Социальные сети

Сваи винтовые конструкция

Изготовление и установка винтовых свай своими руками

Изготовление свай винтовых своими руками Фундамент на винтовых сваях — это универсальная конструкция, которую возводят на любых грунтах. Работы могут проводиться при самых низких температурах, во время осадков, во всех климатических широтах. Для малоэтажного строения винтовые сваи своими руками можно сделать при помощи сварочного аппарата, стальной трубы и листовой стали. Данный тип фундамента пользуется популярностью, так как является самым надежным на сложных грунтах, на уклонных, водных, болотистых участках. К его преимуществам относятся легкий монтаж и низкая себестоимость.

Устройство винтовой сваи

Изготовление свай винтовых своими руками Винтовая свая изготавливается из высокопрочной стали. От внешних факторов она защищается покрытием на основе эпоксидной смолы или антикоррозионной грунтовкой. В целом изделие представляет собой конструкцию из 3-х частей:

  • пустотелая труба;
  • наконечник;
  • спиралевидная лопасть.

Нижний конец трубы имеет заостренную (коническую) форму. Верхний конец представляет собой оголовок, который приваривается после вкручивания трубы в грунт и заливки в нее бетонного раствора. Параметры всех частей конструкции зависят от веса строения, габаритов фундамента, типа грунта. Лучше не подбирать их приблизительно, а заказать расчет в проектной организации. Так Вы будете уверены, что изготовление свай происходит с соблюдением норм строительства и с учетом особенностей грунта.

Материалы для изготовления

Для изготовления винтовой сваи требуются знать следующие данные:

  • длина трубы;
  • диаметр трубы;
  • длина наконечника;
  • шаг лопасти;
  • диаметр лопасти;
  • угол наклона лопасти к плоскости;
  • линия приваривания винта к трубе;
  • толщина стали (для частного домостроения равна 4 мм).

Для примера приводим значения диаметра трубы и условия применения данных свай в строительстве:

  • 57 мм — для легких заборов (диаметр лопасти 200 мм);
  • 102-108 мм — для домов каркасного типа (шаг винта 50 мм, диаметр винта 300 мм);
  • 133 мм — для домов из камня, кирпича, дерева, различных блоков;
  • 159-325 мм — для тяжеловесных зданий, включая многоэтажные и промышленные.

Изготовление свай винтовых своими руками

Процесс изготовления

Итак, Вы решили построить небольшой дом, гараж, хозпостройку на фундаменте данного типа. Длина каждой сваи не должна быть меньше 200 мм. Их изготовление потребует наличия следующих материалов:

  • труба подходящего диаметра;
  • лопасть подходящего диаметра и шага;
  • конусообразный наконечник (например, длиной 150 мм).

Для работ потребуется электрический сварочный аппарат и электроды 3 мм. Лопасти и конусы нарезают из листовой стали, при этом следует учесть особую конфигурацию винтов. Конус размечают в виде равнобедренного треугольника с основанием, равным длине окружности. Длина сторон равна длина конуса (Скачать чертеж ).

Важно: самостоятельное изготовление и сварка частей должны проводиться с четким соблюдением параметров. Малейшие изменения могут привести к нарушению технологии. Например, незначительный сдвиг угла на винте приводит к браку в изделии и невозможности его использования.

Установка своими руками

Изготовление свай винтовых своими руками Сваи можно ввинтить в землю при помощи ручных приспособлений. Самое простое из них — металлическая труба, которую вставляют в петли, заранее приваренные к верхней части основы. Их делают из арматуры d=10 мм. Эту трубу толкают, как рычаг, она вращает сваю, происходит ее ввинчивание в грунт. Подробно установка винтовых свай своими руками основана на определенной последовательности действий. Соблюдайте данную инструкцию:

  1. Проведите разметку свай на участке согласно расчетам фундамента. Максимальное расстояние между ними не должно превышать 3 м, самым надежным считается расстояние 2 м.
  2. Каждую трубу установите строго вертикально острым концом с лопастью вниз.
  3. При помощи трубы или лома, вставляемых в петли и используемых, как рычаг, ввинтите сваю в грунт. Минимальное заглубление составляет 1,5 м. Если грунт состоит из суглинка и глины, вворачивание продолжают сквозь них до твердого слоя земли.

Заключительные работы

Высота над грунтом должна соответствовать проектным расчетам. Она может быть разной, если участок имеет уклоны, возвышения. Именно поэтому фундамент такого типа не требует предварительного выравнивания участка. Главное, чтобы верхний край всех труб находился на одном уровне (контролируют лазерным строительным уровнем).

После установки свай в их полость заливают бетон М300. Для изготовления 1 м3 берут:

  • 400 кг цемента;
  • 1300 кг щебня;
  • 650 кг песка;
  • 180 л воды.

После застывания раствора к верхней части каждой сваи приваривают оголовок. Он имеет цилиндрическую основу с квадратной «крышкой». К ростверкам прикрепляется обвязка. Она изготавливается из любого материала в зависимости от самого строения: двутавр, швеллер, брус, железобетонная плита.

Как сделать винтовые сваи своими руками

Технология строительства свайно – винтового фундамента настолько проста, что многие домовладельцы смело берутся за его возведение без помощи профессиональных строителей.

А некоторые идут дальше: они осваивают процесс изготовления винтовых свай для фундамента своими руками.

Такое решение вполне оправдано при строительстве легких построек, но для возведения жилого дома лучше все-таки приобрести сваи заводского изготовления.

Конструкция винтовой сваи

Изготовление свай винтовых своими рукамиЧтобы сделать достаточно качественную винтовую сваю для фундамента своими руками, следует изучить ее конструкцию.

Винтовая свая состоит из нескольких элементов:

  • ствола – трубы круглого сечения с толщиной стенки 4 мм;
  • конусообразного наконечника, выполненного на нижнем конце сваи;
  • лопасти, представляющей собой виток спирали, приваренной на конусную часть сваи;
  • оголовка – квадратной пластины, приваренной к верхнему торцу ствола.

Оголовок делается в том случае, если надземная часть строения будет строиться из дерева. Для придания прочности он усиливается ребрами жесткости. По углам оголовка просверлены 4 отверстия диаметром 25 мм.

С чего начать

Изготовление свай винтовых своими рукамиПервое, что надо сделать до начала изготовления винтовых свай своими руками – чертеж. Пусть это будет самый простейший эскиз, но на нем вы сможете проставить основные размеры изделия, и вам будет проще подсчитывать необходимое количество материалов и размечать заготовки элементов опоры.

  • диаметр трубы – ствола;
  • длину сваи (включая конус);
  • угол конуса или его высоту;
  • расстояние от вершины конуса до нижнего края лопасти.

Если вы готовите сваи под деревянную постройку – предусмотрите оголовок и ребра жесткости.

На этом этапе работ есть одна загвоздка – определение длины сваи. Любыми путями вам придется выяснять, на какой глубине в зоне строительства залегает плотный грунт.

Самый правильный, но и дорогой способ узнать этот параметр – заказать геологические исследования. На основании их результатов делается расчет винтовых свай для фундамента.

Но, поскольку на самодельных сваях серьезные постройки не возводятся, такие затраты признать целесообразными трудно.

Большинство домовладельцев обращаются за информацией к опытным практикам: всегда среди соседей найдется человек, имеющий представление о составе грунтов в данном населенном пункте.

Длина сваи должна быть на 300-500 мм длиннее глубины залегания несущего слоя: на такую величину она будет выступать над уровнем земли.

Читайте также: Как сделать обвязку из бруса для свайно-винтового фундамента

Определившись с размерами, можете приступать к производству винтовых свай своими руками: чертеж держите под рукой – он вам понадобится и для разметки деталей, и для сборки изделия.

Изготовление свай винтовых своими руками

Изготовление лопасти

Для изготовления лопасти винтовой сваи вам потребуется:

  • сталь листовая толщиной 5 мм;
  • плазморез;
  • тиски;
  • шаблоны для разметки внутреннего и наружного диаметров заготовки;
  • рычаг для растяжки спирали винта (подойдет обыкновенный лом).

Порядок выполнения работ

Изготовление свай винтовых своими рукамиПоскольку для устройства фундамента потребуется немало свай, размечать каждую заготовку при помощи циркуля нецелесообразно.

Лучше потратить некоторое время на изготовление шаблонов, зато скорость разметки будущих лопастей с их помощью будет гораздо выше.

Вам потребуется всего два шаблона:

  • малый круг, диаметр которого равен наружному диаметру трубы;
  • большой круг диаметром, равным наружному диаметру винта.

На шаблоны желательно нанести центральные оси: так их проще ориентировать на стальной полосе во время разметки.

После изготовления шаблонов можно приступать к дальнейшим операциям.

Раскрой полосы

Изготовление свай винтовых своими рукамиПравильный раскрой стальной полосы позволяет уменьшить количество отходов.

Поэтому длина и ширина ее должны быть кратными наружному диаметру заготовки лопасти:

  • по ширине должен укладываться большой шаблон без припусков. То есть, если его диаметр равен 200 мм, то и ширина полосы должна быть 200 мм;
  • по длине полоса должна равняться диаметру шаблона, умноженному на количество заготовок (без припусков на зазоры между заготовками).

Чтобы все лопасти получились одинаковыми, следует полосу расчертить: провести горизонтальную ось по ее длине и вертикальные – с шагом, равным диаметру лопасти. Первая вертикаль размечается от короткой стороны полосы на расстоянии, равном половине диаметра заготовки.

При помощи шаблонов размечаются круги. Делать это можно в любом порядке: сначала малые (внутренние), затем большие (наружные) либо наоборот.

Но если вы решили оси на полосу не наносить, разметку надо начинать с наружного контура заготовки.

Изготовление винтовой спирали

Изготовление свай винтовых своими рукамиПри помощи плазмореза последовательно вырезаются заготовки. Сначала выполняется рез по вертикальной оси – до внутреннего круга, затем – по внутренней разметке, и только после этого вырезается наружный контур лопасти.

Полученные кольца по одному закрепляют в тисках вертикальным разрезом вверх и при помощи рычага разводят их торцы: сначала отгибается один торец, затем заготовку освобождают из тисков, переворачивают, закрепляют – и отгибают второй торец.

Читайте также: Как определить расстояние между сваями фундамента

Расстояние между ними должно быть 130-140 мм (если диаметр лопасти равен 200 мм). Причем нижний конец лопасти (который закручивается в грунт) отгибается на меньший угол, чем верхний.

При изготовлении винтовых свай своими руками это самый сложный момент, так как неправильно подобранный угол не даст вкрутить винт в грунт.

Изготовление конуса-наконечника

На заводах наконечники изготавливаются методом литья. Винтовые сваи для фундамента своими руками делаются «на коленке», поэтому конус проще всего оформить из тела ствола.

Изготовление шаблона

Изготовление свай винтовых своими рукамиНачинаем опять с изготовления шаблона. Он представляет собой треугольник, вырезанный из тонколистового металла или из любого другого мягкого материала (плотного картона, пластика и пр.).

Высоту шаблона принимаем равным двум диаметрам трубы.

Чтобы определить размер его основания, надо выполнить несложные расчеты:

  • подсчитать длину окружности сечения ствола: для этого его наружный диаметр умножается на 3,14;
  • разделить полученный результат на количество секторов, из которых будет оформляться конус (для трубы диаметром 76 мм достаточно четырех).

Это и будет длина основания треугольника — шаблона.

Оформление конуса

Изготовление свай винтовых своими рукамиПри помощи шаблона разметьте 4 сектора и вырежьте их из тела трубы при помощи болгарки.

Оставшиеся на трубе треугольники аккуратно подбейте кувалдой в направлении центра поперечного сечения до полного их смыкания. Проварите линии стыков сплошным швом.

Сварной шов должен быть качественным. Количество секторов можно увеличивать.

Сборка винтовой сваи

Изготовление свай винтовых своими рукамиПри сборке сваи для фундамента своими руками особое внимание обратите на следующее:

При установке лопасти на конус между их поверхностями не должно быть зазоров. Если таковые имеются, подкорректируйте угол подъема спирали.

Расстояние от нижнего угла спирали до вершины конуса – 50 мм.

Добившись плотного примыкания этих элементов, проварите стык сплошным швом. Прерывистый здесь не годится, так как в процессе закручивания винт испытывает большие нагрузки.

После этого остается только приварить оголовок ребра жесткости. Последние представляют собой прямоугольные треугольники с катетом 50 мм. Катеты ребер привариваются к нижней плоскости оголовка и поверхности трубы.

Теперь вы знаете, как своими руками сделать винтовую сваю. Чем тщательнее вы выполните каждую операцию, тем надежнее будет фундамент вашей постройки.

Видео, как сделать винтовые сваи своими руками.

Изготовление винтовых сваи своими руками

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 винтовой сваи

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 свай винтовых своими руками

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.

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:

  • обеспечивать легкий крой
  • иметь достаточную жесткость
  • соединяться сваркойИзготовление свай винтовых своими руками

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.

Сварной наконечник

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:

  • короткая сторона равнобедренного треугольника 3,14D/n, где n – число лепестков
  • высота треугольника составляет 2 – 2,5 диаметра трубыИзготовление свай винтовых своими руками

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.

Пика из тела сваи

Технология аналогична предыдущему способу с небольшими дополнениями:

  • шаблон вычерчивается точно так же, прикладывается для разметки к нижнему краю трубы
  • лепестки вырезаются из самого тела сваи, отгибаются к центру
  • после чего обвариваются двойным швомИзготовление свай винтовых своими руками

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.

Простейший трубный наконечник

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

  • с заглушенным отверстием – труба срезается под 45 градусов, из листа вырезается заглушка овальной формы, привариваемая по месту реза
  • с незаглушенным отверстием – конец трубы срезается под 45 градусов, отверстие не глушитсяИзготовление свай винтовых своими руками

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).

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.

Однолопастная свая

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

  • вычерчивание – две окружности с общим центром, внутренний диаметр равен наружному размеру трубы (тело сваи), наружный составляет 15 – 20 см для 57 мм, 76 мм изделий, соответственно, 25 – 30 см для 89 мм, 102 мм труб, 35 – 40 см для труб 133 мм, 159 мм, соответственно, 50 – 65 см для труб 219 мм, 273 мм
  • крой листа – для лопастей с одним заходом вырезают кольцо с прорезью, для многозаходных – несколько полуколец, которые затем стыкуют по месту для получения полутора либо двухзаходного винта
  • разводка – плоскому кольцу с прорезью необходимо придать форму спирали, для чего участок напротив разреза зажимают в тиски, разводят края лопасти ломом, монтажкой на 5 – 7 см
  • установка – в сваях с конусными наконечниками лопасть монтируется в нижней трети пики, верхний ее край заходит на тело сваиИзготовление свай винтовых своими руками

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.

Двухлопастная свая

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.Изготовление свай винтовых своими руками

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».Изготовление свай винтовых своими руками

Отверстия в теле сваи

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.Изготовление свай винтовых своими руками

Антикоррозионное покрытие

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:

  • эмаль двухкомпонентная ЗингаМеталл
  • полиуретановая эмаль (производителей Маско либо Хемпел)Изготовление свай винтовых своими руками

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.

Похожие статьи:

Навигация по записям

Источники: http://osnovam.ru/stroitelnye/vintovye-svai-svoimi-rukami, http://ks5.ru/fundament/svainyi/vintovye-svoimi-rukami.html, http://fundamentdomov.ru/vintovye-svai-svoimi-rukami/

Source: 1pofundamentu.ru