Как установить винтовые сваи своими руками?

Винтовые сваи – достаточно древняя технология, которая пользовалась успехом еще в период наполеоновских войн и была запатентована в начале 19 века. Сегодня сваи применяются в строительстве как элемент свайно-винтового фундамента. Монтаж свай не представляет ничего сложного, выполняется быстро, а если основание возводится под одноэтажную легкую постройку, то сваи даже можно сделать собственноручно.

1 Преимущества винтовых свай

Винтовые сваи представляют собой трубы, изготовленные из стали и пустые внутри. На одной стороне имеется острый наконечник с режущей лопастью, которая позволяет ввинтить сваю в землю на нужную глубину. После достижения отметки заглубление прекращается, сваи надежно фиксируются в грунте, так как лопасть препятствует их выталкиванию в обратную сторону.

Достоинства винтовых свай заключаются в следующем:

• При их монтаже нет необходимости планировать площадку и предусматривать пути, ведущие к ней.
• Использование свай не зависит от сезона и погоды.
• Широки возможности применения свай, так как их используют и на болотистой почве, и на вечной мерзлоте.
• Низкие трудозатраты на устройство такого фундамента, если сравнить с другими видами оснований.
• Строительные работы начинают сразу же после монтажа свай, не дожидаясь усадки фундамента.
• При взведении пристройки к зданию не бывает усадки нового фундамента относительно старого.
• Установка свай допускается в зоне, где развиты подземные коммуникации.
• Свайный фундамент в сочетании с железобетонным ленточным станет оптимальным решением, если строительство ведется на слабых грунтах, не исключая даже плывуны.
• После излечения свай из грунта их можно использовать повторно.

2 Недостатки винтовых свай

Наряду с многочисленными достоинствами винтовые сваи не лишены недостатков:

1. При использовании в увлажненных грунтах, реакция которых отличается от нейтральной, срок службы свай ограничен. Длительность эксплуатации металлических изделий составляет 50-60 лет, бурозабивных – намного больше, достигает 100-120 лет.
2. Нельзя строить на таком фундаменте многоэтажные дома.
3. При свайном фундаменте невозможно сооружение подвала, иначе будет нарушено взаимодействие свай с грунтом.
4. Требуется проведение сложной отделки цоколя и создание качественной подмостки для предотвращения попадания воды в подпол.
5. При сооружении свайного фундамента невозможно применение типового проекта, расчеты ведутся индивидуально для каждого отдельного случая.

Винтовые сваи используются при возведении фундамента для временных и легких домов, например, сборно-щитовых, деревянных бань, хозяйственных построек, навесов, заборов. Раздвижные ворота с использованием свай делать не рекомендуется. Также они не подходят при сооружении основания для гаража.

3 Изготовление винтовых свай

Винтовая свая – конструкция, состоящая из 3 частей, которая изготавливается так:

• Несущей частью выступает труба. Используется изделие, диаметр которого составляет от 85 миллиметров и больше. Далее наваривается винт, он должен располагаться на заостренном конце. Обвязка крепится на специальный оголовок.
• Для создания наконечника концы труб нужно порезать на секторы определенного размера, обращенные внутрь, а потом сваривать на конус, не забывая о рихтовании швов.
• Для винта применяют отработанные диски или новые, обрезанные по шаблону, либо сталь в 5-6 миллиметров. При выборе наружного диаметра принимайте во внимание особенности грунта. Винт делается меньшим при более глубоком расположении сваи.
• Зажмите заготовку винта и растяните ее, используя тиски, и прикрепите к свае. Соединение производится путем сварки. Сверху место крепления рекомендуется в обязательном порядке покрыть антикоррозийным составом или покрасить.
• Теперь изготовим для сваи оголовок. На него будет крепится швеллера. Выбирайте такой размер лопастей, чтобы они были шире, чем труба, на 30 миллиметров.

4 Монтаж свайного поля

Процедура монтажа свайного поля состоит в следующем:

1. Приготовьте набор инструментов, включающий арматуру, сварку, болгарку, строительный уровень, отрезки труб, что служат рычагами.
2. Рассчитайте количество свай, которые понадобятся при монтаже фундамента, и их длину, а также произведите разметку поля. Для удобства при разметке план строения разделяйте на прямоугольники.
3. Очистите площадку от мусора, снимите верхний слой грунта и выровняйте ее.
4. По углам площадки расположите арматурные прутья. Для их соединения используется сильно натянутая, не провисающая веревка.
5. Ориентируясь по ней, обозначьте арматурой все точки, начиная от места, где пересекается веревка. При монтаже учитывайте, что места бурения располагаются рядом с арматурой. Для подтверждения того, что расстояния получились одинаковыми, принято измерять диагонали.
6. Выбирайте бур для проделывания ям, диаметр которого немного превышает диаметр трубы.
   Сваи устанавливаются в пробуренные скважины, начиная с углов, и выравниваются по вертикали.
7. Между соседними изделиями должно быть одинаковое расстояние, чем плотнее планируете сделать свайное поле, тем фундамент получится надежнее.
8. Закручивая сваи, в качестве рычагов используются отрезки труб. В отверстие сваи вставляют лом, с помощью которого надеваются рычаги.
9. Аккуратно завинтите сваю, чтобы она достигла дна скважины. На легких грунтах сваи, длина которых не превышает 5 м, заворачивают вручную. Механический способ заворачивания сваи предполагает использование мини-экскаватора.
10. Выверите ее расположение уровнем. Максимальный угол наклона не должен превышать 1-2 градуса при длине сваи 5 м. Если не получилось установить сваю строго в вертикальном положении, отрежьте ее, а рядом ввинтите другую. Если свая ушла в сторону, не стоит ее довинчивать, так как это провоцирует ее проседание.

Таким образом, процесс установки винтовых свай не предполагает никаких специфических и сложных работ, хотя и является трудоемким. Поэтому важно использовать только качественные сваи, которые прослужат вам долгие годы.

Индивидуальные застройщики все чаще устанавливают дома, хозяйственные постройки, ворота и ограды на свайно-винтовое основание. На такие фундаменты ориентируются производители домов из профилированного бруса, собрать готовый дом «под ключ» на свайных опорах можно за 1-2 дня. Фундамент из винтовых свай может быть единственно возможным решением при строительстве в городской черте или в условиях компактного расположения соседних построек.

Практически в каждом регионе работают компании, оказывающие услуги по изыскательским работам и установке винтовых свай. Компании-подрядчики имеют современную технику и квалифицированных специалистов. Некоторым застройщикам по экономическим и другим обстоятельствам эти услуги недоступны, заказывать в специализированной компании установку 6-8 опор под фундамент бани просто нецелесообразно. Для небольших строений дешевле и проще сделать винтовые сваи своими руками, для изготовления опор можно использовать доступный инструмент и недорогой материал.

Винтовые сваи для фундамента можно приобрести на рынке, массовому потребителю покупать готовые опоры не всегда выгодно. Затраты на доставку нескольких опор для хозблока или для ворот могут превысить их стоимость. В этом случае самостоятельное изготовление мелкой партии винтовых свай становится экономически обоснованным.

Выбор конструкции свай

Конструкция винтовых свай не стандартизирована, каждый производитель выпускает изделия по собственным техническим условиям, чертежи свай доступны. При изготовлении опор своими руками, целесообразно руководствоваться размерами, указанными в этих чертежах. При любых конструкторских решениях, основными элементами винтовых свай являются:

• Трубчатое тело;
• Литой или сварной конусообразный наконечник;
• Лопасть различной конструкции;
• Оголовок для установки ростверка.

При выборе конструкции опор необходимо учесть массу строения и внешние нагрузки, от этого показателя зависит выбор типоразмера трубы. Оценить вес дома можно самостоятельно, необходимый диаметр и толщину стенок трубы определить с помощью справочников. Вес домокомплекта промышленного производства определяет производитель, требования к фундаменту указаны в документах на строение.

Как рассчитать нагрузку строения из бруса на винтовые сваи

Для расчетов принимается: один квадратный метр поверхности сруба и несущих перегородок из самого распространенного строительного бруса 200х150 весит 70-100 кг. Один квадрат чердачного перекрытия с утеплителем весит от 100 до 150 кг, удельный вес кровли из рубероида или шифера – 50 кг, из черепицы – 80 кг. Погонный метр двойной обвязки винтовых свай брусом весит до 50 кг. При использовании в качестве ростверка металлопроката, вес определяют по справочникам. Необходимо учесть вес винтовых свай, один метр залитой цементным раствором опоры диаметром 108 мм весит 100 кг.

При расчете веса снежного покрова используют следующие данные:

• Южные районы – 50 кг на квадратный метр крыши;
• Средняя полоса – 100 кг;
• Северные районы – 190 кг.

Приведенные данные актуальны для пологих крыш с углом наклона менее 35 градусов, для остроконечных крыш применяют коэффициент 0.5.

Вес домового оборудования, отделочного материала и мебели застройщик определяет самостоятельно.

Для более точного сбора нагрузок лучше воспользоваться СП 20.1330.2016 «Нагрузки и воздействия».

Изготовление свайных опор под брус своими руками

Толщина стенки трубы должна быть более 3.5 мм, длину трубы определяют по глубине залегания плотных слоев грунта. Эту работу можно выполнить с использованием простейшего винтового щупа. Чаще всего длина свай под фундамент не превышает 3-3.5 метров. Отрезки стальных труб такой длины можно приобрести в строительных компаниях и у коммунальщиков, отрезки реализуются как неликвиды по цене металлолома. Трубы, бывшие в употреблении, использовать не рекомендуется.

Необходимо учесть, что трубы могут быть бесшовными, изготовленными путем вальцовки на прокатных станах, и сварными. Использование сварных труб для фундамента нежелательно, при любом качестве сварных соединений, шов более подвержен коррозии.

Изготовление наконечников

Оптимальная длина наконечника самодельной винтовой сваи в два раза больше диаметра трубы. Наконечники делают четырех типов:

• Из тела трубы;
• Из отдельных сегментов;
• Цельнометаллические;
• Крестообразные.

В первых двух случаях наконечник образуют 4-6 треугольных сегмента, вырезанные болгаркой из листового металла толщиной 4-5 мм или нарезанные в виде короны в нижней части трубы. Из этих сегментов нужно сформировать конусы в виде равнобедренной пирамиды, операция производится сваркой по прихваткам.

Цельнометаллические наконечники вытачивают из металлического круга диаметром, равным диаметру трубы, такие наконечники используют при установке свайных опор на плотных грунтах и почвах, содержащих камни и корневища.

Для легких грунтов можно сделать крестообразною пику: из треугольных заготовок сварить крестообразную пирамиду. Конструкцию приваривают к нижней части трубы на заглушку.

Самый бюджетный вариант – свая без наконечника, нижнюю часть трубы срезают болгаркой под углом 45 градусов, на отверстие устанавливают заглушку. Такой вариант используют для ограждений, когда устанавливают винтовую сваю не на плотный слой грунта, а заглубляют на 1.5-1.7 метра.

Как изготовить лопасть для винтовой сваи

Самым сложным элементом винтовых свай являются лопасти, эта часть свайной конструкции выполняет насколько функций:

• Обеспечивает поступательное движение при закручивании;
• Снижает давление наконечника на грунт;
• Фиксирует опору в вертикальной плоскости;
• Препятствует выдавливанию при морозном пучении.

Лопасть устанавливают в нижней части опоры, общие требования к конструкции: оптимальная толщина – до 5 мм, наружный диаметр до 300 мм, шаг винта 0.2-0.4 от внешнего диаметра. Винтовые сваи изготавливают с одно- или двухзаходными лопастями.

Однозаходная конструкция самая простая и представляет шнек с одним оборотом. Из листового металла плазморезом вырезают заготовку в виде круга с внутренним посадочным отверстием, на заготовке делают разводку – односторонний диаметральный разрез. С помощью слесарного инструмента заготовку растягивают на

ширину шага винта. В двухзаходной конструкции две одинаковые лопасти наваривают на расстоянии 250-300 мм, нижняя лопасть монтируется на 20-30 мм выше наконечника.

Нижнюю часть – режущий край, лопасти затачивают под 45 градусов, острые края разреза закругляют. Лопасть монтируют перпендикулярно телу опоры, приваривают двойным швом. Надежность и качество сварного соединения обеспечивает долговечность опоры, при сварке рекомендуется следить за качеством сварного шва.

Рекомендации по монтажу винтовых свай своими руками

1. Для усиления гидроизоляции опор целесообразно использовать двухкомпонентное антикоррозийное покрытие на основе полиуретановых смол.
2. Установка оголовка на верхнюю часть свай актуальна при обвязке фундамента брусом. Цельнометаллический ростверк можно приварить непосредственно к верхней части опоры, в этом случае оголовок не требуется.
3. Для предотвращения морозного пучения, лопасти свайно-винтового фундамента должны располагаться ниже глубины промерзания грунта.
4. До настоящего времени малоизучен гальванический эффект, разрушающий металл в наведенных электрических полях. От монтажа металлических фундаментов вблизи опор высоковольтных ЛЭП и трансформаторных подстанций лучше воздержаться.

Самым важным элементом любого строительства является прочное основание. Винтовой фундамент зарекомендовал себя отличными показателями надежности и сравнительной простотой процесса установки.

В данной статье будет подробно освещен вопрос, как сделать монтаж винтовых свай своими руками с наглядными примерами на фото и видео материалах.

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.

Технология монтажных работ

Начинается строительство как обычно с подготовительных работ. Выбирается место под сооружение, рассчитывается количество свай, расстояние между ними и с помощью колышек отмечаются места их монтажа.

Перед тем, как перейти к установке винтовых свай своими руками, необходимо изучить характер грунта на отсутствие больших камней и корневищ от расположенных поблизости деревьев. Желательно воспользоваться услугами гидрогеологических служб, которые определят наличие подземных вод и глубину промерзания почвы.

Трубы должны устанавливаться глубже уровня промерзания и иметь длину не менее двух метров. Чем она длиннее по размеру и чем больше ее диаметр, тем прочнее будет фундамент. Имеет значение и диаметр привариваемых лопастей. Для насыщенного влагой грунта необходимы большие размеры лопасти, чем для сухой почвы.

Чтобы правильно подобрать длину и диаметр трубы, предварительно рассчитывается вес сооружения и величину нагрузки.

После подготовки идет основной этап работы. Для удобства в верхней части трубы делаются отверстия, куда вставляются штанги, с помощью которых будет проводиться вкручивание. С этой же целью можно применить специальный инструмент в виде ручного ввинчивающего ключа.

Технология монтажа винтовых свай предусматривает применение значительной физической силы, поэтому в процесс желательно вовлечь помощников. Чтобы немного облегчить вхождение трубы, лучше выкопать в месте установки неглубокие лунки с диаметром чуть больше размеров лопастей.

Во время закрутки винтовых свай, необходимо постоянно контролировать строгую вертикальность трубы. Это делается при помощи уровня.

После вхождения до нужной глубины, все установленные сваи выравниваются под одну плоскость, параллельную земле. Лишние выступы отрезаются болгаркой. Затем для увеличения надежности фундамента, в трубу заливается бетон.

Сверху трубы привариваются металлические оголовки под крепление деревянных балок, связывающих все сваи в одну прочную конструкцию. Фундамент готов и можно приступать к дальнейшему строительству.

Советы по установке свай

В статье даны все важные советы по теме, как правильно закрутить винтовые сваи своими силами. Главное выбрать их правильные размеры, а также соблюдение строгой вертикальности при установке. От этого будет зависеть несущая способность и надежность фундамента.

Важным моментом является состояние грунта. Высокое содержание твердых пород, требует большего количества участников процесса и определенных знаний, как облегчить установку винтовых свай.

Видео монтажа винтовых свай своими руками