При возведении здания любого типа самый важный вопрос, который необходимо предусмотреть – заливка фундамента. Существуют несколько видов оснований для строений.
Один из них – винтовые сваи. Их особенность заключается в том, что для их установки необходимы дополнительные механизмы. Каждая опора имеет резьбу, и выглядит, как огромный саморез, только витков намного меньше.
Чтобы закрутить сваю, в первую очередь необходимо сделать отверстие, в которое она будет устанавливаться. После нанесения разметки (а она должна быть максимально точной) при помощи мотобура делается лунка. Следующий этап – монтаж. Для этого необходимо воспользоваться специальным приспособлением. Это может быть:
- ручной;
- электромеханический;
- специальная техника.
Каждый инструмент имеет свою конструкцию, однако, принцип действия один и тот же.
Подготовительный этап
Прежде чем приступать к сборке конструкции шнека необходимо подготовить рабочий инструмент. В этот список входят:
- сталь листовая;
- автомобильные рессоры;
- напильник;
- специальные тиски для фиксации заготовок;
- молоток;
- картон и маркер;
- болгарка и диски для нее;
- крепежные элементы; рулетка;
- трубы разной длины.
Кроме этого, понадобится сварочный аппарат и защитные очки, чтобы снизить риск попадания искр в глаза при работе.
Что касается материала труб, то лучше подбирать стальные элементы, у которых повышенная коррозийная стойкость. Если брать дешевый вариант, то уже спустя некоторое время на поверхности появится ржавчина.
Если все подготовлено, то можно приступать к работе. Чтобы изготовить шнек своими руками, необходимо выполнить следующие действия:
- вначале сделать проект, а затем — шаблон на плотном картоне;
- взять стальную полую трубу, этот материал должен выдерживать серьезное механическое воздействие;
- изготовить из гибкого стального листа витки и с помощью сварочного аппарата приварить перья к трубе — получится своеобразная пружина.
Если требуется шнек для работы с сыпучим материалом, то витки должны быть расположены всплошную. В обратном случае нужного эффекта не будет. Если все сделано правильно, получится эффективный инструмент, который будет иметь следующие положительные качества:
- компактный размер;
- высокая производительность;
- длительный эксплуатационный срок;
- удобный в работе;
- быстрое углубление и подъем земли.
Но все эти характеристики можно получить только в том случае, если строго следовать инструкции при монтаже. Некоторые самодельные устройства сможет смонтировать даже новичок.
Простой способ
Есть очень простой способ быстро собрать самодельный шнек с двумя лопастями. Эти элементы будут прекрасно врезаться в грунт. Единственный минус, что работать им можно только на небольшой глубине, не более 10 м.
Изготавливается шнек по следующей технологии:
- Берем трубу длиной от 100 до 140 см, тут все зависит от роста работника. В ее верхней части привариваем продолговатую гайку, которая будет соответствовать болту. Можно заменить двумя стандартными. Если взять меньше, то конструкция будет держаться ненадежно.
- В нижней части привариваем металлическую гильзу или толстую арматуру — этот элемент будет исполнять роль переходника к буру. Долото покупаем готовое или изготавливаем самостоятельно из стальной полосы длиной 30 см и толщиной 3 мм. Ее сначала хорошенько прокаливаем, а затем охлаждаем в кипящем свинце или масле. Эту спираль фиксируем в гильзе, а потом тщательно затачиваем.
- Берем два диска от болгарки: один с ровной кромкой на 150 мм, другой зубчатый — 180 мм. Распиливаем эти диски напополам, в таком случае центральная часть расширяется и совпадает с основной трубой. Устанавливаем их поочередно: вначале меньший, а на 10 см выше — больший. Расположение деталей делаем строго под углом 35 градусов к земле. В таком случае повышается коэффициент полезного действия при минимальных усилиях.
- Далее изготавливаем трубчатые элементы для продления. Для этого берем трубу с аналогичным диаметром и длиной 100−140 см. Затем вставляем снизу болт и привариваем его. В верхней части устанавливаем и привариваем продолговатую гайку.
В таком случае бурильная конструкция будет делать более продолжительные ходы, а значит, работать инструментом будет проще и быстрее. На этом шнек готов.
Что потребуется?
- Дрель. Она должна быть мощной — не менее 1000 Вт. Желательно, чтоб она была еще и тихоходной, имеющей максимальные обороты не 3000 в минуту, а 600. Такие аппараты сами по себе уже имеют довольно большой крутящий момент. Подойдет, например, такой вариант.
- Мультипликатор. Это устройство с редуктором, предназначенное для увеличения крутящего момента в десятки раз. Используется для ремонта грузовых автомобилей, где требуется заворачивать болты и гайки с большим усилием. Дальнобойщики эту штуку еще называют мясорубкой, так как у нее приходится аналогично вращать ручку. Также может называться ручным гайковертом. Подойдет, например, вот такой агрегат. Как видно, цена не очень высокая — всяко выгоднее, чем заказывать спецтехнику. При этом увеличивает тягу в 58 раз.
- Сварочный аппарат. Он понадобится для сварки при изготовлении некоторых приспособлений.
- Стальные трубы. Понадобится кусок около 30 см длиной и внутренним диаметром чуть больше, чем внешний у безоголовочных свай. Если они у вас с оголовками, то этот кусок не нужен. Еще одна труба будет необходима, чтобы использовать ее в качестве упора, благодаря которому будет вращаться свая, а не мясорубка. Диаметр ее должен быть около 4 см, а длина — метров 4-5, чтобы обеспечивать необходимый рычаг.
- Швеллер. Нужен обрезок длиной около 20 см и шириной чуть больше диаметра упорной трубы.
- Толстая стальная пластина. Она используется при изготовлении переходника как для свай с оголовком, так и без.
- Болты каленые и гайки к ним. Применяются для соединения всех узлов воедино. Потребуются именно каленые, потому что обычные не выдерживают. Приобретать такие надо не в отделах крепежа, а в автозапчастях.
- Болгарка. Пригодится для резки металла при изготовлении необходимых частей конструкции.
- Гаечные головки с посадкой на 1 дюйм. Если закручиваете сваи как с оголовком, так и без, то потребуется три штуки. Если только один вид, то две.
Несколько советов
Некоторые рекомендации помогут сделать качественное бурильное приспособление. При работе стоит учитывать следующее:
- Необходимо правильно рассчитывать диаметр шнека. Дело в том, что во время работы отверстие будет слегка отличаться от размера режущей детали. Например, 200 мл элемент обеспечит лунку в 240−250 мл.
- Можно заменить диски для болгарки обычной листовой сталью, толщина которой будет около 2 мм. Но ее придется дополнительно гнуть и затачивать, чтобы придать идеальную форму.
- Во время работы с диском необходимо соблюдать меры безопасности. Его следует тщательно и надежно закрепить в специальные тиски, а резать исключительно в защитных очках.
- Чтобы произвести расчет пера шнека, можно воспользоваться специальной программой «Компас-3 D». Она сделает все необходимое, достаточно внести исходные данные и дождаться готового чертежа. Все это позволит значительно сохранить время.
Чтобы продлить эксплуатационный срок самодельного шнека, нужно чистить его после каждой работы. Устранять землю с металлических деталей, при необходимости править лезвия и подтачивать их. Кроме этого, для хранения выбирать помещения с пониженной влажностью.
Разметка свайного поля
Для разметки свайного поля своими руками следует определить необходимое количество свай. Общую нагрузку не сложно определить, зная габариты и материал (его удельный вес) будущего сооружения. Несущая способность стандартных свай известна, указывается при маркировке, а при необходимости ее можно найти в справочных материалах. Разделив первую величину на вторую и округлив результат в большую сторону для страховки, получаем искомое количество опор.
Разметка свайного поля на участке.
При большом количестве свай их расположение проще предварительно изобразить схематично, корректируя эскиз при необходимости, после чего перенести разметку на участок.
Эскиз свайного поля.
При проектировании свайного поля учитывают, что:
- Расстояние между соседними опорами в любом направлении не должно быть менее 3 м (в противном случае будет наблюдаться провисание обвязки).
- В обязательном порядке сваи устанавливаются по углам сооружения и по его периметру.
На местности разметку производят, устанавливая на месте опор арматуру и соединяя ее шпагатом (исключить провисание). В процессе контролируют расстояние рулеткой и положение разметочных элементов при помощи уровня.
Как можно установить винтовые сваи
Есть несколько способов монтажа винтовых опор. Основное отличие этих способов – степень механизации. Мы упомянем о них в начале, чтобы лучше понимать плюсы и минусы закручивания винтовых свай «мясорубкой».
Итак, способы ввинчивания:
- Полностью ручной способ;
- Ручной электрический или гидравлический сваекрут;
- Специальные станки для закручивания свай, часто на шасси грузовика или как съемное оборудование экскаватора.
Использование спецтехники
Первые специализированные машина для закручивания винтовых свай производились на платформе автокрана, оснащенной подвесным вращателем. Подобные установки обладали высокой мощностью и позволяли достаточно быстро выполнить монтажные работы. Однако они не комплектовались механизмом контроля вертикального положения, угол вхождения приходилось отслеживать вручную.
В современной технике для автоматического закручивания винтовых свай используются механизмы, фиксирующие малейшее отклонение от вертикального направления. Для удержания сваи в правильном положении применяются прижимные и подъемные домкраты.
Автоматические сваеверты комплектуются шасси с полным приводом либо устанавливаются в кузов грузовика. Для питания электродвигателя установки может использоваться генератор или он подключается к сети 380 V. Характеристики сваевертов существенно отличаются в зависимости от производителя. Если машина для закручивания винтовых свай берется в аренду, необходимо обращать внимание на такие параметры:
- Мощность электрического привода. От данной характеристики зависит, какие винтовые сваи могут обслуживаться установкой;
- Рекомендации производителя по максимальной длине и диаметру стержня.
Конструкция и варианты «мясорубок»
«Мясорубки» – это ручной инструмент, состоящий из электрического или гидравлического привода с креплением на оголовок сваи и системы рычагов для фиксации инструмента и передачи момента на сваю.
Требования к приводу
В качестве привода рационально выбрать дрель достаточной мощности. В отсутствии на площадке электричества потребует передвижного генератора.
- Мощность дрели должна быть не менее 2 кВт;
- Важно также, наличие реверса и изменение скорости вращения.
Выбор и расчет параметров свай
Опора стандартного диаметра 108 мм При использовании свай заводского производства следует ориентироваться на вид и предполагаемый вес возводимых объектов. Винтовые опоры диаметром 47‑76 мм применяют при строительстве различных укреплений и заборов. Для сооружения легких конструкций и каркасных домов используют сваи сечением 89 мм.
Винтовые опоры для фундамента диаметром 108 мм способны выдержать до 3500 кг и поэтому подходят для большинства возводимых зданий, исключая постройки из камня. Массу построек рассчитывают по габаритным размерам дома и весу стен и других конструктивных элементов.
Длину свай определают по уровню расположения подошвы ростверка, учитывая характеристики грунта, глубину его промерзания и месторасположение подземных вод. Важными факторами также являются габаритные размеры и масса возводимых сооружений. Чаще всего востребованы сваи длиной 2-2,5 м.
Сколько потребуется винтовых опор, и каким должно быть расстояние между ними рассчитывают в соответствии с такими параметрами, как:
- вид и свойства грунта на участке;
- форма фундамента;
- величина и характер действующей нагрузки.
Перед началом работ и пробным бурением следует убедиться в отсутствии подземных инженерных коммуникаций на территории строительной площадки.
Особенности завинчивания винтовых свай «мясорубкой»
Мы сейчас не будем останавливаться на таких важных, но рассмотренных в других статьях вопросах, как выбор свай, расчет свайного поля, разметку площадки и т. п.
Рекомендуется приобрести на 1 сваю больше для пробного завинчивания в аналогичный грунт, что и на площадке (не далеко от будущего фундамента).
Работы по вкручиванию свай удобно делать втроем.
Очередность действий:
- Уложить сваю рядом с местом установки;
- Подсоедините «мясорубку», в том числе и рычаг;
- Установите сваю по разметке вертикально (наверху сваекрут, придерживайте рычаг, чтобы не мешал);
- Один удерживает рычаг, остальные придерживают сваю, чтобы она не отклонялась от вертикали;
- Включите «мясорубку», контролируйте положение сваи по вертикали, продолжайте до погружения сваи на нужную глубину.
Подробности завинчивания свай «мясорубкой» можно посмотреть на видео:
На начальном этапе сооружения свайно-винтовых фундаментов проводится ввинчивание свай в грунт до достижения несущих пластов, расположенных ниже границы промерзания. Возможен монтаж винтовых свай своими руками, при котором специализированный инструмент не требуется, а также механизированная установка посредством разного рода оборудования для закручивания винтовых свай. Рассмотрим распространенные способы начального строительства СВФ более подробно.
Электромашина R 205 — удобная альтернатива
Этих недостатков лишена электромашина для завинчивания свай R 205, при посредстве которой мы оказываем услуги по монтажу свайных фундаментов. Её использование обеспечивает целый ряд значительных преимуществ перед упомянутыми способами.
Общие сведения
Электромашина этой модели применяется для завинчивания свай различных типоразмеров – от 57 до 108 мм. Она отличается компактностью, удобством использования и исключительной надёжностью в эксплуатации. Машина проста в применении и широко используется для возведения винтовых фундаментов при малоэтажном строительстве.
Ручной монтаж
Завинчивание винтовых свай вручную – простой и довольно эффективный способ установки. Можно сэкономить на спецтехнике и добиться сравнимых по качеству результатов. Ручная методика позволяет контролировать угол наклона стержня и величину крутящего момента, указывающего на плотность грунтового пласта, в который вклиниваются винтовые сваи.
Традиционным приспособлением для закручивания винтовой сваи своими руками является монтажный оголовок, размещаемый на верхнем торце. Для фиксации оголовка используются штыри, проходящие сквозь технологическое отверстие. К оголовку приваривается два хомута, в которые рабочие, непосредственно занятые вкручиванием, вставляют рычаги (подойдут обрезки толстостенной трубы). В принципе, это весь требующийся инструмент. Для более точного измерения угла наклона также можно использовать вертикальный уровень.
Последовательность ручного монтажа:
- Предварительное бурение скважины на глубину 50 сантиментов. Ее диаметр должен быть на 10 сантиментов меньше, чем у лопастей, приваренных на винтовые сваи;
- Вертикальное позиционирование, установка рычагов;
- Непосредственно закручивание стержня. Два работника передают крутящий момент посредством рычагов, третий следит за углом наклона.
Ручной способ имеет свои ограничения: стержни могут быть закручены на глубину до 3 метров. К тому же для выполнения работы потребуется достаточно много пространства, что рабочие могли использовать длинные рычаги.
Итоговая установка свайного фундамента на основе
- Создавая итоговый фундамент, стоит проследить, чтобы верхние концы опор образовывали ровную горизонтальную поверхность.
- Выравненное основание заливается бетоном.
- На них навариваются головки.
- Устанавливается швеллер и брус, создающие обвязку.
Далее, на основании такого фундамента можно начинать выполнение работ по строительству бытовых сооружение или небольшого по площади летнего домика. Особенности конструкции свайного фундамента, как правило, исключают создание подвала или подземного этажа. Такое основание для строения просто это не подразумевает. Но создать небольшой подпол в таком случае вполне реально.
Качественно выполненный свайный фундамент отличается долговечностью использования и удобен бюджетной стоимостью изготовления.