Как сделать винтовую сваю своими руками

Материалы, необходимые для свай

В основном, опорные детали размещают в вертикальном порядке, но иногда под некоторым наклоном.

Для изготовления свай, нужны такие материалы:

• Трубы из стали – отличаются множеством недостатков. Надо будет приготовить крановое оснащение, если трубы обладают диаметром больше, чем десять сантиметров, а длина – больше, чем три метра. Металл следует аккуратно обработать с помощью антикоррозийного покрытия. Данный метод предполагает огромный расход металла.
• Древесина – сваями здесь служат ровные столбцы, имеющие диаметр 35 см и длину меньше, чем 8,5 м. Надо использовать только хвойные древесные породы. Это наиболее выгодный метод делания свай, только применяют его крайне редко, так как, дерево подвержено гниению. Но если применить современные смеси для того, чтоб совершить обработку материала, то такую технологию можно употребить в процессе возведении основы. 
• Железобетон – такие сваи делаются прямо на месте, если будут приготовлены все нужные инструменты и оснащение. Чтоб их сделать, надо употребить бетон М200. Подобные опорные элементы могут служить больше, чем сто лет.

Лучше производить сваи из железобетона со сплошным сечением, винтовые детали из стали или бетонные конструкции. Для выполнения заглубления советуют употреблять буронабивной способ. 

Выбор вида винтовых свай для дома

Основными параметрами для выбора винтовых изделий являются длина и диаметр трубы. Именно от этих параметров зависит устойчивость и срок службы строения.

Диаметр трубы сваи напрямую зависит от типа и веса самого здания. В среднем, для постройки здания по каркасному методу используют изделия с диаметром трубы от 100 до140 мм, в зависимости от веса материала и этажности здания. Перед тем как выбрать тип опоры и их диаметр, необходимо собрать подробную информацию о типе грунта на месте строительства, такую как:

• тип грунта и схему распределения глубинных слоев;
• наличие грунтовых вод и их уровень при максимальном и минимальном количестве;
• глубина промерзания грунта;
• расчетный вес будущего дома с учетом снеговой нагрузки на кровлю.

Типы свай для дома

Наиболее широкое распространение получили сваи литого и сварного типа. Сварные сваи можно изготовить самостоятельно и они бывают следующих типов:

• Опоры с двойными лопастями используют для типов грунтов, где преобладает большое количество камня;
• Опоры с одинарными крупными лопастями являются стандартными для мягкого типа грунта и имеют открытый тип наконечника, при котором грунт входит внутрь сваи при её закручивании;
• Опоры с закрытым наконечником применимы для всех типов грунта, но используются только при малоэтажном строительстве.

Изделия литого типа используют для строительства более тяжелых строений, они имеют заострённый наконечник и различаются только по размеру лопастей:

• Изделия с мелкими лопастями применяют для монтажа в промерзлых грунтах, где возможность перекоса при их установке минимальна;
• Средние размеры лопасти применяют для талых грунтов с большим количеством грунтовых вод;
• Крупные лопасти используют для монтажа в обычном грунте рыхлого типа при отсутствии или минимальном наличии грунтовых вод.

Достоинства и недостатки

Плюсы:

• возможность построить винтовой фундамент практически на любых грунтах, кроме скальных или большим содержанием крупных камней и валунов;
• сооружение в сложных условиях: на склонах, болотистой местности, плотности застройки, в прибрежной зоне озёр и рек, вблизи прохождения инженерных коммуникаций, наличии деревьев вблизи стройплощадки;
• минимальный объём земляных и бетонных работ;
• нет необходимости арендовать дорогостоящую технику для погружения и подъёмно-крановое оборудование для установки винтового фундамента, а также длиномеры для транспортировки;
• нет необходимости в технологических перерывах для твердения бетона;
• долговечность, заявленная производителями ВС и подтверждаемая профессиональными строителями, до ста и более лет, при обязательном устройстве надёжной антикоррозионной защите;
• возможность возведения трёхэтажных зданий с мансардами, максимально разрешённых для индивидуального домостроения;
• строительство винтового фундамента в любое время года независимо от погоды;
• высокая скорость строительства;
• неограниченность глубины погружения. При ввинчивании одного элемента до поверхности земли, к нему приваривается следующий, и так далее до достижения пласта с достаточной несущей способностью;
• не нарушение естественной структуры грунтов, которые к тому же дополнительно уплотняются;
• практически отсутствие усадок, поэтому нет необходимости в перерывах для стабилизации фундаментов перед возведением стен.

Минусы:

• невозможность устройства подвальных или цокольных этажей;
• коррозия металла, требующая обязательной тщательной изоляции. Не рекомендуется устройство в кислых и содержащих много органики почвах;
• подверженность воздействию блуждающих токов, что диктует нежелательность погружения в грунты с ≤ 1000 Ом удельной электропроводности.

Что такое свайно-винтовой фундамент и область его применения

Если говорить коротко, то свайно-винтовой фундамент в целом представляет собой некоторое количество винтовых свай, вкрученных в грунт вручную или при помощи специальной техники. Поверх свай располагается, так называемый, ростверк, являющейся обвязкой всех, отдельно стоящих винтовых свай, в единую конструкцию. 

Ростверк свайно-винтвого фундамента, как правило, бывает деревянный или металлический.

Если рассматривать одну отдельно взятую сваю, то она выполнена в виде металлической толстостенной трубы, как правило, толщиной металла от 0,4см до 1,2 см, на конце которой находится лопасть в виде большой резьбы, которая и способствует закручиванию сваи в грунт. Этот наконечник, в тоже время будет являться опорой сваи на грунт.

Для удобства монтажа, наиболее часто в продаже встречаются сваи длинной от 25 см до 2,5 м.

Ранее я писал о плюсах и минусах свайно-винтового фундамента для частного дома, либо других строений на Вашем участке, где подробно рассмотрены все достоинства и недостатки этого вида. Там же Вы сможете узнать о некоторых особенностях такого типа фундамента.

Остальные характеристики и нюансы свайно-винтового фундамента мы рассмотрим далее.

Область применения винтовых свай

В принципе, область применения свайно-винтового фундамента довольно таки широка, хотя Вы, наверное, уже много раз слышали, что такой фундамент подходит только для легких деревянных строений, из бруса, например, или каркасных.

Но на сегодняшний день, производители изготавливают винтовые сваи практически под любые нужды, которые выдерживают колоссальные нагрузки и подходят для кирпичных или блочных домов.

Но стоит отметить, что чем больше свая, тем дороже она будет стоить, и монтаж таких свай придется выполнять используя спецтехнику. А в добавок к этому, при устройстве тяжелых домов, сваи необходимо усилить, дополнительно скрепив между собой, а это уже лишние затраты, которые могут свести на нет самое главное качество свайно-винтового фундамента – низкую стоимость.

Свайно-винтовые фундаменты также хорошо справляются со своей работой в болотистых местностях, где уровень грунтовых вод высок, а более твердые породы грунта расположены глубоко в земле. В этом случае другие фундаменты, либо будут очень дороги, либо просто не подойдут для надежной опоры частного дома. В таком грунте винтовые  сваи – своего рода спасение для тех, кому выбирать участок не приходится.

Как сделать правильно скважину

Число свай определяется исходя из массы сооружаемого здания, и с учетом возможных нагрузок. Свойства таких свай определяются нагрузками, которые в дальнейшем будут создаваемы кровлей, полом и стенами.

Во время совершения нужных подсчетов, стоит помнить, что существует максимальный диаметр ручного оснащения для бурения – это тридцать сантиметров. Благодаря тому, что есть возможность регулировать длину штанги буров, реально сделать скважины, имеющие  глубину больше, чем пять метров.  

Лопасти режущего  инструмента размещены таким образом, что достаточно будет минимальных усилий при процедуре бурения. Сегодня есть много  приспособлений в продаже, которые помогают сделать значительное уширение скважины внизу. Тогда можно обрести опору для сваи, позволяющую  успешно сокращать их число и производить экономию раствора.

Если надо сделать скважину с диаметром пятьдесят-шестьдесят сантиметров, то следует употребить моторизированный бур или электрический.  Ям-бур используют для делания скважин при монтаже высоковольтных линий.  Данное приспособление  помогает приготовить скважину с диаметром до одного метра и с глубиной до четырех метров. 

Бетонирование и армирование свай

После этого, следует сделать  рубероидные трубки, соответствующие диаметру скважины. Длина трубки обязана быть на тридцать сантиметров больше, чем глубина ямы. Ее верх делают из двух-трех рубероидных  слоев, которые затем стягиваются стальной проволокой. Такую конструкцию можно употребить как опалубку. Затем трубку аккуратно вставляют в скважину.

Чтоб столбики были более прочными, надо приготовить  арматурный каркас. Для этого требуется приготовить прутья с диаметром шесть миллиметров.  Эти приспособления скреплены меж собой чрез каждые пятьдесят-шестьдесят сантиметров посредством поперечных элементов.

Стержни, предназначенные для того, чтоб скрепились столбы, обязаны быть выведены немного выше заливаемых деталей.

После выполнения монтажа, в скважину можно заливать раствор. Затем требуется уплотнить раствор, используя вибраторы. 

Устройство ростверка

Ростверк – это конструкция, объединяющая элементы опоры и равномерно распределяющая нагрузки на почву и сваи. Ростверки бывают сборные, монолитные и смешанные. Конструкцию можно сделать как низкой, так и высокой. Ростверк низкий надо погрузить в почву, нагрузка ростверка высокого станет передаваться на сваи.

Ростверк  делают монолитным или изготавливают из сборных балок. Если возводится легкое строение, лучше придерживаться следующих параметров ростверков:  

• высота тридцать сантиметров;
• ширина соответственна ширине цоколя.

Ростверк нельзя разрезать или же, пересекать при помощи трубопроводов.

Есть еще некоторые нюансы

В ходе установки элементов необходимо особенно сфокусироваться на фиксировании свай. Когда полости свай заполняются раствором, надо  забетонировать стержень арматуры в вертикальном положении. На оголовок элементов надо уложить в горизонтальном положении следующий арматурный стержень.  

Длина такого стержня соответствует  ширине сваи, вместе с ограничивающими пластинами, приваренными с двух сторон. Место, где имеется стык необходимо забетонировать. Концы прутьев, расположенных  вертикально, приваривают к петлям ростверка.

Перед тем, как возвести стенки здания, следует проверить верхнюю часть ростверка. Если появится необходимость в ее выравнивании, то следует это сделать, применив  цементный состав. В описываемом случае советуют употребить водяной уровень.

Если нужна замена сборной балки ростверка на перемычки, то их необходимо скрепить меж собой методом сварки. После того, как будет установлен ростверк, швы и имеющиеся стыки, следует заполнить цементным составом или же бетонным мелкозернистым раствором. 

https://youtube.com/watch?v=lwqyOqDHOIs

Конструкция и размеры винтовой сваи

Винтовая свая (ВС) состоит из стальной трубы и наконечника, снабжённого сварными или литыми лопастями для обеспечения завинчивания. Диаметры труб 57…1600 мм, при длине — 1,65 … 9 м. Толщина металла трубы и лопастей ≥ 4 мм. При сооружении жилых домов и капитальных хозпостроек рекомендуется применять ВС 108 × 2500 мм с диаметром лопастей 300 мм. Лопасти из 5-ти мм пластины. Несущая способность одной ВС будет составлять в песчаных грунтах ≥ 5 т, а в глинистых — ≥ 3 т. При выборе длины нужно учитывать, что проще выполнить обрезку изделия до нужного размера, чем нарастить недостаточно длинные. Недопустимо вывинчивание ВС для регулирования единых отметок верха.

В верхней части ствола ВС предусмотрены отверстия для закладывания монтажного ключа, которым осуществляется ввинчивание, можно использовать обычный лом. Часто применяется насадка на ствол небольшого отрезка трубы со сквозным отверстием в верхней части и приваренными скобами, в которые заводятся длинные штанги, облегчающие ввинчивание. Диаметр такого приспособления немного больше чем у ствола. Закрепление на ВС происходит совмещением отверстий в стволе и насадке с закладыванием в них толстого стопорного болта.

Для антикоррозионной защиты металл, при изготовлении изделий, обрабатывается по следующим технологиям:

• холодным цинкованием — самая плохая обработка, которая практически целиком исчезает при трении боковых поверхностей ВС о грунты;
• горячим оцинкованием — более долговечна;
• порошковым окрашиванием — срок службы до 50-ти лет, но интенсивно разрушается блуждающими токами;
• окраска битумосодержащими составами — обеспечивает 70-ти летнюю защиту.

Для большего качества антикоррозионной защиты после приобретения ВС рекомендуется дополнительная обработка следующими ЛКМ:

• нанесение кистью или краскопультом 2-х слоёв суспензии фосфата хрома с хроматом растворённой в растворе поливинилбутироля с добавлением фосфорной кислоты (ВЛ-05) с последующим холодным цинкованием эмалью IR 0.2 и герметизацией полиуретановым покрытием. Получается уникальная защита на срок ≥ 300 лет, при этом исключается появление электрохимической коррозии;
• способ, успешно применяемый для изоляции нефтепроводов, эмали Zinga Metall или IR02, защищаемые полиуретановой или двухкомпонентными эпоксидными эмалями. Защитный ресурс до 100 лет;
• ВЛ -05 с укрытием полиуретановыми эмалями Hempel или Masco, обеспечивает надёжную защиту до 70 лет. Хорошие показатели даже при обработке металлических днищ подводных лодок и ледоколов.

Особенности самостоятельного изготовления свай

Приняв решение самостоятельно сделать винтовые сваи с целью удешевить строительство, нужно помнить о тех рисках, которые могут появиться в результате некачественного изготовления данной конструкции.

Исключить подобную проблему можно, если правильно подобрать рабочий материал для производства винтового стержня.

Чтобы будущий фундамент смог выдержать вес возведенного сооружения, нужно правильно выбрать марку стали, высоту и толщину стержня.

Второй важный пункт, на который нужно обратить внимание при изготовлении сваи, – антикоррозийная защита стержня. Известно, что любой тип железа быстро ржавеет в земле

Заводская технология производства винтовых конструкций предусматривает защиту деталей слоем цинкового покрытия.

Что с этой целью можно сделать в домашних условиях? Это защитить рабочий материал от коррозии путем нанесения нескольких слоев специального антикоррозийного состава.

Третий важный момент – это наконечник сваи с лопастью. Он не только должен иметь надлежащую прочность, но и быть правильно приварен.

Видео:

Поэтому данный фронт работы лучше доверить опытному сварщику, у которого точно найдется нужное сварочное оборудование.

Некачественные сварочные работы грозят деформированием или срывом лопастей в момент закручивания стержня, что приведет к снижению прочности фундамента.

В любом случае технология самостоятельного изготовления винтовых свай позволяет применять самодельные конструкции лишь для возведения сравнительно легких домашних построек.

Прежде чем начать их изготовление, необходимо решить, какую длину будет иметь стержень.

Для производства заводских свай расчет производится по специальным формулам.

Для самодельных стержней такие формулы не являются обязательными, ведь они будут удерживать на себе не слишком тяжелую постройку.

Изготовление винтового стержня можно выполнить на основе полой металлической трубы с диаметром 100 мм.

Наконечник можно сделать путем сгибания и сваривания металла в виде конуса, лопасти подойдут от бура. Все места соединенных деталей рекомендуется зачистить наждаком до получения металлического блеска.

Фото:

Этапы монтажа

По завершению сварочных работ всю конструкцию покрывают антикоррозийным составом, в качестве которого можно использовать грунтовку по металлу или битумную мастику.

В верхнем крае сваи нужно не забыть сделать отверстия для металлического прута или лома – такое приспособление упростит процедуру вкручивания свай в грунт.

Какие сваи применять

Для того, чтобы узнать какой тип свай применять, длину, диаметр тела и опорных лопастей — определитесь с нагрузками на фундамент, состоянием грунтов на участке. Для этого необходимо:

1. Иметь проект возводимого сооружения и привязку к участку по строительным нормам, сделать сбор нагрузок по осям в самых нагруженных сечениях на 1 погонный метр. Проект свайного поля
2. Определиться со строением пластов грунта, глубиной расположения, уровнем грунтовых вод, глубиной промерзания для своего района. Эту информацию получите в архитектурном отделе администрации. В случае отсутствия данных — закажите проведение экспресс геологии на участке. Как вариант — определитесь по этому вопросу самостоятельно. Для этого просверлите отверстие буром с отбором проб на разных глубинах, отнесите пробы в лабораторию. По результатам определитесь на какой грунт будут опираться сваи, глубину его расположения. Это важнейший этап строительства, не пожалейте времени и денег.
3. По результатам по результатам лабораторных исследований и природных несущих способностей принятого слоя грунта, расчётным нагрузкам от строящегося дома определитесь с типом, диаметром, длиной, количеством необходимых элементов.
4. Помните: лопасти должны входить в несущий слой грунта> 200 мм; конец сваи должен находиться ниже грунтовых вод и уровня промерзания; верх оставляется на проектной отметке с учётом рельефа участка; монтажные отверстия срезаются.
5. Монтируемые элементы по осям рекомендуется просчитывать отдельно с целью обеспечения равномерных нагрузок, экономии средств при покупке изделий.

Способы монтажа

Установка винтовых свай может выполняться двумя способами:

Размеры сваи

1. Ручным.
2. Механизированным.

Выбор определяется несколькими важными факторами, которые обязательно нужно учитывать, иначе основа дома может быть смонтирована некорректно:

• характеристика почвы (плотность, каменистость);
• близко залегающие грунтовые воды;
• удаленность коммуникационных магистралей;
• густота и возраст ближайших построек;
• личные предпочтения застройщиков.

Далее мы более подробно рассмотрим ручную и механизированную установку винтовых элементов по отдельности и разберем их особенности, преимущества и недостатки.

Области применения

Устройство винтового фундамента используется в частном строительстве:

• каркасных, щитовых, панельных и срубовых домов;
• блочные и кирпичные дома (рекомендовано увеличение диаметра ВС до 168…270 мм, толщины металла и лопастей 400…800 мм);
• бань, гаражей и подсобных складских помещений;
• беседок, террас, ограждающих заборных конструкций;
• причалов и пирсов на частных водоёмах;
• усиления существующих фундаментов;
• пристроек к существующим строениям;
• использование при ремонте других фундаментных конструктивов винтового фундамента;
• использование не в качестве самостоятельной конструкции, а для укрепления оснований ленточных, столбчатых и плитных фундаментов;
• при уже обустроенном ландшафте на загородном участке (позволяют возведение вблизи больших вековых деревьев);
• сложном рельефе с перепадами по высоте;
• высоком УГВ, болотистых или сильно увлажнённых почвах;
• при залегании несущих слоёв на значительной глубине;
• промерзание грунтов на большую глубину;
• контуры заземления и водозаборные скважины.