Чертёж винтовой сваи 89. Винтовые сваи своими руками – постараемся и сделаем качественные опоры
Фундамент с применением винтовых свай отличается относительной простотой обустройства, поэтому вполне доступен для самостоятельного изготовления самих опор и их устройства на строительной площадке. Применение таких конструкций особенно актуально при наличии пучинистых или регулярно подтапливаемых грунтов, однако невысокая ограничивает их применение 1-2 этажными зданиями частной застройки: каркасно-щитовых домов, построек из ячеистого бетона и иных легких материалов.
Изготовление винтовых свай
Популярность обусловлена не только возможностью их самостоятельного монтажа, но и доступностью изготовления своими руками. Конструкция металлической опоры не отличается сложностью, состоит из ствола, в качестве которого служит труба с толщиной стенки не менее 4мм, режущей лопасти, закрепленной на конусообразном наконечнике, и оголовка, который приваривается к верхней опорной части сваи. Оголовок имеет место только в случае возведения деревянной постройки, для домов из других конструкций его не применяют. Общий вид сваи и всех ее элементов показан на рисунке 1.
При самостоятельном производстве винтовых свай ответственность за их прочность и последующую несущую способность ложится на самого изготовителя. Результат будет зависеть от марки и качества примененной стали, сварного шва, соблюдения размеров и условий крепления каждого элемента сваи. Правильно изготовленная опора обеспечит плавное вхождение в грунт, будет соответствовать расчетным нагрузкам, послужит гарантией устойчивости всей постройки. Прочный свайный фундамент – это совместная работа каждого его элемента, наделенного своей функциональной нагрузкой. Именно поэтому далеко не каждый станет рассчитывать на собственные силы и рисковать надежностью будущего дома. Для тех, кто все же настроен сэкономить, следует ознакомиться с информацией ниже.
Для самостоятельного изготовления винтовых свай потребуются:
- стальные трубы с расчетным диаметром и толщиной стенки;
- стальные заготовки или листы для изготовления винтовой части и оголовка.
Длина и диаметр стальных труб относятся к основным техническим характеристикам винтовых свай. Выбор длины изделия зависит от типа грунтов залегания, в связи с чем величина определяется из расчета расположения сваи в теле несущего слоя почвы. Диаметр определяется в зависимости от нагрузки от вышележащей строительной конструкции и может быть:
- 47-89мм для легких и массивных оград;
- более 89мм – для жилых и хозяйственных построек.
Для изготовления ствола сваи берут трубу необходимого диаметра, на ее конце при помощи болгарки вырезают треугольные фестоны (от 3 до 6 штук), кувалдой формируют конус, а образовавшиеся стыки проваривают и рихтуют. Винтовая часть изготавливается либо из специальных заготовок с литым наконечником, что более предпочтительно, либо используется 5-6-миллиметровая сталь и лекало. Заготовку винта одевают на конусообразный наконечник и прихватывают сваркой со стороны внутреннего края режущей кромки. Далее посредством монтировки растягивают заготовку в спираль до того момента, пока ее внутренняя часть не состыкуется с трубой. После этого изнутри к стволу сваи заваривают сбегающую кромку, а затем и всю лопасть.
Изготовление оголовка трудностей не вызывает и производится как показано на рисунке 1, при этом особое внимание уделяется качеству сварного шва.
Устройство свайно-винтового фундамента
Прежде чем устраивать свайный фундамент, необходимо провести ряд подготовительных работ. Это выполнение предварительного расчета габаритов, шага опорных конструкций, подготовка геодезической основы площадки строительства, подготовка места застройки. Расчет выполняется по результатам инженерно-геологических изысканий грунтов и . Вынос осей в натуру подразумевает под собой разметку на местности будущего расположения несущих стен, а, следовательно, и самих свай.
В подготовительный этап включаются работы по покрытию тела сваи износостойкой грунтовкой за два раза. Окраска должна выполняться последовательно с выдерживанием технологического перерыва для просушки каждого слоя. Отсутствие защитного покрытия вызывает преждевременную коррозию металла, в результате чего несущая способность свай снизится уже через 15 лет в нейтральных грунтах и спустя 10 лет в кислых и щелочных.
Монтаж винтовых свай
Устройство свайного поля начинают с наиболее возвышенного угла. Установленную сваю сразу же обрезают под требуемую отметку, впоследствии она и будет служить репером для остальных свай. Следующий шаг – ввинчивание опоры, расположенной по диагонали к предыдущей, затем всех угловых свай с обеспечением технологии от высших отметок к низшим. Далее с расчетным шагом устраивают опоры по периметру наружных стен, а затем, при наличии, кусты свай, опоры под внутренние стены.
Отметки под обрезку верхней части ствола выставляются посредством шлангового уровня, начиная от реперной конструкции. В данных условиях это самый практичный вариант юстировки, к тому же он обеспечит максимальную точность в горизонтальном направлении. Завинчивание свай производится при помощи металлического лома, вставленного в специально подготовленные отверстия в стволе изделия. Дополнительно с двух сторон на лом надеваются части трубы с большим диаметром, после чего два человека начинают аккуратное завинчивание сваи в предварительно подготовленную реперную скважину.
Монтаж ростверка
Ростверк представляет собой горизонтальную связь, предназначенную для укрепления и обеспечения совместной работы всех опорных конструкций. Ростверк повышает стойкость фундамента как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Исключение могут составлять только деревянные постройки, которые обладают достаточной упругостью для равномерного распределения действующих нагрузок. Поэтому деревянная коробка просто устанавливается на оголовки отдельно стоящих свай.
Винтовые сваи, фундамент на винтовых сваях, винтовые сваи СПб(Санкт-Петербург), устройство винтовых свай
В остальных случаях используют металлический профиль – это может быть швеллер или двутавр, которые просто привариваются к стволу сваи. Такой вариант имеет место при отсутствии сложных геологических условий. Если же грунты относятся к категории торфянистых, плывунов, заболоченных, являются кислыми или щелочными, а срок эксплуатации постройки рассчитан на 25-летний период и более, то устраивают ростверк из бетона марки М300 с антикоррозийными присадками. Сваи, в этом случае, должны иметь отверстия для возможности бетонирования изнутри, при этом ствол опоры армируется. Такой тип фундамента больше походит на свайно-ленточную конструкцию.
Подытоживая сказанное, можно отметить высокую конкурентоспособность для жилых построек, бань, беседок, причалов, небольших мостиков частных владений и всех построек, не предназначенных для особо длительной эксплуатации. Именно в этих случаях он незаменим и экономически обоснован.
Как сделать винтовую сваю своими руками? обновлено: Февраль 26, 2018 автором: zoomfund
Изготавливать винтовые сваи сложно, но – можно. Поэтому возьмем на себя смелость описать данную технологию. И помогут нам в этом советы пользователей FORUMHOUSE.
Рассмотрим процесс изготовления основных элементов, обозначенных на чертеже.
Ствол
Основу (ствол) составляет пустотелая металлическая труба.
Во всех случаях стволы рекомендуется изготавливать из стали прочностью не менее Ст.20 по ГОСТ 8732-74 (для обыкновенных конструкционных сталей). Если же используются более прочные легированные стали, то подойдет ГОСТ 19281 (но в домашних условиях можно ограничиться первым вариантом).
Первое, что необходимо сделать создателю – определить длину ее ствола. Различными «ухищрениями» ему придется выяснять, на какой глубине строительного участка располагается твердый грунт. Наиболее правильным (но дорогостоящим) решением будет обращение в геолого-разведывательную службу. Но среди общительных соседей может отыскаться человек, имеющий обоснованное представление о состоянии подземных пластов.
Длина трубы должна превышать глубину залегания несущего слоя примерно на 300…500 мм (если свая будет выступать от земли выше, это расстояние может быть больше). Люди, умудренные практическим опытом, рекомендуют делать длину свай с запасом, чтобы потом их не пришлось наращивать.
БСергейМ Пользователь FORUMHOUSE
Закрутили 17 штук (дом 9 на 8). Площадка на косогоре. Часть свай подрезал, часть нарастил и заполнил бетоном.
Для того чтобы определить диаметр трубы, можно обратиться к СНиП 2.02.03-85 (с его таблицами и формулами). Но те, кто не знаком на практике с проектированием строительных конструкций, руководствуется менее изощренными расчетами:
- Труба диаметром от 47 до 76 мм используется при строительстве легких заборов и всевозможных укреплений
- Сваи диаметром 89 мм применяют при возведении дворовых построек (беседок, бань и т. д.), а также при строительстве кирпичных заборов
- Для строительства каркасных домов и рубленых строений используются варианты диаметром 108 мм.
В домашних условиях сваи винтовые своими руками с диаметром, превышающим 108 мм (которые способны выдерживать высокие нагрузки) делать не рекомендуется. Для них понадобится усиленная лопасть, и обеспечить такое изделие высоким качеством при самостоятельном изготовлении будет очень трудно.
Алексей Орешков Пользователь FORUMHOUSE
Чем больше диаметр, тем сложнее делать винт, то есть саму лопасть на разгиб.
Минимальная толщина стенок ствола должна равняться 4 мм. Ее расчет прост – чем толще, тем лучше. Но, подбирая толщину стенки, следует помнить о том, что конус сваи придется гнуть с помощью молотка.
Алексей Орешков
Я сам себе делал винтовые сваи, сделать самому реально. Труба – 68х4 мм, винт – диаметром 168 мм, толщина винта – 5 мм, шаг на винте – 50 мм, длина четырехгранного наконечника – 150 мм. Все очень хорошо проварено полуавтоматом.
Сваи винтовые своими руками. Конус
Как видно на чертеже, конус – это острие сваи. Его длина равна от 1,5 до 2 диаметров трубы. Это стандарт, но некоторые делают длину немного больше, чтобы конус был острее, а свая легче заходила в землю.
В домашних условиях конус делается четырехгранным или шестигранным. Для этого на краю ствола вырезаются специальные секторы, которые сгибаются молотком в конус и обвариваются сваркой.
Косточка Пользользователь FORUMHOUSE
Сделал шаблон из плотной бумаги, предварительно поделив окружность трубы на равные части. Затем разметил трубу маркером и сделал спилы болгаркой. Получилась так называемая корона. Толщина трубы позволяет легко гнуть её молотком. Поначалу выходило весьма коряво, но сваркой все дефекты удалось устранить, и острие получилось совершенно герметичным, что позволило сразу же после закрутки заполнить трубу бетоном.
Вот как это выглядит на фото:
Винтовая свая своими руками, изготовление.
Как видим, разметка ствола осуществлялась по бумажному лекалу. Произвести его довольно просто. Для этого диаметр окружности трубы необходимо разделить на количество секторов. Найденная величина – это и есть расстояние между верхними точками соседних секторов. Данные легко перенести на бумажный чертеж и получить готовый шаблон. Дальнейшие действия состоят в вырезании «короны», в загибе лепестков и в сварке полученных сочленений.
Перед тем как гнуть лепестки конуса, в основании короны следует сделать небольшие прорези. Тогда формировать наконечник будет легче.
Конструкция винтовых свай. Лопасть
Лопасть – основная рабочая деталь. Изготавливать ее следует из листовой стали толщиной 5 мм. Так предпочитают делать многие. Кому-то удается сделать лопасть толщиной 6 мм, но правильно согнуть такую деталь намного сложнее. Материал лопасти – углеродистая сталь обыкновенного качества (ГОСТ 380-71). Оптимально использовать марку ст.3 (она используется даже в промышленном производстве свай).
Теперь пора поговорить о форме лопасти. Создание ее геометрии – наиболее ответственный этап работ. И если допустить ошибку, то свая попросту не будет вкручиваться в грунт.
Для начала определимся с внутренним и внешним диаметром заготовки для лопасти. Внешний диаметр лопасти (ширина сваи) имеет прямую зависимость от диаметра ствола сваи. Взгляните в таблицу.
Внутренний диаметр лопасти соответствует диаметру трубы. Только вот размеры заготовки (с учетом того, что она будет гнуться, образуя шаг винта) немного отличаются от уже известного нам диаметра. Простое решение для определения размеров заготовки предлагает нам пользователь портала FORUMHOUSE.
Ergali Пользователь FORUMHOUSE
Берете трубу и отмеряете на ней шаг винта. После этого замеряете на трубе длину витка, делите на Пи и получаете внутренний диаметр заготовки. Ширину лопасти прибавляете к внутреннему радиусу заготовки и получаете внешний радиус заготовки.
Теперь немного о том, как определить шаг винта. Обычно шаг винта равен 0,2…0,4 от внешнего диаметра лопасти. Если шаг винта будет меньше, то небольшие твердые включения, находящиеся в грунте, будут застревать между лопастями, мешая продвижению сваи. Если этот показатель будет больше, то придется прилагать больше усилий для ввинчивания в грунт.
Какой конкретно использовать шаг – это зависит от того, в какой грунт предстоит ввинчивать сваи. Проще ориентироваться на характеристики грунта: чем тверже грунт на вашем участке, тем меньше следует делать шаг винта. На песчаном грунте (преобладающем на востоке от Москвы) шаг делаем максимальным.
После того как все размеры будут определены, можно приступать к разметке стального листа и к вырезанию заготовки. Для вырезания контура заготовки нам понадобится плазменная резка достаточной мощности, и о том, чтобы она была в наличии, следует позаботиться заранее.
На следующем этапе вырезанная заготовка сгибается в соответствии с выбранным шагом винта. В домашних условиях это можно сделать с помощью обыкновенных тисков и подручных средств.
Пользователь FORUMHOUSE БСергейМ предлагает свой вариант приспособления для разгиба лопасти.
Сваи винтовые: изготовление.
Обратите внимание, что загиб на режущем крае лопасти получается совсем небольшим. Так делается всегда. Достаточно такого загиба, чтобы свая, подобно саморезу, заходила в землю.
На той части лопасти, которая будет первой заходить в землю, необходимо сделать срез под 45°. Это поможет свае легко обходить твердые механические включения, находящиеся в грунте.
На следующем этапе готовая деталь приваривается к стволу сваи. Шов прокладывается сверху и снизу лопасти. Лопасть должна быть приварена перпендикулярно. В противном случае свая во время ввинчивания будет взрыхлять грунт, разрушая и ослабляя его структуру. А на ослабленном грунте свая не сможет справляться с возложенными на нее нагрузками.
Фундамент на винтовых сваях - это универсальная конструкция, которую возводят на любых грунтах. Работы могут проводиться при самых низких температурах, во время осадков, во всех климатических широтах. Для малоэтажного строения винтовые сваи своими руками можно сделать при помощи сварочного аппарата, стальной трубы и листовой стали. Данный тип фундамента пользуется популярностью, так как является самым надежным на сложных грунтах, на уклонных, водных, болотистых участках. К его преимуществам относятся легкий монтаж и низкая себестоимость.
Устройство винтовой сваи
Винтовая свая изготавливается из высокопрочной стали. От внешних факторов она защищается покрытием на основе эпоксидной смолы или антикоррозионной грунтовкой. В целом изделие представляет собой конструкцию из 3-х частей:
- пустотелая труба;
- наконечник;
- спиралевидная лопасть.
Нижний конец трубы имеет заостренную (коническую) форму. Верхний конец представляет собой оголовок, который приваривается после вкручивания трубы в грунт и заливки в нее бетонного раствора. Параметры всех частей конструкции зависят от веса строения, габаритов фундамента, типа грунта. Лучше не подбирать их приблизительно, а заказать расчет в проектной организации. Так Вы будете уверены, что изготовление свай происходит с соблюдением норм строительства и с учетом особенностей грунта.
Материалы для изготовления
Для изготовления винтовой сваи требуются знать следующие данные:
- длина трубы;
- диаметр трубы;
- длина наконечника;
- шаг лопасти;
- диаметр лопасти;
- угол наклона лопасти к плоскости;
- линия приваривания винта к трубе;
- толщина стали (для частного домостроения равна 4 мм).
Для примера приводим значения диаметра трубы и условия применения данных свай в строительстве:
- 57 мм - для легких заборов (диаметр лопасти 200 мм);
- 102-108 мм - для домов каркасного типа (шаг винта 50 мм, диаметр винта 300 мм);
- 133 мм - для домов из камня, кирпича, дерева, различных блоков;
- 159-325 мм - для тяжеловесных зданий, включая многоэтажные и промышленные.
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.
Установка своими руками
Сваи можно ввинтить в землю при помощи ручных приспособлений. Самое простое из них - металлическая труба, которую вставляют в петли, заранее приваренные к верхней части основы. Их делают из арматуры d=10 мм. Эту трубу толкают, как рычаг, она вращает сваю, происходит ее ввинчивание в грунт. Подробно установка винтовых свай своими руками основана на определенной последовательности действий. Соблюдайте данную инструкцию:
- Проведите разметку свай на участке согласно расчетам фундамента. Максимальное расстояние между ними не должно превышать 3 м, самым надежным считается расстояние 2 м.
- Каждую трубу установите строго вертикально острым концом с лопастью вниз.
- При помощи трубы или лома, вставляемых в петли и используемых, как рычаг, ввинтите сваю в грунт. Минимальное заглубление составляет 1,5 м. Если грунт состоит из суглинка и глины, вворачивание продолжают сквозь них до твердого слоя земли.
Заключительные работы
Высота над грунтом должна соответствовать проектным расчетам. Она может быть разной, если участок имеет уклоны, возвышения. Именно поэтому фундамент такого типа не требует предварительного выравнивания участка. Главное, чтобы верхний край всех труб находился на одном уровне (контролируют лазерным строительным уровнем).
После установки свай в их полость заливают бетон М300. Для изготовления 1 м3 берут:
- 400 кг цемента;
- 1300 кг щебня;
- 650 кг песка;
- 180 л воды.
После застывания раствора к верхней части каждой сваи приваривают оголовок. Он имеет цилиндрическую основу с квадратной "крышкой". К ростверкам прикрепляется обвязка. Она изготавливается из любого материала в зависимости от самого строения: двутавр, швеллер, брус, железобетонная плита.
Винтовые сваи используются для обустройства универсального фундамента. Такое основание разрешается возводить на самых разных грунтах, включая и по-настоящему сложные. При желании сваи реально сделать самостоятельно, используя простой инструмент и доступные каждому домашнему умельцу материалы.
Винтовые опоры – имеют особую конструкцию
Интересующие нас опоры представляют собой пустотелые трубы, изготавливаемые из сталей повышенной прочности. Один конец свай (нижний) снабжается острым наконечником, который в свою очередь оснащается спецлопастью. Внешне конструкция похожа на корабельный гребной винт. При его ввинчивании в почву лопасть легко пронзает землю. За счет этого сваи можно внедрить в грунт на любую требуемую глубину. Когда достигается нужная отметка заглубления изделий, лопасть на их торце стопорится. Сваи намертво фиксируются в почве, что позволяет сооружать с их помощью прочные фундаменты, отличающиеся высокой эксплуатационной долговечностью.
Поверхность рассматриваемых винтовых конструкций в обязательном порядке покрывается специальными составами – грунтовками с антикоррозионным эффектом либо композициями с эпоксидной смолой. Верхний конец труб выполнен в виде оголовка. Его приваривают после того, как сваю ввинчивают в землю и заливают изделие бетоном. Описанные конструктивные особенности позволяют выполнять монтаж опорных труб под фундамент без использования сложной грузоподъемной техники. Но здесь есть важный нюанс. На качество свай большое влияние оказывает материал, применяемый для их изготовления, форма лопасти, а также четкое соблюдение размеров и технологии производства изделий.
Далее мы разберемся, какие данные нужно принимать во внимание для самостоятельного изготовления опор. Но сначала коротко опишем ключевые достоинства, которыми славится свайно-винтовой фундамент. Не забудем и о его недостатках.
Плюсы и минусы свайных оснований – не все так безоблачно
Винтовые опорные изделия незаменимы для случаев, когда фундамент требуется построить на часто подтапливаемых и пучинистых почвах. Также они рекомендованы к применению на участках со сложным рельефом. Такие сваи подходят для возведения частных домостроений, сооружения мостов, разнообразных ограждений, линий электропередач и иных промышленных конструкций. Основные достоинства винтовых опор приведены ниже:
- 1. Годятся для выполнения восстановительных и ремонтных мероприятий на старых фундаментах.
- 2. Используются на всех типах почв за исключением скалистых.
- 3. Основания на винтовых сваях не нужно дополнительно защищать от влаги.
- 4. Возможность самостоятельной установки свай (если планируется возведение частного дома, хозяйственной постройки, забора), в том числе и на участках, где есть подземные коммуникации.
- 5. Фундамент на винтовых изделиях строится достаточно быстро, с минимальными денежными тратами и без особых проблем, что выгодно отличает его от традиционных столбчатых и ленточных оснований.
- 6. Монтаж свай допускается производить при неблагоприятной погоде и при любой температуре. Опоры одинаково хорошо вкручиваются и в замерзшую почву, и в болотистую.
Главное же достоинство свай для любого домашнего умельца заключается в том, что их можно сделать самому. Это важно, так как заводские конструкции имеют немалую стоимость.
Имеются у винтовых изделий и минусы. Их не так уж и мало. Во-первых, свайные фундаменты разрешается возводить только после тщательного геологического обследования местности и выполнения достаточно сложных расчетов. Если, допустим, ленточное основание допускается строить по типовой схеме, винтовое требует строго индивидуального проекта. Во-вторых, срок эксплуатации стальных опор в почвах с высокой влажностью составляет не более 60 лет. Это мало. Например, буронабивные сооружения служат до 120 лет.
В-третьих, в домах, установленных на свайно-винтовой фундамент, невозможно обустроить полноценный подвал. Его строительство приводит к нарушению взаимосвязи почвы и опор. Можно соорудить лишь подпол. Да и то приходится следить за тем, чтобы в него не попадала вода. Добиваются этого при помощи строительства отмостки и трудоемкой отделки цоколя, что влечет за собой дополнительные затраты. Еще один минус свайных оснований – невозможность проверить ввинченную в грунт опору на целостность. Если она повредится при монтаже, срок службы конструкции существенно снизится. А владелец строения даже не будет об этом догадываться.
Изготовление опорных элементов – будем аккуратны и внимательны
Чтобы сделать винтовые сваи высокого уровня надежности своими руками, следует учесть ряд рекомендаций и разобраться с технологией их производства. Геометрические размеры опор берутся не с потолка. Они рассчитываются с учетом типа почвы, параметров фундамента, который будет на них монтироваться, общей массы постройки. Диаметр труб для изготовления свай строго регламентируется. Сечения должны быть следующими:
- для промышленных, многоэтажных и частных тяжеловесных строений – 15,9–32,5 см;
- для кирпичных, каменных, деревянных и блочных частных домов – 13,3;
- для каркасных жилых построек – 10,2–10,8;
- для заборов, легких сараев и хозстроений – 5,7.
Также необходимо грамотно подобрать длину трубы и наконечника, сечение, угол наклона и шаг лопасти, толщину стали, линию присоединения винта к опоре. Дадим несколько советов мастерам-самоучкам. Изготовление свай для оснований под легкие домостроения производим из труб толщиной не менее 4 мм длиной от 2 м. Конусы и лопасти нарезаем из стальных листовых заготовок. При этом не забываем о том, что винты характеризуются особой конфигурацией. Разметка конуса выполняется в виде треугольника с равными бедрами. Причем основание такой геометрической фигуры должно соответствовать длине окружности. Чтобы было понятнее, изучите предложенный чертеж.
Стандартная протяженность конусообразного наконечника равняется 15 см. Желательно делать эту часть изделия литой. Если такой возможности нет, нам потребуется разрезать концы труб на секторы заданного размера, а затем сварить их на конус, после чего выполнить качественную рихтовку образовавшихся швов. Далее. Изготовление винта осуществляем, ориентируясь на глубину вкручивания сваи. Тут нужно знать следующее. Винт должен иметь тем меньшие размеры, чем глубже в грунт монтируется опора.
Лопасти свай делаем на 3 см шире сечения трубы.
Обязательно иметь под рукой чертежи, по которым мы и будем выполнять работы. Без таких схем создать качественные сваи не получится. В идеале составление чертежей нужно доверить специалистам. Их услуги не настолько дорогие, чтобы рисковать целостностью, прочностью и долговечностью строящегося фундамента и всего дома.
Отдельные заготовки для опорных элементов соединяем с помощью электрического сварочника (желательно использовать трехмиллиметровые электроды). Строго соблюдаем параметры, указанные на чертежах. Даже самые незначительные их изменения нередко становятся причиной нарушения технологии изготовления винтовых деталей.
Монтаж самодельных изделий и их обвязка – минимум сложностей!
Установка самодельных свай не требует спецзнаний. Проще всего вкручивать их в землю при помощи элементарного приспособления – трубы из металла. Нам потребуется вставить ее в петли (из прутков арматуры диаметром 1 см) на свае, заранее приваренные вверху основы, и толкать от себя. В результате этого простого действия изделие с наконечником начнет вгрызаться в почву. В общем, схема установки свай выглядит так:
- 1. Размечаем места монтажа опор. Важно! Дистанция между ними должна равняться 200–300 см, не более.
- 2. Ставим каждую сваю (наконечником вниз) на предназначенное для нее место.
- 3. Вкручиваем основы по описанному принципу. Наименьшее допустимое заглубление винтовых изделий – 150 см. В глинистые грунты и в суглинки сваи ввинчиваются до достижения ими твердой почвенной породы.
Над поверхностью земли все концы опорных элементов обязаны находиться на одном уровне. После монтажа свай заливаем их бетонной смесью. Один кубометр состава делается из 650 кг песка, 1300 щебня, 400 цемента М300 и 180 л воды. Когда бетон затвердеет, привариваем к опорам оголовки, а затем прикрепляем к ростверкам обвязку. Последнюю делают из плиты (железобетонной), дерева, швеллера либо двутавра.
В частном строительстве чаще всего используется обвязка брусом. Она в определенной степени предохраняет стены постройки от воздействия почвы, распределяет нагрузку на фундамент по всему его периметру, соединяет в одно сооружение все смонтированные опоры. Брус укладываем на слой гидроизоляции (полиэтиленовая пленка плюс битум либо обычный рубероид). Отдельные деревянные заготовки соединяем "в лапу" или "в полдерева". Первые брусья устанавливаем по углам конструкции. Фиксацию деревянных изделий осуществляем стальными пластинами, хомутами, металлическими уголками и анкерами либо саморезами. Напоследок обрабатываем обвязку битумной мастикой и накрываем ее рубероидом. Можно приступать к строительству дома на надежном свайном основании!
Свайно-винтовой фундамент настолько популярен, что буквально в каждом населенном пункте можно встретить многочисленные конструкции, опирающиеся на него. Так как технология установки такой основы не вызывает особых трудностей, некоторые умельцы пошли дальше и начали изготавливать винтовые сваи своими руками.
Это вполне реально, тем более если вы хотите возвести на своем участке легковесную постройку, а для строительства массивной жилой постройки лучше отдавать предпочтение заводским изделиям . Сразу оговоримся, что для такого процесса не потребуется сложное оборудование, и это тоже говорит о простоте работы.
Конструкция винтовой сваи
Чтобы опора получилась качественной и прочной, необходимо ознакомиться с ее конструкционными особенностями. Свая с лопастями включает в себя несколько элементов:
- ствол, который представляет собой круглую трубу. Толщина ее стенок равна 4 см;
- наконечник в форме конуса, закрепленный на нижнем конце опоры;
- лопасти, образующие спиральный виток, приваренные на конус;
- оголовок – заглушка, которую приваривают к верхушке трубы.
Самодельная винтовая сваяОголовок нужен тогда, когда планируется строительство наземной части конструкции из деревянных материалов . Чтобы придать оголовку большей прочности, его обычно усиливают ребрами жесткости. В каждом углу заглушки необходимо просверлить отверстия (в диаметре 24 мм).
Начало работы
Первое, что нам необходимо сделать, это составить чертеж будущей винтовой сваи. Это может быть самый простой набросок, но он даст вам возможность отметить все необходимые размеры опорного стержня, да и подсчет нужного количества материалов с его помощью будет идти легче. Здесь же будет размечаться каждый элемент заготовки.
На чертеже необходимо указать :
- Какого диаметра будет труба.
- Необходимую длину опоры с учетом конуса.
- Высоту или угол конуса.
- Расстояние от низа лопасти до самой верхушки конусного наконечника.
Чертеж и размеры основных элементов
Если вам нужны опоры под деревянную конструкцию, не забудьте предусмотреть оголовок (заглушку) и усиление в виде ребер жесткости. Здесь работа может застопориться из-за необходимости точно указать длину сваи, а выяснить вы это сможете только после того, как будет проведен анализ грунта. Нас интересует глубина залегания плотных грунтов. Правильнее всего будет заказать анализ почвы в специализированном бюро, но за такую услугу придется немало заплатить .
Но, так как на самодельных сваях вы вряд ли будете строить жилую постройку, можно обойтись без нецелесообразных для легкой конструкции трат. Можно спросить у знакомых или соседей, которые вели серьезное строительство, не известна ли им такая информация, вдруг они смогут ее прояснить. Технология предусматривает следующее: по своей длине опора должна превосходить глубину залегания несущего слоя на 0,5 м, именно на столько она будет возвышаться над уровнем земли .
Определив размеры, можете начинать изготавливать лопасть в домашних условиях, для чего вам понадобится:
- качественная листовая сталь;
- плазморез;
- тиски;
- шаблоны, при помощи которых размечают внутренний и наружный диаметр заготовки;
- оборудование, на котором растягивают винтовую спираль (можно ограничиться ломом).
Этапы работ
Так как нужно изготовить не одну сваю, с циркулем вы будете возиться очень долго. В данном случае лучше изготовить специальные шаблоны, которые ускорят процесс разметки лопастей . Здесь нужно будет сделать самому два шаблона. На одном из них необходимо начертить малый круг с диаметром, равным диаметру трубы по ее наружной стороне.
Второй шаблон будет содержать большой круг, а его диаметр будет равен наружному диаметру винта. На каждом шаблоне должна быть нанесена центральная ось, что упростит их посадку на стальную полосу в момент нанесения разметки. Теперь, когда шаблоны готовы, можно переходить к следующему этапу.
Кроим полосу
Чтобы расход материала свести к минимуму, необходимо правильно провести раскрой стальной полосы. Обратите внимание на то, что ее длина и ширина будут кратны наружному диаметру лопасти (заготовки) :
Раскрой полосы
- по ширине большой шаблон должен лечь без припусков. К примеру, он имеет диаметр 250 мм, а значит, ширина полосы должна составлять все те же 250 мм;
- длина полосы должна быть равна диаметру шаблона лопасти, умноженному на количество заготовок. Припуски зазоров тут не нужны.
Чтобы добиться одинакового размера всех винтовых лопастей, полосу необходимо расчертить, для чего по длине лопасти проводят горизонтальную ось, и вертикальную, шаг которой обязательно должен равняться диаметру винтовой лопасти. Первая вертикальная линия будет проходить от короткой стороны полосы на том расстоянии, которое будет равно ½ диаметра заготовки.
Теперь необходимо разметить круги, а поможет нам в этом шаблон. Процесс может проводиться в произвольном порядке, то есть вы можете разметку начинать с малых кругов, а завершать большими, или в обратной последовательности, разницы нет.
Создание винтовой спирали
Когда вся разметка готова, настало время заняться вырезанием заготовок. Сначала наносится надрез начиная от вертикальной оси и до внутреннего круга, а далее по внутренней оси . В конце нужно вырезать наружный контур винтовой лопасти.
Вырезание заготовок
Здесь нам понадобится оборудование – тиски и разводной рычаг. Образовавшиеся кольца одно за другим фиксируют тисками так, чтобы вертикальный разрез был повернут вверх, а затем аккуратно рычагом разводят в разные стороны торцы. После того как первый торец отогнули, необходимо высвободить заготовку из тисков, перевернуть ее на другую сторону, и точно так же отогнуть второй торец.
Перемеряем расстояние – оно должно составлять между ними от 130 до 140 мм, при диаметре лопасти в 200 мм. Следите за тем, чтобы конец винтовой лопасти, входящий в землю, был меньше отогнут, нежели верхний .
Изготовление винтовой спирали
Обратите внимание, что в данном процессе это наиболее сложная и ответственная задача, ведь неправильно выверенный угол не позволит вам произвести вкручивание винтовой опоры в грунт.
Работа над конусом
В промышленных условиях наконечники производят по методу литья, но по понятным причинам домашняя технология видоизменена, и мы будем мастерить конус из трубы – именно так происходит изготовление винтовых свай частным образом.
Треугольники для формирования наконечника
Теперь возвращаемся к процессу изготовления шаблона. В данном случае он будет представлять собой треугольник, который нужно вырезать из тонкого металлического листа (можно заменить картоном). Высота нашего шаблона будет равна диаметру трубы, умноженному на два.
Размер основания определяется путем простейших расчетов :
- сначала подсчитываем длину окружности ствола в разрезе, для чего наружный диаметр ствола необходимо умножить на 3,14;
- полученную цифру делим на сектора, из которых будет изготовлен винтовой конус. Если мы берем трубу, диаметр которой равен 76 мм, то нам вполне хватит четыре сектора. Так мы быстро и точно вычислили длину основания нашего шаблонного треугольника.
Формируем конус
Размечаем 4 сегмента с помощью изготовленного ранее шаблона и болгаркой вырезаем их из трубы . Треугольники, которые остались на трубе, без лишнего усилия нужно кувалдой подогнуть к центру поперечного сечения. Набивать нужно до тех пор, пока они полностью не сомкнутся. Теперь в работу вступает сварочное оборудование. Стыковочные швы заваривают сварочным аппаратом.
При необходимости количество сегментов-треугольников может быть увеличено. Следите за тем, чтобы шов от сварки был аккуратным, иначе он может разойтись, и усилия будут напрасными .
Установка лопасти на наконечник
Когда лопасть будет устанавливаться на конус, ни в коем случае не должны появиться зазоры. Если все же они есть, придется корректировать угол подъема спирали. Сверьте расстояние от нижнего угла спирали до конусной вершины – у вас должно получиться 50 мм. Когда элементы плотно сомкнуться между собой, стык проваривается ровным сплошным швом. Ни в коем случае нельзя допускать прерывистый шов, ведь при завинчивании в грунт на винт будет воздействовать огромная нагрузка.
Настало время приваривать оголовок и ребра жесткости, созданные в форме треугольников с прямым углом и катетом в 50 мм. Именно катет приваривают к низу оголовка и трубе.
Вот так несложная технология и абсолютно простое оборудование позволят вам самому сделать отличные лопастные сваи, на которых можно обустроить небольшую легкую конструкцию.