Приспособление для закручивания винтовых свай: из чего и как его сделать

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.

Что это такое

Ни один дом не обходится без прочного фундамента. Для укрепления последнего используют деревянные, бетонные или металлические сваи, на которые приходится основная нагрузка.

Популярным вариантом являются металлические винтовые сваи. Завинчивание свай можно произвести самостоятельно. Эти модели были придуманы ирландским инженером в 1830-х годах для подвижных грунтов, например, дна водоема или илистой отмели. В Россию технологии пришли во второй половине XIX века. Сперва их использовали для военного строительства (скоростного возведения фундамента разборных мостов), затем для гражданского, в основном на прибрежных землях и в условиях вечной мерзлоты.

Винтовые сваи состоят из 2 частей:

1. Ствола, который состоит из ведущей части с заостренным концом и удлинителя;
2. Винтовых несущих лопастей, благодаря которым конструкция не вбивается, а ввинчивается в грунт.

В СССР конструкции имели дополнительный элемент – наконечник. Это был заостренный конец с винтовой лопастью.

Как работает конструкция Источник cloudinary.com

При вкручивании винтовых свай в грунт сперва входит направляющая часть с лопастями, удлинитель позволяет погружать конструкцию до несущего грунта.

Конструкции применяются в следующих областях:

1. В индивидуальном и сельскохозяйственном строительстве: при строительстве домов не выше 3 этажей, пристроек, хозяйственных построек, теплиц;
2. В промышленном и гражданском строительствах: при возведении многоэтажных жилых домов, складов, ограждений, общественных зданий, заводов и фабрик, трубопроводов, линий электропередач, эстакад;
3. В транспортном строительстве: при постройке дорог, проездов и шумозащитных экранов;
4. В военном строительстве;
5. При строительстве сооружений, связанных с водой: мостов и причалов;
6. При возведении инфраструктуры и временных построек: рекламных щитов, малых архитектурных сооружений, торговых палаток и павильонов, аттракционов;
7. При реконструкции фундамента объектов индивидуального жилья или крупных гражданских и промышленных объектов;
8. Их используют для укрепления склонов или берега.

В каждом случае параметры (размер, диаметр, количество, толщина и т.д.) будут высчитываться индивидуально.

Конструкция сваи Источник rf-metal.ru

Примечательно, что закручивание винтовых свай можно произвести в любом грунте. Их выбор предпочтителен при строительстве в условиях многолетней мерзлоты, в слабых, обводненных, крупнообломочных или пучинистых землях.

Типы и варианты

Все имеющиеся сваи делятся на несколько типов. Даже в пределах одного здания могут быть использованы разные варианты, выбор которых зависит от типа нагрузки: под ответственными углами, под несущими стенами, под ненесущими стенами и полом.

Конструкции бывают нескольких видов:

• По типу наконечника делятся на сварные и литые. Литые наконечники значительно дороже, но они намного прочнее. Они легко проходят сквозь препятствия и не деформируются. Их лучше использовать в плотных грунтах или в условиях вечной мерзлоты.
• По толщине стенок. По международному стандарту ICC AC358 минимальная толщина в нейтральном грунте должна быть не менее 8 мм, в грунте с повышенной химической активностью – от 9,5 мм. Точная толщина рассчитывается исходя из будущих нагрузок и условий эксплуатации. Использовать более тонкие не рекомендуется, поскольку такие конструкции будут больше подвержены ржавчине, их срок службы значительно меньше.

Монтаж на склоне Источник m-files-new.cdnvideo.ru

• По толщине лопастей. Закручивание винтовых свай при строительстве временных или зданий с малым весом допустимо с использованием конструкции с толщиной лопастей в 5 мм. При возведении строений, рассчитанных на длительный срок эксплуатации. Используют конструкции с лопастями толщиной 9,5-12,5 мм.
• По количеству лопастей делятся на однолопастные и многолопастные (до 6 штук). Первые предназначены для плотных грунтов с малой подвижностью. Вторые универсальны и могут использоваться в разных случаях, в основном их применяют на слабых грунтах с небольшой несущей способностью. Многолопастные более устойчивы к различным нагрузкам: выдергивающим, вдавливающим, горизонтальным.
• По размеру лопастей конструкции бывают широкими (диаметр лопастей больше диаметра ствола более, чем в 1,5 раза) и узкими (их диаметр колеблется от 20 до 35 см). У первых большая площадь опоры, они эффективнее в слабой земле. Узкие лопасти лучше проникают в твердую землю – широкие при погружении начинают ломаться и деформироваться.

Чтобы конструкции служили дольше и не ржавели, на них должно быть нанесено специальное антикоррозийное покрытие толщиной не менее 400 мкм.

Готовый дом Источник stroyfora.ru

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на ремонте фундаментов любой сложности

Достоинства и недостатки

Перед тем, как закрутить сваю, стоит узнать о ее достоинства. Конструкция пользуется популярностью в частном и промышленном строительствах.

К плюсам относятся:

• Скорость. Здание сдают на 15-30% быстрее, чем с бетонным фундаментом. Конструкция готова практически сразу же после установки. Даже при заливке внутрь сваи бетона ждать его застывания не нужно, поскольку нагрузка ложится на стальную часть.

• Невысокий уровень шума и вибраций. Это позволяет производить стройку вблизи от подземных коммуникаций или стоящих домов.

• Долговечность. Производители утверждают, что конструкция может простоять больше века.

• Возможность строить в условиях вечной мерзлоты или в болотистых местностях. Конструкция успешно противостоит выдергивающим нагрузкам, ее можно устанавливать на склонах и под углом. При этом выравнивать участок не нужно – достаточно выбрать сваи разной длины.

• Прочность. Конструкция легко ремонтируется (если она не входит в состав сборного бетонного фундамента) и могут использоваться повторно (например, при возведении временных построек).

Пример фундамента Источник profi-vint.ru

• Невысокая цена. Завинчивание винтовых свай обходится дешевле бетона почти на 30%. Это связано с небольшим объемом земельных работ.

• Возможность работать в любых условиях и при любой температуре. Однако при температуре ниже -30 градусов могут возникнуть трудности с использованием техники.

• Сваи небольшого диаметра могут быть установлены небольшой командой в 3-4 человека. Таким образом, их легко установить самостоятельно на дачном участке.

Важно помнить, что указанные достоинства относятся только к качественным конструкциям. Некоторые производители используют некачественные материалы или уменьшают толщину, из-за чего сваи быстрее приходят в негодность.

Винтовые сваи обладают и некоторыми недочетами:

1. Их нельзя использовать в районах с высокой сейсмической активностью.
2. Нельзя закручивать в грунт, который вызывает быструю коррозию. Перед началом работ необходимо провести анализ земли, чтобы избежать проблем.
3. Нельзя устанавливать в каменистом грунте, так как при работе твердые части могут повредить лопасти.

Ручной инструмент

Если будущее здание будет небольшим, тогда потребуется немного винтовых свай. В этом случае работу можно выполнить вручную. Конструкция такого инструмента проста. Поэтому его можно изготовить самостоятельно. Для этого потребуется стальная пластина (чем толще – тем лучше), арматура, две двухметровые трубы, болгарка с отрезными кругами и сварочный аппарат.

Монтаж сваи вручную

Вначале нужно разрезать пластину на четыре части. Их нужно соединить между собой так, чтобы в результате получился равносторонний стакан. Он должен плотно насаживаться на грани сваи, иначе при закручивании он будет соскальзывать. С двух противоположных сторон делается две проушины. Для этого лучше воспользоваться арматурой диаметром минимум в 12 миллиметров. Трубы в данном случае будут выполнять роль рычагов. Чем они длиннее – тем легче закрутить сваю вручную.

Достоинства такого приспособления – возможность установить опору для здания вручную. Это позволит сэкономить средства на приобретении, или аренде сложного оборудования. Такую конструкцию просто изготовить самому. При выполнении работ нет необходимости контролировать крутящий момент, чтобы не сорвать лопасти на свае.

Недостаток ручного варианта заключается в том, что для выполнения работ потребуется минимум три человека. Двое закручивают сваю, а третий направляет ее, ориентируясь на уровень. Еще один минус – большая площадь для монтажа одной опоры. При маленьком рычаге строители должны быть очень сильными. А если постройка будет располагаться рядом с уже возведенным зданием, то установка опор будет производиться намного дольше (необходимо переставлять трубы в проушины с другой стороны гильзы), а то и вообще становится невозможной.

Независимо от типа грунта во время закручивания, свая будет наклоняться. Это обусловлено малым количеством лопастей на ней. Чтобы ее выровнять, необходимо наклонить столб в противоположную наклона сторону, и сделать несколько поворотов механизма. Затем следует вернуть опору в вертикальное положение, и продолжить завинчивание. Если столб продолжает наклоняться – процедуру повторять до тех пор, пока он не займет необходимое положение.

Предварительная подготовка

Перед тем, как закручивать винтовые сваи, необходимо провести анализ почвы. Это можно сделать, пригласив геодезическую или строительную фирму.

Для самостоятельного анализа в нескольких местах бурят почву на глубину, превышающую глубину залегания сваи на 1,5 метра. После вытаскивания бура на нем остаются кусочки грунта, который залегает на глубине. При наличие крупных булыжников или мусора (диаметром более 5 см), бетона от старых построек, корней деревьев работа по монтажу будет затруднена. Если на участке есть залежи воды, необходимо установить сваи так, чтобы они не располагались слишком близко к влаге.

Затем необходимо определить длину сваи:

1. На устойчивом грунте достаточно длины 2,5 метра.
2. Если участок сложный, с перепадами высоты, потребуются сваи разной длины.
3. Если почва неустойчива, потребуется дойти до устойчивого пласта, чтобы конструкция была закреплена, например, до глины или песка.

Диаметр свай определяется в зависимости от назначения постройки:

1. Диаметр в 5,7 см подходит для забора из сетки;
2. В 7,6 см – бетонных заборов, дачных домиков и небольших хозяйственных построек;
3. В 8,9 см – для одноэтажных домов. Каждая свая может выдержать 3-5 тонн;
4. В 10,8 см – для двухэтажных домов из легких материалов. Такая свая выдерживает 5-7 тонн.

При расчете количества свай необходимо учитывать расстояние между ними. При строительстве деревянных и каркасных домов расстояние должно быть не более 3 метров, для домов из легких материалов (пеноблоков или газоблоков) – не более 2 метров. Если на участке присутствуют сильные ветра, расстояние должно быть не больше 2,5 метров.

Монтаж

После проведения подготовки необходимо начертить план будущего здания и отметить, где будут размещены сваи. Его переносят на землю. Там, где будут стоять сваи, выкапывают небольшие ямки – это облегчит работу по вкручиванию.

Монтаж вручную Источник small-house.ru

Закручивание свай с помощью мясорубки начинается с углов фундамента. На них ляжет самая большая нагрузка. Затем вкручивают остальные и выравнивают их по высоте, ориентируясь на горизонтальный уровень. Если полностью сравнять сваи нельзя, после установки лишнее срезают.

Монтаж должен быть произведен строго вертикально. Это необходимо периодически проверять в процессе работы. Важно помнить, что у каждой сваи должна быть свое «место» – нельзя выкрутить одну и поставить на ее место другую.

Устанавливать конструкции можно несколькими способами:

1. Вручную;
2. При помощи дрели;
3. Специальной техникой.

Выбор конкретного способа зависит от размеров конструкции и особенностей почвы.

Видео описание

1. Пробуривают скважину на глубину 50 см. Ее диаметр должен быть на 10 см меньше, чем у лопастей.
2. Конструкцию с подготовленным оголовком устанавливают и проверяют уровнем.
3. Рабочие берутся за рычаги и начинают по кругу вкручивать конструкцию. В процессе работы необходимо следить за углом наклона.

Механический вариант

Для конструкции большой длины и диаметра используют механические устройства. Их можно купить или сделать самостоятельно.

Для изготовления потребуются:

1. Дрель, мотобур или любой электроинструмент мощностью от 2 кВт;
2. Редуктор с понижающим числом, например, гайковерт с механизмом усиления крутящего момента. Достаточно редуктора на 4,7 кНм;
3. Переходники для соединения силовой установки, сваи и вывода редуктора;
4. Рычаг для поддержки.

Переходник между дрелью и редуктором можно сделать из головки и болта: первая закрепляется на редукторе, болт вставляется в патрон дрели. Переходник между сваей и редуктором делают из оголовка, который закрепляют на свае. Его наконечник должен совпадать с редуктором.

Электромеханический инструмент

Чтобы закрутить сваю при помощи этого устройства необходимо в уже пробуренную скважину установить опору, предварительно надев на ее вершину фланец с четырехгранным пазом.

К нему крепится ответный адаптер (с четырехгранником) и редуктор. Сверху устанавливается дрель. Чтобы она не вращалась вхолостую, ей нужен упор. Для этого в землю забивается колышек, на котором закрепляется труба. С другой стороны ее прикручивают к ручкам электродрели. В качестве более надежного упора можно воспользоваться уже закрученным столбом.

Некоторые столбы не имеют гранения для стакана. В таком случае адаптер можно изготовить самостоятельно. Для этого нужно взять трубу (стальную) нужного диаметра, установить ее на край столба, и сделать сквозное отверстие. В него вставляется шпилька (минимальная толщина – 14 миллиметров). Она будет фиксировать положение гильзы.

Помимо самодельного электромеханического приспособления для выполнения работ можно воспользоваться заводской электромашиной. Стандартная комплектация устройства:

1. Электрическая дрель (мощность от двух киловатт).
2. Набор насадок на стандартные размеры опор.
3. Компенсатор наклона.
4. Комплект рычагов.

Выбирая мультипликатор, должное внимание следует уделить величине рычага. Такой инструмент имеет несколько преимуществ перед монтажом опоры вручную. Во-первых, работа выполняется более качественно. Некоторые модели имеют несколько скоростей вращения вала. Закручивание выполняется более плавно (без рывков). Во-вторых, во время установки свай задействуется минимум рабочей силы.

Монтаж сваи мультипликатором

Среди недостатков такого оборудования следует выделить сравнительно большой вес. Стандартный мультипликатор весит от сорока килограмм. Поэтому без помощника не обойтись. Второй минус – большое потребление электроэнергии.

В-третьих, если приобретать электромашину в магазине, то для выполнения одноразовой процедуры это будет слишком большая затрата. Модель больше подходит для бригады, которая часто выполняет подобные работы. В-четвертых, оборудование предназначено для закручивания винтовых столбов, высота которых не превышает двух метров.

Чтобы прибор не сломался, а опора осталась целой, диаметр лунки должен быть на десять сантиметров меньшим, чем сам столб. Ее глубина – на треть меньше. Тогда винтовая свая будет более прочно держаться в земле.

Видео описание

Рассмотреть процесс сборки механического сваекрута можно в видео:

В процессе монтажа приспособление для завинчивания винтовых свай может наткнуться на крупные препятствия, через которые не сможет пройти свая. При использовании дрели это будет понятно по усилившемуся шуму. Потребуется сразу выключить технику, чтобы та не перегрелась.

Специальная техника

Сваеверты используют для установки длинных и широких свай. Техника обычно располагается на платформах автокранов, на шасси грузовиков или экскаваторов.

Такие сваекруты обладают достаточной мощностью для быстрой и качественной работы. Некоторые из них не контролируют вертикальное закручивание, проверять угол наклона придется самостоятельно. Однако большинство современных моделей имеют механизмы, фиксирующие отклонения от вертикали. Для удержания сваи используют домкраты.

Коротко о главном

Винтовые сваи используют с начала XIX века. Они состоят из ствола и винтовых лопастей, которые вкручиваются в грунт и удерживаются в нем. Их используют в частном и промышленном строительстве.

Конструкция имеет немало плюсов: ее проще, дешевле и быстрее устанавливать, можно использовать в разных условиях (например, в условиях мерзлоты). При монтаже не производятся шум и вибрации, сваи малого диаметра легко установить вручную, без использования специальной техники.

Монтаж начинается с разработки плана, определения количества свай и места расположения, проверки почвы. Важно правильно определить параметры свай – длину и диаметр.

Установить конструкцию можно вручную, при помощи дрели или специальных сваевертов. Последние применяются для больших свай.

Ручной монтаж заключается в подготовке и закреплении рычага. Вкручивание производят 2 человека: они берутся за рычаги и по кругу вкручивают сваю.

Использование дрели позволяет ускорить процесс. Необходимо скрепить дрель, редуктор и сваю, затем установить конструкцию и начать монтаж.

Оценок 0

Прочитать позже

Распространённые приспособления для установки свай

Появление техники небольших размеров для установки винтовых фундаментов позволило небольшим строительным компаниям работать значительно быстрее. Мотобур для установки винтовых опор с центрованием даёт возможность устанавливать их полностью в соответствии с технологией.

При этом пробное ввинчивание здесь не требуется. Подобные приспособления просто в эксплуатации и не предполагает наличия специальных навыков. Далее можно немедленно приступать к завинчиванию свай.

Аналогичный принцип работы использован в оборудовании для монтажа свай – “Торнадо”. Такими установками можно завинчивать сваи диаметром 57-108 мм и высотою более 2 500 мм.

Установка “Торнадо” быстро собирается (всего 15 минут) и её можно легко перемещать на другое место. Транспортировку приспособления можно осуществлять на прицепе легковой автомашины или “Газели”. Для обслуживания оборудования достаточно 2 рабочих.

Применяется “Торнадо” на всех видах грунтов, кроме скальных и каменистых. Принципы работы оборудования “Торнадо” и “Центрователь” схожи между собою. А именно, завинчивание осуществляется от электрического мотора, питающегося от электросети 3800 Вт или бензогенератора 5500 Вт.