Бетонная винтовая свая своими руками

Пошаговое руководство, как сделать винтовые сваи самому

При наличии сварочного аппарата и болгарки можно сделать винтовые сваи самостоятельно.

Причем себестоимость конструктивных элементов выйдет в 3 раза дешевле, чем покупка заводских изделий.

Как и из чего сделать винтовые сваи самому?

Об особенностях технологии изготовления таких опор можно узнать из настоящей статьи.

Конструкция опор

Опора обозначенного типа представляет собой стальную трубу, одна часть которой оснащена спиралевидной лопастью и острым наконечником. Такая конструкция позволяет в процессе монтажа обходиться без применения спецтехники для погружения сваи в грунт.

Конструктивные элементы

Винтовая опора состоит из следующих элементов:

1. Ствол – стальной профиль с круглым сечением.
2. Наконечник – нижняя часть тела сваи, которая благодаря заостренной форме легче преодолевает сопротивление грунта.
3. Лопасть – спиралевидный фрагмент, конфигурация которого определяется на этапе проектирования.

Благодаря наличию винтового фрагмента металлический стержень вкручивается в землю. При этом почва дополнительно уплотняются, повышая несущую способность грунта. В дальнейшем спиралевидные лопасти будут препятствовать силам, выталкивающим опору наружу.

В чем отличия самодельных изделий от заводских?

Процесс изготовления винтовых свай регламентируется нормативными документами. В частности, в ГОСТе 8732 прописаны требования к качеству стали для таких опор.

Заводские изделия, соответствующие стандартам, различаются по размерам, конфигурации и эксплуатационным характеристикам.

Самодельные сваи могут не обладать необходимой прочностью и надежностью, поэтому в процессе монтажа лопасти могут деформироваться или отрываться.

Трубы из недостаточно прочной стали не обеспечивают требуемую несущую способность, а слабое гидроизоляционное покрытие неизбежно приведет к преждевременному разрушению металла коррозийными процессами.

Инструкция по самостоятельному изготовлению

Изготовление сваи требует навыков и опыта от мастера. Следуя технологии, можно сделать надежную опору под:

• легковесные и малоэтажные сооружения,
• ограждения,
• гараж и различные хозяйственные постройки.

Для этого мастеру понадобятся такие материалы и инструменты:

1. Металлические трубы.
2. Стальные пластины толщиной от 4 мм.
3. Сварочный аппарат.
4. Болгарка.
5. Обмазочный материал для гидроизоляции.

Выбор металлопроката для ствола

Для ствола выбирают профильные трубы из прочных марок стали. Для работы можно взять металлопрокат марок 09Г2С, Ст20 или Ст10.

Длина трубы напрямую зависит от типа грунта: ее должно хватить, чтобы сваю можно было вкрутить в почву до твердых пород.

Конструктивные параметры – длина ствола и толщина его стенки определяют несущую способность опоры. Выбирают трубы толщиной от 3,5 мм.

Рекомендации по выбору диаметра сечения:

• 57 мм – для легковесных конструкций, например, ограждений из металлической сетки;
• 89 мм – для хозяйственных легких построек;
• 108 мм – для малоэтажных жилых домов из дерева, пенобетона, кирпича.

Делаем наконечник

В домашних условиях применимы 3 технологии изготовления наконечников. Сварные пики и наконечники, изготовленные из тела трубы подходят для вкручивания сваи в плотный грунт. Крестообразные наконечники используют для строительства на торфяных и песчаных участках.

Чтобы сделать наконечник из тела трубы, необходимо изначально взять заготовку длиннее выбранного значения на два диаметра сечения. Из увеличенного отрезка будет изготовлен непосредственно сам конус.

Технологические этапы:

1. Создание шаблона из картона. Вырезают равнобедренный треугольник с высотой, равной 2D, короткой стороной – πD/n, где D – диаметр ствола, n – количество лепестков (для свай Ø108 мм берут 5 листков, для труб меньшего диаметра – 4 лепестка).
2. Разметка трубы по шаблону.
3. Нарезание лепестков.
4. Загибание лепестков в конус. На этом этапе контролируют, чтобы вершина конуса совпала с осью трубы.
5. Приваривание лепестков друг к другу с помощью сварочного аппарата.

Сварной наконечник выкраивают по такой же технологии, но не из тела сваи, а из стального листа или отрезка трубы. Лепестки заготовки фиксируют между собой двойным сварочным швом. Затем приваривают пику к стволу.

Крестообразный наконечник отличается по форме и высоте от предыдущих типов. Шаблоном послужит равнобедренный треугольник с высотой, равной πD. Размер основания треугольника принимается равным внешнему диаметру трубы. Конструктивные элементы свариваются между собой.

Изготавливаем винт

Спиралевидный элемент изготавливают из толстолистовой стали толщиной от 4 мм. Как правило, шаг лопасти может варьироваться от 5 до 7 см.

В домашних условиях применяют 2 технологии изготовления винта:

1. Сплошной однозаходной элемент – заготовка выкраивается из одного листа стали, вырезается, а затем разводится ломом до необходимой конфигурации.
2. Многозаходной винт из нескольких элементов – выкраивание отдельных сегментов с последующей сваркой на пику.

Первый вариант отличается жесткостью конструкции и точностью геометрии, но не позволяет сделать больше одного витка лопасти. Во втором случае можно собрать закрученный винт, но сложно передать конфигурацию спирали.

Технологические этапы создания однозаходного винта:

• разметка заготовки с внешним диаметром 150–300 мм (зависит от нагрузки на сваю) и внутренним диаметром, равным сечению столба;
• вырезание детали плазморезом или сваркой с учетом ширина шва;
• разрезание детали по радиусу;
• разводка лопасти до нужного шага — зажимают сплошной участок заготовки в тиски и с помощью лома разводят края лопасти.

Технология изготовления многозаходного винта:

• изготовление заготовки по принципу, описанному ранее;
• готовое кольцо разрезают на два одинаковых фрагмента;
• нанесение винтовой разметки на пике;
• поочередное приваривание фрагментов по разметке до нужного количества витков — в процессе сборные элементы подгибают до нужной формы.

Проще приваривать лопасти к телу трубы, потому что оно имеет постоянное сечение. У заготовки для наконечника внутренний диаметр будет меньше, поскольку пика сужается к концу. Для изготовления элемента нужной конфигурации подгонять заготовку лучше на месте, используя плотный листовой материал для шаблона.

Финальная обработка

За один год эксплуатации толщина стенки металлической сваи уменьшается минимум на 0,01мм из-за коррозии. Чтобы защитить фундамент от разрушающего фактора, сваю покрывают специальным составом, стойким по отношению к влаге.

В домашних условиях можно использовать такие обмазочные материалы в качестве гидроизоляции:

• полиуретановая эмаль;
• мастика на основе битума;
• асмольная грунтовка и другие.

В качестве бюджетного варианта можно использовать двухкомпонентные лакокрасочные составы на основе эпоксидной смолы, но ресурс такого покрытия значительно ниже.

Стоит ли делать своими руками?

Изготовление винтовых свай своими руками возможно, но несмотря на простоту технологии, эксперты советую принять во внимание такие аспекты:

1. Своими силами можно сделать сваи лишь небольшого диаметра, потому что подобрать исходный материал для массивных элементов и качественно собрать их в единую конструкцию очень сложно.
2. Ошибки при выборе диаметра, шага и угла изгиба винтовой части могут увеличить усилие закручивания опоры, усложняя монтаж.
3. Изготовление свай своими руками – трудоемкий процесс, который отнимает много времени и сил.
4. Обмазочные материалы для гидроизоляции сильно уступают по качеству методу горячего оцинкования, который возможен лишь в заводских условиях.

Исходя из вышесказанного, заниматься такой работой целесообразно лишь при возможности недорого закупить металлопрокат нужного качества, а также при наличии оборудования для работы.

При этом нужно помнить, что заводские изделия гарантированно будут соответствовать заявленным техническим характеристикам, чего нельзя сказать о сваях, сделанных в домашних условиях.

Вся самая важная и полезная информация о свайно-винтовом фундаменте представлена в данном разделе.

Видео по теме статьи

Процесс изготовления винтовой сваи — в видео:

Заключение

Основными конструктивными элементами сваи являются столб, лопасть и наконечник. Понимая технологию и имея нужные чертежи, можно своими руками заняться изготовлением винтовых опор.

Для заготовок используют трубы и листовую сталь толщиной от 4 мм. В работе мастеру понадобятся навыки работы с болгаркой и сварочным аппаратом. Чтобы защитить металл от коррозии, изделие покрывают гидрофобным составом.

При малейших сомнениях в правильности расчетов несущей способности свай в соответствии с геологическими условиями участка, эксперты не советуют использовать самодельные опоры для монтажа фундамента. Любые ошибки в изготовлении могут привести преждевременному разрушению и неустойчивости всей конструкции.

Источник

Как сделать сваи из бетона для фундамента

На глинистой почве, торфяниках и подвижных грунтах опоры подвергаются воздействию подземных вод, холода и изгибающих сил. Буронабивные или бетонные сваи для фундамента , изготовленные своими руками, эксплуатируются на любых почвах и рельефе, монтируются в любое время года за 1-2 дня, а также имеют длительный срок службы и запас прочности.

Жб сваи для фундамента – столбы, заглубляемые ниже уровня промерзания в несущий пласт почвы. Подходят для частного дома. Перед монтажом производится расчет фундамента на железобетонных сваях на основании грузонесущей способности грунта и совокупной нагрузки дома: определяются длина, диаметр, количество опор и размер подошвы.

Универсальный алгоритм изготовления железобетонных свай своими руками

Бурение скважины для жб свай

Высота не менее 1,5 м. Диапазон диаметра: 15-40 см. Для увеличения опорной площади и устойчивости дома к силам пучения с помощью фундаментного бура диаметр скважины по мере углубления расширяют, в частности, 20 см. – на поверхности, 40 или 60 см. – подошва.

При бурении своими руками к устройству привязывается строительный уровень. Вертикаль контролируется после каждого оборота, по необходимости выравнивается.

Минимальное расстояние между опорами дома – не менее суммы трех диаметров столбов, в противном случае несущая способность фундамента на железобетонных сваях снижается. Например, диаметр столбов – 45 см., следовательно, шаг между ними – не менее 135 см.

Установка опалубки для формирования свай

Опалубка – каркас из деревянных досок или цементных труб, сделанный своими руками и поддерживающий форму углубления. Используется на слабых и сыпучих грунтах, чтобы стенки скважины сохраняли целостность. На плотных грунтах забить опалубку следует только над поверхностью земли для формирования оголовка.

Труба в качестве опалубки для бетонных свай Рубероид для устройства опалубки

В качестве каркаса применяется рулон рубероида или асбестоцементная труба, покрытая снаружи гидроизоляционным материалом на основе битумной мастики или армированного скотча.

Залитие скважины бетоном на 1/3

После залития каркас приподнимается на 20-30 см., чтобы в несущем слое грунта образовалось расширение – подошва.

Вертикальное армирование скважины

Со стороны дома на жб сваю действует сжимающая сила, а со стороны пучинистого грунта – разрывающая. Разрывающее действие почвы обусловлено тягой верхней части столба на поверхность промерзшими пластами и зажатием нижней части несущими. Уменьшить урон от сжатия и разрыва позволяет вертикальное армирование.

Устанавливается арматурный каркас из прутьев толщиной 12 мм. Через каждый метр прутья соединяются вязальной проволокой или горизонтальными прутьями диаметром 8 мм. Для связи с ростверком каркас делают на 10 см. длиннее сваи.

Окончательное залитие бетоном

Бетон заливается равномерно, непрерывно, в один подход, одинаковыми порциями. Каждая порция уплотняется своими руками. Арматуру нужно несколько раз приподнять, а затем забить для удаления пустот.

Формирование оголовка столба

Оголовок формируется под контролем горизонтали нивелиром с помощью опалубки, стальной проволоки или анкерного болта. Необходим для установки обвязки на жб сваях.

Дальнейшее строительство дома продолжается после высыхания бетона: максимальный срок – 2 недели. В жаркую погоду поверхность на сваях увлажняют для предотвращения образования трещин.

Способы монтажа фундамента на железобетонных сваях в зависимости от грунта

Наименование	Грунт	Особенности
Сухой способ	Твердоглинистый, полутвердый, тугопластичный	Без укрепления стенок. Бурение ковшовым буром или шнековой колонной. Расширение скважины необязательно. Устанавливается опалубка, но в процессе залития бетоном постепенно извлекается из углубления. Оголовок на сваях в холодное время защищается утеплителем. Применимо для опор с диаметром 40-120 см. и высотой до 30 м. Монтаж своими руками.Противопоказания: промышленные и бурные водные потоки на территории дома.
Обсаднотрубный способ	Любой	Бурение вращательным, ударным или взрывным способами. Гидродомкратами, забивкой или вибропогружением в скважину углубляются обсадные трубы: аналогично устанавливаются забивные сваи для фундамента. Стыки – замки или сварка. Опоры армируются. С помощью системы домкратов обсадная труба вращается и совершает возвратно-поступательные движения, уплотняя бетон.
Обсаднотрубный способ по технологии фундекс	Сейсмически нестойчивый	Щадящий, без потери свойств грунта. Бурение без выемки почвы – вдавливание раскатчиком или коническим катком с вала. Наконечник-раскатка остается в углублении, присоединяется к трубе с помощью замка. Труба армируется, заполняется сначала смесью равных объемов песка, цемента и воды, а затем пластинчатым бетоном. Вытаскивается возвратным вращением. По технологии фундекс можно забить сваи под фундамент.
Глинисторасворный способ	Неустойчивый обводненный	Раствор с содержанием глины 1,2 г/см 3 создает гидростатическое давление, вследствие чего исчезает потребность в опалубке. Раствор из бентонитовых глин под давлением подается по пустотелой буровой штанге в скважину. Готовится на месте строительства дома. После залития поднимается по стенкам скважины вверх, попадает в пустоты, с помощью насоса выкачивается в штангу. Циркуляция постоянна. Скважина армируется. Впоследствии бетон вытесняет раствор из углубления. Так же для откачки используются вертикально-перемещаемые (бетонолитные или малозабивные) трубы.

Примечание к обсаднотрубному варианту

Взрыв применяется для формирования подошвы: обсадка погружается в скважину, на дно закладывается снаряд, конструкция заливается бетоном – после взрыва на месте подошвы образуется полость, заполняющаяся бетонной смесью.

Фундамент из железобетонных свай активно используются в частном домостроительстве на слабых грунтах. Сваи под фундамент монтируются своими руками, выдерживают несущую нагрузку в 400 тонн, не воздействуют на опоры соседних построек.

Источник