Как самому сделать винтовые сваи — особенности изготовления

Существует мнение, что качественно изготовить винтовые сваи в домашних условиях невозможно ввиду высокой сложности процесса и ответственности за их поведение в будущем.

Виды винтовых свай

Сваи могут быть:

  • Висящими. На них нагрузка распределяется по принципу трения о грунт.
  • Стойками, передающими нагрузку на плотные слои почвы, на которые они установлены.

В зависимости от наконечника, сваи могут быть литыми или сварными. Сварные являют собой трубу с концом в виде заостренного конуса, на который наварены прошедшие антикоррозийную обработку лопасти. Для производства таких свай используется плазменная резка, обеспечивающая точность и качество изделия. Такие сваи отдельно производятся для каменистых грунтов, для малоэтажного строительства с наконечниками закрытого или открытого типа.

Литые сваи — трубы с наконечниками, изготовленные в процессе литься по моделям. Это обычно трубы стандартного диаметра 108 мм. Такие изделия отличаются высокими показателями долговечности и прочности. Стоимость литых свай выше, чем сварных. Литые сваи в зависимости от назначения:

  • со средними размерами лопасти, предназначенные для талых грунтов;
  • с лопастями больших диаметров для грунтов в условиях вечной мерзлоты;
  • стандартные сваи с крупными лопастями для малоэтажного строительства на обычных грунтах.
Виды винтовых свай

В отличие от забивных свай, винтовые не требуют использования тяжелой громоздкой спецтехники для установки, потому такое решение подойдет для местности, где подъезд подобных машин к площадке невозможен или затруднен.

Типы свай в зависимости от условий использования и назначения:

  • Сваи с винтовой лопастью. Рекомендуются на грунтах с минимальной несущей способностью.
  • В условиях вечной мерзлоты используются изделия с имитацией резьбы почти на всю длину.
  • Чем больше нагрузка на фундамент (вес здания), тем больше диаметр свай. Но с его увеличением увеличивается и сложность работы, если диаметр составляет от 108 мм — вручную закрутить такие элементы в грунт уже не получится.
  • Для непрочных грунтов в местах с повышенной влажностью используются сваи с большим диаметром лопасти.

Подробный обзор технологии свайно-винтового фундамента Вы найдете в данной статье. Крайне рекомендуем к прочтению!

Характеристика свайного фундамента

Фундамент на сваях отличает прочность и долгий срок службы. Он выдерживает сильную нагрузку и подходит для неустойчивой почвы, в том числе и торфяной. Винтовые сваи можно установить и на грунте с высоким содержанием вод, и на неровной поверхности со склонами и холмами. Но, как и многие другие виды, такой фундамент обладает существенным недостатком. Это невозможность обустройства цокольного этажа.

Свайно-винтовой фундамент представляет конструкцию, в которой по углам, в местах пересечения внутренних стен и по длине стены дома ввинчиваются сваи на расстоянии 1-3 метров между друг другом. Сверху трубы обрезают под одну высоту и скрепляют металлическими или деревянными балками. При необходимости сверху заливают ростверк (бетонную стяжку). Этот вид называется свайно-ростверковый фундамент.

Характеристика свайного фундамента

Преимущества:

  • За счет простой конструкции и легкости монтажа можно сделать и возвести винтовой фундамент своими руками;
  • Не требует привлечения спецтехники и большого количества расходных материалов, что сокращает расходы;
  • Оперативная установка, которая займет всего два-три дня. На вкручивание одной сваи уходит 15-20 минут;
  • Неприхотливость к грунту и почвы. Возможна установка на сложном рельефе, подвижных и болотистых почвах, в местности с любыми климатическими условиями;
  • Хорошая вентиляция в подполье между сваями, которая предотвратит образование гнили и плесени на древесине и фундаменте;
  • Пригодность к ремонту и изменениям в дальнейшем. При желании строение можно расширить. Кроме того, фундамент легко ремонтировать и демонтировать;
  • Продолжительный срок службы, который составляет 120-150 лет;
  • После монтажа на площадке не накапливается много строительного мусора. Причем установку фундамента можно выполнять практически при любой погоде.

Пример расчета свайного фундамента

Характеристика свайного фундамента

Недостатки:

  • Нельзя обустроить цокольный или подвальный этаж, подземный гараж;
  • Установка фундамента требует сложных и тщательных расчетов;
  • Конструкция увеличивает массу постройки и усиливает давление на почву, грунтовые воды;
  • Усиливается усадка деревянного дома;
  • Деревья, кустарники и другие зеленые насаждения могут помешать вкручиванию столб при самостоятельном монтаже;
  • Перед установкой столбы обязательно нужно покрывать антикоррозийными средствами (если вы делаете трубы своими руками, заводские изделия уже обработаны);
  • Чтобы установить винтовой фундамент своими руками, потребуется много физических сил и ручной работы;
  • Не подходит для установки на сильно каменистой почве, так как она затруднит вкручивание сваи.
Характеристика свайного фундамента

Свайно-винтовой или свайно-ростверковый фундамент оптимально подходит для строительства гаража и летней кухни, дачного домика и загородного коттеджа без подвала или цокольного этажа.

Изготовление винтовых свай

Популярность свайно-винтового фундамента обусловлена не только возможностью их самостоятельного монтажа, но и доступностью изготовления своими руками. Конструкция металлической опоры не отличается сложностью, состоит из ствола, в качестве которого служит труба с толщиной стенки не менее 4мм, режущей лопасти, закрепленной на конусообразном наконечнике, и оголовка, который приваривается к верхней опорной части сваи. Оголовок имеет место только в случае возведения деревянной постройки, для домов из других конструкций его не применяют. Общий вид сваи и всех ее элементов показан на рисунке 1.

Конструкция винтовой сваи.

Изготовление винтовых свай

При самостоятельном производстве винтовых свай ответственность за их прочность и последующую несущую способность ложится на самого изготовителя. Результат будет зависеть от марки и качества примененной стали, сварного шва, соблюдения размеров и условий крепления каждого элемента сваи. Правильно изготовленная опора обеспечит плавное вхождение в грунт, будет соответствовать расчетным нагрузкам, послужит гарантией устойчивости всей постройки. Прочный свайный фундамент – это совместная работа каждого его элемента, наделенного своей функциональной нагрузкой. Именно поэтому далеко не каждый станет рассчитывать на собственные силы и рисковать надежностью будущего дома. Для тех, кто все же настроен сэкономить, следует ознакомиться с информацией ниже.

Читайте также:  Ленточный мелкозаглубленный фундамент по снипам в разрезе

Для самостоятельного изготовления винтовых свай потребуются:

  • стальные трубы с расчетным диаметром и толщиной стенки;
  • стальные заготовки или листы для изготовления винтовой части и оголовка.

Длина и диаметр стальных труб относятся к основным техническим характеристикам винтовых свай. Выбор длины изделия зависит от типа грунтов залегания, в связи с чем величина определяется из расчета расположения сваи в теле несущего слоя почвы. Диаметр определяется в зависимости от нагрузки от вышележащей строительной конструкции и может быть:

  •  47-89мм для легких и массивных оград;
  • более 89мм – для жилых и хозяйственных построек.

Для изготовления ствола сваи берут трубу необходимого диаметра, на ее конце при помощи болгарки вырезают треугольные фестоны (от 3 до 6 штук), кувалдой формируют конус, а образовавшиеся стыки проваривают и рихтуют. Винтовая часть изготавливается либо из специальных заготовок с литым наконечником, что более предпочтительно, либо используется 5-6-миллиметровая сталь и лекало. Заготовку винта одевают на конусообразный наконечник и прихватывают сваркой со стороны внутреннего края режущей кромки. Далее посредством монтировки растягивают заготовку в спираль до того момента, пока ее внутренняя часть не состыкуется с трубой. После этого изнутри к стволу сваи заваривают сбегающую кромку, а затем и всю лопасть.

Изготовление винтовых свай

Изготовление оголовка трудностей не вызывает и производится как показано на рисунке 1, при этом особое внимание уделяется качеству сварного шва.

Общий вид самостоятельно изготовленной винтовой сваи

Как правильно сделать винтовые сваи своими руками

Изготавливаем сваи сами

Фундамент является основной частью любого строения, поэтому очень важно правильно выбрать тип основания. На устойчивом грунте можно обустраивать фундамент любого типа, а подвижные и подверженные сезонному пучению почвы требуют более прочной основы для строения. Фундамент на винтовых сваях – это идеальное решение для строительства зданий на подвижных грунтах, в районах с преобладанием низкой температуры воздуха, в местах с высоким уровнем грунтовых вод.

Преимущества свайного фундамента

Фундамент на винтовых сваях пользуется большой популярностью в индивидуальном строительстве благодаря главным преимуществам:

Самостоятельное изготовление винтовых свай

Сваи ручного производства

Выбрав в качестве основания дома свайный фундамент, необходимо определить, какие сваи будут использоваться. Элементы заводского изготовления отличаются прочностью и надежностью, но стоят дорого. Сваи собственного изготовления потребуют меньших затрат, но гарантия качества в этом случае сводится к минимуму.

Остановив выбор на сваях ручного производства, важно тщательно изучить конструкцию винтовой сваи и технологию ее изготовления.

Конструкция сваи

Сваи и заводского, и собственного изготовления имеют одинаковое строение:

  • Основным элементом винтовой сваи является ствол. Он представляет собой круглую трубу, стенки которой имеют толщину не меньше 4 мм.
  • Другая важная часть – наконечник в виде конуса, расположенный на нижнем конце сваи.
  • Не менее важна спиральная лопасть, приваренная к конусному наконечнику.
  • На винтовые сваи, которые предполагается использовать в качестве основания под деревянные строения, дополнительно приваривают квадратные пластины с отверстиями – оголовки.

Подготовка к изготовлению свай

Перед тем, как приступить к изготовлению винтовых свай своими руками, необходимо сделать чертеж изделия. На нем указываются основные параметры сваи:

  • Диаметр ствола.
  • Высота конусного наконечника.
  • Общая длина сваи (ствол + наконечник).
  • Расстояние между нижним краем лопасти и вершиной конуса.

Чертеж изделия во многом облегчит его разметку и сборку.

Изготовление лопастей: пошаговое руководство

Делаем лопасти для самодельной сваи

Изготовление конусного наконечника

Конусный наконечник

  1. Как и на предыдущем этапе, вначале нужно изготовить шаблон. В этом случае требуется вырезать треугольник. Чтобы определить высоту шаблона, нужно диаметр трубы умножить на два. Для определения размера основания треугольника длина окружности трубы делится на определенное количество секторов. Чаще всего их делают четыре.
  2. Нижнюю часть трубы размечают на четыре сектора и вырезают их болгаркой.
  3. Полученные треугольники на конце трубы сбивают к центру до полного соединения.
  4. Линии стыков проваривают сплошным швом. При этом важно следить за качеством работы.

Окончательная сборка свай

Сборка единого элемента заключается в приваривании винтовой лопасти к нижнему краю сваи. При этом важно следить, чтобы между основной частью сваи и винтовым элементом не было зазора. При обнаружении просветов между поверхностями этих элементов необходимо больше разогнуть торцы спирали.

Нижний край винта должен располагаться на расстоянии 5 см от вершины конуса.

Сваривать элементы можно только после полного примыкания лопасти к поверхности конуса. При этом сварка должна проводиться сплошным швом, чтобы винт не оторвался в процессе закрутки сваи.

Расчет количества свай

Перед тем, как начинать изготовление свай своими руками, необходимо определить точное количество элементов конструкции. При проведении расчета стоит учитывать следующее:

  • Сваи должны располагаться под каждым углом постройки.
  • Необходима установка опор в местах пересечения несущих стен дома.
  • Не меньше двух свай нужно установить в месте расположения печи или камина.
  • Требуется установка свай под будущей террасой или другой пристройкой.
Читайте также:  Как правильно сделать ленточный фундамент для дома или коттеджа

Так рассчитывается количество основных свай. Для большей прочности необходимо установить дополнительные опоры. Их рассчитывают по следующему принципу:

  • При возведении строений из блоков или плит между дополнительными опорами необходимо выдерживать расстояние до 2 метров.
  • Для каркасных конструкций из дерева достаточно расположить сваи на расстоянии 2,5 метра.
  • При строительстве брусовых или бревенчатых домов между сваями можно делать промежуток до 3 метров.

Для удобства подсчета винтовых свай рекомендуется составить план-схему строения, где отметить места расположения опор.

Расчет количества винтовых свай

Винтовую сваю можно изготовить самостоятельно, необходимо лишь запастись подходящими материалами и соблюдать технологию изготовления. Однако сваи, выполненные своими руками, безопаснее использовать в качестве основания для легких построек или оградительных конструкций.

    

Как сделать сваю?

Но все же для тех, кто решил, что самодельная винтовая свая, будет выгоднее в плане экономии, рассмотрим, как она делается. Сразу стоит оговориться, что самодельные сваи используются только для построек с небольшим весом.

В первую очередь нужно запастись прочным материалом, для чего подбираем полую металлическую трубу диаметром 70-100мм, наконечник и лопасти. Лопасти можно взять от любого бура. Наконечник придется изготовить самостоятельно, согнув металл в форме конуса и сварив его по шву. Места стыков лопастей и наконечника зачищаются наждачкой до блеска металла.

Следующим моментом будет выбор длины сваи, которая зависит от глубины промерзания грунта, рельефа местности, нагрузок и прочего. Все это рассчитывается по специальным формулам, но мы рассматриваем самодельные сваи, для которых такие расчеты не обязательны, поскольку предполагается возведение легкой постройки.

Лопасти и наконечник привариваются к свае, после чего данную конструкцию следует обработать антикоррозийным составом. В качестве антикоррозийного материала может быть использована битумная мастика или специальная грунтовка по металлу.

На верхней части сваи делается отверстие, в которое должен вставляться лом при закручивании сваи в грунт.

Количество самодельных свай рассчитывается исходя из того, что на каждые полтора метра потребуется по одной свае.

Советы при устройстве свайного фундамента

Сваи должны обязательно устанавливаться на углах постройки и на всех пересечениях внутренних и наружных стен.

Свая должна вкручиваться строго вертикально. Не допускается устанавливать сваю в заранее выкопанную яму и после засыпать грунтом. В любом случае, конец сваи должен быть вкручен в плотный грунт на глубину не менее 60-70 см. Полая часть сваи заливается бетоном. Этого можно избежать, если толщина стенки трубы составляет не менее 6-8 мм.

В случае неровного рельефа допускается наращивание свай оголовками для выравнивания горизонтальной отметки, после чего делается ростверк из бруса, металла  железобетонных балок или монолитной плиты.

Установка винтовых свай своими руками

От качества фундамента зависит надежность и долговечность всей постройки. Строительство дома на винтовых сваях можно вести на неустойчивых грунтах, в подтопляемой зоне, на участке со сложным рельефом, в сейсмически активных районах.

Эта технология является одной из самых экономически выгодных. Достаточно легко осуществить монтаж винтовых свай своими руками. Из этой статьи можно почерпнуть информацию, как правильно установить винтовые сваи, чтобы постройка служила долгие годы без ремонта.

Инструменты

Понадобятся приспособления для закручивания винтовых свай:

  • толстостенные трубы диаметром 5 см и длиной 250 см будут использоваться в качестве рычагов;
  • рулетка, магнитный уровень;
  • лопата, лом, кувалда, молоток;
  • мел или маркер;
  • деревянные колышки или прутья арматуры;
  • болгарка для подрезки свай по высоте после завершения монтажа фундамента.

Технология монтажа

Контролируйте вертикальный уровень сваи после каждого витка

Чтобы узнать, как установить винтовые сваи, нужно изучить технологию монтажа. Работы выполняют с помощью устройства для закручивания, изготавливаемого собственноручно.

Часто возникает вопрос, как закрутить винтовые сваи своими руками, чтобы они не отклонились от вертикального уровня.

Для этого самому нужно строго контролировать действия помощников и соответствие вкручиваемого элемента вертикальной плоскости после каждого витка 360 градусов.

После подготовки и разметки участка опоры обрабатывают антикоррозийными составами. Винтовые сваи по технологии сначала устанавливают по углам.

Правила установки свай:

  1. Буром делают отверстие для монтажа винтовых свай, меньше по ширине, чем диаметр опоры. Глубина должна быть 30% от размера сваи.
  2. Изготавливают приспособление для завинчивания винтовых свай. В подготовленную лунку нужно поставить металлический элемент. На винтовые сваи устанавливают лом, вводя его в технологическое отверстие сверху. На края лома надевают трубы, позволяющие продлить длину рычага до 2, 5 м. Чем длиннее рычаг, тем легче будет ввинчиваться в почву опора.
  3. Два человека берутся за рычаги и выполняют закручивание свай вручную. Третий удерживает в вертикальном положении и контролирует после каждого оборота, чтобы опора погружалась строго по вертикальному уровню.
  4. Если конструкция не поддается ввинчиванию и разрыхляет грунт, ее нагружают. Для этого или два человека повисают на рычагах, или один усаживается сверху. Когда вкручиваемый элемент уперся в твердый предмет, и дальше невозможно его продвинуть, оставляют ее так как есть, излишек по длине обрезают.
  5. Верхние части обрезают по горизонтальной плоскости, пользуясь лазерным, пузырьковым уровнем или дальномером. Технология по установке винтовых свай предусматривает укорочение длины на 100 мм. В отдельных случаях укорачивают опоры для винтового фундамента на более значительное расстояние.
  6. Для придания прочности и защиты от разрушения под действием влаги, полые конструкции заполняют бетоном.
  7. При необходимости строят деревянный или бетонный ростверк, который служит для равномерной передачи нагрузки от дома к сваям.
Читайте также:  Временное крепление тоннельных выработок в устойчивых грунтах

При строительстве дома на свайно-винтовом фундаменте нужно четко придерживаться технологии установки винтовых свай.

Как сделать винтовые сваи вручную

На сегодняшний день многие домовладельцы выбирают свайно-винтовой фундамент для своих построек. Ведь технология возведения такого фундамента – довольно простая. Кроме того, достаточно просто можно самостоятельно выбрать или даже изготовить винтовые сваи.

Конечно, стоит иметь в виду, что решение изготавливать такую продукцию собственными руками может быть оправдано только в случае строительства легких построек. В случае же возведения тяжеловесных жилых домов благоразумнее сделать выбор в сторону продуктов заводского изготовления.

Как сделать винтовые сваи вручную

Итак, разберемся детальнее в конструкции этой востребованной продукции, а также непосредственно в технологии, как сделать винтовые сваи самостоятельно при возникновении такого желания.

Свайно винтовой фундамент (схема)

Достоинства и недостатки

Сложности установки винтовых свай

Это достаточно простая конструкция. Однако и тут вас ждут «подводные камни»:

Достоинства и недостатки
  • сваи следует выбирать строго в соответствии с расчетом, сделанным проектировщиком на основании гидрогеологических изысканий на вашем земельном участке, глубиной промерзания грунта, а также весом будущего здания и весом наносимого на здание зимой снежного покрова (иначе вы рискуете либо переплатить за сваи большей длины или диаметра, или получить совершенно неустойчивую конструкцию, которую «поведет» уже через год);
  • в зависимости от грунта ввинтить сваи в грунт вручную бывает довольно затруднительно (даже если в этом процессе примут участие 4-5 человек);
  • наличие деревьев, высоких кустарников, заборов или других строений в непосредственной близости от места устройства фундамента создает проблемы для погружения свай вручную;
  • не все фирмы делают свою работу качественно, соблюдая технологию.

Установленная свая

Однако у винтового фундамента есть и преимущества:

  • не требуется проведение объемных земляных работ;
  • можно устанавливать на любом рельефе, без предварительного выравнивания местности;
  • работы по погружению свай в грунт выполняются практически в любое время года.
Достоинства и недостатки

Основы можно устраивать на любых грунтах за исключением скальных, так как скала сама по себе является прекрасным крепким основанием (для ленточного или столбчатого).

Особенности монтажа винтовых свай

Перед началом монтажа на местности необходимо произвести разметку. Как правило, сваи устанавливают по углам здания, и затем между ними через 2 метра.

При монтаже винтовых свай своими руками в труднодоступных местах, либо при отсутствии специальной техники, монтаж выполняется вручную с привлечением нескольких человек.

Техника завинчивания свай вручную следующая:

  1. В специальные отверстия в верхней части сваи необходимо продеть приспособление, помогающее закрутить сваи. Это может быть любой металлический прут или труба, либо лом. Это приспособление держат двое рабочих с разных сторон и ввинчивают в грунт, надавливая на него. Вращать сваю следует в направлении винтовой нарезки.
  2. При завинчивании сваи необходимо соблюдать вертикальность ее положения. Для этого через каждые 25-30 сантиметров заглубления нужно останавливать работы и с помощью отвеса или строительного уровня проверять, насколько вертикально стоит свая.
  3. Когда последняя свая будет закручена, остается выставить высоту фундамента при помощи лазерного уровня. Для этого болгаркой отрезают выступающие концы труб, которые затем заливают внутри бетоном. Это повысит прочность всего фундамента и создаст препятствие для коррозии труб изнутри.
  4. К оголовкам свай привариваются металлические пластины (или площадки). На них впоследствии будет производиться монтаж фундаментной обвязки. Для обвязки используется как стальной швеллер, так и деревянный брус.

Процесс изготовления и установки свай без привлечения производственных мощностей и высококвалифицированных специалистов вполне возможен, и при грамотном подходе не так сложен. В отличие от возведения бетонного фундамента, винтовой не требует много времени и финансов, поскольку монтаж винтовых свай своими руками происходит без использования специального оборудования.

  • каждую сваю нужно закручивать строго вертикально, ни в коем случае не устанавливая ее в заранее выкопанную яму;
  • сваи устанавливают не только под углами будущего здания, но и под всеми пересечениями внутренних и наружных стен;
  • заглублять сваю в грунт нужно настолько, чтобы ее наконечник оказался на глубине не менее 60 сантиметров;
  • если сваи используются при создании фундамента под легкую постройку, то можно не заливать их внутренность бетоном, тем более если толщина стенок больше шести миллиметров;
  • если высота трубы при выравнивании фундамента оказалась недостаточной, можно наращивать ее оголовком.

Процесс изготовления винтовой спирали

С использованием плазмореза необходимо последовательно вырезать требуемые заготовки. В первую очередь необходимо выполнить рез по вертикальной оси – вплоть до внутреннего круга, после этого – по внутренней разметке. На завершающем этапе происходит вырезание наружного контура лопасти.

Полученные в результате этих манипуляций кольца по одному закрепляют в тисках  с помощью вертикального разреза вверх  и с помощью рычага  их торцы разводятся – сперва необходимо отогнуть 1 торец, после этого заготовку освобождают от тисков, а также переворачивают и закрепляют – после этого отгибается второй торец.

При этом стоит придерживаться определенного расстояния между ними – 130-140 мм (в случае, когда диаметр лопасти – 200 мм).  Нижний конец лопасти (который  закручивают в грунт) при этом должен отгибаться на меньший угол, чем верхний.

В процессе изготовления винтовых свай собственными руками этом момент является наиболее трудоемким. Ведь в случае неграмотно подобранного угла винт будет сложно или невозможно вкрутить в грунт.

Спираль винтовой сваи