Как изготовить лопасть в винтовой свае. Винтовой фундамент своими руками видео.

Изготовление винтовых свай является довольно простым процессом. Главное — наличие небольшого арсенала режущего инструмента и сварочного аппарата . Качество свай зависит от выбранного материала столба, формы, размера лопасти и наконечника.

Большой срок службы, высокая надежность, простота монтажа, возможность использовать на большинстве типов грунтов определили высокое распространение винтовых свай в частном домостроительстве. Сделать винтовые сваи своими руками сможет каждый рачительный хозяин.

Выбор металлопроката

На качество и долговечность эксплуатации свай влияет много факторов. Главным из них является качество металлопроката всех компонентов сваи. В России нет четких правил, в том числе и государственного стандарта, которые бы регламентировали все характеристики винтовых свай. Для изготовления свай отлично подойдут стали с низким содержанием углерода — до 0,25%. Покупая металлопрокат, попросите у продавца сертификат качества и документы о прохождении технического контроля.

При изготовлении свай, в основном, используют трубу следующих диаметров: 57, 76, 89, 108, 133 мм.

Конструкция винтовой сваи состоит из трех частей:

• ствол;
• наконечник с винтовой лопастью;
• оголовок.

Конструкция свай предусматривает два варианта выполнения наконечника:

• сварной — используется часть ствола сваи, которую сужают в конус;
• литой с лопастью — приваривается на ствол сваи.

В качестве ствола сваи используют стальную трубу. Это могут быть цельнотянутые трубы или со сварным швом. Очень часто для самодельных свай используют бывшую в употреблении трубу нефтяной промышленности.

Несущую способность сваи обеспечивает винтовая лопасть. Лопасть может крепиться как на сам наконечник, так и на ствол сваи. Это не имеет принципиального значения. В домашних условиях обеспечить точный расчет и плотное прилегание лопасти к наконечнику очень проблематично, поэтому, в основном, лопасть монтируют на ствол сваи.

Для уменьшения трудозатрат можно использовать готовые литые наконечники с винтовыми лопастями, к которым приваривают ствол сваи. Применение литого наконечника обеспечит правильный заход витка шнека, а также отсутствие опасности обрыва лопасти, гарантирует высокую надежность изделия. В свою очередь использование готового наконечника удорожает стоимость винтовой сваи. Например, литой наконечник на 108-ю трубу в разных производителей стоит от 750 рублей за штуку.

Расчет параметров сваи

Несущая способность опоры рассчитывается из нескольких факторов:

• диаметра лопасти;
• глубины заглубления лопасти;
• вида грунта;
• сопротивления грунта.

Количество свай для строения зависит от:

• веса строения, включая перегородки и кровлю;
• эксплуатационной нагрузки (вес мебели и оборудования);
• снеговой нагрузки в зимний период.

Количество свай необходимо рассчитывать индивидуально, исходя из рельефа участка, конструкционных и эксплуатационных особенностей строения.

Как уже говорилось выше, в качестве ствола можно использовать почти все виды труб. Главным параметром будет толщина стенки трубы. Для всех свай толщина стенки ствола должна составлять минимум 3,5-4 мм, при меньшей толщине металла сваю может просто разорвать. И чем больше толщина стенки, тем дольше срок службы сваи. Увеличенная толщина стенки обладает большим запасом прочности. Также уменьшается влияние коррозии на несущую способность столба.

Изготовление ствола

С одного конца трубы необходимо сделать корону. Длина короны 200-250 мм. Необходимо вырезать 4-6 зубцов в зависимости от диаметра трубы. Зубцы загибают к центру, получая конус. Полученный конус необходимо тщательно проварить вдоль всех разрезов.

С обратной стороны трубы на расстоянии 70-100 мм от края необходимо проделать два отверстия. Они служат для присоединения монтажного приспособления при ввинчивании сваи. Диаметр отверстий зависит от диаметра трубы. Для труб малых диаметров отверстия не сверлят, а приваривают небольшие проушины, в которые вставляются рычаги при ввинчивании сваи.

Если при изготовлении сваи своими руками вы используете литой наконечник с лопастью, его просто необходимо насадить на трубу соответствующего диаметра и приварить по всей окружности, получив готовое окончание.

Оголовок

Для изготовления оголовка сваи необходима пластина в форме квадрата 250х250 мм. Толщина металла — 5-7 мм, если использовать более тонкую пластину, существует вероятность её деформации. В пластине необходимо предусмотреть технологические отверстия креплений верхней обвязки.

С одной стороны пластины необходимо приварить небольшой отрезок трубы длиной 100-200 мм, внутренний диаметр которой на 1-2 мм больше наружного диаметра сваи. Дополнительно пластину приваривают небольшими укосинами к отрезку трубы. Оголовок монтируют уже на ввинченную сваю после отрезания или наращивания к необходимому уровню ствола сваи.

Если обвязку свай проводят профилированной трубой или двутавром, то оголовок можно не использовать.

Геометрия винтовой лопасти

При изготовлении свай своими руками главной проблемой, с которой вы столкнетесь, будет геометрия лопасти. Резкие загибы, неравномерность подъема спирали, неудачный заход витка лопасти и неправильно выбранный шаг витка могут «похоронить» вашу сваю на начальном этапе ввинчивания.

Ширина лопасти сваи зависит от диаметра ствола. Ствол диаметром 56 мм имеет диаметр лопасти 86 мм, для 108-й трубы — 300 мм. Толщина листа металла для изготовления лопасти — 5-7 мм. Внутренний диаметр лопасти лучше вырезать плазменным резаком, это обеспечит ровную кромку реза.

После получения кружка лопасти его необходимо растянуть в винт. Шаг винта лопасти составляет 40-70 мм. Чем больше шаг, тем труднее свая входит в грунт.

Одним из самых простых способов растянуть лопасть — затянуть один конец лопасти в тиски и ударами молотка по другому концу придать необходимую форму. Следует помнить, что при таком способе происходит сильная вибрация материала.

Предлагаем вам ознакомиться с видео, в котором наглядно показан способ изготовления винтовой сваи своими руками.

В последние годы становится все более популярным строительство небольших строений. Зачастую для их возведения используют специальные винтовые сваи. Благодаря достижениям научно-технического прогресса любой человек, мало-мальски знакомый с азами строительства сможет сделать свайно-винтовой фундамент своими руками. Эта технология способствует быстрой и малозатратной подготовке основания будущего строения.

Фундамент, устроенный с помощью винтовых свай, долгое время использовался для военных целей. Это обусловлено тем, что он позволяет возводить надежные опоры для любых объектов в кратчайшие сроки . Сейчас его все чаще стали использовать для строительства жилых домов и хозяйственных построек.

За рубежом технология строительства с использованием свайных фундаментов освоена уже много десятилетий назад. При этом строятся не только жилые дома, но и промышленные сооружения. Наглядным примером такого использования винтовых свай являются ветрогенераторы в США. В России эти основания долгое время использовались только для легких конструкций, поскольку они имели низкую несущую нагрузку.

В последние годы появились новые виды винтовых свай, позволяющие расширить сферу применения данных стройматериалов, в том числе и для промышленного строительства.

С каждым годом желающих, возвести фундамент на винтовых сваях, становится больше. Это обусловлено качеством свай и их доступной ценой. К легким строениям, возводимым с помощью свайно-винтового фундамента, относятся деревянные и каркасные дома. Данные сваи применяются и для возведения детских площадок, заборов, теплиц, террас.

Там, где почвы не подходят под , строительство дома на винтовых сваях станет оптимальным выходом из сложившейся ситуации. Данный фундамент применяют на участках с такими особенностями:

• со сложным рельефом;
• с большой влажностью почвы;
• с обустроенным ландшафтом;
• где нельзя проводить земляные работы;
• с глубоким промерзанием почвы.

Их применяют и при замене и ремонте фундаментов.

Описание винтовых свай.

Основным элементом фундамента является металлическая винтовая свая. Она представляет собой обычную стальную трубу . При этом толщина металла должна быть не меньше 4 мм .

На остром конце винтовой сваи находится режущая лопасть. Благодаря ей происходит ввинчивание в грунт. Из-за идеальной формы лопастей их можно просто ввинчивать на нужную глубину благодаря силе 3–4 строителей.

Для объектов, имеющих перепады в высоте или при наличии иных боковых нагрузок, используются сваи, на остром конце которых имеются две лопасти . Это придает дополнительную надежность практически любому строению.

Диаметр лопастей колеблется в пределах 200–850 мм . По внешнему виду свая напоминает громадный саморез. Она имеет диаметр от 50 до 350 мм . Ее длина составляет 2–11 м . Самые маленькие сваи используются для установки заборов, рекламных щитов, навесов . В продаже встречаются полые и цельные сваи.

Установка винтовых свай, видео:

Благодаря перпендикулярному расположению лопастей, винт не разрыхляет грунт. Несущая способность данных свай колеблется в пределах 5-25 т. Бывают разные варианты проектов фундаментов. Они зависят от типа будущего строения и грунта. Самые популярные из них:

• одиночные сваи (поддерживают отдельные элементы) нередко применяются в том случае, когда необходимо пристроить что-то к уже имеющемуся зданию;
• стандартный фундамент – используется под колонны и основные элементы строения;
• свайные ленты – располагаются под стенами строения;
• свайное поле – используется для тяжелых конструкций.

Несмотря на выше перечисленные минусы, замена фундамента на винтовые сваи все больше привлекает строителей.

Устройство свайно-винтового фундамента.

Работа по монтажу начинается с разметки участка и его подготовки. Сваи заглубляют в грунт с помощью обычного завинчивания. В районе опоры возникает дополнительное уплотнение почвы. Примечательно, что такие работы проводят практически круглогодично и при любой погоде.

Прежде чем покупать винтовые сваи, необходимо сделать правильный расчет фундамента. Чаще всего под небольшие строения используют сваи диаметром 108 мм . При возведении объектов малой массы приобретают меньшие по диаметру материалы. Это связано с легкостью их вкручивания и экономией денежных средств.

При расчете количества свай, подсчитывают необходимое их число. При этом учитывают то, что надежность фундамента от установленных слишком часто свай не увеличивается, а стоимость фундамента значительно возрастает. Учитывая, что 1 опора, заполненная бетоном, выдерживает нагрузку 5–9 тонн , расстояние между ними может составлять 3–5 метров .

Количество свай увеличивают при возведении двухэтажных зданий или при использовании тяжелых стройматериалов. Наиболее точный расчет числа свай должен произвести специалист-строитель, но и обычные люди могут осилить это задание, если правильно подсчитают вес строения. Для более надежной и продолжительной службы фундамента несущую способность увеличивают на 25–30%.

Монтаж свайно-винтового фундамента.

Вид фундамента подбирают в зависимости от веса будущей конструкции, типа грунта, глубины промерзания . Начинать строительство фундамента необходимо с геодезического исследования грунта . Данная процедура необходима для определения уровня грунтовых вод, а также устойчивых пластов. По окончании обследования и подготовки участка переходят к монтажу фундамента.

Как сделать винтовую сваю своими руками? Видео:

Многие задаются вопросом, как утеплить свайно-винтовой фундамент? На самом деле утепление его не требуется, поскольку данный вид фундамента относят к проветриваемым . Достаточно высокие опоры надежно защищают дом от холода, исходящего от земли. Утепление можно произвести с ростверком. При этом следует знать, что неправильное его утепление приводит к появлению влажности. Это может отразиться на всем здании.

Для максимального теплосбережения необходимо заняться качественным утеплением пола , а не фундамента.

Цоколь свайно-винтового фундамента делают навесным . Для его устройства используют листовой шифер, асбестоцементные плиты, комбинированные фасадные плиты с утеплителем и другие строительные и отделочные материалы. Обшивая цоколь, оставляют маленький зазор (в 5–7 см) между грунтом и стройматериалом обшивки. Такая установка предупреждает повреждение отделки при пучении грунта в морозные дни. Наземные концы опор защищают с помощью металлической сетки, которая предотвратит попадание под дом животных. Отделка цоколя свайно-винтового фундамента, предусматривает создание благоприятных условий для вентиляции подпола. Для этого обустраивают небольшие отверстия, называемые продухами . Их оставляют открытыми даже в морозные дни.

Если строительство дома на винтовых сваях закончилось небольшим проседанием фундамента, вполне реально быстро осуществить его ремонт, заменив просевшие опоры новыми . Возможность такого ремонта считается одним из основных преимуществ свайно-винтового фундамента.

Приступая к возведению дома, бани или других небольших построек, следует обратить внимание именно на винтовые сваи, поскольку благодаря им стало реальным быстрое строительство всего, что хочешь и при этом значительно сэкономить на материалах.

You need to enable JavaScript to vote

Дополните статью вашими комментариями , фото и видео .

Недорогой свайно-винтовой фундамент является прекрасной альтернативой ленточному бетонному основанию. Его применение особенно актуально на сложных влажных или сыпучих грунтах и неровных рельефах. Широко используются сваи в частном строительстве и для удешевления хозпостроек: бань, гаражей, теплиц, веранд и пр.

На каких грунтах используется винтовой фундамент?

Строение и внешний вид свай

Первоначально такие конструкции использовались лишь при строительстве мостов и временных сооружений, и лишь затем стали широко использоваться для возведения фундаментов жилых и промышленных строений и военных объектов, причалов, пристаней.
В нашей стране их чаще всего используют для возведения зданий в условиях вечной мерзлоты (в районах Крайнего Севера и Дальнего Востока). В частном строительстве в последние годы свайно-винтовой фундамент стали применять при строительстве жилья в заболоченных местностях, близком прохождении грунтовых вод и для возведения хозяйственных построек.

Область применения свайных фундаментов

Существует два типа винтовых свай:
• сваи-пики: с заостренным наконечником; предназначены для легких и сыпучих грунтов;
• сваи-трубы: с зубчатой коронкой на нижнем конце; используются на вязких почвах.

Виды свай

К основным достоинствам свай относят:
• возможность устройства на любых, в том числе и сложных грунтах и даже на воде;
• простота монтажа, минимальное количество времени, затрачиваемое на их установку, отсутствие земляных работ;
• возможность устанавливать в зимний период;
• такие конструкции не восприимчивы к выталкивающим нагрузкам;
• при необходимости возможность демонтажа и повторной установки;
• высокая прочность: в зависимости от вида свай они способны выдержать нагрузку 4-18 т;
• повышенная сейсмоустойчивость;
• долговечность;
• экономическая выгода: стоимость их на 30-60% ниже цены бетонного фундамента.

К недостаткам свайно-винтового фундамента можно отнести:
• невозможность устанавливать их в грунтах с известковой прослойкой, торфяниках, текучих грунтах и в скалистых местностях;
• оборудовать подвал в доме, установленном на сваях, весьма проблематично – его утепление будет равно стоимости самого фундамента.

Расчет требуемого количества свай

Первым делом необходимо определить нагрузку на фундамент . Для этого следует просуммировать:
• вес строения, включая не только внешние, но и внутренние стены, перекрытие между этажами, крышу, отделку фасада;
• предметы интерьера, находящиеся в доме, мебель, аппаратуру и пр.;
• вес находящихся в доме людей: по СНиП для частных жилых домов берутся данные из расчета 150 кг на 1 кв. м;
• снеговая нагрузка, определяется по СНиП в зависимости от района проживания.

Карта снеговой нагрузки

Полученный вес умножается на коэффициент 1,2 . Чтобы узнать предельную нагрузку (несущую способность) каждой сваи, следует знать сопротивление грунта . Для этого следует воспользоваться специальной таблицей (см. фото).

Глубина их погружени я зависит от степени промерзания грунта (эти данные разняться для каждого района). К примеру, для Московской области глубина промерзания почвы составляет 1,4 м.

Установка свай

2. Для упрощения ввинчивания сваи под каждую из них готовится небольшая лунка чуть шире (на 2-3 см) диаметра лопасти. Глубина такой лунки – 10-15 см. Слишком глубокие ямы, разрыхляющие грунт, недопустимы.

Лунка для сваи

3. Сваи с лопастями до 300 мм можно ввинтить вручную без применения техники. Для этого готовится рычаг из лома, который вставляется в отверстие в верхней части сваи, и кусков трубы размером по 3 м. По мере углубления винта в грунт трубы будут одеваться на лом для увеличения длины плеча рычага.

4. Для работ понадобится не менее трех человек. Так как свая должна быть установлена строго вертикально , необходимо, чтобы во время ее вкручивания один из них контролировал процесс ее установки.

Свая должна устанавливаться строго вертикально

Совет . Если при установке на пути одной-двух свай появилось препятствие, и они в землю больше не входят, допускается срезать верх и оставить их в таком положении. Но по углам дома сваи должны устанавливаться только на полную глубину.

Ввинчивание сваи вручную

5. После установки всех сваи излишки их длины обрезаются по уровню.

6. Для упрочения в полый ствол сваи заливается бетон.

Бетонирование

7. На месте обрезки в верхней части сваи приваривается оголовок .

Сварка оголовка

Изготовление ростверка

Совет . Если дом выполнен из бруса, в качестве обвязки может использоваться первый ряд стены.

При устройстве бетонного ростверка по верху свай готовится опалубка, устанавливается арматурный пояс и заливается раствор. Швеллер, двутавр и уголок свариваются. Деревянный ростверк собирается на болтах.

Виды ростверка

При наличии материалов, электроинструмента можно сконструировать винтовые сваи своими руками , немного снизив бюджет строительства. Экономия составляет 15 – 20%, однако домашний мастер может быть уверен, что СВС будет иметь максимальный ресурс. Многие недобросовестные производители для снижения себестоимости изделий используют шовную трубу, допускают брак при центровке наконечника, что снижает характеристики фундамента многократно.

Конструкция СВС промышленного производства предельно простая. Бесшовная толстостенная труба имеет отверстия или хомуты в верхней части для крепления рычагов, заостренный наконечник-пику с лопастью в нижней части. Для слабых грунтов может использоваться вторая лопасть на расстоянии 0,4 – 0,6 м от нижнего винта. Специальное антикоррозионное покрытие защищает металлические элементы от разрушения.

Изготовление винтовой сваи пошагово

На начальном этапе достаточно купить бесшовную трубу со стенкой 4 – 5 мм, независимо от того, какая конструкция будет опираться на свайное поле. Для остальных элементов СВС (свая винтовая сварная) понадобится листовой металл 4 – 6 мм толщины. Все детали стыкуются сваркой, для кроя потребуется УШМ с диском по металлу либо более современное оборудование (например, плазморез), которое часто присутствует в арсенале домашнего мастера.

Тело сваи

В зависимости от глубины залегания пласта с достаточной несущей способностью, длина СВС составляет 2 – 3 м. Более длинные изделия вкручивать вручную неудобно, поэтому при необходимости погружается трехметровое изделие, наращиваемое у земли куском точно такой же трубы несколько раз. Труба должна соответствовать нескольким критериям при выборе:

Указанным параметрам оптимально соответствует сортимент из сталей 09Г2С (соответствует ГОСТ 19281) либо Ст20 (соответствует ГОСТ 8732).

Варианты наконечников

Проще всего в изготовлении вариант сваи с трубным наконечником. Затем идет крестообразная пика, лепестковая технология. Самым сложным наконечником является приварной вариант.

Крестообразная пика

Для изготовления этого наконечника потребуется четыре заготовки из листовой стали. Технология имеет вид:

• крой листа – 1 круглая заглушка для трубы; 1 треугольник (основание равно диаметру трубы, высота составляет 2 – 2,5 диаметра); 2 косынки, служащие ребрами жесткости для треугольника
• прихватка – треугольник устанавливается под прямым углом на основание-заглушку, по бокам прислоняются косынки
• сварка – двойной шов для всех стыков

Лопасть в этом варианте невозможно приварить к пике, поэтому она начинается выше. В сочетании с крестообразной формой это заметно увеличивает усилие закручивания.

Пика изготавливается из нескольких заготовок-лепестков треугольной формы. Для диаметров 76 – 89 мм обычно используют 4 лепестка, для диаметров 108 – 159 увеличивают до 5 лепестков, для труб 219 – 325 применяется 7 – 11 лепестков. Шаблон имеет размеры:

Из заготовок сваривается пика, которую необходимо приварить к трубе, соблюдая соосность конуса, тела сваи. В домашних условиях это непросто. Смещение наконечника на пару сантиметров в сторону обеспечит биение, рыхление грунта вместо уплотнения стенок скважины.

Технология аналогична предыдущему способу с небольшими дополнениями:

Ввиду схожести технологий, отсутствия у домашнего мастера токарного станка центровка так же производится на глаз. Качество сваи в данном случае полностью зависит от квалификации резчика, раскраивающего зубья для сварки.

Многие производители винтовых свай реализуют модификации без конусных наконечников двух типов:

В последнем варианте бетон при заполнении внутренней полости подается под давлением, выходит в глубине пласта наружу, после застывания увеличивает площадь опирания, несущую способность, соответственно. Эти сваи самые простые в изготовлении, однако, лопасть начинается на теле трубы, что увеличивает усилие вкручивания. Рекомендуется механизированный способ погружения (дрель + мультипликатор).

Лопасти

В заводских сваях с литыми, сварными конусообразными наконечниками лопасть начинается в нижней трети пики, затем переходит на тело трубы. Это заметно снижает усилие вкручивания при ручном способе погружения. Нижняя лопасть монтируется на всех модификациях СВС, верхняя применяется в грунтах с недостаточной несущей способностью. При самостоятельном изготовлении двухлопастные СВС изготавливаются редко.

Для заготовки этого элемента СВС понадобится листовая сталь минимум 5 мм толщины. Технология изготовления однозаходной лопасти выглядит следующим образом:

В самодельных СВС с крестообразным наконечником либо без наконечника лопасть начинается от нижнего края тела сваи. Все стыки провариваются двойным швом, окалина сбивается перед антикоррозионной обработкой.

Второй винт изготавливается аналогично нижней лопасти, монтируется выше нее на 40 – 60 см, в зависимости от характеристик пласта, расположенного над несущим слоем. Для дополнительного винта может использоваться 4 мм сталь, так как нагрузки при погружении СВС на него значительно меньше.

Двухлопастные сваи более стабильны в вертикальном направлении после заглубления на 70 см. они выдерживают сборные нагрузки от коттеджа в 1,5 раза большие, чем однолопастные модификации. Более устойчивы к боковым нагрузкам, часто применяются для заборов из профлиста с высокой парусностью, баннерных растяжек.

Узел крепления рычагов

Для вращения СВС используются рычаги, концы которых каким-то образом необходимо зафиксировать в верхней части СВС. Для этого обычно изготавливают отверстия, в которые можно вставить два лома или адаптер для усилителя крутящего момента (мультипликатора) при вкручивании СВС дрелью. Чтобы сохранить трубу в некоторых случаях на нее наваривают два хомута (арматура 12 – 16 мм), которые после погружения срезают «болгаркой».

Ввиду большого диаметра рычагов (лом или труба 1 дюйм) высверливание отверстий неэффективно. Поэтому их прожигают сваркой либо газорезкой, затем выравнивают УШМ с диском по металлу. Отверстия должны располагаться ниже края трубы на два диаметра, быть напротив друг друга.

В качестве хомутов обычно применяется 12 – 16 мм арматура (гладкая или периодического сечения), изогнутая по диаметру рычагов. Недостатком этого способа является увеличение трудозатрат (сварка, срезание хомутов после монтажа сваи), достоинством – сохранение тела сваи (лишних 15 – 20 см), что актуально для бюджета строительства.

Металлические конструкции, эксплуатирующиеся под землей, ржавеют даже в отсутствие кислорода в нижних слоях почвы. Поэтому по окончании сварочных работ со всех швов сбивается калина, свая полностью покрывается антикоррозионными составами. Самым эффективным первым слоем защиты является горячее цинкование. Однако этот способ не доступен в домашних условиях. Поэтому в качестве грунта применяют составы:

• цинкосодержащие краски
• грунт ВЛ05
• грунт IR02

Вторым слоем являются составы:

Эти лакокрасочные смеси в комплексе с грунтовкой обеспечивают 30 – 90 летний ресурс свайного поля. От электрохимической коррозии (блуждающие токи в грунте) защищает исключительно стеклопластик, который в домашних условиях качественно нанести невозможно.

Следуя приведенным технологиям можно изготовить сваю СВС самостоятельно, обеспечив высокий ресурс фундамента. Изменения в конструкции лопастей, произвольные размеры пики приведут к увеличению крутящего момента, снижению несущей способности изделия.