Как изготовить винтовые сваи своими руками

Как изготовить винтовые сваи своими руками

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.

Винтовые сваи своими руками – Чертежи

Самостоятельное изготовление винтовых свай — дело серьёзное и мы взяли на себя непростую задачу по описанию технологии этого процесса. Подробные чертежи и фото этапов работы прилагаются, так как без этого освоить технологию будет невозможно. Кроме того, в конце второго раздела вы сможете посмотреть видео-инструкцию от специалиста с подробными разъяснениями всех нюансов методики.

Большинство специалистов-строителей не рекомендуют изготавливать винтовые сваи самостоятельно, подчеркивая сложность процесса и большую ответственность. Но, несмотря на это можно уверенно утверждать, что познакомившись с технологией изготовления и имея под рукой чертежи винтовых свай, своими руками изготовить данные изделия вполне реально.

Конструкция винтовой сваи

Винтовая свая по своему виду напоминает корабельный гребной винт. Она представляет собой пустотелую стальную трубу, которая с одной стороны оснащена острым наконечником, снабженным режущей спиралевидной лопастью.

На представленном выше чертеже указаны составляющие компоненты винтовой сваи:

1. Ствол, который изготавливается из трубы, с толщиной стенки не менее 3,5 мм.
2. Башмак, то есть непосредственно нижняя часть трубы.
3. Наконечник.
4. Винтовая лопасть, форма которой и угол наклона определяют усилие закручивания в грунт.

Благодаря спиралевидной лопасти свая вкручивается в землю на требуемую глубину. С другой стороны при прекращении вкручивания лопасть будет препятствовать выталкиванию наружу сваи и надежной ее фиксации в грунте. Такая конструкция винтовых свай при обустройстве фундамента позволяет обходиться без применения грузоподъемных механизмов.

Изготовление винтовых свай для забора своими руками

Как известно, обустройство винтового фундамента является относительно несложным мероприятием, поэтому многих интересует вопрос, как сделать винтовые сваи самостоятельно, ведь это позволит в существенной степени сэкономить финансовые средства.

Чаще всего своими руками изготавливаются сваи для строительства заборов. Для самостоятельного изготовления свай вначале нужно подготовить такие отдельные компоненты:

• Трубы с требуемым диаметром.
• Винтовую часть, с шагом около 5 см.
• Наконечник, длиной не меньше 15 см.
• Оголовки, для крепления бруса или балок.

Длина и диаметр труб являются основными техническими параметрами винтовых свай. Длина изделия определяется в зависимости от вида грунта. Ее значение должно быть таким, чтобы обеспечить погружение сваи до уровня устойчивой почвы.

Выбор диаметра сваи зависит от величины усилий, создаваемых непосредственно строительной конструкцией. В соответствии с типом ограждения рекомендуется использовать трубы для изготовления винтовых свай следующих диаметров:

• 55 мм – для установки легких оград, к примеру, из сетки-рабицы.
• 76 мм – для монтажа ограждения из металлического профнастила или шифера.
• 89 мм – для обустройства массивного забора из кирпича или легких блоков.

Рекомендуется для производства свай винтового вида приобретать специальные заготовки с литым наконечником. Но если это невозможно, то он изготавливается самостоятельно непосредственно из используемой трубы. Для этого:

• Концы трубы разрезаются на отдельные секторы определенного размера по лекалу.
• Выполняется сварка их в конус.
• Производится рихтовка швов.

Винтовая часть может быть изготовлена из стали толщиной 5- 6 мм. Сегодня можно приобрести специальные заготовки для винтов, но их стоимость при этом будет выше. Наружный диаметр устанавливаемого винта должен выбираться в зависимости от особенностей грунта, а именно, чем глубже необходимо вкручивать сваю, тем меньший должен быть диаметр винта.

В качестве основания для закрепления сверху винтовой сваи швеллера или балки должен устанавливаться оголовок. Правильно изготовленное изделие выглядит, как показано на фото ниже:

Все подготовленные комплектующие соединяются между собой с помощью сварки. Очень важно следить за качеством сварного шва, чтобы исключить возможное разрушение конструкции при монтаже.

Подробная видео-инструкция от мастера с комментариями поможет вам наглядно увидеть процесс создания сваи своими руками.

Видео-обзор: Самодельные винтовые сваи для забора

Самодельные винтовые сваи для забора

Винтовые сваи для фундамента дома

Процесс изготовление винтовой сваи для строительства основания здания подобен вышеописанному. Но при малейшей неуверенности в качественном изготовлении и сомнениях в правильности расчетов несущей способности в соответствии с видами грунтов и нагрузкой, специалисты не рекомендуют использовать самодельные изделия для обустройства фундаментов. То есть для производства винтовых свай необходимо обладать опытом и соответствующими знаниями.

ВНИМАНИЕ! Для строительства фундамента рекомендуется приобретать готовые сваи у известных производителей, так как изделия, изготовленные в заводских условиях, имеют в любом случае более длительный срок службы.

Видео-обзор: Установка свайно-винтового фундамента

Установка свайно-винтового фундамента

Если все-таки принято решение изготавливать винтовые сваи своими руками для фундамента, то следует ответственно отнестись к выбору диаметра труб:

• Для строительства легких сооружений, типа беседок или террас, подойдут трубы с диаметром 89 мм.
• Каркасно-щитовые и рубленые строения, а также ангары и подобные сооружения должны возводиться на основаниях из винтовых свай диаметром 108 мм.
• Дома из кирпича, камня или блоков строятся на фундаментах, обустроенных с помощью винтовых свай с диаметром 133 мм.

Несмотря на кажущуюся простоту производства винтовых свай, следует помнить о следующем:

• Самостоятельно изготовить можно только сваи небольшого диаметра, так как подобрать комплектующие для массивных образцов и качественно их соединить в домашних условиях очень сложно.
• Любая ошибка или погрешность при выборе шага и диаметра лопасти, а также неправильно подобранный угол наклона к плоскости увеличит усилие закручивания винтовой сваи, а в некоторых случаях приведет к невозможности монтажа в целом.
• Самостоятельное производство винтовых свай – трудоемкий процесс, который занимает много времени.

Исходя из вышесказанного, важно понимать, что изготовить винтовые сваи своими руками несложно и вполне возможно, но вряд ли экономически целесообразно. При этом следует учитывать то, что, как правило, производители винтовых свай оказывают комплексные услуги по разработке проекта основания здания.

Установка свай винтового типа, как правило, проводится с помощью специальной техники. Но в случае, если было принято решение изготавливать данные изделия самостоятельно с целью экономии средств, то более рационально будет использовать простые приспособления для ручного монтажа. Для этого в верхней части сваи делаются специальные отверстия, в которые вставляются специальные рычаги. Как правило, для вкручивания винтовой сваи требуется усилия 2-4 человек. При монтаже следует строго отслеживать вертикальный уровень погружения винтовых свай в грунт.

Винтовые сваи своими руками: Инструкции как сделать +Фото и Видео процесса

Винтовые сваи. Изготовление винтовых свай своими руками это очень сложный и трудоемкий процесс требующий высокой концетрации внимания. Большинство специалистов не рекомендуют изготавливать их самостоятельно, так как считают что для этого необходимо знать все технологии. Но если вы внимательно прочитаете эту статью то сможете изготовить винтовые сваи сами.

Винтовая свая похожа на гребной винт, представляет из себя пустую, металлическую колбу. У нее заостренное окончание, с режущим инструментом в виде спирали.

Из чего же она состоит?

1. Ствол из трубы, толщиной не больше 35 мм.
2. Нижняя часть сваи (башмак).
3. Наконечник.
4. Спиралевидный, острый наконечник. От его угла наклона и технологии зависит как он будет входить в грунт.

Благодаря наконечнику в форме спирали свая будет входить в грунтовое покрытие на нужную вам глубину. Но с обратной стороны эта лопасть будет мешать фиксированию сваи в земле и будет толкать ее наружу.

При такой конструкции во время установки фундаментного основания позволит работать без дополнительных, грузовых инструментов.

Пошаговое изготовление винтовых свай своими руками

При составлении конструкции, вы можете ориентироваться на планы различных изготовителей винтовых свай. Это поможет очень точно воспроизвести размеры лопасти и свести швы к минимуму так как они затрудняют работу в месте где происходит соединения. Существует три абсолютно разных варианта изготовления наконечников.

Наконечник из основания трубы

Для изделия данного варианта потребуется увеличение длительности трубы в два раза, так как первый конец изделия будет преобразован в наконечник.

1. Из картонного материала или трубы вырезается кусок треугольной формы.
2. На окончание из трубы наносим разметку по секторам.
3. На окончание трубы делаем лепестки в форме зубцов.
4. Загибаем их в конусообразную форму, верхняя часть соответствует оси сваи.
5. Крепим при помощи сварки.

Во время разметки запомните:
для трубы диаметра 100-200 мм, удобнее всего сделать пять лепестков.
Для 70-89 вполне хватит четырех.

В результате получается конусообразная пика, очень удобная для сварки спиралеобразной лопасти.

Сварной наконечник

Для фундамента небольших строений чаще всего используют именно этот вариант.

Технология изготовления:

• форма лепестка в виде развернутого треугольника, толщина 5 мм, изготавливают из стали, либо трубы.
• Расположение лепестков. Они должны быть плотно прижаты друг к другу. После чего происходит обработка сваркой, двойным швом по краям.

Крестообразный наконечник

Технология изготовления:

• Треугольная форма, жесткие ребра, пластина в роли трубной заглушки.
• Сборка. К заглушке прикрепляют треугольник и ребра жесткости. Приваривают с помощью сварки.
• Все соединения обрабатывают при помощи двойного шва

Технология изготовления лопасти

Оптимальный шаг спирали лопасти составляет 70-80 мм. Спираль имеет начало из третьей части трубы снизу.

Вот два примера для изготовления лопастей:

1. Однозаходный сплошной — крой листа по чертежу, разводят спирали монтировкой до нужного расстояния шага. В этом варианте нельзя будет сделать несколько заходов сваи. Зато у этого способа отличная жесткость и равномерная геометрия.
2. Сборный — состоит из нескольких заготовок. Сначала кроется окружность, после этого пика, а в конце сама свая. Этот вариант удастся использовать много раз. Но первоначальный вид спирали вы навряд ли сохраните.

Защита от коррозии

Для более долговечной эксплуатации винтовых свай необходимо покрывать каким либо антикоррозийным средством. В течении каждого года трубы могут из-за ржавчины терять до 1 миллиметра в толщине.

Самостоятельная установка

Ввинчивание сваи в землю можно провести и самостоятельно. Самое обычное приспособление для этого, это труба из металла, вставленная предварительно в петли. Они изготавливаются из арматуры диаметр 10 мм. Эта труба толкается, напоминая рычаг, тем самым происходит ввинчивание сваи в грунт.

Последовательность действий:

• Разметка свай на территории, по правилам расчета фундамента. Расстояние между сваями не более трех, но не менее двух метром.
• Все трубы устанавливаются строго по вертикали, наконечником со спиралью направлены вниз.
• В петли вставляем специальный лом, и методом рычага вкручиваем в землю. Минимальная глубина составляет 1,5 метра.
• Если грунт глинистый, мягкий ввинчиваем до последнего пока свая не упрется в твердую поверхность.

Как сделать винтовые сваи для фундамента или забора своими руками

Изготовление винтовых свай является довольно простым процессом. Главное — наличие небольшого арсенала режущего инструмента и сварочного аппарата. Качество свай зависит от выбранного материала столба, формы, размера лопасти и наконечника.

Большой срок службы, высокая надежность, простота монтажа, возможность использовать на большинстве типов грунтов определили высокое распространение винтовых свай в частном домостроительстве. Сделать винтовые сваи своими руками сможет каждый рачительный хозяин.

Выбор металлопроката

На качество и долговечность эксплуатации свай влияет много факторов. Главным из них является качество металлопроката всех компонентов сваи. В России нет четких правил, в том числе и государственного стандарта, которые бы регламентировали все характеристики винтовых свай. Для изготовления свай отлично подойдут стали с низким содержанием углерода — до 0,25%. Покупая металлопрокат, попросите у продавца сертификат качества и документы о прохождении технического контроля.

При изготовлении свай, в основном, используют трубу следующих диаметров: 57, 76, 89, 108, 133 мм.

Конструкция винтовой сваи состоит из трех частей:

• ствол;
• наконечник с винтовой лопастью;
• оголовок.

Конструкция свай предусматривает два варианта выполнения наконечника:

• сварной — используется часть ствола сваи, которую сужают в конус;
• литой с лопастью — приваривается на ствол сваи.

В качестве ствола сваи используют стальную трубу. Это могут быть цельнотянутые трубы или со сварным швом. Очень часто для самодельных свай используют бывшую в употреблении трубу нефтяной промышленности.

Несущую способность сваи обеспечивает винтовая лопасть. Лопасть может крепиться как на сам наконечник, так и на ствол сваи. Это не имеет принципиального значения. В домашних условиях обеспечить точный расчет и плотное прилегание лопасти к наконечнику очень проблематично, поэтому, в основном, лопасть монтируют на ствол сваи.

Для уменьшения трудозатрат можно использовать готовые литые наконечники с винтовыми лопастями, к которым приваривают ствол сваи. Применение литого наконечника обеспечит правильный заход витка шнека, а также отсутствие опасности обрыва лопасти, гарантирует высокую надежность изделия. В свою очередь использование готового наконечника удорожает стоимость винтовой сваи. Например, литой наконечник на 108-ю трубу в разных производителей стоит от 750 рублей за штуку.

Расчет параметров сваи

Несущая способность опоры рассчитывается из нескольких факторов:

• диаметра лопасти;
• глубины заглубления лопасти;
• вида грунта;
• сопротивления грунта.

Количество свай для строения зависит от:

• веса строения, включая перегородки и кровлю;
• эксплуатационной нагрузки (вес мебели и оборудования);
• снеговой нагрузки в зимний период.

Количество свай необходимо рассчитывать индивидуально, исходя из рельефа участка, конструкционных и эксплуатационных особенностей строения.

Как уже говорилось выше, в качестве ствола можно использовать почти все виды труб. Главным параметром будет толщина стенки трубы. Для всех свай толщина стенки ствола должна составлять минимум 3,5–4 мм, при меньшей толщине металла сваю может просто разорвать. И чем больше толщина стенки, тем дольше срок службы сваи. Увеличенная толщина стенки обладает большим запасом прочности. Также уменьшается влияние коррозии на несущую способность столба.

Изготовление ствола

С одного конца трубы необходимо сделать корону. Длина короны 200–250 мм. Необходимо вырезать 4–6 зубцов в зависимости от диаметра трубы. Зубцы загибают к центру, получая конус. Полученный конус необходимо тщательно проварить вдоль всех разрезов.

С обратной стороны трубы на расстоянии 70–100 мм от края необходимо проделать два отверстия. Они служат для присоединения монтажного приспособления при ввинчивании сваи. Диаметр отверстий зависит от диаметра трубы. Для труб малых диаметров отверстия не сверлят, а приваривают небольшие проушины, в которые вставляются рычаги при ввинчивании сваи.

Если при изготовлении сваи своими руками вы используете литой наконечник с лопастью, его просто необходимо насадить на трубу соответствующего диаметра и приварить по всей окружности, получив готовое окончание.

Оголовок

Для изготовления оголовка сваи необходима пластина в форме квадрата 250х250 мм. Толщина металла — 5–7 мм, если использовать более тонкую пластину, существует вероятность её деформации. В пластине необходимо предусмотреть технологические отверстия креплений верхней обвязки.

С одной стороны пластины необходимо приварить небольшой отрезок трубы длиной 100–200 мм, внутренний диаметр которой на 1–2 мм больше наружного диаметра сваи. Дополнительно пластину приваривают небольшими укосинами к отрезку трубы. Оголовок монтируют уже на ввинченную сваю после отрезания или наращивания к необходимому уровню ствола сваи.

Если обвязку свай проводят профилированной трубой или двутавром, то оголовок можно не использовать.

Геометрия винтовой лопасти

При изготовлении свай своими руками главной проблемой, с которой вы столкнетесь, будет геометрия лопасти. Резкие загибы, неравномерность подъема спирали, неудачный заход витка лопасти и неправильно выбранный шаг витка могут «похоронить» вашу сваю на начальном этапе ввинчивания.

Ширина лопасти сваи зависит от диаметра ствола. Ствол диаметром 56 мм имеет диаметр лопасти 86 мм, для 108-й трубы — 300 мм. Толщина листа металла для изготовления лопасти — 5–7 мм. Внутренний диаметр лопасти лучше вырезать плазменным резаком, это обеспечит ровную кромку реза.

После получения кружка лопасти его необходимо растянуть в винт. Шаг винта лопасти составляет 40–70 мм. Чем больше шаг, тем труднее свая входит в грунт.

Одним из самых простых способов растянуть лопасть — затянуть один конец лопасти в тиски и ударами молотка по другому концу придать необходимую форму. Следует помнить, что при таком способе происходит сильная вибрация материала.

Предлагаем вам ознакомиться с видео, в котором наглядно показан способ изготовления винтовой сваи своими руками.

Недорогой свайно-винтовой фундамент является прекрасной альтернативой ленточному бетонному основанию. Его применение особенно актуально на сложных влажных или сыпучих грунтах и неровных рельефах. Широко используются сваи в частном строительстве и для удешевления хозпостроек: бань, гаражей, теплиц, веранд и пр.

На каких грунтах используется винтовой фундамент?

Водонасыщенные грунты, пески, супеси и суглинки наиболее подвержены зимнему пучению грунта. При этом даже достаточно глубоко заложенный фундамент может начать выталкивать из-под земли. Весной же при оттаивании происходит его неравномерная усадка.
Надежная опора требуется и при строительстве на сыпучих грунтах: ведь заглубляться приходится на слишком большую глубину. Применение ленточного фундамента в таких случаях становится нерентабельным. В таких случаях на помощь приходят сваи.
Первые чугунные винтовые сваи были разработаны англичанином А. Митчеллом в 1933 г. в качестве альтернативы забивным. Они имели виде трубы, один из концов которой был изготовлен в форме лопасти особой формы и был заострен. Благодаря такой конструкции свая легко вкручивалась в грунт, дополнительно его уплотняя, гораздо ниже глубины промерзания и надежно закреплялась в нем.

Строение и внешний вид свай

Первоначально такие конструкции использовались лишь при строительстве мостов и временных сооружений, и лишь затем стали широко использоваться для возведения фундаментов жилых и промышленных строений и военных объектов, причалов, пристаней.
В нашей стране их чаще всего используют для возведения зданий в условиях вечной мерзлоты (в районах Крайнего Севера и Дальнего Востока). В частном строительстве в последние годы свайно-винтовой фундамент стали применять при строительстве жилья в заболоченных местностях, близком прохождении грунтовых вод и для возведения хозяйственных построек.

Область применения свайных фундаментов

Существует два типа винтовых свай:
• сваи-пики: с заостренным наконечником; предназначены для легких и сыпучих грунтов;
• сваи-трубы: с зубчатой коронкой на нижнем конце; используются на вязких почвах.

Виды свай

К основным достоинствам свай относят:
• возможность устройства на любых, в том числе и сложных грунтах и даже на воде;
• простота монтажа, минимальное количество времени, затрачиваемое на их установку, отсутствие земляных работ;
• возможность устанавливать в зимний период;
• такие конструкции не восприимчивы к выталкивающим нагрузкам;
• при необходимости возможность демонтажа и повторной установки;
• высокая прочность: в зависимости от вида свай они способны выдержать нагрузку 4-18 т;
• повышенная сейсмоустойчивость;
• долговечность;
• экономическая выгода: стоимость их на 30-60% ниже цены бетонного фундамента.

К недостаткам свайно-винтового фундамента можно отнести:
• невозможность устанавливать их в грунтах с известковой прослойкой, торфяниках, текучих грунтах и в скалистых местностях;
• оборудовать подвал в доме, установленном на сваях, весьма проблематично – его утепление будет равно стоимости самого фундамента.

Расчет требуемого количества свай

Первым делом необходимо определить нагрузку на фундамент. Для этого следует просуммировать:
• вес строения, включая не только внешние, но и внутренние стены, перекрытие между этажами, крышу, отделку фасада;
• предметы интерьера, находящиеся в доме, мебель, аппаратуру и пр.;
• вес находящихся в доме людей: по СНиП для частных жилых домов берутся данные из расчета 150 кг на 1 кв. м;
• снеговая нагрузка, определяется по СНиП в зависимости от района проживания.

Карта снеговой нагрузки

Полученный вес умножается на коэффициент 1,2. Чтобы узнать предельную нагрузку (несущую способность) каждой сваи, следует знать сопротивление грунта. Для этого следует воспользоваться специальной таблицей (см. фото).

Далее рассчитывается, сколько винтовых свай понадобится для возведения конкретного строения. Для этого полученную сумму нагрузки на строение делят на несущую способность конкретного вида свай.

Глубина их погружения зависит от степени промерзания грунта (эти данные разняться для каждого района). К примеру, для Московской области глубина промерзания почвы составляет 1,4 м.

Установка свай

Выполнение работ ведется в следующей последовательности:
1. С помощью кольев на выбранном участке намечаются места расположения свай. Чтобы избежать ошибок, следует сверить расстояние между ними с чертежом, а также тщательно промерить размеры углов и диагоналей.

2. Для упрощения ввинчивания сваи под каждую из них готовится небольшая лунка чуть шире (на 2-3 см) диаметра лопасти. Глубина такой лунки – 10-15 см. Слишком глубокие ямы, разрыхляющие грунт, недопустимы.

Лунка для сваи

3. Сваи с лопастями до 300 мм можно ввинтить вручную без применения техники. Для этого готовится рычаг из лома, который вставляется в отверстие в верхней части сваи, и кусков трубы размером по 3 м. По мере углубления винта в грунт трубы будут одеваться на лом для увеличения длины плеча рычага.

4. Для работ понадобится не менее трех человек. Так как свая должна быть установлена строго вертикально, необходимо, чтобы во время ее вкручивания один из них контролировал процесс ее установки.

Свая должна устанавливаться строго вертикально

Совет. Если при установке на пути одной-двух свай появилось препятствие, и они в землю больше не входят, допускается срезать верх и оставить их в таком положении. Но по углам дома сваи должны устанавливаться только на полную глубину.

Ввинчивание сваи вручную

5. После установки всех сваи излишки их длины обрезаются по уровню.

6. Для упрочения в полый ствол сваи заливается бетон.

Бетонирование

7. На месте обрезки в верхней части сваи приваривается оголовок.

Сварка оголовка

Изготовление ростверка

Ростверк – верхняя часть фундамента, объединяющая оголовки свай и обеспечивающая более равномерную нагрузку на основание. Благодаря такой жесткой связке в случае выхода из строя одной опоры тяжесть перенесется на остальные. Ростверк может выполняться из:
• бетона;
• бруса или доски;
• тавровой балки;
• металлического швеллера или уголка.

Совет. Если дом выполнен из бруса, в качестве обвязки может использоваться первый ряд стены.

При устройстве бетонного ростверка по верху свай готовится опалубка, устанавливается арматурный пояс и заливается раствор. Швеллер, двутавр и уголок свариваются. Деревянный ростверк собирается на болтах.

Виды ростверка

Винтовой фундамент своими руками видео

Видео по теме: Винтовой фундамент своими руками

Самостоятельное изготовление винтовых свай

Сваи открывают больше возможностей для строительства забора на сложных грунтах (песчаная, глинистая, водянистая структура). Рынок предлагает широкий ассортимент исполнений (одновитковые, многовитковые, цельнолитые или сварные и т. д.), поэтому сложностей с покупкой возникнуть не должно. Однако если в наличии имеется подходящий материал и есть опыт в сварочных работах, вполне реально сделать винтовые сваи нужной конфигурации своими руками.

Обзор плюсов свайных опор

Сваи заглубляют на уровень, который пролегает ниже границы промерзания почвы. Такие опоры могут устанавливаться в любое время года без ограничений, а также не нуждаются в гидроизоляции участка, погружаемого в грунт. Это обусловлено особенностями технологического процесса: винтовые сваи вкручиваются в почву своими руками посредством рычажной системы. Структура грунта может быть различной, но такие опоры не подходят для скалистых участков.

Фундамент на столбах данного вида выделяется на фоне прочих конструкций благодаря следующим особенностям:

• быстрота возведения;
• легковесные конструкции, в частности, забор можно построить без привлечения спец. техники, своими руками;
• невысокая цена, что становится очевидным при сравнении с монолитной конструкцией ленточного фундамента.

Если самому сделать свайно-винтовой забор из имеющихся в наличии материалов, то себестоимость его будет заметно ниже.

Чертежи и технология изготовления

Чем сложнее конструкция сваи, тем более трудоемкий процесс ее создания. Чтобы в результате получить качественное изделие, нужно составить максимально подробный чертеж с указанием основных размеров:

На рисунке показан оголовок, задача которого заключается в создании единой конструкции с ростверком. Однако данное решение в большей мере подходит для строительства дома. Забор чаще возводят без ростверка. Но если планируется строить более тяжелую ограду, можно объединить свайно-винтовой фундамент в единую конструкцию. Это означает, что в некоторых случаях оголовок приваривать не нужно.

Изготовление опор данного вида своими руками выполняется посредством сварки, так как сделать цельнолитые сваи в кустарных условиях проблематично. Конструктивно опоры в таком исполнении представляют собой заостренный с одной стороны столб, на этом же участке крепится определенное количество лопастей.

Учитывая, что винтовые сваи для забора специально не покрываются гидроизоляционными материалами, обеспечить длительный срок их эксплуатации можно, если покрыть своими руками антикоррозионным составом.

Опора при строительстве забора вкручивается в почву до определенного уровня (твердые слои). Если чертежи составлены неправильно или винтовая свая вошла в грунт не полностью, уровень прочности конструкции снизится, а дополнительно к этому есть риск полного ее разрушения по причине проседания фундамента.

Самостоятельное изготовление

Выбор материала (сечение, длина, форма) производится на основании ряда факторов: уровень предполагаемой нагрузки, структура почвы, в частности, граница ее промерзания. Нужно понимать, что изготовленная своими руками свая выдержит вес легких построек, в том числе забора из профнастила, сетки, дерева. Для работы нужно подготовить трубу диаметром от 70 до 100 мм. Длина изделия определяется уровнем заглубления и высотой забора.

Важная особенность опоры данного вида – заостренный наконечник. Чтобы сделать его своими руками, нужно с одной стороны трубы сделать продольные срезы в нескольких местах, излишки материала удаляются.

Далее, секции необходимо согнуть до получения конусообразной формы трубы. Осталось только своими руками сварить их между собой, после чего отрихтовать соединительные швы.

Винтовая часть изготавливается либо из специальных заготовок с литым наконечником, либо используется 5-6-миллиметровая сталь

Изготовление лопастей своими руками может выполняться с применением уже готовых элементов, например, от старого бура. Если подручных материалов подходящей конфигурации нет в наличии, допускается сделать лопасти собственноручно, для этого нужно подготовить металл – сталь 5-6 мм толщиной. Диаметр определяется уровнем заглубления винтовой сваи: чем глубже она будет располагаться, тем меньше должна быть лопасть.

Изготовление своими руками предполагает ограничение возможностей при воплощении некоторых идей, поэтому свайные опоры легче выполнить однолопастными, для чего требуется растянуть созданную заготовку винта посредством тисков и приложения физических усилий. Степень растяжения определяет созданный ранее чертеж сваи для забора. Все сварные швы необходимо зачистить, а готовую конструкцию следует покрыть антикоррозионным составом.

Вероятные сложности при изготовлении

Даже при наличии достаточного опыта в строительстве, не всегда удается в точности воссоздать правильную конструкцию винтовых опор в бытовых условиях, что в дальнейшем повлияет на качество постройки, а также на срок ее службы. Рекомендуется в точности узнать, какую марку стали применять, толщину метала и достаточную длину готового изделия. Для этого необходимо выполнить ряд сложных расчетов.

Сначала нужно разметить железо под вырезание одинаковых кругов диаметром 25 см, резка плазменным резаком

Легковесный забор допустимо построить с помощью самодельных опор, но в этом случае рекомендуется для повышения надежности использовать трубы достаточно большого сечения и лопасти значительной толщины, что не всегда целесообразно ввиду существенной разницы между реальным уровнем нагрузок и степенью прочности фундамента. Подобный разбег влечет за собой более крупные расходы.

Винт одевают на наконечник конуса и прихватывают сваркой со стороны внутреннего края кромки

Изготовление свайной опоры на производстве предполагает необходимость использования цинкового покрытия, что значительно эффективнее, нежели обычная краска, пусть и при многослойном ее нанесении.

Нужно учитывать, что при погружении сваи происходит моментальное повреждение покрытия при контакте с камнями, что приведет к быстрому развитию процесса коррозии фундамента забора.

Это еще не все неприятности, с которыми придется столкнуться при изготовлении опоры винтового типа. Важная особенность таких изделий – прочный наконечник. Если планируется его приваривать, а в случае самостоятельного изготовления других вариантов попросту нет, рекомендуется воспользоваться услугами сварщика высокой квалификации.

Опасность на данном этапе заключается в некачественных сварных швах, что повлияет на прочность наконечника и лопастей. В результате приваренные конструкционные элементы при погружении сваи могут существенно деформироваться, а в худшем случае и вовсе оторвутся.

Все эти факторы негативно скажутся на длительности эксплуатации забора даже при условии правильно составленного чертежа. Соответственно, при изготовлении винтовых свай играют важную роль не только верно подобранные размеры изделия, но также их качество. Поэтому за самостоятельное производство следует браться лишь при условии наличия соответствующих знаний и опыта.

О низком уровне качества свидетельствует небольшая стоимость и небрежное исполнение, в частности, крепление элементов (лопастей, оголовка) и неравномерная обработка антикоррозионным составом. Если все же выбран вариант самостоятельного изготовления, нужно быть уверенным в своих силах, иначе придется переделывать ограждение, на что уйдет время, силы и дополнительные средства.