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:
Недорогой свайно-винтовой фундамент является прекрасной альтернативой ленточному бетонному основанию. Его применение особенно актуально на сложных влажных или сыпучих грунтах и неровных рельефах. Широко используются сваи в частном строительстве и для удешевления хозпостроек: бань, гаражей, теплиц, веранд и пр.
На каких грунтах используется винтовой фундамент?
Водонасыщенные грунты, пески, супеси и суглинки наиболее подвержены зимнему пучению грунта. При этом даже достаточно глубоко заложенный фундамент может начать выталкивать из-под земли. Весной же при оттаивании происходит его неравномерная усадка.Надежная опора требуется и при строительстве на сыпучих грунтах: ведь заглубляться приходится на слишком большую глубину. Применение ленточного фундамента в таких случаях становится нерентабельным. В таких случаях на помощь приходят сваи.
Первые чугунные винтовые сваи были разработаны англичанином А. Митчеллом в 1933 г. в качестве альтернативы забивным. Они имели виде трубы, один из концов которой был изготовлен в форме лопасти особой формы и был заострен. Благодаря такой конструкции свая легко вкручивалась в грунт, дополнительно его уплотняя, гораздо ниже глубины промерзания и надежно закреплялась в нем.
Строение и внешний вид свай
Первоначально такие конструкции использовались лишь при строительстве мостов и временных сооружений, и лишь затем стали широко использоваться для возведения фундаментов жилых и промышленных строений и военных объектов, причалов, пристаней.
В нашей стране их чаще всего используют для возведения зданий в условиях вечной мерзлоты (в районах Крайнего Севера и Дальнего Востока). В частном строительстве в последние годы свайно-винтовой фундамент стали применять при строительстве жилья в заболоченных местностях, близком прохождении грунтовых вод и для возведения хозяйственных построек.
Область применения свайных фундаментов
Существует два типа винтовых свай:
• сваи-пики:
с заостренным наконечником; предназначены для легких и сыпучих грунтов;
• сваи-трубы:
с зубчатой коронкой на нижнем конце; используются на вязких почвах.
Виды свай
К основным достоинствам
свай относят:
• возможность устройства на любых, в том числе и сложных грунтах и даже на воде;
• простота монтажа, минимальное количество времени, затрачиваемое на их установку, отсутствие земляных работ;
• возможность устанавливать в зимний период;
• такие конструкции не восприимчивы к выталкивающим нагрузкам;
• при необходимости возможность демонтажа и повторной установки;
• высокая прочность: в зависимости от вида свай они способны выдержать нагрузку 4-18 т;
• повышенная сейсмоустойчивость;
• долговечность;
• экономическая выгода: стоимость их на 30-60% ниже цены бетонного фундамента.
К недостаткам
свайно-винтового фундамента можно отнести:
• невозможность устанавливать их в грунтах с известковой прослойкой, торфяниках, текучих грунтах и в скалистых местностях;
• оборудовать подвал в доме, установленном на сваях, весьма проблематично – его утепление будет равно стоимости самого фундамента.
Расчет требуемого количества свай
Первым делом необходимо определить нагрузку на фундамент
. Для этого следует просуммировать:
• вес строения, включая не только внешние, но и внутренние стены, перекрытие между этажами, крышу, отделку фасада;
• предметы интерьера, находящиеся в доме, мебель, аппаратуру и пр.;
• вес находящихся в доме людей: по СНиП для частных жилых домов берутся данные из расчета 150 кг на 1 кв. м;
• снеговая нагрузка, определяется по СНиП в зависимости от района проживания.
Карта снеговой нагрузки
Полученный вес умножается на коэффициент 1,2 . Чтобы узнать предельную нагрузку (несущую способность) каждой сваи, следует знать сопротивление грунта . Для этого следует воспользоваться специальной таблицей (см. фото).
Глубина их погружени я зависит от степени промерзания грунта (эти данные разняться для каждого района). К примеру, для Московской области глубина промерзания почвы составляет 1,4 м.
Установка свай
Выполнение работ ведется в следующей последовательности:1. С помощью кольев на выбранном участке намечаются места расположения свай. Чтобы избежать ошибок, следует сверить расстояние между ними с чертежом, а также тщательно промерить размеры углов и диагоналей.
2. Для упрощения ввинчивания сваи под каждую из них готовится небольшая лунка чуть шире (на 2-3 см) диаметра лопасти. Глубина такой лунки – 10-15 см. Слишком глубокие ямы, разрыхляющие грунт, недопустимы.
Лунка для сваи
3. Сваи с лопастями до 300 мм можно ввинтить вручную без применения техники. Для этого готовится рычаг из лома, который вставляется в отверстие в верхней части сваи, и кусков трубы размером по 3 м. По мере углубления винта в грунт трубы будут одеваться на лом для увеличения длины плеча рычага.
4. Для работ понадобится не менее трех человек. Так как свая должна быть установлена строго вертикально , необходимо, чтобы во время ее вкручивания один из них контролировал процесс ее установки.
Свая должна устанавливаться строго вертикально
Совет . Если при установке на пути одной-двух свай появилось препятствие, и они в землю больше не входят, допускается срезать верх и оставить их в таком положении. Но по углам дома сваи должны устанавливаться только на полную глубину.
Ввинчивание сваи вручную
5. После установки всех сваи излишки их длины обрезаются по уровню.
6. Для упрочения в полый ствол сваи заливается бетон.
Бетонирование
7. На месте обрезки в верхней части сваи приваривается оголовок .
Сварка оголовка
Изготовление ростверка
Ростверк – верхняя часть фундамента, объединяющая оголовки свай и обеспечивающая более равномерную нагрузку на основание. Благодаря такой жесткой связке в случае выхода из строя одной опоры тяжесть перенесется на остальные. Ростверк может выполняться из:• бетона;
• бруса или доски;
• тавровой балки;
• металлического швеллера или уголка.
Совет . Если дом выполнен из бруса, в качестве обвязки может использоваться первый ряд стены.
При устройстве бетонного ростверка по верху свай готовится опалубка, устанавливается арматурный пояс и заливается раствор. Швеллер, двутавр и уголок свариваются. Деревянный ростверк собирается на болтах.
Виды ростверка
Изготавливать винтовые сваи своими руками сложно, тем не менее – можно. Поэтому возьмем на себя смелость описать данный процесс. И помогут нам в этом советы пользователей FORUMHOUSE.
Расчет свайно-винтового фундамента – это сложная работа, которая требует участия специалистов. Только проектировщик сможет рассчитать общее количество винтовых свай, плотность их расположения на участке, а также толщину. В настоящей же статье рассмотрен процесс изготовления винтовых свай своими руками и даны стандартные рекомендации, касающиеся определения их размеров.
Конструкция сваи
Для начала рассмотрим общий вид самодельной сваи и определим ее основные особенности.
Свая, изготовленная пользователем нашего портала, имеет четырехгранный наконечник и оборудована спиралевидной металлической лопастью. Такие сваи следует изготавливать в соответствии с чертежом, представленным на фото.
Рассмотрим процесс изготовления основных элементов, обозначенных на чертеже.
Ствол сваи
Основу (ствол) сваи составляет пустотелая металлическая труба.
Во всех случаях стволы свай 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 сваи – определить длину ее ствола. При этом ему различными «ухищрениями» придется выяснять, на какой глубине строительного участка располагается твердый грунт. Наиболее правильным (но дорогостоящим) решением будет обращение в геолого-разведывательную службу. Но, возможно, среди общительных соседей найдется 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 сваи диаметром 108 мм.
Сваи с диаметром, превышающим 108 мм (которые способны выдерживать высокие нагрузки), в домашних условиях 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 сваи. 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.
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:
Как видим, разметка ствола осуществлялась по бумажному лекалу. Изготовить 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.
Лопасть
Лопасть – основная рабочая деталь сваи. 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 считается наиболее ответственным этапом работ. И если при этом 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.
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 сваи 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 свае. На песчаном грунте 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.
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 будет во время ввинчивания взрыхлять грунт, разрушая и ослабляя его структуру. А на ослабленном грунте свая не сможет справляться с возложенными на нее нагрузками.
После выполнения всех вышеперечисленных операций работы над созданием нижней части сваи можно считать оконченными.
Верхняя часть сваи
В верхней части сваи следует сделать два отверстия, которые помогут самостоятельно ввинтить готовое изделие в землю. Их можно просто прорезать сваркой.
Когда свая будет ввинчена, а оголовок еще не будет установлен, внутреннюю полость изделия можно заполнить бетоном. Это придаст прочность всему свайному фундаменту.
Защита от коррозии
Проблема защиты самодельных свай от коррозии в домашних условиях, к сожалению, не имеет однозначного решения. Но пара вариантов все же существует:
- Нанесение корабельной краски.
- Нанесение грунтовки по металлу.
Если эти материалы в два слоя нанести на поверхность сваи, то защитный слой сохраняется даже после завинчивания изделия в грунт. Только перед нанесением лакокрасочных материалов сваю следует тщательно очистить от ржавчины и обезжирить.
А вот какой нестандартный выход из положения предлагает пользователь нашего портала.
» – это статья для тех, кто еще не определился с типом будущего основания. Также на нашем портале вы найдете небольшое видео, рассказывающее об
Фундамент с использованием опор сегодня очень распространен по той причине, что его достаточно просто возвести. Кроме того, винтовые сваи своими руками можно изготовить, что удешевляет процесс проведения работ. Если на территории застройки пучинистые грунты, которые регулярно подтапливаются, то использовать подобную технологию строительства тем более актуально.
Особенности изготовления опор
Винтовые сваи своими руками сегодня все чаще изготавливаются или приобретаются для возведения фундамента. Такая их популярность заключается в том, что данные элементы для основания можно изготовить самостоятельно, а материалы на строительном рынке для проведения данных работ очень доступны. Конструкция стальной опоры имеет в основе трубу, толщина стенки которой должна быть равна 4 мм или больше, помимо прочего, опора должна иметь режущую лопасть, которая укрепляется на наконечнике конусообразного типа. Имеется в системе и оголовок, который крепится к верхней опорной части элемента посредством сварки.
Необходимость наличия оголовка
Если вы решили изготовить винтовые сваи своими руками, то важно помнить, что оголовок необходим только в том случае, если предполагается возводить деревянную постройку. Для домов, в основе стен которых предусмотрены другие материалы, подобная составляющая не используется. Стоит помнить, что если производить самостоятельное изготовление главных элементов фундамента, то ответственность за прочность будет лежать на самом изготовителе.
Конечный результат проведения работ напрямую зависит не только от качества используемой в работе стали, но и от прочности сварного шва. Необходимо будет соблюсти габариты и обеспечить надежное крепление каждого элемента сваи. Если верно выполнить опору, ее использование обеспечит плавное и равномерное вхождение конструкции в почву. Элемент будет соответствовать расчетным нагрузкам. Кроме того, опоры гарантируют максимум устойчивости всей постройки.
Если винтовые сваи своими руками будут изготавливаться, то каждый элемент должен обладать высоким запасом прочности и надежности, только так удастся обеспечить устойчивость фундамента и всей конструкции. Если вы желаете сэкономить, то обязательно нужно ознакомиться с рекомендациями, которые пригодятся для проведения работ по изготовлению свай.
Для того чтобы сваи винтовые для фундамента своими руками изготовить, необходимо подобрать металлические трубы, диаметр которых соответствует расчетным параметрам. Не менее важно учесть и максимальную толщину стенки. Перед проведением работ необходимо подготовить металлические заготовки или полотна стали, которые лягут в основу опор и оголовка.
Диаметр и длина свай
Диаметр и длину металлических труб можно отнести к главным техническим характеристикам опор. Выбор данных параметров будет зависеть от разновидности почвы. Длина вычисляется на основании нагрузки, которая производится строительной конструкцией. Таким образом, для того чтобы изготовить сваи винтовые для фундамента своими руками, нужно подобрать трубу, диаметр которой равен 89 мм. Для массивной ограды будет необходимо подготовить опоры с диаметром в пределах 47-89 миллиметров.
Технология проведения работ по изготовлению винтовых свай
Для того чтобы изготовить ствол сваи, нужно подготовить трубу. На конце этого элемента с помощью болгарки следует вырезать треугольные фестоны, количество которых ограничивается шестью штуками. После в дело вступает кувалда, с помощью которой нужно сформировать конус.
Когда производится изготовление свай винтовых своими руками, будут образованы стыки, которые нужно тщательно проварить и отрихтовать. Проходная часть должна быть изготовлена с помощью специальных заготовок, которые имеют литые наконечники, что наиболее предпочтительно. В качестве альтернативного решения можно использовать лекало и сталь, толщина которой должна быть равна шести миллиметрам.
Когда осуществляется изготовление свай винтовых своими руками, должна быть выполнена заготовка винта, которую нужно будет надеть на конусообразный наконечник и немного укрепить сваркой, действуя со стороны внутреннего края рабочей кромки. После, используя монтировку, нужно будет растянуть заготовку, превратив ее в спираль. Действовать таким образом нужно до тех пор, пока внутренняя часть элемента не окажется состыкована с трубой. После изнутри к стволу сваи необходимо приварить сбегающую кромку, а затем - и всю оставшуюся лопасть. Когда изготавливается винтовая свая своими руками, чертежи которой можно рассмотреть в статье, нужно будет поработать над оголовком, трудностей с которым возникнуть не должно. При этом особенное внимание нужно уделить качеству сварного шва.
Особенности основания
Прежде чем начинать трудиться над свайным фундаментом, нужно осуществить некоторые подготовительные работы. Среди них можно выделить предварительный расчет параметров опор, а также определение расстояния между ними. Еще будет необходимо произвести геодезические исследования на строительной площадке, это позволит определить особенности грунта. Кроме подготовительных работ можно выделить необходимость обработки свай грунтовкой, которая обеспечивает износостойкость элементов. Перед тем как закрутить винтовые сваи своими руками, их поверхность нужно обработать составом в два слоя. Окрашивание должно осуществляться последовательно, между слоями необходимо выдержать технологический перерыв, который будет необходим для окончательной просушки каждого слоя.
Проведение установки опор
Дом на винтовых сваях своими руками нужно начинать выстраивать с самого возвышенного угла, где и устанавливается первая опора. После того как свая будет установлена, ее нужно отрезать согласно требуемой отметке. При проведении дальнейших работ она будет выступать в качестве ориентира. Если вам удалось сделать винтовую сваю своими руками, то на следующем этапе опоры можно начинать ввинчивать. Первые необходимо расположить по диагонали, после нужно произвести установку всех угловых свай, обеспечивая технологические расстояния. На следующем этапе нужно установить опоры по периметру наружных стен, после крепятся сваи под внутренними стенами. Отметки под обрезку верхней части опоры можно выставить с помощью уровня.
Особенности завинчивания
Перед тем как установить винтовые сваи своими руками, нужно знать, как производится их завинчивание. Делать это необходимо с помощью стального лома, который вставляется в подготовленные отверстия, расположенные в стволе элемента. Дополнительно с обеих сторон на лом нужно надеть части трубы с большим диаметром, после два человека должны начинать закручивать сваи в заблаговременно подготовленную скважину.
Монтаж ростверка
После того как установка винтовых свай своими руками будет окончена, можно переходить к монтажу ростверка, который представляет собой связь, предназначенную для фиксации и обеспечения совместности опорных конструкций. Этот элемент располагается горизонтально и призван повысить устойчивость основания как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении.
В качестве исключения выступают только деревянные дома, которые имеют достаточно высокую упругость для того, чтобы распределить действующие нагрузки. По этой причине деревянную коробку нужно установить на оголовки свай. В остальных случаях нужно применять стальной профиль, в качестве которого могут выступать швеллер или двутавр, эти элементы нужно будет приварить к столбу свай. Подобный вариант следует использовать при отсутствии довольно сложных геологических условий. Если же предстоит работать на территории, где преобладают заболоченные, плывущие грунты, а почва отличается повышенной кислотностью и высоким содержанием щелочи, то нужно обустроить ростверк с использованием бетона марки М300. При этом используются антикоррозийные присадки. Это верно еще в том случае, если срок эксплуатации конструкции рассчитан на 25 лет, и не более. В данном случае сваи должны обладать отверстиями, которые обеспечат возможность производить бетонирование изнутри. Все опоры при этом необходимо армировать. Подобный тип фундамента больше походит на свайно-ленточный.
Соблюдение технологии монтажа
В процессе проведения работ установка каждого свайного элемента должна производиться строго вертикально и наиболее точно. Если были обнаружены непредвиденные препятствия, которые не позволяют установить элемент (это может быть скальная порода или камни), рекомендуется установить сваю на место, которое наиболее подходит, однако зона установки не должна оказаться дальше трех лопастных диаметров от первоначальной точки. Совершенно недопустимо подгонять по горизонтальному уровню сваю, которая была уже установлена. Конечная высота должна быть обеспечена методом наваривания отрезка трубы, который обладает соответствующим размером.
Указанные меры направлены на обеспечение надежности положения свай после завинчивания. Заглублять сваю нужно до тех пор, пока не удастся достигнуть опорного грунтового слоя, глубина не должна оказаться меньше линии промерзания грунта. Это станет обеспечивать надежную фиксацию и неподвижность сваи при воздействиях на стены, которые могут возникнуть из-за пучения почвы. Для того чтобы предотвратить такие воздействия, необходимо правильно выбрать высоту цоколя в зависимости от разновидности сооружения.
В заключение
Установка винтовых свай своими руками сегодня производится довольно часто, такие основания достаточно конкурентоспособны, что оправдывается при возведении построек жилого назначения, беседок, небольших мостиков, бань и причалов. Подобные основания нередко используются для построек любого значения, однако они не предназначены для тех домов, которые предполагается эксплуатировать длительно. В этих случаях подобные основания просто незаменимы и экономически выгодны.
Изготовление винтовых свай является довольно простым процессом. Главное — наличие небольшого арсенала режущего инструмента и сварочного аппарата . Качество свай зависит от выбранного материала столба, формы, размера лопасти и наконечника.
Большой срок службы, высокая надежность, простота монтажа, возможность использовать на большинстве типов грунтов определили высокое распространение винтовых свай в частном домостроительстве. Сделать винтовые сваи своими руками сможет каждый рачительный хозяин.
Выбор металлопроката
На качество и долговечность эксплуатации свай влияет много факторов. Главным из них является качество металлопроката всех компонентов сваи. В России нет четких правил, в том числе и государственного стандарта, которые бы регламентировали все характеристики винтовых свай. Для изготовления свай отлично подойдут стали с низким содержанием углерода — до 0,25%. Покупая металлопрокат, попросите у продавца сертификат качества и документы о прохождении технического контроля.
При изготовлении свай, в основном, используют трубу следующих диаметров: 57, 76, 89, 108, 133 мм.
Конструкция винтовой сваи состоит из трех частей:
- ствол;
- наконечник с винтовой лопастью;
- оголовок.
Конструкция свай предусматривает два варианта выполнения наконечника:
- сварной — используется часть ствола сваи, которую сужают в конус;
- литой с лопастью — приваривается на ствол сваи.
В качестве ствола сваи используют стальную трубу. Это могут быть цельнотянутые трубы или со сварным швом. Очень часто для самодельных свай используют бывшую в употреблении трубу нефтяной промышленности.
Несущую способность сваи обеспечивает винтовая лопасть. Лопасть может крепиться как на сам наконечник, так и на ствол сваи. Это не имеет принципиального значения. В домашних условиях обеспечить точный расчет и плотное прилегание лопасти к наконечнику очень проблематично, поэтому, в основном, лопасть монтируют на ствол сваи.
Для уменьшения трудозатрат можно использовать готовые литые наконечники с винтовыми лопастями, к которым приваривают ствол сваи. Применение литого наконечника обеспечит правильный заход витка шнека, а также отсутствие опасности обрыва лопасти, гарантирует высокую надежность изделия. В свою очередь использование готового наконечника удорожает стоимость винтовой сваи. Например, литой наконечник на 108-ю трубу в разных производителей стоит от 750 рублей за штуку.
Расчет параметров сваи
Несущая способность опоры рассчитывается из нескольких факторов:
- диаметра лопасти;
- глубины заглубления лопасти;
- вида грунта;
- сопротивления грунта.
Количество свай для строения зависит от:
- веса строения, включая перегородки и кровлю;
- эксплуатационной нагрузки (вес мебели и оборудования);
- снеговой нагрузки в зимний период.
Количество свай необходимо рассчитывать индивидуально, исходя из рельефа участка, конструкционных и эксплуатационных особенностей строения.
Как уже говорилось выше, в качестве ствола можно использовать почти все виды труб. Главным параметром будет толщина стенки трубы. Для всех свай толщина стенки ствола должна составлять минимум 3,5-4 мм, при меньшей толщине металла сваю может просто разорвать. И чем больше толщина стенки, тем дольше срок службы сваи. Увеличенная толщина стенки обладает большим запасом прочности. Также уменьшается влияние коррозии на несущую способность столба.
Изготовление ствола
С одного конца трубы необходимо сделать корону. Длина короны 200-250 мм. Необходимо вырезать 4-6 зубцов в зависимости от диаметра трубы. Зубцы загибают к центру, получая конус. Полученный конус необходимо тщательно проварить вдоль всех разрезов.
С обратной стороны трубы на расстоянии 70-100 мм от края необходимо проделать два отверстия. Они служат для присоединения монтажного приспособления при ввинчивании сваи. Диаметр отверстий зависит от диаметра трубы. Для труб малых диаметров отверстия не сверлят, а приваривают небольшие проушины, в которые вставляются рычаги при ввинчивании сваи.
Если при изготовлении сваи своими руками вы используете литой наконечник с лопастью, его просто необходимо насадить на трубу соответствующего диаметра и приварить по всей окружности, получив готовое окончание.
Оголовок
Для изготовления оголовка сваи необходима пластина в форме квадрата 250х250 мм. Толщина металла — 5-7 мм, если использовать более тонкую пластину, существует вероятность её деформации. В пластине необходимо предусмотреть технологические отверстия креплений верхней обвязки.
С одной стороны пластины необходимо приварить небольшой отрезок трубы длиной 100-200 мм, внутренний диаметр которой на 1-2 мм больше наружного диаметра сваи. Дополнительно пластину приваривают небольшими укосинами к отрезку трубы. Оголовок монтируют уже на ввинченную сваю после отрезания или наращивания к необходимому уровню ствола сваи.
Если обвязку свай проводят профилированной трубой или двутавром, то оголовок можно не использовать.
Геометрия винтовой лопасти
При изготовлении свай своими руками главной проблемой, с которой вы столкнетесь, будет геометрия лопасти. Резкие загибы, неравномерность подъема спирали, неудачный заход витка лопасти и неправильно выбранный шаг витка могут «похоронить» вашу сваю на начальном этапе ввинчивания.
Ширина лопасти сваи зависит от диаметра ствола. Ствол диаметром 56 мм имеет диаметр лопасти 86 мм, для 108-й трубы — 300 мм. Толщина листа металла для изготовления лопасти — 5-7 мм. Внутренний диаметр лопасти лучше вырезать плазменным резаком, это обеспечит ровную кромку реза.
После получения кружка лопасти его необходимо растянуть в винт. Шаг винта лопасти составляет 40-70 мм. Чем больше шаг, тем труднее свая входит в грунт.
Одним из самых простых способов растянуть лопасть — затянуть один конец лопасти в тиски и ударами молотка по другому концу придать необходимую форму. Следует помнить, что при таком способе происходит сильная вибрация материала.
Предлагаем вам ознакомиться с видео, в котором наглядно показан способ изготовления винтовой сваи своими руками.