Винтовые сваи своими руками изготовление и монтаж своими руками

Индивидуальные застройщики все чаще устанавливают дома, хозяйственные постройки, ворота и ограды на свайно-винтовое основание.

Преимущества винтового фундамента

Основание под дом, полученное методом закручивания винтовых свай является надежным и прочным. Свая изготавливается из стальной трубы с заостренным концом и привариваемых лопаток. Это достаточно износостойкий и долговечный материал со специальным антикоррозийным покрытием, предотвращающим появление ржавчины.

Основными преимуществами фундамента являются:

  • Не требуется проведение трудоемких земляных работ с рытьем глубоких котлованов и траншей;
  • Монтаж винтовых свай может проводиться на любых поверхностях с достаточно не ровным рельефом;
  • Закладка фундамента возможна в любое время года;
  • Быстрота и простота процесса.

При завинчивании винтовых свай происходит значительное уплотнение грунта, что обеспечивает высокие показатели несущей способности фундамента.

Винтовая свая

Винтовые сваи

Это металлическая труба (обработанная специальным составом, замедляющим процесс коррозии), к нижнему заостренному концу которой приварена лопасть. Такая свая ввинчивается (вкручивается) в грунт (как саморез в древесину), практически не повреждая его (лишь уплотняя его за счет погружения трубы) и, следовательно, абсолютно не уменьшая его несущую способность.

Эти сваи выпускаются нескольких видов:

  • с винтовой лопастью (применяются на грунтах, имеющих плохую несущую способность) или имитацией нарезки резьбы по большей части длины сваи (такие сваи обычно применяют в северных районах, где требуется не особо тревожить вечную мерзлоту при устройстве основы под здания и сооружения);
  • с разным диаметром трубы – чем больше диаметр, тем более крупный вес здания способна воспринять свая (без своей деформации), но при этом не стоит забывать, что более толстые сваи (диаметр которых превышает 108 мм) закрутить вручную уже не получится;
  • с разным диаметром лопасти – для менее прочных и насыщенных водой грунтов диаметр лопасти будет больше, чем для грунтов сухих и плотных.

И, конечно, вид и форма сваи зависит еще и от фирмы-производителя, ее выпускающей.

Как выглядит винтовой фундамент

Винтовой фундамент выглядит следующим образом:

  • в углах и в местах пересечения внутренних стен, а также по длине стены сооружения, в грунт ввинчены сваи (шаг свай колеблется от 1 до 3 метров);
  • сверху все сваи обрезаны под один уровень и скреплены либо металлическими, либо деревянными балками, чтобы создать единую жесткую конструкцию — ростверк;
  • между уровнем земли и низом здания (ростверком) находится свободно проветриваемое пространство.

Используемые для закручивания свай инструменты и приспособления

Для закручивания винтовых свай вручную используются следующие инструменты:

  • Лопата;
  • Уровень или рулетка;
  • Кувалда или молоток;
  • Арматура и колышки или шпагат, чтобы осуществить разметку;
  • Лом;
  • Запасные круги или болгарка, чтобы выравнивать вкрученные сваи по высоте;
  • Выполняющие функции рычагов трубы;
  • Маркер, чтобы делать необходимые отметки на арматуре или колышках.

Отверстие под сваю можно сделать садовым буром. Его диаметр должен быть меньше диаметра используемых свай. Бур помогает выявить в грунте камни и другие помехи, проверить структуру грунта.

Обрезка стволов и бетонирование

Самое аккуратное ручное ввинчивание не дает 100-процентной гарантии, что ствол будет зафиксирован строго по вертикали и без отклонений. Присутствие в грунте камней, плотных корневых узлов, глины и других элементов способствует отклонению винтов в процессе вкручивания.

Если внедряются винтовые сваи для фундамента своими руками, то избежать подобных погрешностей практически невозможно. По этой причине после монтажа необходимо провести урезку всех опор в соответствии с показаниями, которые дают лазерные или гидро-уровни. Высоты также определяются при помощи дальномеров, в соответствии с показаниями которых проводится обрезка. Однако, это относится к случаям, когда выполняется монтаж на проблемных грунтах.

Если же рабочие пласты почвы отличаются пластичностью, то есть смысл скорректировать положение ствола механическим путем – опять же, при помощи рычага

Читайте также:  Как сделать дешевый фундамент своими руками?

Но важно учитывать, что повторное погружение весьма рискованно с точки зрения надежности будущего фундамента, так как во время второго погружения плотность грунта будет не столь высокой

Все ввинченные стволы необходимо забетонировать. Исключением является только временный фундамент, для которого не важны показатели долговечности. Подготовленный цементный раствор заливается непосредственно в полость винтовой сваи.

Так как технология фундамента на винтовых сваях позволяет сооружать дома в условиях мороза и непосредственно в промерзшей почве, то в состав бетонных растворов нередко добавляют специальные добавки. Они препятствуют нежелательной заморозке раствора, а также исключают вероятность разрыва свай изнутри.

В процессе бетонирования винтовых свай также следует выполнять их пломбирование. Это делается внутри трубы с целью предотвращения образования коррозии на поверхностях ее полости. Если пренебречь этой процедурой, то ствол не прослужит и года, а в худшем случае конструкция обрушится уже во время строительства дома. Но есть и еще один нюанс. В целях повышения надежности свайной конструкции многие неопытные мастера бетонируют стволы и снаружи. Этого делать нельзя, так как внешнее давление при таком подходе увеличивается, что повышает риск деформации свай.

Типичные ошибки при обустройстве свайно-винтового фундамента

Работы по обустройству оснований, проводимые гражданами, не имеющими должного уровня квалификации и достаточно опыта, оборачиваются типичными ошибками, существенно снижающими технические характеристики и срок эксплуатации конструкции. Преимущественно допускаются следующие неточности:

  • вывинчивание свай в процессе регулировки высоты в горизонтальной плоскости – нарушается несущая способность конструкции, из-за формирования под опорой рыхлого слоя почвы. Испытывая избыточные нагрузки, фундамент проседает и происходит деформация конструкции;

Рис 3. Полость, сформировавшаяся после вывинчивания

  • отклонение от вертикальной плоскости в процессе заглубления опор – наталкиваясь на подземные препятствия, в процессе ввинчивая в почву, свая смещается в сторону.

Совет эксперта! Если возникает отклонение, то следите за его траекторией и не допускайте превышения 2°. Соблюдая это требование, удастся избежать неустойчивости фундамента. Когда отклонение превысило допустимую норму, надо поменять размер опоры, закрепив верхний сегмент с плоскостью надстройки. Наращивание свай, завинченных с сильным отклонением, запрещено.

  • вкручивание сваи в заблаговременно подготовленную яму – необходимо добиться заглубления опоры в коренной слой почвы на 60 – 80 см, дабы достичь нужной несущей способности. Используя опору 2,5 м в длину, необходимо заглубить её в землю на 1,5 метра. Когда верхняя часть почвы имеет торфяную структуру и не обладает достаточной стабильностью, то прибегают к наращиванию сваю. Основной целью процедуры, считается достижение горизонтальной стабильности.
  • отказ от бетонирования опор со стенками, имеющими толщину меньше 4 мм – обязательно надо залить бетонный раствор в сваю, с целью достижения нужного уровня жёсткости, воспрепятствовав разрыву опоры, подверженной воздействию замерзшей земли. (Обязательно бетонируйте сваю до конца, дабы не допустить развития внутренней коррозии и сокращения эксплуатационного срока.)
  • установка свай на разной глубине – неровности участка и однородность грунта, приводят к монтажу свай на не одинаковой глубине. Подрезание труб в таких условиях или ввинчивание на недостаточную глубину, создают предпосылки неравномерности несущих характеристик основания.

Рис 4. Сваи на разной глубине

Менее фатальной, но всё же существенной ошибкой, считается отказ от среза технологических отверстий, приводящий к снижению эксплуатационного срока. Если предусмотрено приваривание оголовка и формирование сварных швов, то их требуется окрашивать в обязательном порядке.

Погружение свай

По завершению всех подготовительных и разметочных работ начинается забивка свай. Данный процесс выполняется в следующей последовательности:

  • Сваебойная установка оборудуется копровой мачтой, на которой закрепляется дизель молот;
  • С помощью лебедочного механизма и стальных тросов машина подтягивает сваю с места складирования в зону охвата стрелового оборудования, после чего производится строповка столба и его поднятие;

Рис.: Схема

  • После того как свая поднята и установлена в вертикальное положение на нее одевается наголовник дизель молота, столб закрепляется в фиксирующих элементах копровой мачты;
  • Производится выверка вертикальности положения сваи и дизель молот наносит серию направляющих ударов, необходимых для того, чтобы столб правильно вошел в грунт;
  • После погружения сваи на глубину 1-1.5 метра с нее демонтируются стропы и выполняется забивка столба на проектную глубину.
Читайте также:  Как проверить фундамент на прочность чтоб достроить второй этаж?

Рис.: Процесс забивки железобетонной сваи

Важно! После погружения сваи от нее отсоединяют наголовник дизель молота и копровая установка перебазируется на место следующего погружения.

Почему я выбрал свайный фундамент

Нет сезонных ограничений

Ввинчивать сваи можно и летом, и зимой. В моем случае работы велись в мае, но у нас в Иркутской области и в это время погода не балует теплом.

Он универсален

Установка возможна в любом грунте и при больших перепадах рельефа, что актуально для моего случая. Мой дом располагается на склоне.

Высокая скорость монтажа

Почему я выбрал свайный фундамент

Готовая конструкция не требует усадки и отстаивания, что актуально для ленточной бетонной системы. Установка верхней части забора может выполняться сразу после ввинчивания свай.

Долговечность

Сваи служат 50 лет, а если выбрать качественные, то и все 100. А я собирался выбрать именно качественный материал.

Как установить винтовые сваи своими руками

Считается, что монтаж винтовых свай, это технологически сложная работа. Что для её выполнения нужны особые знания и дорогостоящая техника. Так ли это?

Если разбить все работы поэтапно, то получится следующая картина:

Сначала производится расчёт фундамента на винтовых сваях. Для этого необходимо выполнить геолого-исследовательские работы. Согласно СНиП «Свайные фундаменты», для фундамента, например, дома из сэндвич-панелей в 150 м2, берётся нагрузка в 70 тн, хотя вес такого дома 25-30 тн. Исходя из характеристик несущей способности (они есть у каждого производителя) и результата геологических изысканий, подбирается типоразмер свай, и рассчитывается их количество, сообразуясь с данными СНиП. Длина сваи берётся с учётом глубины промерзания грунта. Необходимо произвести разметку  поля. Для этого, план здания разделяют на прямоугольники, и соблюдают погрешность в 1-2 см, как по диагонали, так и по габаритам. Монтаж винтовых свай своими руками начинаем с углов. Это будут реперные точки для разметки, согласно имеющегося  чертежа. В требуемую точку устанавливаем сваю. Если она длиной до 2,5 м, то в специальное отверстие вставляем прут для завинчивания. Если же свая длиной от 2,5 м до 4 м, то используют удлинитель, и как рычаги — трубы с квадратным сечением 50х50 мм и длиной 3-3,5 метра. Их надевают на технологические «уши» удлинителя, а удлинитель надевают сверху, и скрепляют со сваей по соосным отверстиям. Завинчивают сваю 3-4 человека. С помощью строительного уровня и отвеса, постоянно проверяется вертикальность. Отклонение от вертикальной оси допустимо в 1-2 градуса. После окончания работ, когда сваи завинчены на расчётную глубину (но не менее 1,5 м), с помощью оптического дальномера производится промер высот свайного поля по горизонтали, и обрезка по одному уровню угловой шлифмашиной. После этого, заливаем в сваи раствор бетона. Это укрепляет их, убирает воздух и повышает антикоррозийность внутри тела. Как только бетон застынет, привариваем оголовники. Затем с помощью швеллера (сваркой), или брёвен (шпильками или саморезами), получаем единую конструкцию свайно-винтового фундамента. Все сварочные швы тщательно промазываем антикоррозийной мастикой.

В конце строительства, производят отделку свайного фундамента. По периметру дома закрепляют цокольный сайдинг, декоративные панели, и т.д., оставляя зазор между обшивкой и отмосткой.

Трудно самим выполнить свайный фундамент, или не очень – решать вам. Но в этой связи, следует упомянуть, что многие застройщики, которые нанимали вроде бы «специалистов», получили вместо желанного фундамента километр испорченных нерв.

Писали, что рабочие, вместо того, что бы ввинчивать сваи в грунт, рыли зачем-то ямы под них! Поэтому, желательно, перед тем, как кому-нибудь доверить это важное дело, поинтересоваться, какая технология выполнения работ принята у данной фирмы.

Полезное видео по теме:

Монтаж своими руками

Монтаж небольших участков такого фундамента нерентабелен, и гораздо проще, да и выгоднее сделать это своими руками.

Для ручного монтажа опор понадобится нехитрое приспособление, изготовленное из обрезка трубы, чуть большей по диаметру, чем свая, в котором выполнены отверстия, предусмотренные для его соединения посредством винтовой конструкции с опорой, а также проушинами для рычагов. Опору таким образом можно вкрутить за один час при любом грунте. Два человека крутят, а один следит за соблюдением вертикали с помощью уровня.

Читайте также:  Заливка бетонного пола по грунту своими руками

Инструмент

Необходимые инструменты и приспособления для выполнения поставленной задачи:

  • Трубы диаметром 50 мм. длиной 2,5 метра. Они выступают в качестве рычагов.
  • Магнитный уровень.
  • Молоток.
  • Кувалда.
  • Маркер (мел).
  • Лопата.
  • Болгарка. Ей будет осуществляться подрезка опор до нужной высоты.
  • Лом.

Технология монтажа

Для установки опор необходимо знать технологию монтажа. После того как участок подготовлен и произведена разметка:

  1. Вначале устанавливаются сваи угловые.
  2. Буром сверлится отверстие для свай, но меньшего диаметра. Глубина его составляет примерно 30 процентов от длины опоры.
  3. В технологическое отверстие в опоре вставляют лом, а на него уже надевают трубы. От длины рычага зависит то, какое усилие нужно будет прилагать для завинчивания – длиннее рычаг, проще и легче работа.
  4. Двое, как уже говорилось, с помощью рычагов закручивают опору, а их третий напарник ведет контроль вертикали сваи.
  5. Если грунт только разрыхляется и дело не идет, тогда следует увеличить усилие на сваю – двое висят на рычагах как на турнике, а третий сидит сверху.
  6. Если свая упирается во что-то твердое и дальше не идет, вращение прекращают, а в конце работы просто излишек опоры обрезается. Для более точного контроля над обрезкой используется лазерный или пузырьковый уровень.
  7. Сама технология допускает укорачивание на 10 см., хотя в отдельных случаях укорачивают и больше.
  8. Сваи заполняют бетоном, перед тем как приварить оголовок.
  9. По необходимости делается бетонный или же деревянный ростверк, который предназначается для распределения равномерной нагрузки от постройки к сваям.

Свайно-винтовой фундамент предполагает четкое соблюдение технологического процесса.

Использование спецоборудования

Конечно же, существует и специальное оборудование, которое в значительной степени облегчает эту непростую работу. Вот оно:

  • Бензигидростанциия УЗС-1.
  • Устройство и т. д.

Эти агрегаты достаточно компактны и их можно перевозить в багажнике легкового автомобиля. Они несколько отличаются своими техническими характеристиками.

Еще способ

Довольно распространен еще один способ установки с применением редукторного гайковерта и мощной двухкиловаттной дрели. Вся конструкция надежно скрепляется болтами, точатся насадки токарным способом. Более подробно устройство показано в видеоматериалах.

На опору будет действовать достаточное усилие для ее завинчивания этим сваекрутом.

Технология изготовления винтовой сваи

Лопасти наконечника вырезайте по шаблону

Рассмотрим самостоятельное изготовление винтовых свай поэтапно:

  1. В верхней части ствола опоры просверливают монтажные отверстия. В эти отверстия вставляют рычаги для ввинчивания опоры в грунт.
  2. Для раскроя металлического листа под заготовки конусных наконечников вырезают из плотного материала (картона) шаблон.
  3. Чертежи свайно-винтовых опор дают точное представление о размерах наконечника и технологии его изготовления. Конусные наконечники сгибают из металлического листа толщиной 6 мм. Гнут лист по форме кондуктора. В качестве кондуктора можно использовать литой конус меньшего размера или сделать его самостоятельно. Сварной шов должен быть выполнен качественно. Плохо сваренный конус наконечника при вхождении в грунт может разойтись, вследствие чего опора разрушится.
  4. По шаблону вырезают плоскости лопастей.
  5. Заготовки лопастей гнут, формируя винтовую поверхность.
  6. Края лопастей обрабатывают абразивным кругом, формируя режущую кромку винта.
  7. Трубу жёстко фиксируют вместе с конусным наконечником. Конус приваривают по длине окружности трубы. Важно расположение корпуса опоры и конуса наконечника на одной оси. Нарушение соосности конуса со стволом трубы может привести к разрушению наконечника, а затем и всей опоры.
  8. При формировании скошенного окончания стержня опоры конец сваи обрезают абразивным кругом под углом. Отверстие наглухо заваривают металлической заготовкой.
  9. Затем приваривают лопасти к корпусу опоры. Большой шаг лопастей удобен, когда винтовой фундамент воздвигают в песчаной почве. Более мелкий шаг лопастей делают для установки фундаментного основания в плотных грунтах.
  10. Всю опору покрывают антикоррозийным антикоррозийная защита продлевает срок службы опоры до 50 лет.

По окончанию сварочных работ осуществляют контроль качества сварных швов. Шлаковые раковины и непроваренные места могут привести к разрушению сварки под нагрузкой. Поэтому все выявленные недостатки обязательно устраняют.