Оборудование для монтажа винтовых свай

Механизированное оборудование для ввинчивания свай

Вкручивающее усилие передается через рабочий орган на наконечник сваи, который воспринимает основную нагрузку. Лопасти на наконечнике начинают раскручиваться, как винты у самолета, и погружаются в землю, преодолевая сопротивление грунта

Если на этом этапе произойдет нарушение целостности наконечника сваи, то качественного свайного фундамента просто не получится, поэтому так важно применять винтовые сваи с литыми лопастями на наконечнике

Приваренные лопасти при вкручивании в особо прочный грунт могут деформироваться. Если на пути вкручивания сваи попадется крупный камень, то гидравлическая система оборудования без особого труда с этим справится.

Закручивание винтовых свай ямобуром

Ямобур Ямобур — установка для завинчивания свай, которую берут, если нужно закрутить множество винтовых стоек за короткий промежуток. За смену бригада делает 30 свай с помощью этого агрегата.

Работа состоит из следующих этапов:

• помещение гидравлического вращателя в ствол сваи и фиксация его штифтом;
• выверка и установка вертикального стержня на точке монтажа;
• ввинчивание стойки в землю.

Ямобур работает без проблем в сложных и стесненных условиях. Препятствие в виде крупнообломочных пород не останавливает действие бура, как и установка опор в водоемах или на обводненных бережных склонах. Ямобур позволяет монтировать винтовые элементы в разное время года и не зависит от погоды. Надежно завинчивает сваи с допустимыми погрешностями в соответствии с нормативными документами.

Агрегат применяют на дачных и дворовых участках, благодаря небольшим габаритам.

Виды свай

Винтовые сваи имеют два основных вида:

• Сварные.
• Литые.

Отличие между ними состоит в конструкции наконечника. Это важный элемент, принимающий на себя основную нагрузку при погружении.

От качества наконечника зависит, как поведет себя свая при появлении контакта с техногенным или природным препятствием, не являющимся плотным грунтовым слоем. Сварные наконечники в этом отношении менее прочные, при встрече с обломками скальных пород часто деформируются и выходят из строя.

Литой наконечник намного прочнее и способен проходить препятствия, разрушая их и не теряя работоспособности сваи.

Кроме того, имеются различия по количеству лопастей.

Существуют винтовые сваи:

• Однолопастные.
• Многолопастные.

Однолопастные сваи имеют единственную спиралеобразную лопасть, обеспечивающую поступательное движение при вращении сваи вокруг вертикальной оси. Они предназначены для установки в относительно мягкий и однородный грунт, не имеющий плотных или скальных включений.

Несущая способность таких свай ниже, чем у многолопастных образцов, которые гораздо устойчивее и прочнее соединяются с грунтом. Наличие нескольких опорных узлов позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает установку и обеспечивает целостность конструкции.

В комплекте с литым наконечником они оптимальным образом подходят для работы на плотных грунтах, в зонах вечной мерзлоты или с большим количеством техногенных включений.

По типу защитного покрытия сваи делятся на оцинкованные и неоцинкованные. Последние практически ничем не защищены от воздействий грунтовой влаги, так как слой краски, который наносится для придания изделиям большей солидности, сходит при завинчивании.

Кроме того, все типы винтовых свай практически не защищены от электрохимической коррозии или воздействия блуждающих токов, что сложно заранее предусмотреть или определить.

Препятствия для монтажа

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.

Отказ сваи при забивке

Глубина погружения сваи определяется расчетным методом и отражается в проекте. Однако на практике свая может не достигнуть расчетной глубины или уйти ниже заданной отметки.

Случай, когда свая больше не погружается в результате прикладываемого к ней усилия называется «отказ грунта» или «отказ сваи».

Расчет точки отказа можно выполнить по формуле:

Убедиться, что свая точно достигла «отказа» выполняется ряд ударов (при ударной технологии) или увеличивается время, в течение которого к оголовку сваи прилагается усилие (при вдавливающей технологии). Эти удары, не приводящие к продвижению сваи в почву, называются «залог».

Есть еще один термин, описывающий случай, когда свая не погружается из-за перегрева – «ложный отказ». В этом случае работы приостанавливаются на время, достаточное для остывания наконечника сваи, находящегося в грунте.

Достоинства и недостатки свайных конструкций

Свайно-ростверковый железобетонный фундамент отличается по стоимости: он гораздо дешевле (примерно на 20-30 %) классического ленточного. Экономия достигается за счет минимального объема земляных работ и значительно меньшего расхода основных материалов – арматуры и бетона. Это является его основным преимуществом.

Другие достоинства:

• Скорость строительства – за счет минимального объема, а иногда и полного отсутствия земляных работ требуется значительно меньше времени на его сооружение.
• Возможность устройства в любое время года – погодные условия никак не отразятся на качестве и надежности основания.
• Возможность самостоятельного проведения работ – для вкручивания свай необязательно наличие специализированного оборудования, так как это можно сделать и вручную силами 2 человек.
• Возможность устройства на участках со сложным рельефом.
• Прокладка коммуникаций возможна уже после сооружения фундамента.

Рисунок 2. Разновидности свай для фундаментов

Из недостатков стоит выделить невозможность строительства свайно-ростверковых конструкций на скалистых и каменистых грунтах. Не менее значимым минусом является подверженность металлических свай коррозии. Тем не менее, срок службы фундамента этого типа может достигать более 50 лет в зависимости от используемых свай и метода их противокоррозионной защиты.

Этапы возведения

1. Расчет будущего основания: месторасположение всех свай, их размеры и необходимая длина.
2. Разметка участка в соответствии с проектом. По углам устанавливаются вехи, соединяются веревкой и по схеме размечаются места монтирования свай.
3. Монтаж опорных конструкций. Согласно схеме и разметке проводится бурение скважин на заданную глубину. В готовые скважины опускается асбестовая труба, устанавливается армирующий каркас. Сваи обязательно должны выступать от уровня поверхности грунта на высоту не менее 20 см в самой высокой точке;
4. Заливка свай бетонным раствором (можно использовать щебневое или кирпичное наполнение);
5. Опалубка. Рекомендуется сначала сделать гидроизоляцию верхних шаров опор. Под уровнем верхнего горизонта свай готовится песчаная подушка. Опалубка делается из деревянных кольев, которые устанавливаются по внешнему и внутреннему периметру ростверка. Затем в опалубку вновь нужно уложить слой гидроизоляции;
6. Армирование ростверка. Тут используются прутья диаметром 10-14 мм, длина подбирается оптимальной для перекрытия длины всех несущих стен. Количество прутьев рассчитывается индивидуально в зависимости от типа здания и его конструкции;
7. Бетонирование основания. К ростверку не предъявляется особых требований по морозостойкости. Поэтому его можно сделать из кирпичного боя, пеноблоков или газобетона и даже деревянных балок, залитых бетоном. Во время заливки ростверка нужно постоянно следить за горизонталью и вертикальными углами наклона опалубки, чтобы она не расширялась. После заливки нужно дать бетону несколько дней, чтобы он высох. Это требование не распространяется на ростверки из газобетона или пеноблоков.
8. Распалубка и удаление подушки. Когда основание высохнет, нужно удалить песчаную подсыпку. При этом образуется воздушная подушка, которую следует заштукатурить.

Как происходит завинчивание свай ямобуром

Выбирается оптимальное место постановки автобуровой, чтобы была возможность работать по всему свайному полю, не портя ландшафт участка заказчику.
Под контролем специалиста происходит закручивание первых, основных свай, от которых вымеряется по диагоналям свайное поле.
Погружение свай производится с особой точностью, аккуратностью, до глубины ниже уровня промерзания грунта

Повышенное внимание уделяется вертикальности установки свай, что проверяется лазерным или жидкостным уровнем со всех сторон.
После установки всех свай вымеряется уровень всего свайно-винтового фундамента по горизонтали, и производится точная обрезка свайных стволов по высоте.
Затем в стволы заливается бетон, и привариваются оголовки.
Далее производится обвязка фундамента.

Изготовление винтовых свай для забора своими руками

Как известно, обустройство винтового фундамента является относительно несложным мероприятием, поэтому многих интересует вопрос, как сделать винтовые сваи самостоятельно, ведь это позволит в существенной степени сэкономить финансовые средства.

Чаще всего своими руками изготавливаются сваи для строительства заборов. Для самостоятельного изготовления свай вначале нужно подготовить такие отдельные компоненты:

• Трубы с требуемым диаметром.
• Винтовую часть, с шагом около 5 см.
• Наконечник, длиной не меньше 15 см.
• Оголовки, для крепления бруса или балок.

Длина и диаметр труб являются основными техническими параметрами винтовых свай. Длина изделия определяется в зависимости от вида грунта. Ее значение должно быть таким, чтобы обеспечить погружение сваи до уровня устойчивой почвы.

Выбор диаметра сваи зависит от величины усилий, создаваемых непосредственно строительной конструкцией. В соответствии с типом ограждения рекомендуется использовать трубы для изготовления винтовых свай следующих диаметров:

• 55 мм – для установки легких оград, к примеру, из сетки-рабицы.
• 76 мм – для монтажа ограждения из металлического профнастила или шифера.
• 89 мм – для обустройства массивного забора из кирпича или легких блоков.

Рекомендуется для производства свай винтового вида приобретать специальные заготовки с литым наконечником. Но если это невозможно, то он изготавливается самостоятельно непосредственно из используемой трубы. Для этого:

• Концы трубы разрезаются на отдельные секторы определенного размера по лекалу.
• Выполняется сварка их в конус.
• Производится рихтовка швов.

Винтовая часть может быть изготовлена из стали толщиной 5- 6 мм. Сегодня можно приобрести специальные заготовки для винтов, но их стоимость при этом будет выше. Наружный диаметр устанавливаемого винта должен выбираться в зависимости от особенностей грунта, а именно, чем глубже необходимо вкручивать сваю, тем меньший должен быть диаметр винта.

Все подготовленные комплектующие соединяются между собой с помощью сварки

Очень важно следить за качеством сварного шва, чтобы исключить возможное разрушение конструкции при монтаже

Подробная видео-инструкция от мастера с комментариями поможет вам наглядно увидеть процесс создания сваи своими руками.

Ручной монтаж винтовых свай – пошаговая инструкция

расчистка участка. Сваи тем и хороши, что не требуют выравнивания местности, однако убрать мусор и обеспечить доступ к месту установки необходимо.
привязка фундамента к участку. Речь идет о нанесении разметки на поверхности. Свайное поле, лента или отдельно стоящие сваи – главное, чтобы место установки точно соответствовало проекту. Допустимая погрешность разметки составляет 50 мм.
разметка. Наличие разметки позволяет оценить картину свай целиком. Для ее выполнения нужно установить на месте будущего монтажа сваи маячок или сделать углубление в почве. Для этого используют садовый бур

При этом важно, чтобы глубина приямка (углубления) не превышала 50 см. Большая глубина, безусловно, упрощает закручивание винтовых свай, однако сказывается на её несущей способности

Ведь в этом случае свая не закручивается в почву, а просто устанавливается в ней. Такой подход может оказаться критичным для фундамента.

1. обработка свай. Дополнительное нанесение антикоррозионного состава позволит защитить металлическую сваю от разрушения вследствие химической активности почвы. Зачастую сваи, изготовленные в заводских условиях, уже содержат защитный слой. Однако он может повредиться при завинчивании сваи в твердую почву.
2. установка первой сваи. Первой всегда устанавливается угловая свая. Чтобы закрутить винтовую сваю своими руками следует продеть металлический прут в проушины и вдвоем аккуратно закручивать. Длина рычага – 2-3 м. Чем длиннее рычаг, тем меньшее усилие нужно будет прикладывать для закручивания сваи. На ствол крепится уровень, и после каждого витка контролируется степень отклонения. Допустимое отклонение составляет не более 2°.

Отметим, что чем глубже свая заходит в почву, тем сложнее процесс закручивания, тем важнее прилагать равномерное усилие на рычаг, чтобы избежать отклонения сваи от вертикальной оси. За один полный круг свая углубится на 100-200 мм. в зависимости от расстояния между лопастями. Время на закручивания одной сваи занимает от 30 минут и зависит от плотности почвы.

О том, что свая заняла свое место, свидетельствуют два параметра: достижение расчетной глубины погружения и деформация металла в месте установки прута. Если свая деформируется на глубине меньше чем 1,5 метра, это может означать, что она застопорилась (уперлась в твердый предмет) и её придется смещать.

1. установка остальных свай. При этом сначала устанавливают угловые сваи, потом рядовые, потом выполняется заполнение свайного поля (если предусмотрен такой способ установки винтовых свай). Чтобы выполнить разметку для рядовых свай между угловыми натягивается шпагат, который исключает существенное отклонения от места установки.
2. выравнивание. Поскольку сваи сложно закрутить идеально по заданному уровню, то после их установки следует проверить высоту уровня с использованием нивелира или гидроуровня. После определения нужной высоты сваи обрезаются с помощью болгарки.

Примечание. Нельзя выкручивать сваю с целью подгонки ее по уровню!

заливка бетоном. Углубления, сделанные перед установкой свай, заполняются бетонной смесью. Отметим, что бетонирование существенно не повышает несущую способность сваи, однако позволяет исключить доступ воздуха во внутреннюю ее полость и исключить коррозию.
монтаж оголовка. Заполненные бетоном сваи готовы к дальнейшей работе. Следующим этапом является приваривание оголовков к верхушке сваи

Важно выполнить очистку сварного шва от окалины и нанести на него грунтовку или краску.
обвязка свай по оголовкам. Наличие отверстий в оголовках позволяет прикрутить деревянный брус к нему подходящими саморезами.

Особенности завинчивания винтовых свай мясорубкой

Мясорубка Мясорубка — это ручное приспособление, включающее в комплекте электро или гидравлическую трансмиссию с креплением на свайный оголовок. Применяют схему рычагов для крепления инструмента и передачи вращающего момента. Устройство получило название от УМК (усилителя крутящего момента) грузовика для баллонного ключа, который именуют мясорубкой.

В виде привода берут дрель нормальной мощности (2 кВт), бурение организуют с применением мобильного генератора электричества. Дрель должна быть с реверсом, обеспечивающим обратные повороты. Вместо нее можно взять гидродвигатель, но первый вариант экономнее, также пригодится мотобур, если есть.

Редуктор увеличивает поворотный момент на наголовнике стержня и уменьшает число оборотов. Регулятор должен держать крутящий момент не меньше 4500 Нм, при передаточном соотношении 1:60. Усилитель кручения предпочитают на подшипниках, а смазку меняют после закручивания партии из двух десятков винтовых стоек. Приобретают на 1 сваю больше для пробного завинчивания.

Оптимальный выбор

Ленточно-пильная аппаратура. Она нужна для нарезания металлических заготовок, которые в конечном результате будут иметь форму труб. Данная процедура происходит по строго фиксированным размерам.
Ротационно-ковочная установка. Данная система просто необходима, так как с ее помощью на одном из концов продукции можно сделать конус.
Индукционное оборудование для производства винтовых свай. Оно требуется для того, чтобы можно было при изготовлении продукции нагревать окончание конуса. Происходит это перед финальной заковкой.
Стальные пресс-формы. Их надо использовать для того, чтобы заковывать концы конуса.
Сверлильный станок. Требуется купить для проделывания отверстий в продукции.
Система, с помощью которой происходит нарезка полос под определенные спирали. Нельзя найти винтовые сваи, которые не имели бы подобных деталей, которые располагаются друг от друга с определенным шагом. Поэтому данное оборудование необходимо закупать в обязательном порядке.
Устройство, с помощью которого можно нарезать спирали. Обычно подобная установка идет в одном комплекте с пресс-формами.
Станок, используемый для дуговой сварки. Данная аппаратура, с помощью которой происходит производство винтовых свай для фундаментов, может работать как в автоматическом, так и в ручном режиме

Естественно, для оптимальной работы всего предприятия в целом требуется обратить внимание на первый вариант.
Гидравлический пресс необходимо использовать для того, чтобы можно было образовать горловину сваи и высечки для специальных фланцев. Поступает в продажу вместе с пресс-формами.