плотно насаживаться на грани сваи, иначе при закручивании он будет соскальзывать. С двух противоположных сторон делается две проушины. Для этого лучше воспользоваться арматурой диаметром минимум в 12 миллиметров. Трубы в данном случае будут выполнять роль рычагов. Чем они длиннее – тем легче закрутить сваю вручную.
Достоинства такого приспособления – возможность установить опору для здания вручную. Это позволит сэкономить средства на приобретении, или аренде сложного оборудования. Такую конструкцию просто изготовить самому. При выполнении работ нет необходимости контролировать крутящий момент, чтобы не сорвать лопасти на свае.
Недостаток ручного варианта заключается в том, что для выполнения работ потребуется минимум три человека. Двое закручивают сваю, а третий направляет ее, ориентируясь на уровень. Еще один минус – большая площадь для монтажа одной опоры. При маленьком рычаге строители должны быть очень сильными. А если постройка будет располагаться рядом с уже возведенным зданием, то установка опор будет производиться намного дольше (необходимо переставлять трубы в проушины с другой стороны гильзы), а то и вообще становится невозможной.
Независимо от типа грунта во время закручивания, свая будет наклоняться. Это обусловлено малым количеством лопастей на ней. Чтобы ее выровнять, необходимо наклонить столб в противоположную наклона сторону, и сделать несколько поворотов механизма. Затем следует вернуть опору в вертикальное положение, и продолжить завинчивание. Если столб продолжает наклоняться – процедуру повторять до тех пор, пока он не займет необходимое положение.
Что делать, если сваю не удаётся закрутить
Повреждение сваи
Если оказалось так, что свая попала не просто в плотный грунт, а в камень, то необходимо прекратить работы, вывинтить её и разобраться в ситуации.
При продолжении ввинчивания велика вероятность повреждения лопастей, что сделает конструкцию непригодной для дальнейшего использования. Вариантов решения может быть несколько:
- В случае попадания обычного камня дело решается обычным извлечением его из скважины любым удобным способом.
- Если расчётная глубина достигнута, то сваю рекомендуется ввинтить обратно и она обеспечит достаточные прочностные и эксплуатационные характеристики.
- При попадании на каменный пласт для дальнейших работ потребуется привлечение бурильной установки, которая сможет пробить его и обеспечить возможность дальнейшего заглубления. Вторым вариантом является смещение строительной площадки в сторону, где такого пласта предположительно нет. Это рекомендуется делать только тогда, когда были вкручены все сваи, кроме промежуточных.
- Можно рискнуть и попытаться заглубить сваю, предполагая, что плотный слой имеет минимальную толщину. Однако повреждение лопастей будет гарантировано и не факт, что удастся её дальше заглубить, но точно придётся менять или, как, минимум рихтовать.
Рекомендуем посмотреть видео процесса монтажа сваи с помощью рычага.
Изготовление конуса-наконечника
На заводах наконечники изготавливаются методом литья. Винтовые сваи для фундамента своими руками делаются «на коленке», поэтому конус проще всего оформить из тела ствола.
Изготовление шаблона
Начинаем опять с изготовления шаблона. Он представляет собой треугольник, вырезанный из тонколистового металла или из любого другого мягкого материала (плотного картона, пластика и пр.).
Высоту шаблона принимаем равным двум диаметрам трубы.
Чтобы определить размер его основания, надо выполнить несложные расчеты:
- подсчитать длину окружности сечения ствола: для этого его наружный диаметр умножается на 3,14;
- разделить полученный результат на количество секторов, из которых будет оформляться конус (для трубы диаметром 76 мм достаточно четырех).
Это и будет длина основания треугольника — шаблона.
Оформление конуса
При помощи шаблона разметьте 4 сектора и вырежьте их из тела трубы при помощи болгарки.
Оставшиеся на трубе треугольники аккуратно подбейте кувалдой в направлении центра поперечного сечения до полного их смыкания. Проварите линии стыков сплошным швом.
Сварной шов должен быть качественным. Количество секторов можно увеличивать.
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.
Установка промежуточных свай
При строительстве крупных объектов только угловых свай недостаточно и поэтому приходится устанавливать дополнительные, предназначенные для снижения нагрузки на одну опору. По натянутым нитям и готовым промежуточным скважинам необходимо уровнем проверить вертикальность положения конструкции. Если будут наблюдаться некоторые отклонения, то потребуется лопатой удалить часть грунта для более чёткой центровки. После этого проводим установку методом, аналогичным угловым сваям.
Вручную закручивать промежуточные винтовые сваи нужно сначала по периметру здания, а потом по центру. Такая последовательность объясняется упрощением контроля положения внутренних опор благодаря натягиванию шпагата через те сваи по периметру.
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.
Готовые скважины следует прикрывать или маркировать до монтажа свай.
