Самостоятельный монтаж вкручиваемых свай

Изготовление и установка винтовых свай своими руками

Фундамент на винтовых сваях – это универсальная конструкция, которую возводят на любых грунтах. Работы могут проводиться при самых низких температурах, во время осадков, во всех климатических широтах. Для малоэтажного строения винтовые сваи своими руками можно сделать при помощи сварочного аппарата, стальной трубы и листовой стали. Данный тип фундамента пользуется популярностью, так как является самым надежным на сложных грунтах, на уклонных, водных, болотистых участках. К его преимуществам относятся легкий монтаж и низкая себестоимость.

Устройство винтовой сваи

Винтовая свая изготавливается из высокопрочной стали. От внешних факторов она защищается покрытием на основе эпоксидной смолы или антикоррозионной грунтовкой. В целом изделие представляет собой конструкцию из 3-х частей:

• пустотелая труба
• наконечник
• спиралевидная лопасть.

Нижний конец трубы имеет заостренную (коническую) форму. Верхний конец представляет собой оголовок, который приваривается после вкручивания трубы в грунт и заливки в нее бетонного раствора. Параметры всех частей конструкции зависят от веса строения, габаритов фундамента, типа грунта. Лучше не подбирать их приблизительно, а заказать расчет в проектной организации. Так Вы будете уверены, что изготовление свай происходит с соблюдением норм строительства и с учетом особенностей грунта.

Материалы для изготовления

Для изготовления винтовой сваи требуются знать следующие данные:

• длина трубы
• диаметр трубы
• длина наконечника
• шаг лопасти
• диаметр лопасти
• угол наклона лопасти к плоскости
• линия приваривания винта к трубе
• толщина стали (для частного домостроения равна 4 мм).

Для примера приводим значения диаметра трубы и условия применения данных свай в строительстве:

• 57 мм – для легких заборов (диаметр лопасти 200 мм)
• 102-108 мм – для домов каркасного типа (шаг винта 50 мм, диаметр винта 300 мм)
• 133 мм – для домов из камня, кирпича, дерева, различных блоков
• 159-325 мм – для тяжеловесных зданий, включая многоэтажные и промышленные.

Процесс изготовления

Итак, Вы решили построить небольшой дом, гараж, хозпостройку на фундаменте данного типа. Длина каждой сваи не должна быть меньше 200 мм. Их изготовление потребует наличия следующих материалов:

• труба подходящего диаметра
• лопасть подходящего диаметра и шага
• конусообразный наконечник (например, длиной 150 мм).

Для работ потребуется электрический сварочный аппарат и электроды 3 мм. Лопасти и конусы нарезают из листовой стали, при этом следует учесть особую конфигурацию винтов. Конус размечают в виде равнобедренного треугольника с основанием, равным длине окружности. Длина сторон равна длина конуса (Скачать чертеж ).

Важно: самостоятельное изготовление и сварка частей должны проводиться с четким соблюдением параметров. Малейшие изменения могут привести к нарушению технологии

Например, незначительный сдвиг угла на винте приводит к браку в изделии и невозможности его использования.

Установка своими руками

Сваи можно ввинтить в землю при помощи ручных приспособлений. Самое простое из них – металлическая труба, которую вставляют в петли, заранее приваренные к верхней части основы. Их делают из арматуры d=10 мм. Эту трубу толкают, как рычаг, она вращает сваю, происходит ее ввинчивание в грунт. Подробно установка винтовых свай своими руками основана на определенной последовательности действий. Соблюдайте данную инструкцию:

1. Проведите разметку свай на участке согласно расчетам фундамента. Максимальное расстояние между ними не должно превышать 3 м, самым надежным считается расстояние 2 м.
2. Каждую трубу установите строго вертикально острым концом с лопастью вниз.
3. При помощи трубы или лома, вставляемых в петли и используемых, как рычаг, ввинтите сваю в грунт. Минимальное заглубление составляет 1,5 м. Если грунт состоит из суглинка и глины, вворачивание продолжают сквозь них до твердого слоя земли.

Заключительные работы

Высота над грунтом должна соответствовать проектным расчетам. Она может быть разной, если участок имеет уклоны, возвышения. Именно поэтому фундамент такого типа не требует предварительного выравнивания участка. Главное, чтобы верхний край всех труб находился на одном уровне (контролируют лазерным строительным уровнем).

После установки свай в их полость заливают бетон М300. Для изготовления 1 м3 берут:

• 400 кг цемента
• 1300 кг щебня
• 650 кг песка
• 180 л воды.

После застывания раствора к верхней части каждой сваи приваривают оголовок. Он имеет цилиндрическую основу с квадратной крышкой . К ростверкам прикрепляется обвязка. Она изготавливается из любого материала в зависимости от самого строения: двутавр, швеллер, брус, железобетонная плита.

Ударный метод

Технология ударного воздействия базируется на применении специализированных агрегатов – копров, которые оборудованы молотами, способными вбивать опоры в слои почвы. Сила удара молота о сваю сообщает ей поступательную энергию, под действием которой она заглубляется, вытесняя и уплотняя слои грунта. Площадь уплотнения оказывается равной примерно 2-3 диаметрам сваи и создаётся непосредственно в поле механического воздействия.

Виды ударных установок

Забивающая установка

Ударная установка может быть оснащена штанговым и трубчатым молотом. В штанговых машинах молот цилиндрической формы перемещается вдоль направляющих. При его падении на сваю в управляющей камере сгорания происходит повышение давления, в результате чего молот поднимается. Затем под действием силы тяжести он падает на сваю и цикл повторяется.

Трубчатый молот оснащён неподвижным цилиндром со специальной направляющей конструкцией, называемой шаботом. Ударная часть представляет собой поршень с головкой, который при сгорании топлива воздействует на сваю. Фиксация сваи выполняется наголовником, закрепляемым к молоту. Благодаря этому верхняя часть забиваемой опоры не повреждается под ударным воздействием, а сообщаемая энергия распределяется равномерно по её поперечной площади.

Погружение заранее изготовленных свай способно существенно ускорить процесс их забивки и, соответственно, закладки фундамента при любых температурах окружающей среды.

Ручной инструмент

Если будущее здание будет небольшим, тогда потребуется немного винтовых свай. В этом случае работу можно выполнить вручную. Конструкция такого инструмента проста. Поэтому его можно изготовить самостоятельно. Для этого потребуется стальная пластина (чем толще – тем лучше), арматура, две двухметровые трубы, болгарка с отрезными кругами и сварочный аппарат.

Монтаж сваи вручную

Вначале нужно разрезать пластину на четыре части. Их нужно соединить между собой так, чтобы в результате получился равносторонний стакан. Он должен плотно насаживаться на грани сваи, иначе при закручивании он будет соскальзывать. С двух противоположных сторон делается две проушины. Для этого лучше воспользоваться арматурой диаметром минимум в 12 миллиметров. Трубы в данном случае будут выполнять роль рычагов. Чем они длиннее – тем легче закрутить сваю вручную.

Достоинства такого приспособления – возможность установить опору для здания вручную. Это позволит сэкономить средства на приобретении, или аренде сложного оборудования. Такую конструкцию просто изготовить самому. При выполнении работ нет необходимости контролировать крутящий момент, чтобы не сорвать лопасти на свае.

Недостаток ручного варианта заключается в том, что для выполнения работ потребуется минимум три человека. Двое закручивают сваю, а третий направляет ее, ориентируясь на уровень. Еще один минус – большая площадь для монтажа одной опоры. При маленьком рычаге строители должны быть очень сильными. А если постройка будет располагаться рядом с уже возведенным зданием, то установка опор будет производиться намного дольше (необходимо переставлять трубы в проушины с другой стороны гильзы), а то и вообще становится невозможной.

Оголовники и ростверк

Обрезанные сваи заполняют бетонной смесью, которую заливают в тело опоры. Застывает бетон в полости примерно неделю, именно за это время он набирает достаточную прочность, чтобы можно было продолжать работы по возведению постройки, но часто при строительстве дома своими руками, работы по возведению здания продолжаются сразу же после окончания заливки бетона в полости опор.

Посмотрите видео, как происходит заливка бетона в полости опор.

После заполнения опор бетоном, приступают к привариванию оголовников.

Пояс ростверка возводят для увеличения жесткости и прочности опорного основания. Отдельные сваи при зимнем выпучивании грунта могут подниматься и неравномерно осаживаться, а элементы фундамента, связанные жестким поясом ростверка, обладают устойчивостью к опрокидыванию и выпучиванию.

Ростверк может быть сборным из металлических элементов, монолитным из железобетона, деревянным – из бруса или профилированного бревна (обычно устраивается под сруб).

Подходит ли такое основание для каркасника?

Стены каркасных домов изготовлены из дерева или металла, поэтому сооружения можно отнести к легковесным и малоэтажным конструкциям. Как правило, такие постройки оказывают умеренные нагрузки на грунт, поэтому не смысла возводить дорогостоящие ленточные и плитные основания.

Для участков со сложным рельефом свайный фундамент станет практичным и выгодным с точки зрения стоимости решением.

Какие опоры можно использовать?

применимы все виды свай:

1. Забивные.
2. Буронабивные.
3. Винтовые.

Забивные опоры представляют собой столбы (деревянные, металлические, железобетонные), которые с помощью специальной техники вводятся в грунт на глубину промерзания земельных масс. Чтобы правильно выбрать тип силовых элементов, необходимо рассчитать проектные нагрузки и сопоставить их несущей способностью грунта.

Вес деревянных каркасных домов позволяет использовать забивные опоры из бруса. Под сооружением со стенами из металла устанавливают металлические или железобетонные конструкции с небольшим диаметром.

Технология закладки буронабивных свай доступна для домашнего домостроения. Монтаж усложняется необходимостью бурения скважин в почве, а также сбора армирующего каркаса. Под одноэтажные каркасные постройки из дерева можно заложить фундамент без армирования, но срок службы конструкции будет значительно ниже.

Вкручивание винтовых свай (металлических и железобетонных) – быстрый способ возведения фундамента

В свою очередь металлические винтовые сваи можно быстро вкрутить ручным способом, при этом допустимые нагрузки фундамента позволяют силовой конструкции удерживать вес каркасного дома в течение 50–100 лет.

Плюсы и минусы

Преимущества технологии с использованием отдельных опорных элементов:

• дешевле ленточных и плитных оснований;
• подходят для большинства типов грунта, кроме скальных пород;
• эффективны при строительстве на переувлажненной почве и на участках со сложным ландшафтом;
• разнообразие технологий позволяет выбрать практичный и максимально экономичный метод строительства фундамента.

Недостатки опорных свай:

• перед проектированием необходимо провести ряд сложных расчетов;
• сложно оценить геологические особенности участка с неоднородным составом почвы.

Лучше быть во всеоружии

Свая винтовой конструкции состоит из ствола, который может быть цельным или составным, и наконечника. Суть её применения заключается в том, чтобы за счёт поворотных усилий пройти слабые слои грунта и зацепиться за плотные, несжимаемые пласты. В грунте она фиксируется благодаря лопастям, их же поверхностью, а не только стволом, опирается на грунт.

Принцип работы винтовой сваиИсточник

Если сравнить винтовой вариант свай с забивным, то преимущества первых очевидны, если сравнивать с точки зрения трудоёмкости монтажа, наличия шума и вибраций. Опять же, в условиях небольшого объекта можно обойтись и без бурильной или сваебойной техники. Однако не всё так прекрасно, как хотелось бы.

Так ли надёжно винтовое основание, как принято считать

Свайные фундаменты, в том числе и винтовые, закладываются в сложных гидрогеологических условиях, когда ленточный вариант неприемлем. И они должны точно так же проектироваться, как и любые другие, с расчётом по несущим состояниям: сопротивлению грунта, прочности материала свай и ростверков, осадке от вертикальных нагрузок. Мало того, что при самостоятельном строительстве этого никто не делает, так ещё и опоры надлежащего качества найти практически невозможно:

• В погоне за возможностью удешевления, современные производители убирают из винтовых свай до нескольких миллиметров металла, который раньше являлся антикоррозийным запасом прочности, и предусматривают вместо него более дешёвое антикоррозийное покрытие.
• К минимуму свели и диаметр лопастей, а так как толщина ствола пропорционально зависит от этого размера, то и он стал меньше. В новом формате, далёком от идеала, свая, наиболее часто применяемая в малоэтажном строительстве, имеет размеры 300/108 (диаметр лопасти/диаметр ствола) с толщиной стенки 4 мм. Кстати, такие параметры винтовых опор в западных странах просто недопустимы.

Современный (бюджетный) формат винтовой сваиИсточник

Выдержка из документаИсточник

• Тем не менее, и сегодня производители гарантируют металлическим сваям полувековой срок службы, хотя при этом они стали почти вдвое дешевле буронабивных свай – капитальных, проверенных временем и очень надёжных. В чём-то же должен быть тут подвох!
• А состоит он вот в чём. Монтировать металлические опоры с современными параметрами свай не стоит в том случае, если срок службы стенового материала больше тех самых 50 лет (бетоны, кирпич, натуральный камень). И даже деревянный сруб, при надлежащей обработке и внешней защите может прослужить дольше, чем этот «очень надёжный» фундамент.

Железобетонный ростверк прослужит дольше опорИсточник

Получается, что строить дом на винтовых сваях имеет смысл, только если он возводится по каркасной технологии. В неё данный конструктив фундамента вписывается просто идеально: нагрузки на опору минимальные, и ему не надо «конкурировать» со стенами по долговечности. В первую очередь это касается лёгких хозяйственных построек, на столь длительный срок службы которых вряд ли кто-то рассчитывает.

Целесообразность такого решения весьма сомнительнаИсточник

Как убедиться в качестве свай

Это было про общие возможности фундамента. Теперь про кустарное производство, избавиться от которого в нашей стране в принципе невозможно. Поэтому до того, как вкручивать винтовые сваи на своём участке, нужно озадачиться поисками приемлемой по качеству продукции. Готового рецепта тут нет, но несколько советов по этому поводу можем дать:

Вряд ли на захудалой металлобазе можно приобрести качественные металлические сваи, так как их производство является технологически сложным процессом и требует хорошей организации труда и материального обеспечения.

Так вырезают лопасти для свайИсточник

Если у свай толщина минимальная – те пресловутые 4 мм, о которых говорилось выше, значит, производитель обязан обеспечить надёжную антикоррозийную защиту. Не верьте, если вам рассказывают о наличии цинкового покрытия – на дешёвых сваях его не может быть по определению, да и установки для его нанесения вещь дефицитная. На практике покрытия применяются другие (например, грунтовка ГФ-021), иногда даже и нормального качества. Но в этом нужно убедиться.

Качество очевидноИсточник

Техническое описание

Винтовая свая — это особый металлический бур, который может вкручиваться в почву при вращении. Он изготовлен из стальной трубы с радиальной наклонной пластиной в нижней части, которая является основным конструктивным элементом. Наличие лопасти обеспечивает погружение сваи в грунт при установке, а после монтажа служит основной опорой, распределяющей вес конструкций здания и фиксирующей положение трубы при подвижках грунта и морозном пучении.

Различные типы свай определяют по:

• устройству винтового наконечника;
• геометрическим параметрам труб;
• целевому назначению.

Кроме этого, различают одновинтовые и двухвинтовые сваи, у которых вторая дополнительная лопасть расположена в средней части трубы. Двухвинтовые опоры обладают повышенной несущей способностью, устойчивостью к пучению грунта и усадке.

Приварные лопасти

Винтовые колонны со сварным наконечником — самые дешевые изделия относительно невысокого качества. Нижняя часть трубы имеет заостренный конусный конец, выше которого приваривается широкая буровая лопасть. Основной недостаток изделий заключается в недостаточной прочности сварного шва. При попадании на камень, лопасть может быть оборвана или деформирована. В результате станет невозможной правильная установка сваи по глубине и направлению.

Опоры с приварным наконечником берут только для легких построек хозяйственного назначения, навесов и ограждений (т.е. при возможности небольшого заглубления). Использование сварных свай для строительства жилого дома признается опасным.

Литые винты

Отлитые лопасти изготовлены из высокопрочных легированных сталей по технологии точной формовки в вакууме. Для повышения прочности материала, каждое изделие подвергается дополнительной термической обработке, после которой его приваривают к стальной трубе. Изготовленные промышленным способом, литые наконечники отличаются увеличенной толщиной лопасти и высокой точностью изготовления.

Цена отлитых винтовых свай на 25-30% выше, но высокое качество изготовления и возможность более длительной эксплуатации полностью компенсирует это. Каждый серьезный изготовитель выдает на свои изделия сертификат и технический паспорт с указанием технических характеристик готовой опоры.

Как выполняется закручивание вручную

Планируя закручивание винтовых свай вручную, важно оценивать собственные силы. Массивные основания для большого загородного коттеджа потребует привлечение техники

Небольшие бытовые постройки, летний домик или веранду можно выполнить своими руками, видео покажет этапы проведения подобной деятельности.

Необходимые для выполнения работ инструменты

Решив закручивать их самостоятельно, потребуется подготовить:

• Шпагат.
• Рулетку.
• Металлическую арматуру (прутья).
• Лом.
• Выступающие в качестве рычагов две трубы.

Решив выполнить работы, закручивая винтовые сваи самостоятельно, в первую очередь потребуется внимательно отнестись к их выбору. Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение готовым изделиям, выполненным давно зарекомендовавшими себя на рынке производителями из надежных металлических сплавов.

Тем, кто решил сделать своими руками, нужно оценить свои возможности. Самостоятельное создание потребует наличия специализированных инструментов. Например, сварочного аппарата.

Надежное вкручивание, выполняется только в случае проведения расчета длины металлической арматуры. Они должны доходить на глубину, расположенную ниже уровня промерзания почвы.

Проведение разметки свайного поля

Узнавая, как закрутить винтовые сваи своими руками, важно определиться с местом проведения работ и определить площадь будущего строительства. В зависимости от площади основания возводимого здания определяется количество свай

При маркировке готовых свай на маркировке обязательно указывается их несущая способность. За счет этого для установки будущего строения потребуется только рассчитать на основании этих данных их количество. В расчетах используются данные о будущем удельном весе создаваемого строения и его габариты.

Эскиз будущей разметки свайного поля для проведения установки предварительно создается на бумаге. Далее, разметка переносится непосредственно на участок.

Проект, на основе которого можно будет закрутить винтовые сваи своими руками, должен учитывать следующие обязательные требования:

1. Расстояние между опорами не должно превышать три метра, это позволит избежать провисания обвязки.
2. Вкручивать их обязательно нужно по углам будущего сооружения и по его периметру.

Эти условия необходимо учитывать для установки опор и будущего вкручивания винтовых свай своими руками. Далее, проводится установка опор, которые соединяются шпагатом. Разметочные элементы проверяются с помощью строительного уровня.

Как далее провести самостоятельную установку винтовых свай?

Проведение работ все-таки проводится с помощью хотя бы одного или двоих помощников. А также работу упростит созданная также своими руками самая простая рычажная конструкция. Для её создания:

• Вставляется лом в отверстие, существующее на изделии.
• Длину рычага увеличивают надеваемые на лом трубы.

Такие винтовые опоры будут использовать два работника, выполняющие закручивание винтовых свай вручную. Самому владельцу будущего строения или еще одному из его помощников желательно осуществлять контроль с использованием магнитного уровня. Такая проверка выполняется несколько раз во время установки. Первая проверка уровнем выполняется перед началом ввинчивания и далее её желательно осуществлять после каждого поворота на 360о. Это обеспечит выполнение вертикального размещения сваи.

Порядок проведения ввинчивания свай с использованием подручной техники

Облегчить процесс и вкрутить свои надежно поможет использование подручной техники. Для этого достаточно узнать, как закрутить винтовую сваю своими руками с помощью дрели и минимального дополнительного набора инструментов.

В этом случае для закручивания потребуется:

1. Дрель.
2. Редукторный гайковерт.
3. Болты и прочный крепеж.

Для повышения жесткости может использоваться прокладка швеллера, что повысит жесткость и предотвратит деформацию. В этом варианте выполнения работ закручивать винтовые сваи одному также проблематично. Желательно выполнение работ с помощью 2-3 помощников. Специализированная машина в такой ситуации не потребуется и вкрутить можно надежно и быстро.

Использование дрели и редуктора ускоряет завинчивание винтовых свай в грунт

Вкручивая сваи винтовые с использованием техники важно контролировать вертикальное завинчивание винтовых свай с использованием магнитного строительного уровня

Удобным вариантом вкручивания становится использование компактного сваекрута. Такое оборудование можно получить в аренду.

Монтаж винтовых свай своими руками

Необходимыми приспособлениями для выполнения работ можно считать:

• лопату;
• кувалду;
• уровень с соблюдением трех плоскостей;
• рычажные ключи.

Говоря о рычажных ключах, имеются в виду приспособления, с помощью которых можно закрутить сваи. Это могут быть обычные трубы

Конечно, решив осуществить монтаж свайного фундамента с использованием винтовых свай, необходимо принять во внимание их размер и так называемый человеческий фактор. Трубы с большим диаметром лучше доверить технике. Рекомендуем посмотреть видео о том, как произвести монтаж с помощью рычага без помощи профессионалов

Рекомендуем посмотреть видео о том, как произвести монтаж с помощью рычага без помощи профессионалов.

Техника, как и различные установки, способствуют проведению монтажа при возведении основания на сложных грунтах, где просто необходимы сваи большого диаметра. Установка для закручивания данных опор состоит из основы, которой может послужить машина и дополнительного оборудования.

Гидровращатель может быть ручным и автоматическим

Кроме самой машины понадобятся:

• гидравлическая установка; опорные домкраты;
• рабочее приспособление;
• привод наклона и вращения;
• пульт, с помощью которого осуществляется управление установкой.

Определяя длину свай, нужно помнить о том, что она должна превышать глубину промерзания грунта и уровень, на котором будет выполнена обвязка.

Проведение всех работ, связанных монтажом винтовых свай своими руками, будет облегчено в том случае, если для работы будет использовано такое приспособление, как гидровращатель. Это устройство в значительной степени облегчает завинчивание конструкции своими руками.

Гидровращатель устанавливается в тело полой трубы и закрепляется там стопорного штифта. Подготовленную сваю необходимо поднять и установить точно в точке монтажа. Конец рычага, который крепится к устройству, держит человек (в некоторых случаях этот конец фиксируется на земле). Ввинчивают сваи с помощью гидростанции, оснащенной бензиновым приводом, которая включается и выключается реактивным рычагом.

Посмотрите видео, как производится монтаж опор с помощью гидровращателя.

Особенность данного приспособления заключается в том, при необходимости существует возможность включить реверс и демонтировать установленную сваю. Скорость вращения и погружения сваи регулируется с помощью управления оборотами бензинового двигателя. Подобное оборудование получило широкое использование при проведении работ по монтажу винтовых свай в сложных полевых условиях.

Условия для изготовления винтовых свай своими руками

Как сделать винтовую сваю для фундамента своими руками? Для этого нужен ряд условий:

• квалификация работника;
• наличие мастерской;
• оборудование.

Квалификация работника

Работник должен владеть строительными инструментами, в том числе и такими, как шлифмашина и электродрель.

Необходим опыт работы с электросваркой. Знание и выполнение правил техники безопасности при проведении сварочных работ – обязательное требование.

Квалификация сварщика должна быть подтверждена соответствующими документами.

Наличие мастерской

Все работы по изготовлению винтовых свай должны проводиться в хорошо проветриваемом помещении. Мастерская должна иметь щит для подключения к электрической сети сварочного оборудования.

Оборудование

Для обеспечения безопасности проведения сварочных работ оборудование должно быть заземлено.

В строительстве применяют сварочные аппараты, работающие от 3-х фазной сети. В случае отсутствия таких условий вполне можно использовать сварочный прибор, работающий от бытовой сети с напряжением 220 в.

Для того чтобы изготавливать опоры, потребуется верстак или монтажный стол. Стол должен быть по длине таким, чтобы можно положить на него трубу длиной до 3-х метров.

Проведение сварочных работ осуществляют на металлическом верстаке. В крайнем случае, столешницу верстака покрывают металлическим листом. Это предохранит деревянные части стола от возгорания из-за искр сварки. О том, как делать винтовые сваи, смотрите в этом видео:

Необходимо иметь в мастерской приспособления для фиксации частей сваи. Как правило, это тиски и струбцины.