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.

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)

Конструкция винтовых свай

В устройство винтовой сваи входят:

Ствол, представленный в виде труб с круглым сечением и толщиной стенки в – 4 мм;
Наконечник конусообразной формы, который располагается на нижнем конце сваи;
Лопасть, которая имеет вид витка спирали, приваренной на конусную часть имеющейся сваи;
Оголовок, представленный в виде пластины квадратной формы, которая приваривается к верхнему концу ствола.

ВАЖНО! Оголовок имеет место быть в том случае, когда надземная часть постройки будет выполняться из дерева. С целью придания ему дополнительной прочности, его усиливают с использованием ребер жесткости. В таком случае по углам оголовка просверливают 4 отверстия с необходимым диаметром – 25 мм.

Конструкция винтовой сваи

Как возвести своими руками?

Данная инструкция носит рекомендательный характер и не является прямым указанием точного выполнения её пунктов. В ней отражены основные правила возведения свайного фундамента из канализационных ПВХ труб – это:

Подготовка строительной площадки.
Заготовка стройматериалов и подбор инструментов.
Бурение и подготовка скважин.
Установка труб.
Армирование свай.
Приготовление и заливка бетона.
Обратная засыпка скважин.

Подготовка строительной площадки

С территории стройучастка убирают мусор и удаляют плодородный слой почвы вместе с растительностью. Шнуром и колышками делают разметку расположения центров свай. Правильность построения прямоугольников разметки проверяют равенством диагоналей между противоположными углами.

Заготовка стройматериалов и подбор инструментов

Понадобятся следующие материалы:

канализационные ПВХ трубы;
щебень, песок, цемент и вода;
арматура периодического профиля ø 8 – 10 мм;
гладкая арматура ø6 мм;
вязальная проволока.

Для осуществления строительного процесса будут нужны следующие инструменты:

штыковые и совковые лопаты;
тачка;
садовый бур;
лазерный нивелир;
бетономешалка или ёмкость для замеса раствора вручную;
ножовка, строительный нож;
вёдра.

Бурение и подготовка скважин

Ось бура перед сверлением грунта выставляют строго вертикально. В процессе бурения вертикальность инструмента строго контролируют.

В случае перекоса, установленная труба потеряет часть несущей способности. Дно скважины должно находиться ниже проектной отметки низа сваи на 200 – 300 мм. Это нужно для уширения подошвы фундамента.

Расширение опорной площади сваи делать не обязательно. Однако, если есть сомнения в недостаточной несущей способности опор, то дно скважины расширяют специальным устройством.

Оно состоит из оси с закреплённой на ней подвижной лопатки с режущим лезвием и накопительным бункером. Тросиком постепенно поднимают лопатку снизу до горизонта, срезая грунт по кругу вращения устройства. Отработка попадает в бункер, который потом извлекают вместе с лопаткой наверх.

На дно высыпают песок и тщательно его трамбуют. Выработку заполняют бетоном, и оставляют скважину в покое на 14 дней.

Установка труб

Чтобы избежать перекосов, скважины сверлят на 50 – 70 мм больше, чем диаметр труб. Это даёт возможность откорректировать вертикаль сваи и зафиксировать её положение распорками из бруса.

Армирование

Внутрь опор опускают вертикально один или несколько арматурных хлыстов периодического профиля, связанных проволокой с поперечной гладкой арматурой. Для соединения свай с ростверком оставляют выпуски арматуры на высоту 200–300 мм.

Приготовление и заливка бетона

Трубы заливают бетоном М 300. Для его приготовления использую цемент М 400–500.
В бетономешалку засыпают цемент, песок и щебень. В процесс вращения барабана в него постепенно добавляют воду, до получения густого жидкого раствора.

Раствор погружают в тачку и довозят до очередной трубы. Заливают бетон вёдрами, постоянно трамбуя его подручными стержнями.

Обратная засыпка скважин

По окончании заливки пазухи вокруг свай засыпают грунтом или песчано-гравийной смесью. Засыпку послойно трамбуют. Через 30 дней приступают к монтажу ростверка.

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.

Достоинства и недостатки основания

Пластик является универсальным, недорогим, химически неактивным строительным материалом. Столбчатый фундамент из труб ПВХ можно легко возвести самостоятельно при наличии минимальных знаний и навыков по данному вопросу. Достоинства и недостатки такой конструкции приведены в таблице далее.

№	Плюсы применения пластиковых труб	Минусы созданной конструкции
1	материал легко разрезать на фрагменты нужной длины, трубы защищают бетон от почвенных вод	основание столбчатого типа исключает возможность сооружения подвального помещения, погреба, либо подсобки, под постройкой
2	в работе не требуется использовать грузоподъемную технику	трубы могут лопаться при падении температуры ниже -15 градусов, по этой причине находящиеся над поверхностью земли их части утепляют и облицовывают
3	использование труб позволяет возвести основание в максимально короткие сроки и быстро приступить к строительству дома, либо другой постройки	допустимая нагрузка на один столб составляет примерно 4 тонны, поэтому на таком основании строят относительно нетяжелые сооружения
4	уменьшенные затраты на сооружение фундамента из-за более низкой стоимости рабочих материалов и экономии на услугах строителей, земляных работах: по сравнению с монолитным типом они меньше практически в 3 раза	план расположения фундаментных опор должен быть составлен с максимальной точностью, потому что при просадке какой-либо из них вся конструкция деформируется, вплоть до полного разрушения возведенного строения
5	возведенное на возвышающихся над поверхностью земли опорах здание, защищено от подтоплений, которые могут случиться во время дождей и паводков, также в этом случае подводить и обслуживать в дальнейшем коммуникации легче, быстрее	по сравнению с ленточным или плитным основанием, столбчатое – относительно недолговечно: срок его эксплуатации составляет от 50 до 80 лет, а у монолита – 100-150 лет

Залитая раствором опора из канализационной трубы

Процесс изготовления лопасти

С целью изготовления лопасти от Вас потребуется:

Листовая сталь с толщиной 5 мм;
Плазморез и тиски;
Шаблоны, которые необходимы для грамотной разметки наружного, а также внутреннего диаметра заготовки;
Рычаг, который будет применяться с целью растяжки спирали винта( в таком случае может быть использован самый простой лом).

Лопасть для винтовой сваи

Краткое описании технологии монтажа

Порядок действий следующий:

Подготовка участка. Удаляются лишние растения и предметы, производится планировка участка, ели это необходимо.
Разметка. С помощью колышков отмечаются центры скважин. Необходимо соблюдать точность и аккуратность измерений, проверять соответствие диагоналей.
Бурение скважин. На заданную (или возможную) глубину бурятся скважины, при необходимости делается расширение — пятка.
В полости опускаются гильзы — отрезки пластиковых труб, свернутый в трубку рубероид. Они послужат своего рода опалубкой, препятствующей уход воды из бетона в окружающий грунт.
Собираются и опускаются в скважины арматурные каркасы. Их длина должна быть такой, чтобы оставалось достаточно для последующего соединения с армпоясом ростверка.
В скважины заливают бетон. Его тщательно штыкуют, удаляя пузырьки воздуха. После этого сваи выдерживают до полного застывания (28 дней).
Пока сохнет бетон, производят сборку опалубки и арматурного каркаса для ростверка. Порядок действий практически аналогичен методике строительства ленточного фундамента.
Когда наступает возможность, производится заливка ростверка. Бетон штыкуют, удаляя воздух, затем накрывают полиэтиленом и выдерживают 28 дней. Опалубку можно снимать через 10 дней после заливки.

После полного затвердения ленты можно переходить к дальнейшему строительству.

Этапы выполнения требуемых работ

По причине того, что для возведения фундамента требуется довольно много свай, нецелесообразно будет размечать каждую из них с использованием циркуля. Благоразумнее потратить некоторое время для изготовления требуемых шаблонов.

Необходимо создать 2 шаблона:

Большой круг, который будет иметь диаметр, равный наружному диаметру винта;
Малый круг с диаметром, равным наружному диаметру трубы.

На шаблоны целесообразно нанести центральные оси. Благодаря этому Вам будет легче ориентировать их на стальной полосе в процессе разметки.

После выполнения шаблонов можно приступать к следующему этапу.

Области применения

Пластиковые трубы превосходят металлические аналоги по многим показателям, которые важны для любой области применения.

Основные сферы использования:

Транспортировка агрессивных химически жидкостей. Пластик не вступает в реакцию со многими химическими веществами.
При монолитном строительстве применяются для опалубки трубы ПВХ в целях защиты стяжек листов от проникновения бетона во время заливки фундамента.
Использование в каналах транспортировки сжатого воздуха до 30 атм.
В процессе укладки проводки пластиковые изделия используют для защиты коммуникаций от возможных механических деформаций.
В системах мелиорации, полива и устройства дренажа.
Древки для рекламных щитов делаются из гладкой трубы с учетом эскизов заказчика.
Отопительные системы и прокладка водопровода.
Пластмассовые трубы часто используют при изготовлении мебели.
Гофрированные электротехнические трубы используются для защиты кабельно-проводникой продукции при прокладке любыми способами.

Раскрой полосы

С помощью грамотного построения раскроя стальной полосы можно в значительной степени сократить количество отходов.

Ширина и длина полосы должны быть кратными наружному диаметру заготовки лопасти:

Необходимо уложить большой шаблон по ширине без всяких припусков. К примеру, в случае, когда мы имеем диаметр 200 мм, ширина полосы должна составлять 200 мм;
Полоса должна соответствовать по длине диаметру шаблона, умноженному на количество заготовок (причем без всяких припусков на зазоры между заготовками).

Для того, чтобы все лопасти были одинакового размера, необходимо грамотно расчертить полосу: для этого требуется провести горизонтальную ось по её длине, а вертикальные, в свою очередь, — с шагом, который будет равен диаметру лопасти. Причем первую вертикаль необходимо разметить от короткой стороны полосы на расстоянии, которое будет составлять половину диаметра заготовки.

С использованием шаблонов происходит разметка кругов. Причем выполнять эти операции можно в любом порядке – сначала большие (наружные), затем малые (внутренние) или же наоборот.

В том случае, если Вы решаете не наносить оси на полосу, Вам необходимо начинать разметку с наружного контура заготовки.

Как выполняется прокладка канализационных труб – пошаговое руководство с примерами

Отработанная вода и отходы жизнедеятельности человека сначала транспортируются в магистрали, расположенные снаружи здания, а потом попадают в накопительные резервуары или септики.

Для этого можно использовать трубную продукцию, произведенную из разного сырья. Совсем недавно для создания внешней канализационной магистрали в собственном доме использовались чугунные трубопроводы. На сегодняшний день все изменилось, и наружная прокладка труб канализации осуществляется из полимерной трубной продукции.

Причиной стала недолговечность чугуна в сравнении с пластиком, а кроме того продукция из этого сплава имеет большой вес и для монтажа потребуется спецтехника.

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

Устройство фундамента

Для вкручивания винтовой опоры в грунт в её верхней части сваркой прорезаются друг против друга два отверстия. В них вставляется лом или труба подходящего диаметра, образующая с обеих сторон от сваи рычаги для вращения.

При вкручивании необходимо постоянно контролировать вертикальность вхождения опоры в грунт. После ввинчивания всех свай их обрезают на одном уровне, чтобы выступающие над землёй концы лежали в одной горизонтальной плоскости. Затем готовят бетонный раствор и заливают его в полость труб.

Процесс изготовления шаблона

Процесс опять же начинается именно с изготовления шаблона. Он имеет форму треугольника, который вырезают из тонколистового металла либо же из иного (мягкого) материала (к примеру, из пластика либо картона).

Высота шаблона должна быть равной двум диаметрам трубы.

Для определения размера основания шаблона, необходимо выполнить некоторые расчеты:

Внимательно вычислить длину окружности сечения ствола — с этой целью наружный диаметр умножают на 3,14;
Полученный результат требуется разделить на количество секторов, из которых будет оформлен конус. К примеру, для трубы с диаметром в 76 мм, достаточным количеством станет 4.

По результатам этих нехитрых вычислений получают длину основания требуемого треугольника – нашего шаблона.

Возможные ошибки при строительстве, способы их исправления

Нарушение технологического процесса — причина последствий:

если расчет массы капитального строения был проведен неверно, установили недостаточное количество опорных элементов, фундамент не выдержит нагрузки. Нарушится целостность стен. Выход — укрепление имеющихся свайных опор;
если опоры провалились, нужно произвести подкоп под них. Выполнить сооружение ленточного фундамента. Возможно скрепление свай друг с другом арматурой. Предварительно опоры поднимаются до нужной высоты.

Изготовление основания дома собственными руками позволит существенно сократить вложения. Есть масса строительных материалов, другого сырья, чтобы заложить качественный фундамент быстро, качественно. Но достижение результата требует выполнения технологического процесса. Малейшая погрешность или отступ от технологии может стать причиной деформации, разрушения конструкции.

Правильное оформление конуса

В устройстве винтовых свай важное значение имеет оформление конуса.

С использованием шаблона необходимо разметить 4 сектора. После этого необходимо их вырезать из тела трубы с использованием болгарки.

Треугольники, которые остаются на трубе, требуется аккуратно подбить с помощью кувалды, причем в направлении центра поперечного сечения вплоть до их полного смыкания. Затем необходимо тщательно проварить с помощью сплошного шва линии стыков. Качество сварного шва имеет большое значение. При этом количество секторов может быть увеличено.

Области применения

Основные сферы использования:

Транспортировка агрессивных химически жидкостей. Пластик не вступает в реакцию со многими химическими веществами.
При монолитном строительстве применяются для опалубки трубы ПВХ в целях защиты стяжек листов от проникновения бетона во время заливки фундамента.
Использование в каналах транспортировки сжатого воздуха до 30 атм.
В процессе укладки проводки пластиковые изделия используют для защиты коммуникаций от возможных механических деформаций.
В системах мелиорации, полива и устройства дренажа.
Древки для рекламных щитов делаются из гладкой трубы с учетом эскизов заказчика.
Отопительные системы и прокладка водопровода.
Пластмассовые трубы часто используют при изготовлении мебели.
Гофрированные электротехнические трубы используются для защиты кабельно-проводникой продукции при прокладке любыми способами.

Окончательная сборка винтовой сваи

При решении собрать винтовые сваи самостоятельно, необходимо обратить предельное внимание на следующие моменты:

В процессе установки лопасти на конус между ними вообще не должно быть зазоров. Если они появляются, необходимо в обязательном порядке подкорректировать угол подъема спирали;
Расстояние между вершиной конуса и нижним углом должно составлять 50 мм;
После того, как будет достигнуто полное примыкание, необходимо приварить стык с использованием сплошного шва. Причем прерывистый шов в этом случае использовать нельзя. Ведь в процессе закручивания винт будет подлежать сильным нагрузкам.
Последний шаг – приварить оголовок ребра жесткости. Они представляют собой прямоугольные треугольники (катет – 50 мм). Катеты ребер должны привариваться к нижней плоскости оголовка, а также поверхности трубы.

Итак, мы раскрыли перед Вами хитрости и все этапы изготовления винтовых свай своими руками. Помните — чем правильнее и тщательнее Вы подойдете к реализации каждого этапа, тем более надежный и устойчивый фундамент Вы получите в результате своих трудов.

Зависимость выбора фундамента от характеристик грунта и особенностей грунтовых вод

Рассмотрим возможность строительства фундамента из труб. Следует учитывать, что это отнюдь не универсальный фундамент (исключая свайный с винтовыми сваями). В случае сложных грунтов и большого веса постройки такой фундамент не подойдёт, нужно строить более сложные разновидности — монолитный плитный, монолитный ленточный, ленту из блоков, монолитный свайный. Поэтому, чтобы иметь абсолютную уверенность в правильности выбора фундамента из труб, нужно заказать геодезическое обследование своего участка. Оно будет включать заключение о грунтах, об их послойном расположении, о глубине грунтовых вод, глубине промерзания почвы и о наличии внутри почвы водяных «линз».

Геодезические исследования непременно должны предшествовать проектированию будущего строения и сопровождать его по мере продвижения

Грунты и их комбинации

Классификация грунтов представлена в справочниках; например, в учебнике «Грунты. Фундаменты. Характеристики грунтов. Выбор оптимального фундамента»:

Скальные грунты — это, скорее, кристаллическая порода, скала, а не земля, и порода осадочная (доломиты, спрессованные песчаники, сланцы, ракушечники, известняки). Приемлем любой фундамент, кроме свайного (трудно сверлить скалу).
Конгломераты — осколки разновидностей скальных грунтов; не размываются и не меняются в объёме, промерзая; приемлем любой фундамент.
Нескальные грунты:
несвязанные — песчаный и супесчаный грунты; при намокании склонны к подвижкам, промерзают неглубоко; годятся фундаменты любого типа.

Разные грунты, которые могут встретиться на вашем участке

Зная этот перечень, можно приблизительно определить тип своего грунта и самостоятельно: садовым буром просверлить шурф и изучить образцы земли с разной глубины.

В результате геодезических работ вы получите полную информацию о состоянии вашего участка

Если смоченный водой образец грунта можно вымесить, как тесто, то ваш грунт — суглинок. Если в воде земля растворится — в ней большой процент суглинистой составляющей. Если выпадет осадок, то на дне глина, а над ней — песок.

Чтобы определить вид грунта, нужно поместить образец в стакан с водой

Если у вас на участке хороший, устойчивый грунт — массив скалы, нетронутый песчаник, или осадочные породы, или же песок, или плотные суглинистые почвы, то фундамент из труб вполне годится для любой нетяжёлой постройки типа каркасного дома, веранды, беседки, сарая. А фундамент из винтовых свай пригоден для любой постройки на любых почвах.

Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания в средней полосе России около одного метра, но возможны и отклонения. Нижняя точка подошвы любого заглублённого фундамента должна находиться ниже точки замерзания грунта. К трубам (кроме винтовых свай) это чаще всего не относится.

Глубина промерзания — фактор, влияющий на глубину заложения фундамента

Уровень грунтовых вод

Это важнейшая характеристика почв, и от неё тоже напрямую зависит требуемый тип фундамента.

Уровень грунтовых вод на участке оказывает огромное влияние на выбор типа фундамента

Фундамент из труб (исключая свайный из винтовых свай) применим лишь при невысоком уровне грунтовых вод. Если этот уровень высокий, то нужно рассматривать другие типы фундаментов

Однако показатель уровня вод важно учитывать вместе с глубиной промерзания. Если вода в холодное время года расположена на глубине ниже двух метров относительно точки промерзания почвы (можно обозначить глубину промерзания как Z), а грунт довольно плотный (глина, песок), то глубину промерзания можно не учитывать

Расчет ростверка

Свайное основание может выполняться с ростверком и без него. Часто строение устанавливается на сваи нижней обвязкой. Ростверком называется горизонтальная железобетонная балка, которая необходима для распределения нагрузки между всеми элементами основания. Он может быть как сборным, так и в виде монолитной ленты. Марка бетона, используемая для их изготовления, не должна быть ниже 150.

Перед началом создания ростверка необходимо точно рассчитать его размеры. Чаще всего ширина составляет 40 см, а высота – 30. Чтобы конструкция была достаточно жесткой, она армируется стальными прутьями, диаметр которых составляет от 10 до 12 мм. Они соединяются между собой при помощи вязальной проволоки. Между элементами арматуры должно оставаться не меньше 2,5 см.

Стоимость

Цена стержня 108/300 длиной 1650 мм, со сварным наконечником – 1550 рублей. 3000 мм – 2050 рублей. Аналогичная 3-метровая свая, но с литым наконечником, обойдется в 3200 рублей. Также для связки опор используют оголовок ценой 300 рублей.

Цена на работы зависит от характеристик свай, грунта и других факторов. Ориентировочно:

установка стержня 108/300/1650 мм – 1500 рублей;
108/300/3000 мм – 1900 рублей;
133/350/1650 мм – 1650 рублей;
133/350/3000 мм – 2400 рублей.

К работам также стоит добавить:

обвязку (500 – 1000 рублей за погонный метр);
бурение лунок (от 300 рублей);
пробное закручивание (2000 рублей);
аренду генератора (если на участке нет света или действующая сеть не способна обеспечить мощность 5 кВт).