Установка винтовых свай позволяет соорудить массивный и прочный фундамент за достаточно быстрое время. Сваи под фундамент для дома лучше не изготавливать самостоятельно, а приобрести в специализированных фирм. Так как на эти элементы возлагается высочайшая нагрузка и от их качества напрямую зависит срок службы дома. Сваи под небольшую хозпостройку или под ограждение вполне реально изготовить самостоятельно. О том как это сделать узнаем далее.
Винтовые сваи своими руками: особенности и преимущества
Винтовые сваи представляют собой стальную трубу, на конечной части которой приварена лопасть. То есть, этот элемент чем то схож с буром. Главным функциональным элементом сваи является наконечник винтового типа, лопасть которого с одной стороны выполняет опорную функцию, а с другой передает нагрузку. Кроме того, винтовая часть выполняет функцию анкера, который удерживает сваю в грунте.
В процессе строительства легких деревянных сооружений, довольно часто возникает проблема пучения почвы, вследствие которой фундамент разрушается. Для предотвращения этого неприятного явления, сваи устанавливают ниже глубины промерзания грунта. Таким образом, удается предотвратить воздействие силы пучения на фундамент.
Винтовые сваи позволяют соорудить быстрый, качественный, экономичный вариант фундамента. Существует несколько размеров свай, которые подбираются исходя из размеров и материала строительства сооружений.
Среди преимуществ использования винтовых свай в частном домостроении выделим:
- свайный фундамент возводится как зимой, так и летом или осенью или весной;
- быстроту возведения постройки, фундамент устанавливается за несколько дней, работы по возведению строения продолжаются сразу же после изготовления фундамента;
- отсутствие необходимости в выравнивании участка под строительство дома;
- свайный фундамент подходит для любого рода почвы со сложной рельефной структурой.
Однако, фундамент на винтовых сваях имеет и определенные недостатки. Прежде всего, сваи подвергаются коррозии, вследствие чего разрушаются. Срок службы такого фундамента ниже, чем у бетонного. Кроме того, некачественная обработка материала, неправильная технология изготовления свай также отрицательно сказывается на длительности их эксплуатации. Использовать сваи при строительстве дома рекомендуется лишь в том случае, если материал сертифицирован и имеет ряд документов, подтверждающих его качество.
Снижением длительности эксплуатации винтовых свай выступают такие факторы:
- наличие вблизи дома электростанций;
- использование сваи в качестве заземления;
- длительное пучение почвы и наличие подземных вод рядом со сваей;
- наличие железнодорожного пути рядом с домом.
Таким образом, если вы хотите выбрать свайный тип фундамента для сооружения дома, учтите все преимущества и недостатки свай в эксплуатации.
Винтовые сваи своими руками видео и разновидности
В соотношении с составом винтовых свай они бывают сварными и литыми. Первый вариант - более экономичный имеют форму трубы, на которой приварен заостренный наконечник. Данные сваи не способны выдерживать большую нагрузку и используются для возведения беседок, хозяйственных построек. Сварные швы на сваях поддаются быстрой коррозии, а некачественное их выполнение приводит к полному разрушению сваи. При неточном приваривании лопасти, в процесс ввинчивания свая устанавливается в землю неровно. Кроме того, возникают проблемы при вкручивании сваи в каменную почву или в крупные корни.
Это приводит в дальнейшем к неравномерному оседанию дома и аварийному его положению. Поэтому, выбирая сваи для фундамента, особое внимание следует уделить качеству сварных соединений на сваях.
Свая, наконечник у которой имеет литую форму, более надежная, но и более дорогостоящая. Для изготовления таких свай используется метод литья и вакуумная сфера. Такие наконечники отличаются высокой точностью установки. Стоимость таких свай на четверть выше, чем свай со сварным соединением. Литые наконечники поддаются также качественной антикоррозийной обработке и рекомендуются к применению при сооружении массивных зданий.
Сваи винтовые для фундамента своими руками видео:
Длительность эксплуатации фундамента с литым наконечником составляет около ста лет. Однако, покупая такие сваи следует также проявлять особую внимательность, чтобы не попасться на подделку. Качество наконечника определяется точностью выполнения заводских технологий. Например, после сооружения сваи она, в обязательном порядке поддается термической обработке.
Сваи винтовые для фундамента своими руками - технология изготовления
Винтовая свая имеет вид пустотелой трубы, одна часть которой в виде острого наконечника имеет режущую часть. В процессе установки сваи в грунт, режущая часть позволяет свае двигаться вглубь. Таким образом, удается надежно зафиксировать сваю в грунте.
Конструктивное строение сваи позволяет устанавливать их самостоятельно, без привлечения дополнительной спецтехники. Однако, срок использования фундамента напрямую зависит от качества материала, из которых сооружены сваи.
Перед началом изготовления винтовых свай, определите их структуру, в составе которой имеются три основных части:
- несущий элемент - имеет форму трубы, минимальный диаметром в 9 см;
- винтовая часть - обеспечивает ввинчивание сваи;
- верхняя часть, на которой фиксируется брус.
Для изготовления сваи используется труба с определенным диаметром. При наличии нелитого наконечника, для изготовления трубы необходимо использовать несколько секторов, соединенных между собой сварочным аппаратом. Для устранения швов выполняется рихтование материала.
С помощью обработанных дисков выполняется изготовления винтовой части. От глубины заложения сваи зависит размер винтовой части. Далее, используя тиски, заготовка зажимается в определенном положении и растягивается до нужного размера. После ее фиксации на поверхности сваи производится покрытие элемента антикоррозийным раствором или краской.
На верхнюю часть сваи устанавливается деталь в виде оголовка. Именно на нем будет фиксировать швеллер или балка. Ширина лопастей сваи больше диаметра трубы минимум на 3 см.
Винтовые сваи монтаж своими руками видео:
Особенности установки винтовых свай своими руками
В процессе работы над установкой винтовых свай потребуется наличие:
- арматуры, с помощью которой выполняется разметка;
- болгарки;
- рычагов;
- сварочного аппарата;
- обычного уровня;
- бетонного раствора.
Изначально следует выполнить ряд подготовительных работ по монтажу фундаментой части. На данном этапе происходит составление чертежей, выполнение расчетов, определение длины и размеров свай. Для этого, необходимо изучить геологические особенности почвы, в соотношении с ними определяется глубина заложения свай, количество свай для определенного здания и т.д.
Для удобства использования плана, его следует разделить на несколько частей, которые облегчают контроль места установки каждой сваи. Изготавливать свайное поле необходимо с установки свай, которые устанавливают по углам прямоугольника. На угловых частях участка устанавливается арматура. Учтите ширину по которой выполняется обвязка. При этом, монтаж свай обязательно выполняется по центральной части.
Для соединения арматуры или колышек используется сильно натянутая веревка. В местах пересечения веревки определяются точки установки свай. Монтаж арматуры выполняется в соотношении с точками бурения. Измерьте диагональные участки, которые получаются при пересечении. сваи должны быть установлены на одинаковом друг от друга расстоянии.
Использование будра для проведения работ возможно, однако его диаметр должен быть больше диаметра трубы на несколько сантиметров. Начинать монтажные работы следует с угловых участков. Интервал между сваями должен быть одинаковым. На сваю монтируется уровень магнитного типа, который предотвращает ее уход в вертикальном положении. От плотности свайного поля напрямую зависит качество изготавливаемого фундамента.
Монтажные работы - как закрутить винтовые сваи своими руками
Для ввинчивания свай используют трубы, которые выполняют функцию рычагов. Во внутрь трубы устанавливается лом, с его помощью ввинчивается труба. Учтите, что данный процесс требует особых физических усилий, поэтому для его выполнения потребуется минимум два человека.
Существует два способа монтажа винтовых свай своими руками. Первый подразумевает использования бура, а второй основывается на монтаже сваи без буровой установки. В процессе самостоятельного ввинчивания сваи без бура, происходит уплотнение почвы под ней и свая надежно закрепляется в определенном положении.
Таким образом, через уплотненную почву не проникает влага и она хорошо удерживает сваю. Для выравнивания сваи также используют подручные средства в виде распорок или лома. Для устранения небольших отклонений используется винтовой домкрат.
Далее монтируется общий каркас. Для этих целей потребуется наличие лазерного уровня. В соотношении с данным измерительным прибором выполняется обрезка свай и готовится бетонный раствор для заливки во внутрь труб. Далее производится монтаж оголовников, зачистка швов. На оголовники монтируется элемент для выполнения общей связки, которая увеличивает жесткость и стойкость конструкционных элементов.
Дом винтовых сваях своими руками соорудить достаточно сложно. Однако, предлагаем ознакомиться с общими рекомендациями, которые значительно упростят этот процесс:
- для изготовления стальных наконечников используйте металл марки 25, при этом используйте холодную сварку;
- с увеличением величины диаметра винтов, увеличивается сложность изготовления лопастей, так как для того, чтобы разогнуть стальные диски, необходимо приложить определенные физические усилия;
- если свая установлена в почву неровно и ушла в сторону, то для исправления ситуации, достаточно срезать ее верхнюю часть и установить рядом другую сваю, вытаскивать сваю не нужно, так как разрыхленная ранее почва не будет надежно ее удерживать;
- следите за тем, чтобы раствор полностью заполнил трубы, данный процесс необходимо выполнять с особой тщательностью;
- при наличии двух лопастей на поверхности сваи следует установить их ниже величины промерзания почвы, в противном случае, свая будет подвержена силам пучения;
- все сварочные составляющие должны быть покрыты антикоррозийным составом.
Процесс установки свай отличается простотой, однако, качественно установленные сваи получаются лишь в том случае, если тщательно выполнять технологию монтажных работ.
Среди основных конструкционных элементов сваи отметим стволовую часть, режущего элемента и конусообразного наконечника. Если постройка выполняется из дерева, то еще одной частью сваи выступает оголовок.
Самостоятельное изготовление свай - довольно сложный процесс от качества выполнения которого напрямую зависит срок службы здания, под которым заложены сваи. Полученные сваи определяются качеством стали и сварных швов, с помощью которых были соединены элементы между собой.
Хорошо изготовленная свая легко ввинчивается во внутрь почвы, имеет высокую стойкость перед механическими нагрузками и с легкостью справляется с возложенными на нее функциями.
Для самостоятельного сооружения свай винтового типа потребуется наличие:
- трубы, выполненной из качественной стали диаметром, который рассчитывается заранее и зависит от давления на фундамент;
- стальных листов для изготовления лопастей, винтового участка и т.д.
Основные технические показатели винтовой сваи - это длина трубы и размер лопасти. Для того, чтобы соорудить стволовую часть сваи необходимо на конце ранее подготовленной трубы болгаркой вырезать треугольники, а с помощью кувалды нужно сформировать конусы на них. Для изготовления винтовой части используют специальные заготовки, имеющие литой наконечник. С помощью монтировки заготовка растягивается в виде спирали, далее соединяется с трубой сварочным аппаратом. Следите за качеством сварных соединений, после сооружения сваи они обрабатываются специальным раствором.
Самодельные сваи используют для возведения небольших хозяйственных построек, гаражей, беседок и других строений. Для возведения дома на винтово-свайном фундаменте, рекомендуется использовать покупные варианты свай.
Установка винтовых свай своими руками видео:
От качества фундамента зависит надежность и долговечность всей постройки. Строительство дома на винтовых сваях можно вести на неустойчивых грунтах, в подтопляемой зоне, на участке со сложным рельефом, в сейсмически активных районах.
Эта технология является одной из самых экономически выгодных. Достаточно легко осуществить монтаж винтовых свай своими руками. Из этой статьи можно почерпнуть информацию, как правильно установить винтовые сваи, чтобы постройка служила долгие годы без ремонта.
Что такое винтовые сваи
Винтовые сваи изготавливают в виде металлической трубы с острием и винтовыми лопастями внизу. Могут использоваться на сложных грунтах. Не подходят к монтажу на каменистой и скальной почвах, так как не смогут пробить очень твердый слой при бурении.
Срок эксплуатации дома зависит от правильного монтажа свай Размеры опор зависят от массы сырья, из которого будут строить дом и несущей нагрузки стройматериалов, людей и предметов, находящихся в доме.
Кроме этого, при расчете учитывают среднюю массу снегового пласта, который может находиться на кровле в зимнее время.
От правильной установки свайно-винтового фундамента будет зависеть срок эксплуатации всей постройки.
Завинчивание винтовых свай не под силу одному человеку, для выполнения работ понадобятся подсобные рабочие.
С чего начать
Для определения типа грунта необходимо вынуть почву с глубоких слоев Перед тем как принимать решение о строительстве дома на сваях, нужно изучить состояние грунта и определить уровень залегания подземных вод. Такие сведения можно получить в геодезических, строительных организациях или у соседей, которые ведут или вели строительство.
Чтобы самостоятельно определить, какие пласты грунта залегают под строительным участком, проводят пробное бурение. В нескольких местах участка копают скважины, глубиной на 1,5 м больше, чем длина сваи. На лопастях бура остаются частички грунта, присутствующие внутри скважины.
При обнаружении обводненного участка нужно расположить сваи для винтового фундамента так, чтобы его обойти.
Препятствия для монтажа
Крупные камни в почве означают, что место не подходит для вкручивания свай Монтаж свайно-винтовых фундаментов осуществляют гидравлическим аппаратом или вручную.
Установка винтовых свай своими руками выполняется методом вкручивания опоры по типу самореза.
Препятствиями для установки свайно-винтового фундамента может служить:
- наличие в почве больших булыжников (более 5 см в диаметре) или мусора;
- залегание в грунте бетонных конструкций от старых построек;
- корневая система деревьев значительно осложнит завинчивание свай;
Технология монтажа вручную включает использование длинного рычага для завинчивания винтовых свай. Если близко к месту установки опор для фундамента располагается постройка, забор, столб или дерево рычаг не получится провернуть на 360 градусов. Это будет служить препятствием для устройства фундамента на винтовых сваях.
Определяем длину сваи
На устойчивых грунтах достаточно вкрутить сваи на длину 2,5 м Длина опор, применяемых для устройства винтового фундамента, будет зависеть от почвы, глубины ее промерзания и уровня расположения ростверка.
Если на участке присутствует устойчивый грунт, достаточно будет устанавливать опоры длиной 2,5 м. На сложном рельефе с перепадами высоты понадобятся конструктивные элементы различной длины, зависящей от высоты местности.
На неустойчивой почве опора должна быть такой длины, которая достанет до устойчивого плотного грунта. Его расположение определяют пробным бурением.
Вкрутить винтовую конструкцию нужно на такую глубину, где залегает песок, глина. Устойчивый грунт обеспечит плотное закрепление несущего элемента в почве. Присутствие плотной фракции определяют по частичкам, оставшимся на лопастях.
После этого замеряют глубину расположения пласта. Опускают на веревке камушек внутрь скважины до тех пор, пока он коснется дна. Делают пометку на бечевке, поднимают ее и измеряют длину.
В сейсмически активных районах длина скважины должна быть не менее 4 м. Приобретают опоры на полметра длиннее расчетных. Лучше потом обрезать излишек, чем в процессе бурения, окажется, что длины сваи не хватает.
Выбор правильного диаметра
Изготавливаемые в производстве диаметры свай и их назначения указаны в таблице:
| № | Диаметр | Назначение |
|---|---|---|
| 1 | 5,7 см | Подходят для монтажа забора из сетки рабицы. |
| 2 | 7,6 см | Используют в качестве опор для бетонных заборов, небольших построек хозяйственного назначения, дачных домиков. |
| 3 | 8,9 см | Подходят для строительства одноэтажных домов. Одна такая свая может выдерживать нагрузку от 3 до 5 тонн. |
| 4 | 10,8 | Применяют в строительстве домов в 2 этажа из легких строительных материалов. Опора такого диаметра способна выдержать нагрузку от 5 до 7 тонн. |
Рассчитывают общий вес всех строительных и отделочных материалов, которые будут применять при возведении. Берут в расчет предположительный максимальный вес мебели, предметов быта, людей, которые будут находиться в доме. Рассчитывают массу ванной или бассейна с учетом того, что резервуар будет наполнен водой.
Учитывают нагрузку снежного пласта, который может лежать на крыше в зимнее время. Этот показатель рассчитывают по карте в зависимости от региона:
Расчет количество свай
Количество опор, которые понадобятся для устройства основания, будет зависеть от проекта и несущей нагрузки дома.
Нормативные требования:
При ведении строительства в климатической зоне с сильными ветрами расстояние между опорами уменьшают до 2,5 м.
Количество свай рассчитывают по формуле: складывают все возможные нагрузки, а полученное значение делят на несущую нагрузку одной сваи.
Правила размещения свай
Сваи размещаются по углам будущей конструкции и по центру несущих конструкций Перед тем как осуществлять монтаж свай, нужно выполнить разметку их расположения на участке. Для этого первоначально рисуют на бумаге план расстановки опор, руководствуясь проектной документацией.
План дома делят на прямоугольники, рассчитывают размер каждого участка. На каждом углу прямоугольника и по центру всех несущих конструкций размещают сваю.
После того как определено расположение опор на участках с максимальной несущей нагрузкой, оставшееся между элементами расстояние делят на равные отрезки. В зависимости от расчетного количества опор равномерно распределяют их по периметру. Подробнее о планировке смотрите в этом видео:
Если проектом предусмотрены колонны или камин, под ними обязательно должна находиться опора.
Разметка на местности
Переносят план расстановки опор с чертежа на местность.
Места установки намечают деревянными брусьями с заостренным нижним концом (для более легкого заглубления в грунт), между кольями протягивают бечевку по всему периметру постройки и диагоналям.
Нужно, чтобы разметка периметра и диагоналей фундамента из винтовых свай располагалась строго по плану.
Монтаж свай своими руками
Для закручивания свай вам понадобится несколько пар рабочих рук На небольших участках установка свайного фундамента с применением специальной техники нерентабельна, гораздо выгоднее закручивать сваи своими руками.
Для этого понадобится приспособление, состоящее из отрезка трубы. Оно должно быть немного больше по диаметру, чем сечение ввинчиваемой опоры. В этой трубе должны быть предусмотрены отверстия для соединения с винтовой конструкцией болтами и две проушины под установку рычагов.
Вкрутить одну опору самому можно в течение часа в зависимости от типа почвы на участке. Закручивать несущие элементы до 400 см длиной можно, используя силы нескольких помощников. Два человека будут вкручивать винтовую конструкцию, а один должен следить за соблюдением вертикальной плоскости, используя магнитный уровень. Подробную инструкцию смотрите в этом видео:
Инструменты
Понадобятся приспособления для закручивания винтовых свай:
- толстостенные трубы диаметром 5 см и длиной 250 см будут использоваться в качестве рычагов;
- рулетка, магнитный уровень;
- лопата, лом, кувалда, молоток;
- мел или маркер;
- деревянные колышки или прутья арматуры;
- болгарка для подрезки свай по высоте после завершения монтажа фундамента.
Технология монтажа
Контролируйте вертикальный уровень сваи после каждого витка Чтобы узнать, как установить винтовые сваи, нужно изучить технологию монтажа. Работы выполняют с помощью устройства для закручивания, изготавливаемого собственноручно.
Часто возникает вопрос, как закрутить винтовые сваи своими руками, чтобы они не отклонились от вертикального уровня.
Для этого самому нужно строго контролировать действия помощников и соответствие вкручиваемого элемента вертикальной плоскости после каждого витка 360 градусов.
После подготовки и разметки участка опоры обрабатывают антикоррозийными составами. Винтовые сваи по технологии сначала устанавливают по углам.
Правила установки свай:
При строительстве дома на свайно-винтовом фундаменте нужно четко придерживаться технологии установки винтовых свай.
Оборудование для монтажа
Применение специального оборудования для завинчивания винтовых свай одному упрощает и облегчает работу, но допускает некоторые погрешности.
Разработаны портативные устройства, которые можно транспортировать в легковом автомобиле.
Инструкция по работе бензигидростанции УЗС-1:
- в ствол опоры вставляют гидровращатель, его вал с винтовой конструкцией закрепляют с помощью стопора;
- устанавливают конструкцию с установленным в ней механизмом на размеченное место;
- к гидровращателю крепят рычаг, конец которого укрепляют на земле;
- включают станцию, она начинает ввинчивать опору.
Агрегат запускают и выключают с помощью рычага. Такие станции подходят для ввинчивания конструкций диаметром от 79 до 113 мм при индивидуальном строительстве. Устанавливать винтовые сваи для многоэтажных домов нельзя, они не выдержат значительных несущих нагрузок. Подробнее смотрите в этом видео:
Для более быстрого закручивания, можно присоединить к конструкции дрель Еще один способ механизированной установки включает использование дрели и редукторного гайковерта.
Конструкцию скрепляют болтами.
На трубу будет действовать значительное усилие, поэтому для ее усиления и предотвращения от деформации прокладывают швеллер.
Дрель подключают к напряжению, вращаясь, она вкручивает винтовую конструкцию. Нужно строго контролировать вертикальный уровень при погружении.
Винтовая опора будет надежной только в том случае, когда она передает несущую нагрузку от дома на плотную устойчивую почву и не проседает под действием силы тяжести. Завинчивают ее до упора, пока она достигнет грунта такой плотности, который не дает погрузиться ниже.
Вне зависимости от выбранной технологии монтажа закручивание винтовых свай своими руками должно выполняться строго в вертикальной плоскости с использованием уровня.
Долговечность и надежность фундамента на винтовых сваях во многом зависит от правильного монтажа. Опоры диаметром 57 и 76 мм, вполне можно закрутить самостоятельно.
Для установки свай диаметром от 80 мм необходимо специальное оборудование для закручивания винтовых свай. Практичным и недорогим решением станет мотобур.
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.
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.
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.
Читайте также: для чего предназначен и чем эффективен ?
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:
- 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.
Технология применения винтовых элементов сегодня довольно широко развита. Однако в России такие конструкции стали популярны не так давно. В настоящее время они прогрессивно набирают свою популярность, и фундаменты из свай занимают свою законную нишу в современном строительстве. Единственной проблемой для человека, остановившего свой выбор на этих материалах, становится завинчивание винтовых свай в процессе строительства.
На специализированном рынке можно найти модели самых разных размеров, имеющие различную несущую мощность и изготовленные предприятиями разных стран. Важно подробно изучить основные нюансы процесса установки. Только ознакомившись с закономерностями работы, можно приступать к самостоятельному монтажу новых элементов.
Что важно решить в начале работы?
Использование свай – это новейшая прогрессивная технология и для ее успешного применения подходить к процессу нужно со всей серьезностью. Рассмотрим, какие аспекты важны для успешного осуществления процесса:
- Анализ грунта – конечно, сложно встретить тип почвы, который был бы непригоден для подобных работ. Однако обилие камней и прочих массивных инородных компонентов в почве могут привести к выходу свай из общей линии. В таких ситуациях необходима дополнительная коррекция расположения элементов;
- Выбор диаметра и длины свай – общеустановленный диаметр свай составляет от 47 до 108 мм. Элементы иных диаметров можно выполнить по индивидуальному заказу. Меньший диаметр применяется при строительстве различных конструкций и заборов. Более мощные модели используют для возведения домов и укреплений различного типа;
- Инструменты для установки – об этом нужно позаботиться заранее, поскольку в процессе работы необходимое оборудование может понадобиться в любой момент;
- Проведение разметки – ее необходимо провести особенно тщательно. Для этой цели понадобится шпагат и армированные прутья. От правильно проведенной разметки напрямую зависит качественное выполнение всех последующих действий.
Только после принятия во внимание указанных нюансов можно смело приступать к началу возведения.
Технологические аспекты процесса завинчивания
Существует несколько основных вариантов выполнения подобных работ. Завинчивание винтовых свай вручную – самое трудоемкое решение проблемы. На практике такая установка – это сложная последовательность технологических действий. Этот процесс сопряжен с использованием специализированной техники и применением ряда особых умений и навыков.
Самостоятельное завинчивание подразумевает высокую ответственность и множество различных рисков. Наиболее часто такой вариант используют, если речь идет о конструкциях небольшого размера.
Выбирая для себя ручное завинчивание винтовых свай, нужно учитывать ряд определенных моментов:
- При расчете готового фундамента важно учитывать габариты конечной постройки;
- Необходимо тщательно проанализировать тип и основные характеристики грунта;
- Важно рассчитать глубину промерзания почвы;
- Большое значение имеет вероятность подхода грунтовых вод;
- Мощностная нагрузка на сваи определяет их количество и диаметр;
- При необходимости выравнивания свай должен оставаться запас для их подрезки.
После расчета общего количества необходимых материалов можно приступать к началу установки. Первоначально важно провести разметку площадки. Для этого план сооружения разделяют на прямоугольные участки.
Закручивание винтовых свай любым выбранным способом предусматривает изначальную подготовку территории, включающую в себя уборку строительного мусора, подведение электроэнергии и технической воды, подготовку подъездных путей, уборку снега при выполнении работ в холодное время года.
Ручной метод чаще используют тогда, когда применить специализированную технику нет возможности (не позволяет характер территории или нет подъезда) или если использование таковой в конкретном случае нерентабельно. Чаще это имеет место при возведении фундамента для беседок, строительства бани, забора, дачных домиков. Ручной способ завинчивания предусматривает наличие как минимум двух помощников. Никакое специализированное оборудование при этом не применяется. Единственное приспособление, которое необходимо для работ – это стальной лом или прут, который вставляют в имеющееся в свае отверстие и используют в качестве рычага. При этом сваи устанавливают соответственно проведенным разметкам в строго вертикальном положении. После этого двое помощников берут за концы импровизированного рычага и, продвигаясь по кругу, ввинчивают конструкцию в грунт. Важно, чтобы глубина погружения опоры была не меньше глубины промерзания грунта. Это служит залогом надежности и долговечности конструкции.
Для упрощения самостоятельной установки элементов конструкции можно также использовать подручные инструменты. В частности имеет смысл воспользоваться обыкновенной дрелью. В дополнении к ней понадобится устройство для закручивания болтов на колесах автомобилей (в лексиконе водителей «мясорубка»). Из этих инструментов изготавливается самодельный механизм для завинчивания. При этом к «мясорубке» приваривается дополнительная головка стандартного диаметра, которая и фиксируется к оголовку сваи. Затем, используя крутящий момент дрели, проводится завинчивание элемента в грунт.
Механизм ручного завинчивания, по сути, не представляет собой ничего сложного. Для оптимально точного и удобного монтажа можно предварительно сделать лунки в грунте. При помощи уровня необходимо контролировать смещение сваи в пространстве и своевременно устранять погрешности. В случае разного уровня погружения сваи после окончания работ верхний уровень свай обрезают при помощи «болгарки».
Альтернативные методы установки свай
Однако не все выбирают для себя этот бюджетный, но, тем не менее, довольно трудоемкий способ. Выполнить работу по установке свай можно с аналогичной экономией средств, затратив при этом минимум физических сил. Такое возможно, если использовать редуктор для завинчивания винтовых свай. Механизм функционирования такого устройства чаще гидравлический. В специализированных магазинах можно выбрать как самоходные редукторы с высокой мощностью двигателя, так и модели меньшей мощности, более актуальные для малогабаритного строительства.
Еще одним альтернативным вариантом вкручиванию вручную является применение специализированного бурового оборудования. Такой вариант значительно упрощает процесс, однако он чреват допущением некоторых погрешностей в работе. Выбор вида и мощности используемого оборудования также остается за застройщиком.
Установка для завинчивания винтовых свай может быть довольно компактной. Примером такого оборудования служит УЗС№1. Она легко транспортируется в обычном легковом автомобиле, но при этом обладает достаточной мощностью даже для работы в холодное время года. Монтаж при помощи подобной установки не требует особых навыков, и технически легко выполним с участием одного-двух человек. УЗС1 имеет вращатель гидравлического типа, который устанавливают в основание ствола сваи. Затем данная конструкция фиксируется в определенной точке монтажа и после включения установки свая вкручивается в грунт.
Естественно для монтажа габаритных фундаментов такие установки малопригодны. В таких случаях более оправдано применение более тяжеловесной техники, которая позволяет быстро и надежно устанавливать модели с лопастями больших диаметров. При этом если планируется применение специализированных установок, важно заранее обдумать и подготовить пути подъезда транспорта к строительной площадке.
Если есть техническая необходимость, тяжеловесное устройство для завинчивания винтовых свай может быть установлено на тяжелую грузовую технику, что облегчает его доставку к месту проведения работ. Однако это сопряжено с дополнительными функциональными трудностями и материальными затратами.
Внимание к мелочам – залог успеха!
Кроме технических аспектов ввинчивания свай в грунт для успешного завершения подобных работ необходимо обратить внимание и на ряд нюансов, которые важны для качественного завершения процесса. Для надежности готового фундамента необходимо обеспечить антикоррозионное покрытие той части сваи, которая расположена на границе грунта и воздуха. Типы подобного покрытия также могут быть самые разные. Например, при установке своими руками часто применяют нанесение двух слоев покрытия. Холодная оцинковка и битумная мастика в комплексе обеспечивают максимальную защиту конструкции от коррозии.
Еще одним мероприятием по усилению прочности конструкций считается бетонирование. Эта процедура выполняется методом заливки в просвет свай приготовленного бетонного раствора. После проведения данных действий можно завершать процесс обвязкой конструкции брусом или досками. Однако этот этап несет в себе скорее косметическую функцию и его выполнение зависит от индивидуальных пожеланий строителя, как и выбор собственно метода завинчивания.
Любая электромашина, безусловно, делает процесс установки проще и быстрее. Однако следует учитывать погрешности при работе техники, затраты на ее обслуживание и наличие дополнительных навыков при использовании специального оборудования.
Винтовые сваи – новейшая технология в современном строительстве
Сегодня применение винтовых свай – это не дань новомодным тенденциям, это проверенная и отработанная технология, позволяющая максимально надежно и просто создавать качественные конструкции.
Правила завинчивания подобных элементов отработаны на примере многочисленных объектов гражданского, военного и промышленного строительства. Винтовые фундаменты несут в себе огромную материальную выгоду для застройщиков, что делает их особенно актуальными в условиях современной экономики. Практичность и прочность данных конструкций выводит их на достаточно высокий уровень использования практически во всех отраслях строительства.
При этом вопрос выбора способа монтажа остается прерогативой каждого человека. Завинчивание винтовых свай машиной, как и установка их вручную имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Поэтому в каждой определенной сфере предпочтителен свой способ установки. Однако независимо от выбранного метода монтажа бесспорными остаются надежность, прочность и немалая экономическая выгода винтовых свай.
Эта статья для тех, кто решил самостоятельно установить фундамент на винтовых сваях, поэтому она будет больше похожа на практическое руководство, где я не только делюсь своим наработанным опытом, но и даю подробные рекомендации к действию.
Грунт - это очень больной вопрос для многих владельцев земельных участков и, пожалуй, самый главный. Правда, в моей практике ещё не было случаев, когда винтовые сваи невозможно было закрутить,- всегда получалось. Но иногда возникающие на пути вкручивания сваи инородные предметы (чаще всего, камни) всё же вносили свои коррективы в свайное поле - некоторые сваи выходили из линии. От этого никто не застрахован - фактор неизвестности есть в любом деле. У винтовых свай таким фактором являются камни, корни деревьев и прочие неопознанные предметы, которые находятся под землёй. Скорректировать местоположение вышедшей из общего строя сваи способен оголовник - его площадка компенсирует уход от центра линии и позволит хоть частично, но захватить обвязку под будущее строение.
Успешность завинчивания зависит от грунта, информацию о котором можно получить способом пробного бурения (или завинчивания). Знания самого хозяина, как правило, ограничиваются сведениями о наличии камней на участке и местах их залегания. Когда камней очень много, то, скорее всего, не получится установить свайный фундамент. Если камни попадаются периодически - не сплошными залежами, то можно пробовать установить сваи и, скорее всего, результат будет успешным. В общем, под винтовые сваи идут все типы грунтов, кроме скальных.
Определять состав грунта способом бурения, на мой взгляд, намного эффективнее, чем методом завинчивания потому, что при бурении мы видим и прощупываем почву, можем сделать разметку и подготовить лунки меньшего диаметра, чтобы потом быстро закрутить сваи по существующей разметке. А завинчивание - это проверка «на авось» - пойдёт или не пойдёт свая. К тому же, вам, скорее всего, для этих целей придётся приобрести у подрядчика использованную сваю. Этот способ невыгоден и неэффективен. Только бурение или простой анализ грунта помогут на 90% определить, есть ли возможность завинчивания свай. Итак, если винтовые сваи подходят для вашего участка, то переходим выбору самих свай...
Выбираем диаметр и длину сваи
.jpg)
На сегодняшний день диаметр винтовых свай у разных производителей варьируется от 47 до 108 мм, бывают сваи и большего диаметра, но это уже по спецзаказу. Сваи малого диаметра: от 47 до 76 мм, в основном используют при строительстве заборов или укреплений. Сваю 89 мм можно применять при строительстве каркасных домов или лёгких конструкций. Но эти сваи, чаще всего, идут как вспомогательные.
Сосредоточим своё внимание на винтовой свае 108 мм. Она способна выдержать нагрузку до 3500 кг! А это значит, что на таком фундаменте можно ставить все виды домов, кроме каменных, и не сомневаться в прочности - фундамент прослужит верой и правдой много лет. Требуется только правильно рассчитать количество свай. Сделать это несложно. Необходимо, чтобы несущая способность фундамента была с запасом прочности в 30% от веса строения с учётом дополнительных нагрузок. Длину сваи тоже можно взять с запасом, ведь проще обрезать, чем приваривать к свае доборную трубу, но всё же следует рассчитывать хотя бы на то, чтобы свая зашла, как минимум, на глубину промерзания почвы - 1,5 м. Самые ходовые сваи 2–2,5 м. После того, как вы всё рассчитали, заказываете винтовые сваи у производителя и везёте их к себе на участок.
Инструменты для завинчивания
.jpg)
Инструмент играет важную роль в процессе завинчивания винтовых свай. Даже можно сказать главенствующую, т. к. от него напрямую зависит конечный результат. Вот простой набор инструментов без «специальных приспособлений», который легко можно собрать в строительных магазинах. Итак:
- лопата - пригодится для выравнивания поверхности под место завинчивания сваи;
Уровень 30 см, на магните - крепится прямо на сваю во время завинчивания, чтобы контролировать вертикальный уровень;
Гидроуровень не менее 15 м - необходим для выставления горизонтальной отметки;
Рулетка не менее 20 м - используется для выполнения замеров;
Девять прутьев арматуры А12 по 1м - применяют для выполнения разметки свайного поля, на них по всему периметру наматывают шпагат. Как альтернативу арматуре, можно ещё использовать обычные колышки, но тогда они должны быть максимально ровные;
Лом металлический - продевается через сваю, а на него нанизывают трубы-рычаги;
Две трубы диаметром 50 мм по 2,5 м каждая - одеваются на лом с двух сторон и служат как рычаги для завинчивания сваи;
Молоток или небольшая кувалда - пригодятся для забивания арматуры или колышков в землю;
.jpg)
- садовый бур - бур обязательно должен быть диаметром меньше тех свай, которые вы будете завинчивать. Его роль в процессе завинчивания заключается в высверливании направляющих отверстий или прощупывании почвы под свайное поле. Глубина лунки должна быть на порядок короче для того, чтобы винтовая свая могла самостоятельно пройти определённый путь и уплотниться в земле;
- шпагат длиной 180 м - служит для выполнения разметки, а также в качестве маячков для визуального контроля смещения винтовых свай (если останется, то лишним не будет никогда);
Болгарка и отрезные круги - для подрезания винтовых свай по одному уровню;
Удлинитель;
Специальный маркер или строительный карандаш - одно из двух. Они пригодятся для выполнения отметок;
Лист тонкого картона - необходим для «обрисовки» ровной окружности на винтовой свае, когда процесс подошёл к выравниванию по одному уровню. По этой отметке и отрезают сваю. Чтобы линия получилась ровной, необходимо сваю обернуть листом картона и на поставленной отметке совместить концы, после этого отчертить ровную окружность;
Туристический нож - пригодится для отрезания шпагата и т. д.;
Перчатки - чтобы работать не голыми руками.
Для завинчивания свай необходимо двое рабочих. Идеальный вариант - это два монтажника и ещё один человек, который будет контролировать со стороны вертикальный уровень расположения винтовой сваи, линию ряда и т. д.
Поскольку сваи чаще всего приходится подрезать, то без электричества не обойтись, а если его нет, то потребуется генератор.
Делаем разметку
.jpg)
Разметку делают скрупулёзно, до миллиметра. Для неё используются арматура и шпагат. В большинстве случаев фундамент имеет форму квадрата или прямоугольника. Если у вас такой же, то для начала потребуется выставить наружный периметр и завинтить сваи в четыре угла - именно от них и строится весь фундамент. Берём рулетку, чертёж, восемь прутьев арматуры (по два на каждый угол), шпагат и приступаем...
Первое, что нам нужно - привязка к участку, или так называемая «отправная точка». Поэтому необходимо провести первую линию любой стороны фундамента, она должна быть непоколебима, потому что от неё выстраивается геометрия всего фундамента (двигать можно все остальные стороны для выставления нужного размера). Отмеряем, чтобы эта сторона была параллельна забору, дороге и т. д., и натягиваем шпагат, привязывая его к двум забитым в землю арматурам. Линию разметки следует натянуть так, чтобы она была длиннее будущего фундамента. Вообще, каждая следующая линия фундамента делается навынос за его размеры, в итоге, все углы разметки получаются крест-на-крест. Это необходимо для того, чтобы арматура не мешала, а получившиеся с помощью шпагата «гибкие» углы, могли контролировать завинчивание сваи. Смотрите Фото 2.
Бурим лунки
Лунки бурят любым буром: садовым, самодельным, мотобуром, но отверстия обязательно должны иметь меньший диаметр, чем у сваи. Это необходимо для того, чтобы направить сваю по нужной нам траектории, дать ей направление движения. Глубина может быть любой, но обязательно чуть короче, чем сама свая. Закручивая сваю без «направляющих» сложно добиться точности необходимого её расположения. В некоторых случаях без «направляющей» свая вообще не идёт в землю (уходя то влево, то вправо). Можете попробовать оба варианта и убедиться в этом сами. Сверлить лунки нужно в центре угла так, чтобы когда вы поставили сваю, она чётко вписалась в угол, не отходя от шпагата и не передавливая его. Как показано на Фото 3. После того как вы пробурили первые четыре угла, можно приступать к завинчиванию.
Завинчиваем и выравниваем
Ставим сваю в угол. Крепим к ней магнитный уровень и продеваем через неё лом. Для начала рычаги не нужны, т. к. на первоначальном этапе большого усилия не требуется.
Начинаем завинчивание и следим за смещением сваи в стороны. На протяжении всего процесса свая должна находиться чётко в углу, добиться этого крайне сложно - она будет смещаться в сторону, отклоняясь от вертикального положения. Как её выравнивать я расскажу чуть позже. А пока нам необходимо закрутить четыре сваи в четыре угла. По мере возрастания сопротивления сваи закручиванию, надеваем рычаги. Крутить нужно с равномерным усилием всех участников.
Неравномерное воздействие на рычаги приведёт к ещё большему смещению сваи. Когда двое крутят, один постоянно смотрит на вертикальный уровень, чтобы, при необходимости, сразу же внести коррективы в рабочий процесс.
Если грунт проходной, можно сразу же выставить четыре сваи по гидроуровню, это позволит в последствии контролировать все линии и выстраивать остальные сваи по данному уровню. После того как вы завинтили первые четыре сваи, снимаем разметку и наматываем шпагат на сами сваи, ведь линии нам всё ещё нужны для установки остальных свай. Если они встали на разной высоте, то уровень можно задать с помощью шпагата и ориентироваться впоследствии по нему. Посмотрите Фото 4.
Обратите внимание, все угловые сваи завинчены и выставлены по уровню, также уже на них самих намотан шпагат и тоже по уровню, но примерно на 60 см ниже самих винтовых свай, для того чтобы было удобно ходить. Шпагат нам нужен для того, чтобы далее завинчивать сваи по периметру. Это делается просто: берём арматуру и делаем поперечную разметку под следующую линию винтовых свай. Бурим лунки и вписываем в получившиеся углы боковые сваи. Внутренние пока не трогаем, крутим сваи по всему наружному периметру, затем все внутренние.
Паутина разрастается, и к каждой противоположной свае мы привязываем шпагат. Впоследствии, все внутренние пересечения шпагата автоматически дают места завинчивания новых, необходимых нам винтовых свай. Остаётся только пробурить и завинтить. Ходить становится всё сложнее и нужно всегда быть начеку, чтобы не сорвать и не нарушить маячки. Это, конечно, не очень удобно, но зато все неудобства с лихвой окупаются результатом - все сваи стоят дружно в ряд, с какой стороны ни посмотри.
Изобретённая мною методика увеличивает время производства работ, но позволяет контролировать смещение сваи, чего никак нельзя сделать, рассчитывая лишь на свой «глаз-алмаз». Однако смею вас огорчить - идеально не получится никогда. Всё равно возникают нюансы. Посмотрите некоторые моменты завинчивания на Фото 5, 6, 7. Теперь перейдём к разбору и исправлению возникающих нюансов.
Есть нюансы
Сама свая никогда не пойдёт ровно - её нужно направлять. Как только вы приступили к завинчиванию, свая начинает смещаться в силу своего винтового устройства. Выровнять её несложно и приём здесь один: нужно верх сваи максимально наклонить в сторону смещения и закручивать определённое время в таком положении, после чего опять выровнять и посмотреть результат. Если она встала на место, продолжать закручивать ровно, если не дошла, то ещё раз наклонить и продолжать завинчивать под наклоном до тех пор, пока не добьётесь нужного результата. Ещё используют специальные приспособления, чтобы принудительно фиксировать сваю и не дать ей смещаться от центра, но мы рассматриваем простое завинчивания. Посмотрите, как выглядит выравнивание на Фото 8, 9.
Препятствие на пути
Тут возможно несколько вариантов и здесь не может быть никакой статистики, каждый случай индивидуален. Что можно сделать? Попытаться пройти это место самой винтовой сваей с помощью хорошего усилия на рычаги - со скрежетом. Иногда это помогает. Бывает так, что даже лопасти гнутся, но попробовать всё же стоит. Ещё можно вывинтить сваю обратно и попытаться вынуть из лунки препятствие. Если препятствие большое, то его уже не вытащить. Что тогда? Тогда, если свая не угловая и зашла более-менее глубоко в землю, ну скажем, на метр, есть смысл оставить её на месте. Я понимаю, что она не дошла до глубины промерзания... Но, если вы закрутили двадцать одну сваю, не останавливаться же на последней - двадцать второй? Остаётся ещё вариант: переместить фундамент. Это можно смело делать, если вы столкнулись с подобными препятствиями ещё на стадии закручивания угловых свай. Если угловые опоры встали хорошо, то с остальными можно разобраться. Именно поэтому угловые сваи закручивают в первую очередь.
Свая может немного вкрутиться и дальше не пойти. Такое вполне может произойти, если слой твёрдой глины находится возле поверхности. Можно попробовать пробурить дальше, но как показывает практика, твёрдые слои практически не бурятся, тем более, если там идёт бутовая плита (или нужна специальная техника, но она стоит дорого). Выход один: в случае, когда свая зашла менее чем на метр, вы рискуете тем, что строение может попросту съехать на бок. Если больше или на метр, то можно обрезать сваи по максимально низкому уровню, тогда дом будет стоять, но опять же, винтовые сваи находятся выше глубины промерзания. Это не криминально, но говорит о том, что здесь нужно было возводить другой фундамент.
Бетонирование
Его можно не делать потому, что винтовые сваи вполне способны без бетонирования выдержать любое деревянное строение, а каменное здание даже с бетонированием они не выдержат ни при каких условиях. Так что, на мой взгляд, это только лишние затраты. Хотя и незначительные.
Обвязка. Чем лучше делать?
Обвязку производят из разных материалов и по-разному: брусом, многослойной доской, приваривают уголок, швеллер или вообще связывают тавровой балкой. А нужна ли она? У деревянного строения всегда имеется своя собственная обвязка или первый венец, который можно укладывать прямо на оголовники (ведь не просто так в них имеются отверстия). Поэтому хорошо подумайте, прежде чем делать обвязку, ведь по сравнению с бетонированием, это не такое дешёвое удовольствие. Взять хотя бы стоимость одного швеллера или бруса 150х150.
Заключение
Винтовые сваи на сегодняшний день - это хорошо зарекомендовавшая себя технология. Она уже прошла свой путь развития и становления, да и новой её никак нельзя назвать, ведь это старая военная методика, которую не так давно стали применять в промышленном строительстве, а потом и в гражданском. Винтовой фундамент гарантирует и колоссальную экономическую выгоду, ведь его стоимость в 2–2,5 раза ниже, чем того же ленточного или монолитной плиты. А практичность на порядок выше! Для того чтобы установить фундамент на винтовых сваях, одного желания мало, необходим большой практический опыт, поэтому лучше доверьте это дело профессионалам, а как проконтролировать этот процесс вы уже знаете!
Текст и фото: Константин Гусев, индивидуальный предприниматель, подрядчик по загородному строительству
«Загородное строительство» № 2–3 (54), 2010 г.
