Винтовые сваи своими руками для фундамента: изготовление, установка

Когда при строительстве принят за основу свайный фундамент встаёт вопрос: как установить винтовые сваи своими руками, насколько это трудно, какие потребуются инструменты и оборудование. Все эти проблемы решаемы, необходимо просто следовать технологии монтажа и соблюдать геометрические размеры между монтируемыми элементами.

Важно знать какие применить сваи, как сделать привязку на участке, как правильно смонтировать сваи чтобы они были надёжной опорой для фундамента.

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.

Советы специалиста по изготовлению опор

Для того чтобы сваи винтовые для фундамента своими руками изготовить, необходимо подобрать металлические трубы, диаметр которых соответствует расчетным параметрам. Не менее важно учесть и максимальную толщину стенки. Перед проведением работ необходимо подготовить металлические заготовки или полотна стали, которые лягут в основу опор и оголовка.

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.

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.

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.

Начало работ

До того, как приступить непосредственно к процессу изготовления винтовых свай ручную, необходимо сделать чертеж. Он может быть выполнен в форме самого простого и незамысловатого эскиза. Однако на нем должны быть указаны:

• Диаметр необходимого ствола;
• Требуемая длина сваи (причем вместе с конусом);
• Высота конуса, а также его угол;
• Расстояние между нижним краем лопасти, а также вершиной конуса.

В случае, если Вам необходимо выполнить изготовление и монтаж винтовой сваи своими руками, необходимо в обязательном порядке также обратить внимание на ребра жесткости и оголовок.

Самым непростым моментом может стать определение необходимой длины сваи. Для этого требуется точно и грамотно выяснить, на какой глубине строительной площадки располагается плотный грунт.

Самый, казалось бы, корректный, и в то же самое время дорогостоящий способ уточнить этот немаловажный параметр – заказать необходимые геологические исследования. По их итогам как раз и выполняется расчет винтовых свай для фундамента.

Но, так как мы определились, что на сваях самодельного плана серьезных построек не возводят, подобные затраты станут не вполне целесообразными.

В случае самостоятельного подхода большая часть домовладельцев обращается за необходимой информацией к опытным практикам, которые имеют должное представление о составе грунта в области строительства.

В целом, длина сваи должна составлять на 300-500 мм больше глубины залегания несущего слоя. Именно на такую величину она должна выступать над уровнем земли.

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.

Технология монтажа

При монтаже необходимо строго следить за вертикальностью установки элементов и соответствие расчётным геометрическим размерам по осям и диагоналям. Этап ответственный, трудоёмкий. Следуйте пошаговой инструкции процесса монтажа:

1. По месту первого колышка пробурите буром технологический приямок. Глубина — из расчёта полного погружения лопастей сваи. Если нет бура, приямок допускается сделать штыковой лопатой. При установке зимой приямок делается на глубину промёрзшего грунта.
2. Для проведения работ по монтажу потребуется не менее 3 рабочих. Необходимо соблюдать правила ТБ, работать в касках.
3. Установите изделие в приямке вертикально.
4. Вставьте палец в монтажное отверстие так, чтобы оставались одинаковые концы.
5. Наденьте на палец трубы с обоих сторон, следите за положением пальца.
6. На тело монтируемого элемента установите один или два магнитных уровня.
7. Один рабочий следит за вертикальностью погружения винтовой сваи, двое закручивают с равномерным приложением усилий.

   Самый простой способ закрутить сваю

8. Тот, кто контролирует уровни, должен стараться удержать тело изделия в вертикальном положении или поправлять наклоном. Через 2—3 оборота необходимо останавливаться, проверять вертикальность уровнями.
9. При погружении, лопасти уплотняют грунт над собой, поправлять направление захода становится труднее. Поэтому важно сразу закручивать вертикально.
10. Свая закручивается до проектного уровня. Если не хватает сил крутить, допускается увеличить длину рычагов трубами или ломами. Не скрутите голову в районе монтажного отверстия.
11. Смонтируйте аналогично вторую угловую винтовую сваю по этой оси. Здесь необходимо дополнительно учитывать кроме вертикальности ещё и расчётное расстояние между центрами с первой сваей. При малейшем отступлении от размеров наклоните сваю в сторону, противоположную смещению, сделайте 1—1.5 оборота, выровняйте, проверьте размер по центрам. Если отклонение от размеров ещё есть, повторите процесс с наклоном. Важно чтобы все элементы были смонтированы правильно и строго по размерам.

• При монтаже двух следующих угловых элементов добавляется соблюдение диагональных размеров по центрам. Поэтому процесс становится сложнее, выравнивать приходится одновременно в 2 плоскостях. Важно не торопиться, проводить замеры чаще, исправлять отклонения как это описано в пункте 11.
• После монтажа угловых элементов туго, без провисания, натяните по ним бечёвку. Лентой разметьте положение остальных свай по внешним осям. Учитывайте геометрические размеры между центрами.
• Смонтируйте сваи. Максимальное допустимое отклонение от оси оголовков не должно превышать 1/3 диаметра тела, но старайтесь не допускать этого.

1. Последними размечаются, устанавливаются элементы внутренних осей.

Смотрите подробное описание процесса на видео: Инструкция, как закрутить винтовые сваи. Монтаж свайно-винтового фундамента