Самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свайНа 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.

Содержание

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.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свайТрадиционным 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:

  1. Предварительное бурение скважины на глубину 50 сантиментов. Ее диаметр должен быть на 10 сантиментов меньше, чем у лопастей, приваренных на винтовые сваи;
  2. Вертикальное позиционирование, установка рычагов;
  3. 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.

Способы механизации процесса закручивания

Если винтовые сваи обладают большой длиной и диаметром, потребуются механизированные приспособления для закручивания винтовых свай. Поскольку с их помощью работа выполняется намного быстрее, от ручного способа ввинчивания постепенно отказываются. Сейчас в продаже доступно специализированное устройство, предназначенное исключительно для работы с СВС. Однако, ввиду достаточно высокой стоимости данного оборудования, для начала рассмотрим самодельные приспособления, выполняющие те же задачи.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свайДля изготовления приспособления для завинчивания винтовых свай потребуются следующие узлы:

  • Мощная дрель (можно заменить мотобуром);
  • Редуктор с понижающим числом;
  • Два переходника, последовательно связывающие силовую установку, сваю и вывод редуктора;
  • Рычаг для поддержки.

В роли силовой установки можно использовать любой электрический инструмент с мощным двигателем (минимум 2 кВт). А также привод должен обладать функцией реверса. Роль редуктора может выполнять гайковерт со встроенным механизмом усиления крутящего момента. Подобные устройства используются при сортировании колес на грузовиках. Основной параметр, на который следует обращать внимание, при выборе редуктора – предельный крутящий момент. Как показала практика, чтобы закрутить стержень любого диаметра достаточно редуктора на 4,7 кНм.

Переходник между редуктором и силовой установкой можно создать из головки и болта соответствующих размеров. Болт устанавливается в патрон дрели, а головка фиксируется на редукторе. В качестве свайного переходника подойдет монтажный оголовок, надеваемый на сваю и оснащенный наконечником, совместимым по форме и размерам валом редуктора.

В процессе ввинчивания, наконечник может наткнуться на камень или другое препятствие. При ручном закручивании появившееся препятствие сразу даст о себе знать и можно будет предпринять действия по его устранению. Если винтовые сваи ввинчиваются посредством электродрели, явным признаком препятствия станет усилившийся шум работы привода. В таком случае необходимо незамедлительно отключить силовую установку, чтобы не возникли перегрузки.

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.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свайВ 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.

Общие рекомендации по закручиванию

  1. До начала бурения следует изучить характеристики грунта, в частности глубину залегания плотных пластов. Владея данной информацией можно спланировать дальнейшие работы, подобрать инструмент;
  2. Места установки стержней необходимо разметить заранее. Нагрузка от здания должна распределяться равномерно;
  3. Непосредственно перед ввинчиванием в месте установки пробуривается скважина, выполняющая роль направляющей;
  4. Высоту установленной сваи следует оставлять с небольшим запасом. Лишние сантиметры при выравнивании позже можно будет срезать.

Заключение

Использовать ли спецоборудование для вкручивания винтовых свай или применить ручной метод? Все зависит от бюджета, отведенного на строительство. А также на выбор технологии влияют: устройство фундамента, характеристики грунта, размеры сваи. Вне зависимости от выбранного способа монтажа, общие принципы остаются схожими и освоить данную технологию под силу каждому.

 

Установка винтовых свай для фундамента своими руками: методы, технологии, рекомендации и практические наработки пользователей FORUMHOUSE.

Установка винтового фундамента – это решение, которое  принимается застройщиком на основе точных расчетов и логических обоснований. Впереди его ждет еще много работы, и самое главное, о чем следует позаботиться в первую очередь – чтобы не допустить ошибок при обустройстве основания под будущую постройку. Стоимость монтажа сваи и желание выполнить основные процессы строительства дома самому заставляют ставить перед собой серьезные цели.

Правильно смонтировать винтовой фундамент — значит соблюсти все заданные параметры: горизонтальные и вертикальные уровни, расстояния между сваями, допустимые отклонения от линейных размеров и т. д. И если проблема с обеспечением горизонтального уровня решается обрезкой или наращиванием, то о том, как обеспечить соблюдение заданных расстояний, мы поговорим в настоящей статье.

Установка свайно винтового фундамента своими руками – задача трудоемкая. Она требует безошибочных расчетов, наличия специальных приспособлений и участия, как минимум, двух человек –  цена ошибки здесь может быть слишком высокой.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Винтовые сваи: установка двумя способами  

Монтаж свай без привлечения специализированной строительной техники осуществляется двумя способами: ручным (для завинчивания используются длинные металлические рычаги) и механизированным (подразумевает использование механических приспособ, приводимых в движение компактным двигателем).

Винтовые сваи:  монтаж вручную

Простейшее приспособление для завинчивания представляет собой монтажный оголовок, который надевается на ствол изделия и фиксируется там с помощью штыря, вставляемого в технологические отверстия.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Винтовой фундамент: монтаж.

К оголовку приварены хомуты, в которые вставляются рычаги для передачи крутящего момента на сваю. В принципе, ввинтить сваю можно, вставив лом с рычагами непосредственно в технологические отверстия опоры.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Но за неравномерное распределение нагрузки в таком случае можно заплатить высокую цену: это приведет к тому, что наконечник будет деформирован еще до момента достижения винтом твердых слоев грунта.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

В качестве рычагов для завинчивания можно использовать 2 отрезка металлической толстостенной трубы (толщина стенки должна быть не менее 5-ти мм). Длина рычагов составляет 2-3 метра.

 

В технологические отверстия вставили полуось от грузовика Мерседес, на нее одели две  двухметровые трубы и «на РАЗ» пыжились. После каждого оборота проверяли уровни. Один оборот — 10 см вниз.

Установка свай: последовательность

Если вы не хотите допустить ошибок во время самостоятельного закручивания, то правильное расположение опор гарантирует вам 90% успеха.

Установка свайно-винтового фундамента отличается тем, что разметку местоположения будущих опор правильнее производить не до начала работ, а в процессе их выполнения. Это позволит расположить их в строгом соответствии с размерами будущего дома, бани или любой другой постройки.

Дело в том, что предварительная разметка фундамента не всегда позволяет выставить сваи в точном соответствии друг относительно друга. Поэтому разметку необходимо производить, начиная с определения местоположения какой-либо угловой точки будущей постройки.

Для наглядности представим схему свайного фундамента габаритами 6*6 метров.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Порядок установки свай на схеме пронумерован. Первой будет ввинчена №1, расположенная в правом верхнем углу схемы.

Под №1, в установленном месте, с помощью лопаты или бура роем приямок, диаметр которого примерно равен диаметру лопасти сваи. Глубина приямка должна составлять 20-30 см. Некоторые делают больше, но особой необходимости в этом нет. Наоборот, слишком большая глубина приямка мешает выдерживать правильное расстояние между сваями.

 

Сперва делали углубления садовым буром (50-80 см), затем устанавливали сваи. Я наживлял, друг контролировал уровнем. Дальше ввинчивали вместе.

Первую ввинчивать проще всего. Во время работы достаточно контролировать вертикальный уровень сваи (для этого лучше всего использовать магнитный уровень). Если вы работаете втроем, то один человек с помощью уровня контролирует положение сваи в пространстве, а два других – ввинчивают опору в землю.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Крутить вдвоем очень тяжело. Поэтому к самой тяжелой работе лучше привлечь 4-х человек. Свая вкручивается в грунт на глубину, превышающую глубину промерзания. Ее наконечник  должен войти в твердые пласты грунта на несколько оборотов.

Свая должна ввинчиваться в грунт до полной остановки. Только такой подход может гарантировать, что она не будет вытолкнута из земли под действием сил морозного пучения.

 

Сваю крутят 4 человека, используя рычаги 2.5 метра. Крутят до упора, пока ноги в землю зарываться не станут. Понимание этого момента приходит с опытом. Лопасть должна быть закручена ниже уровня промерзания. За вертикальным уровнем имеет смысл следить на начальном этапе. После того, как свая войдет примерно на 80 см, выровнять ее будет очень трудно.

После того как монтаж первой сваи будет окончен, можно приступать к разметке опоры № 2. Ориентирами в данном случае будут размеры стены и расстояние между осями свай. Предположим, что расстояние между осями у нас равно 5850 см (его можно рассчитать, зная длину стены и размеры оголовков на сваях). Плоскость стены пролегает параллельно какому-нибудь другому объекту (параллельно забору и т.п.). В этой плоскости проводим прямую линию и отмечаем указанное расстояние. Это и будет местоположение оси второй сваи.

Здесь также роем неглубокий приямок, вставляем сваю, проверяем ее вертикальный уровень и замеряем расстояние между осями двух опор. Если отклонений нет, то начинаем ввинчивать. В противном случае сваю придется выравнивать. Если №2 необходимо на несколько сантиметров пододвинуть к №1, то ее верх следует отклонить в направлении, противоположном от  № 1. После этого № 2 необходимо на 2-3 оборота ввинтить в грунт. Затем, поставив опору вертикально, следует еще раз проверить межосевое расстояние. Если все размеры совпадают, №2 можно ввинчивать до упора. Если нет, то повторяем перечисленные операции до тех пор, пока не будет получен удовлетворительный результат.

Свая всегда наклоняется в сторону, противоположную от той, в которую необходимо пододвинуть ввинчиваемую опору.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Вкручивали на 2-3 оборота (один крутит, второй держит вертикально), потом смотрели по рулетке, выясняли, куда надо смещаться. Затем, закручивая под углом, выводили низ в точку. Ставили вертикально (при вращении) и смотрели по рулетке заново.

Местоположение сваи № 3 определяется, исходя из двух линейных размеров: диагональ коробки будущего дома (8273,15 см) и расстояние между угловыми сваями (5850 см). Разметка производится при помощи двух рулеток (№3 будет установлена в месте пересечения заданных значений на их измерительных полосах).

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

№ 3 и № 4 выставляются по аналогии с № 2. После того как угловые опоры будут ввинчены в грунт, по их внешнему периметру следует натянуть строительную веревку. Веревка упростит разметку и монтаж оставшихся свай, которые необходимо ввинчивать в следующем порядке: вначале монтируются опоры, расположенные по внешнему периметру стен, а затем – внутренние.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

После того как все сваи будут ввинчены, их следует обрезать. Обрезка производится болгаркой по размеченному горизонтальному уровню.

 

Обрезка по лазеру — милое дело. Удобно оказалось хомут для разметки навешивать сверху реза, потом намечать аккуратно болгаркой, потом сдвигать хомут выше и отрезать сваю.

Неполное вкручивание с целью выравнивания всех опор по горизонтальному уровню (без последующей обрезки) является недопустимым нарушением строительной технологии.

Обрезанные сваи заполняются цементно-песчаным раствором. После этого к ним можно приваривать оголовки и приступать к монтажу обвязки.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Сваю следует заполнять цементным раствором, но не бетоном. Щебень плохо трамбуется, поэтому после заливки бетона внутри могут образоваться полости с воздухом.

Цементный раствор не делает конструкцию винтовой сваи более прочной. Основная цель заполнения опоры раствором состоит в том, чтобы перекрыть доступ кислорода в ее внутреннюю полость.

Приспособление для закручивания винтовых свай

Как мы уже говорили, ручной способ ввинчивания требует больших физических усилий, которые не каждый может выдержать. Если вы не чудо-богатырь, готовый платить за фундамент высокую цену своего здоровья, задумайтесь о механизации.  Механизация также необходима, если ввинчиваемая свая находится вблизи какого-либо наземного объекта (вблизи забора и т.д.). В этом случае ввинчивать ее с помощью длинных рычагов намного труднее.

Сегодня можно купить уже готовое устройство (правда, по довольно высокой цене), предназначенное для механизации этого процесса (сваекрут).

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Но такая установка для завинчивания свай стоит дорого, и приобретать ее целесообразно, лишь занимаясь оказанием услуг по строительству свайных фундаментов. Стоимость монтажа винтовых свай со временем окупит покупку этой приспособы. А для работы на собственном участке можно соорудить самодельное устройство, имеющее привод от мощной дрели или бензобура (мотобура).

Если вы не готовы к самостоятельному изготовлению устройства и хотите заказать монтаж винтовых свай, цена и качество должны быть соразмерными. Советуем поискать исполнителя на нашей бирже, причем не только жителям Москвы, но и многих других регионов.

Оборудование, которое можно изготовить своими руками, состоит из нескольких узлов:

  1. Силовой агрегат (дрель, мотобур и т. д.);
  2. Понижающий механический редуктор;
  3. Переходники: с силового агрегата на редуктор и с редуктора на сваю:
  4. Поддерживающий рычаг.

Вот приспособа для закручивания винтовых свай выглядит в сборе.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Рассмотрим все составляющие более подробно.

Силовой агрегат

В качестве силового агрегата можно использовать электродвигатель, бензобур или мощную электродрель. Использование электродрели является наиболее доступным вариантом из всех вышеперечисленных, но она должна соответствовать определенным характеристикам:

•    Должна быть предусмотрена регулировка скорости;
•    Минимальная мощность привода – 2000 Вт;
•    Наличие реверса.

 

Устройство – Ребир (марка электродрели) мощностью 2 кВт. Частота оборотов при работе через понижающий редуктор – 300 об/мин.

Мотобуры или электродвигатели, используемые для закрутки, также должны обладать указанной мощностью.

Редуктор

Наиболее распространенной разновидностью редуктора, используемого для завинчивания свай, является обыкновенный гайковерт – баллонный ключ с усилителем крутящего момента (с УКМ). Он предназначен для завинчивания колес на тяжелых грузовиках. В обиходе это устройство называют «мясорубкой».

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

По поводу надежности этих устройств ходит немало споров. Но, опираясь на опыт пользователей FORUMHOUSE, можно сказать, что правильно подобранный гайковерт, при регулярном смазывании и при отсутствии перегрузок поможет завинтить вам ни один десяток свай.

Выбирать редуктор следует по нескольким параметрам. Ключевую роль играет крутящий момент, который устройство способно создавать на выходном валу. Ручные машины для завинчивания свай производят с таким расчетом, чтобы рабочий крутящий момент был не менее 4700 Нм. Следовательно, рабочие характеристики гайковерта должны соответствовать этому параметру.

 

Момент должен быть более 4500 Нм. Бывают усиленные мясорубки, которые и служат дольше и стоят чуть дороже.

Чем больше передаточное число, тем легче будет работать с таким редуктором. При выборе устройства следует ориентироваться на передаточное число – 1:60 и более.

 

Характеристики используемого гайковерта: передаточное число – 1:64, максимальный момент силы – 5500 Nm, твердость шестерней – 58-62 HRC.

Покупая ключ с УКМ, следует выбирать устройство с подшипниками (в конструкции некоторых редукторов подшипники не предусмотрены). Гайковерты с подшипниками признаны более долговечными.

Для того чтобы упор гайковерта не контактировал со сваей во время работы, его конец можно срезать, оставив заводских отверстий. Отверстия нам понадобятся для того, чтобы впоследствии прикрутить к редуктору телескопический упор.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Отдельного внимания заслуживает процесс эксплуатации редуктора. О наличии смазки в его внутренней полости следует позаботиться заранее. Если устройство регулярно смазывать и следить за тем, чтобы оно не перегревалось (во избежание перегревов необходимо делать перерывы в работе), то гайковерт без поломки поможет закручиваться нескольким десяткам изделий.

 

Не забывайте о смазке редуктора. Шестерни в нем не ломаются, а как бы стираются, уменьшаясь в толщину и в высоту. Поэтому, чем больше смазки, тем дольше он работает. В магазине они лежат сухие и могут стереться за одну сваю.

Пользователь singer777, к примеру, меняет смазку в редукторе через каждые 20 вкручиваний. Так что выводы делайте сами. Что же касается самой смазки, то пользователи нашего портала, имеющие практический опыт работы с гайковертами, рекомендуют использовать пластичные виды смазок (ШРУС-4 и т.д.).

Переходники

В конструкции самодельного устройства предусмотрено два переходника (адаптера).

Первый адаптер обеспечивает передачу крутящего момента с дрели на редуктор. Изготовить его можно довольно просто: на редуктор надеть головку (на 16 мм и т.д.), а в патрон дрели вставить соответствующий болт.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Второй переходник представляет собой монтажный оголовок для сваи, имеющий наконечник под выходной квадратный вал редуктора.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Собираясь использовать описываемое приспособление, человек обязательно задумывается, как уберечь дрель и редуктор от механических перегрузок. Для решения подобной проблемы существует два способа.

О грядущей перегрузке можно узнать по звуку работающей дрели. Своевременное отключение устройства поможет избежать поломок.

Установка металлического штифта между дрелью и редуктором поможет не только избежать поломок, но и убережет вас от травм. Правильно подобранный штифт будет срезан, как только крутящий момент достигнет критических значений.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свайсамодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

 

Конус Морзе вставлен в дрель компании Ребир, который соединяется со следующей деталью с помощью проволоки диаметром 3мм. Эта проволока работает на срез и служит защитой от перегрузки и перегорания дрели.

Как только нагрузка достигнет критических значений, редуктор с дрелью следует отсоединить от сваи. После этого необходимо произвести довинчивание опоры вручную.

 

Мы крутим до момента обрыва болта. Если потом одеть рычаги по 3 м с двух сторон и впрячься вчетвером, то получается провернуть сваю на 1/4 оборота или чуть больше. Сегодня болт не обрывало (щадили редуктор и докручивали руками).

Вкручивая сваю с помощью понижающего редуктора (так же, как и в случае завинчивания вручную), необходимо постоянно контролировать вертикальный уровень опоры.

Опорный рычаг

Опорный рычаг целесообразно делать из двух труб разного диаметра (получается телескопическая конструкция с регулируемой длиной рычага).

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Для того чтобы труба не сминалась в месте сочленения с крепежным болтом, ее можно усилить небольшим отрезком швеллера, полосы или уголка.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Приспособления для завинчивания свай, представленные ниже, не получили широкого распространения, но они имеют определенные преимущества. И если вы именно с их помощью этого завинчиваете винтовые сваи, стоимость установки в конечном счете будет  ниже и вы сбережете рубль – другой для не менее важных разделов строительной сметы.

Установка с гидравлическим приводом – ее надежность несколько выше, чем у механического редуктора.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Установка на раме – позволяет максимально точно выровнять сваю и снизить трудоемкость процесса.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Установка с приводом от бензобура – проста в обращении и надежна.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Как быть, если свая уперлась в препятствие

Установка свайного фундамента чревата тем, что  во время завинчивания свая нередко упирается в камень или другой посторонний предмет, находящийся в грунте. И если преграда обладает достаточной прочностью, то это превращается в настоящую проблему. Решить ее можно двумя способами.

Если свая не успела зайти глубоко, то ее можно выкрутить и попытаться извлечь препятствие. Сделать это непросто, поэтому положительного результата можно добиться далеко не всегда.

Если свая уперлась в препятствие, но успела углубиться более чем на 1,5 м, то ее можно оставить в таком положении, обрезав впоследствии верх по горизонтальному уровню. Но предпочтительнее в таком случае выкрутить сваю и ввинтить ее рядом (на одной линии с соседними опорами). Этот метод подходит для всех свай (кроме тех, которые располагаются по углам будущей постройки).

Угловые сваи должны быть ввинчены на достаточную глубину, а их местоположение должно соответствовать проектной разметке фундамента.

ы: камень убрать (если глубина небольшая) либо раздробить, либо сваю в стороне крутить.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Более подробно ознакомиться с техническими решениями, позволяющими завинчивать сваи без применения дорогостоящего строительного оборудования, вы можете в соответствующем разделе нашего портала. О том, как сделать деревянную обвязку для свай при строительстве каркасного дома, можно узнать, ознакомившись с практическими наработками пользователей FORUMHOUSE. Если у вас есть подходящие материалы, если вы желаете самостоятельно изготовить винтовые сваи под фундамент для собственного дома, то описание технологического процесса вы найдете в соответствующей статье. А о том, как объединить три различных фундамента при строительстве одного дома, вы узнаете из нашего видео.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Примеры закручивания свай, о которых вы узнаете далее в статье

Тип фундамента и выбор его конструкции должен быть обоснован с экономической и технической сторон. В последнее время наиболее выгодным является свайный. По конструкции сваи делятся на гладкие (как пример — железобетонные столбы) и винтовые (напоминающие большой шуруп). Гладкие забиваются или вдавливаются, по второй технологии производится закручивание винтовых свай в землю.
Свайные фундаменты, их преимущества и недостатки
Одним из недостатков свайных фундаментов — необходимость применения специального оборудования с помощью которого происходит закручивание винтовых свай или забивка столбов.
Преимуществом — возведение фундамента на слабых по структуре почвах, что делает возможность применение этой технологии без исследования структуры почвы, глубокая заделка основания свай дает достаточную передачу усилия в грунт от нагрузки строения.
Еще один неоспоримый плюс — отсутствие необходимости планировки участка. Величина ростверка (наземная часть фундамента) может варьироваться по высоте до полутора метров, а если использовать удлинители — на любую необходимую величину для выравнивания под сборку каркаса. (см. рис.1)

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Рис.1. Свайный фундамент

«Совет: специалисты не рекомендуют применять свайные фундаменты, если в строении планируется подвальные помещения глубиной более метра.»

Основные преимущества и недостатки винтовых свайных фундаментов

  1. Недостатки:
    1. необходимо оборудование для закручивания винтовых свай;
    2. недостаточная установочная точность (возможность наклона или смещения на несколько сантиметров);
    3. ограничение применения при наличии скальных пород;
  2. Достоинства:
    1. возможность использования на слабых грунтах;
    2. возможность установки свай без трудоемких земляных работ (полное отсутствие земляных работ позволяет сохранить земляные пласты в естественном состоянии);
    3. низкие финансовые затраты сравнительно с бетонным, меньшая трудоемкость, значительный выигрыш времени;
    4. высокая точность установки по высоте;
    5. возможность применения анкерных креплений(см. рис. 3);
    6. применение в болотистых и водных местах (см. рис. 2)

Конструктивные разновидности

Оценив преимущества возведения подобных фундаментов, промышленность наладила выпуск винтовых свай двух видов: с острым наконечником и коронкой.
Первый вид применяется для слабых и обычных грунтов, второй для тяжелых суглинков и мерзлоты. (см. рис. 4).
Как видно из рисунка основное отличие — ширина лопастей, которые удерживают стержень в грунте. Для тяжелых грунтов и мерзлоты данное значение менее актуально, поэтому ширина лопасти меньше, зато наконечник выполнен коронкой для облегчения заделки в грунт. Для мягких почв, чем ширина лопасти больше, тем передача нагрузки в грунт значительнее, надежность конструкции фундамента выше.

Сортамент свай

Если говорить об конструкции фундамента на грунтах с малой несущей плотностью, то к ним можно отнести:

  • одно лопастные с диаметром винта до 500 мм, толщина металла лопасти до 6 мм, стенка трубы до 4,5 мм.
  • с несколькими лопастями диаметром до 300 мм, толщиной металла 5 мм, стенка трубы 3,5 мм и больше.

Такой сортамент используется при строительстве не тяжелых жилых помещений и промышленных объектов (склады, технические будки, КПП).
При использовании изделий под более тяжёлые здания, необходимо использовать сваи с более толстым металлом или увеличить их установочное количество.
Сваи для нагрузок больших чем средние, следующие:

  • имеющие одну лопасть диаметром более полуметра, толщиной металла 6 миллиметра и более. Стенка трубы толщиной 4,5 мм и более.
  • две и больше лопастей диаметром 300 мм, толщиной металла 5 и более миллиметра, толщина стенки трубы 4 мм и более.

Что касается конструкций, которые используют в тяжелых и промерзающих грунтах, то для них, большое значение имеет толщина металла стержней и лопасти, служащая дополнительным критерием при квалификации. Это связанно с резкими и большими сезонными перепадами температур окружающей среды. Основные размеры промышленных свай можно посмотреть в таблицах 1 и 2.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Табл. 1. Основные размеры промышленных свай

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Табл. 2. Диаметры оболочек

Изготовление свай самостоятельно

Удивительная способность умельцев преодолевать обстоятельства, придумывая и делая недостающие технологические звенья своими руками, проявилась и в случае с винтовыми сваями. Не производит промышленность сваи менее 40 см. — сделаем сами, нужна установка для закручивания винтовых свай сделаем и это, или закрутим сваи одними руками, как это делают люди на видео.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Рис. 4. Конструкция свай

Перед началом изготовления винтовой сваи, необходимо вспомнить ее конструкцию:

  • центральный ствол (пустотелая толстостенная труба);
  • наконечник, представляющий заостренный конус или зубчатую кромку (коронку)на конце бура;
  • винтовые лопасти закреплённые за наконечником;
  • верхняя часть трубы может оборудоваться оголовком либо анкерным креплением для последующей установки элементов каркаса фундамента;
  • на конце трубы под прямым углом просверливается два отверстия диаметром 24 — 26 мм на расстоянии друг от друга 10-15 см. (см рис. 4).

Начало работ по самостоятельному изготовлению

Перед началом необходимо определить, какая будет нагрузка на сваи для определения их количества. Нагрузка примерно подсчитывается так: зная вес элемента конструкции (бревенчатый дом — значит бревна, шлакоблок или кирпич), умножаем на количество элементов, и делим на допустимую нагрузку. Нагрузка на один стержень должна составлять не более 500 кг. Исходя из этого можно определить количество свай, после чего определиться с размерами лопастей и нарисовать эскиз в масштабе.

«Совет: Если в доме планируется печь или камин, делаем дополнительный расчет под эту конструкцию отдельно»

Но вернемся к чертежу, т.к. по наглядному изображению будет легче определиться с количеством необходимого материала и его рациональным раскроем.
Прежде всего на чертеже должно быть указано:

  • диаметр и длина трубы (лучше с соблюдением масштаба);
  • длина стержня с учётом наконечника и анкерного крепления;
  • длина и угол конуса (или простого скоса);
  • расстояние от наконечника до лопасти.

Закончив чертеж, можно приступать к изготовлению винтовой лопасти.
Необходимые для этого инструмент и материал:

  • плазморез;
  • верстак с тисками;
  • металлический рычаг или лом, чтобы разогнуть вырезанный винта лопасти;
  • кронциркуль для изготовления шаблона.

Шаблон лучше всего сделать из жести. Для чего вырезаем диаметр большого круга равному диаметру лопасти винта и малый круг равный диаметру под стержень, а также линию разреза. Вырезав шаблон можно переходить к разметке листа.

Раскрой листа металла

Чтобы правильно произвести раскрой листа металла, необходимо несколько раз промерить шаблоном правильность заполнения листа. В случае нехватки количества заготовок или нерационального расходование железа, допускается переделать шаблон в сторону увеличения или уменьшения диаметра наружной стороны лопасти.
Не следует забывать, что количество заготовок должно соответствовать количеству стержней. Для рациональной работы плазмотрона, разметку разрезов смежных кругов проводить по одной линии как одно целое.
Также рационально будет размещение разметки двух смежных рядов со смещением диаметра на расстояние равное радиусу друг от друга. В этом случае вершина круга нижнего ряда окажется между кругами верхнего ряда, такая разметка будет соответствовать минимальным отходам металла. (см. рис. 5)

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Рис 5. Рекомендуемая схема раскроя листа металла

Вырезка лопасти

Еще раз проверяем соответствие размеченное количество будущих лопастей количеству стержней и переходим к вырезанию заготовки по разметке. В первую очередь производится вырезка отверстия под стержень, затем производится разрез круга по радиусу. Окончанием будет вырезка по наружному контуру. Ниже вы можете посмотреть видео как вырезают лопасти с помощью плазменной резки:

Разводка разрезанных краев лопасти

Для того, чтобы развести края вырезанных колец, кольцо зажимается в тиски и металлическим рычагом длиной не менее одного метра края отгибаются друг от друга. При этом необходимо учитывать, чем больше величина зазора, тем больше захват грунта и сопротивление вращению при вкручивании.
Оптимальная величина зазора 10 — 20 см. Также необходимо проследить, чтобы плоскость, которая будет расположена к наконечнику, была отогнута меньше чем противоположная.

Изготавливаем конус

Для изготовления конуса используем оставшиеся остроугольные части листового железа от вырезки лопастей. Вырезав треугольные уголки, необходимо сварить их между собой, тщательно подогнав по диаметру трубы. В процессе приварки наконечников необходимо следить чтобы шов был герметичный, это исключает попадание воды во внутреннюю полость.
Тщательно проверить качество сварки, убрав окалину ударами металлического молотка по шву в направлении от себя.

Окончание изготовления винтовой сваи

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Рис. 6. Приварка конуса и лопасти

После того как конус заварен, на трубу надевается лопасть на расстоянии 50 мм от края трубы и тщательно проваривается с двух сторон. Не забываем сделать два отверстия на конце стержня бура. (см. рис.6)

Установка свай

Как было отмечено выше, промышленность не выпускает специальных приспособлений, поэтому приспособления для закручивания винтовых свай своими руками были придуманы и внедрены умельцами, самые распространенные:

  • Ручная закрутка.
  • С помощью «мясорубки».
  • С помощью лебедки.

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Ручная закрутка

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Рис. 7. Установка свай вручную

Название способа говорит сам за себя: производится закручивание винтовых свай своими руками. Берутся несколько длинных металлических стержней (лучше из арматуры) и вставляются в проделанные отверстия в трубе либо в специальных хомутах, которые закрепляются на трубе.
Процесс закручивания происходит передачей вращательного движения людей, которые ходят по кругу, вкручивая бур в землю. Как происходит процесс
можно посмотреть на рис. 7.
Это хорошо, когда нужно установить несколько свай, а если их несколько десятков или они находится недалеко от строений, тогда можно применить приспособление «мясорубка».

Вкручивание с помощью «мясорубки»

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Рис 8. Редуктор «Мясорубка»

Совсем недавно промышленность выпустила редуктор для облегчения откручивания гаек колес автомобилей. Приспособление состоит из планетарного редуктора и винта, который расположен точно посередине. Редуктор имеет ручной привод похожий на ручку от мясорубки, отсюда и его название.
После дополнения редуктора переходниками для привода стержня получилось приспособление, с помощью которого закручивание винтовых свай мясорубкой стало намного эффективнее.
Редуктор является в этой конструкции единственным расходным материалом. Примерная стоимость редуктора 1,5 тыс. руб. Также придётся, заказать или приобрести комплект переходных приспособлений привода стержня бура. Вращение приспособления производится от дрели (лучше перфоратор) мощностью не менее 2 киловатта с оборотами 700 — 900 об. в мин.
Устанавливается приспособление сверху на стержень. Удерживается стержень в вертикальном положении длинным металлическим рычагом, прикрепленным к корпусу приспособления.
Контроль над вертикальным положением по уровню, который закреплен на стержне. (см. рис. 8)

С помощью лебедки.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Рис 9. Установка свай с помощью автомобильной лебедки

В этом случае установка для закручивания винтовых свай изготавливается не из «мясорубки», а из автомобильной лебедки. Основная трудность заключается в том, чтобы закрепить барабан лебедки на стержне бура. В этом случае также используются переходники, которые специально изготовлены для стержня и привода лебедки. Речь идет только об электрической лебедке. (см. рис. 9)

Вместо вывода

Напоследок, вот вам еще один пример выполнения работы, которая была широко описана в данной статье, приятного просмотра!

 

Фундамент на базе винтовых свай считается одним из самых доступных с точки зрения финансовых затрат и технической реализации. Метод установки настолько прост, что его можно осуществить без помощи профессионалов. Впрочем, в зависимости от масштаба проекта и условий его выполнения может потребоваться и вспомогательная техника. Ее выбор определяется конкретной технологией монтажа несущей оснастки. К примеру, в вопросе о том, как установить винтовую сваю малого формата, сложное оборудование и вовсе может не использоваться, так как закручивание выполнят два-три человека подручными приспособлениями. Однако в случае с крупными стержнями без специальных технических средств не обойтись.

В каких случаях используется свайный фундамент?

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

По механическим несущим способностям данная методика строительства основы дома проигрывает более традиционным способам формирования монолитного и даже ленточного фундаментов. Поэтому в первую очередь на платформе с точечными элементами удержания конструкции возводят одноэтажные, сборные и другие объекты, не предполагающие больших нагрузок. Например, каркасные дома на винтовых сваях, которые отличаются долговечностью и надежностью. Нередко строят и объекты технического назначения: бани, ангары, подсобки, сенники и т.д.

На выбор технологии влияет и характер местного грунта. Те же классические фундаменты с монолитной структурой нежелательно использовать на таких поверхностях. Однако металлические стержни нивелируют нагрузки, связанные с динамическими процессами почвенного слоя, что делает их привлекательным решением для таких условий эксплуатации. Скромная стоимость также является дополнительным привлекающим фактором в выборе винтовых свай для фундамента. Цены с установкой в среднем составляют 1500-2000 тыс. руб. за 1 шт. Причем, как правило, заказ материала с монтажными работами у одного и того же поставщика удешевляет стоимость стержней на 100-200 руб.

Конструкция винтовой сваи

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Типовые элементы представляют собой пустотелые трубы, с одной стороны которых находится оголовок, а с другой – заостренный наконечник с резьбовидной лопастью. Часть, которая рассчитывается на погружение в землю, имеет антикоррозийное покрытие, благодаря которому долговечность конструкции может достигать 40-50 лет. Что касается функционального наконечника, то он может быть выполнен по-разному. Главный отличительный признак – количество витков, от которого будет зависеть и усилие, прилагаемое к стержню. Меньше всего силовых затрат требуют элементы с небольшой площадью резчика, но как установить винтовую сваю, обеспеченную множеством витков? С такими моделями обычно работает спецтехника. Машина захватывает наземную часть стержня и закручивает его в грунт. С одной стороны, этот подход усложняет технологический процесс монтажа и делает дороже строительство, но с другой – чем больше витков, тем крепче будет несущая база, то есть при всех затратах пользователь получит оптимальную по качеству конструкцию фундамента.

Расчет винтовых свай

Несмотря на изначальный выбор такого типа фундамента под объекты с минимальными нагрузками, это не означает, что количество стержней и конфигурация их размещения может быть любой или универсальной для всех случаев. Эти параметры зависят от конкретных показателей планируемой нагрузки. Общий вес складывается из массы стен, напольных покрытий, перегородок, кровли, оборудования и т.д.

Расчет винтовых свай предусматривает включение коэффициента запаса: к суммированным нагрузкам от отдельных элементов добавляется еще порядка 10-15% страховочной выносливости конструкции. Далее берется во внимание способность справляться с нагрузками одного стержня. Типовая модель может взять на себя порядка 2000 кг. Изначально рассчитанная масса дома делится на эту цифру и результат покажет, каким будет оптимальное количество свай. Например, для небольшого дома массой 20 000 кг потребуется 10 несущий элементов. Для покрытия коэффициента запаса можно добавить еще один стержень. Что касается конфигурации размещения, то она будет зависеть от площади дома, как правило, берется схема отступа на 2 м между точками установки с обязательным захватом углов конструкции.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Подготовка к рабочим действиям

После закупки свай необходимо произвести тщательную экспертизу их внешнего вида. Особое внимание уделяется надежности крепления лопасти к основной части. При необходимости конструкция дополнительно сваривается с добавлением повышающего прочность расплава. Но как установить винтовую сваю, если в функциональной части присутствуют инородные выдающиеся элементы? Во-первых, еще на этапе доработки подземной области следует минимизировать площадь отклонений того же расплава от основной поверхности стержня путем механической доработки шлифовальным и полирующим инструментом с крупным зерном. Во-вторых, сам процесс закручивания в этом случае должен быть скорректирован. Операцию следует выполнять на небольшой скорости, постоянно отслеживая геометрию внедрения сваи.

Завинчивание ручными приспособлениями

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Чаще всего используется двухрычажная система, позволяющая полностью обойтись без специальной техники, но в то же время обеспечить достаточное для погружения стержня усилие. Другое дело, что этот механизм закручивания может использоваться только применительно к малым или средним винтовым сваям для фундамента. Установка своими руками в данном случае реализуется так:

  • В области оголовка привариваются ушки, на которых в дальнейшем будут фиксироваться элементы направления усилия.
  • В созданные отверстия закладываются металлические балки (рычаги) и удерживаются с противоположных сторон двумя рабочими.
  • Непосредственно в точке закручивания становится контролирующий оператор с электронным нивелиром.
  • Управляющие рычагами рабочие начинают движение с захватом рычагов до момента, пока не будет достигнута целевая точка погружения.
  • Оператор с нивелиром на протяжении всего процесса контролирует вертикаль закручивания.

Двухрычажный механизм с захватом оголовка – это простейшее приспособление для завинчивания винтовых свай, но у него есть определенные недостатки. В первую очередь потребуется свободное пространство вокруг точки погружения. Кроме того, в случае отклонения от намеченной линии ввода появляется риск деформации стержня или же получения погрешности в схеме расстановки несущих точек фундамента.

Техника завинчивания электромеханическими устройствами

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Этот вариант подходит в тех случаях, когда нет ни спецтехники, ни напарников. Усилие прикладывается с помощью мультипликатора. Он представляет собой редуктор с оптимизированной планетарной передачей. Устройство насаживается на рабочую оснастку высокомощной дрели, после чего устанавливается на поддерживающую платформу, зафиксированную возле винтовой сваи. Технология установки осуществляется путем вращения головки редуктора. Быстрый рабочий момент преобразуется в медленное, но уверенное кручение с большим диапазоном подаваемого усилия.

Завинчивание свай спецтехникой

В профессиональном строительстве применяют мобильные сваеверты, работающие на электрической тяге или двигателях ДВС. Их можно применять и в быту. Другое дело, что в этом редко есть смысл, так как подобная техника ориентируется на крупноформатные стержни, ширина лопастей которых может превышать 60 см. Впрочем, и мелкоформатные элементы не исключаются из целевого материала у таких машин.

Как установить винтовую сваю, используя мобильную установку? Оборудование подводится к точке монтажа на дистанцию 1-2 м. Рабочий орган интегрируется с оголовком сваи, после чего устанавливается строго вертикальное направление подачи усилия и запускается процесс закручивания.

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Последующие операции устройства свайного фундамента

После установки стержней выполняется их обрезка и бетонирование площадки. Что касается первой операции, то она связана с выравниванием положений свай по высоте. Это нужно для того, чтобы в будущем можно было получить ровный цоколь на винтовых сваях без необходимости внесения корректирующих дополнений, затем выполняется бетонирование. Это стандартная процедура заливки бетоном фундаментной базы, но следует иметь в виду, что полученная стяжка не имеет отношения к несущей платформе здания.

Плюсы и минусы технологии

Собственно, техника установки и является сильной стороной данного метода обустройства фундамента. С этой задачей может справиться и рядовой частник, позвав на помощь двух-трех напарников. Конкретная же техника выполнения операции зависит от того, какие именно используются винтовые сваи для фундамента. Установка своими руками небольших стержней вполне может быть выполнена двухрычажным способом, который практически не требует затрат, но предполагает некоторые риски в плане качества результата.

К недостаткам использования свай можно отнести ограничения по использованию на твердотельных грунтах и невозможность строительства двухэтажных и просто больших частных домов на такой базе.

Заключение

самодельные приспособления для вворачивания винтовых свай

Технологию облюбовали многие владельцы загородных домовладений по причине ее ценовой доступности. Она дает возможность при небольших вложениях создать надежную основу для различных функциональных построек, коттеджей и т.д. Тем не менее многое будет зависеть от самого типа винтовых свай для фундамента. Цены с установкой для тонких моделей, предназначенных под строительство бани или подсобки, могут укладываться и в 1300 руб. За 700-800 руб. будет доступна свая, а в 500-600 руб. обойдется непосредственно ее установка. Для полноформатного материала эти цифры могут увеличиваться на 20-30%. К этому же стоит добавить и небольшие расходы на дополнительную фурнитуру, например, оголовки стоят 200-300 руб., а их монтаж – от 50 до 100 руб. в среднем.