При наличии материалов, электроинструмента можно сконструировать винтовые сваи своими руками , немного снизив бюджет строительства. Экономия составляет 15 – 20%, однако домашний мастер может быть уверен, что СВС будет иметь максимальный ресурс. Многие недобросовестные производители для снижения себестоимости изделий используют шовную трубу, допускают брак при центровке наконечника, что снижает характеристики фундамента многократно.
Конструкция СВС промышленного производства предельно простая. Бесшовная толстостенная труба имеет отверстия или хомуты в верхней части для крепления рычагов, заостренный наконечник-пику с лопастью в нижней части. Для слабых грунтов может использоваться вторая лопасть на расстоянии 0,4 – 0,6 м от нижнего винта. Специальное антикоррозионное покрытие защищает металлические элементы от разрушения.
Изготовление винтовой сваи пошагово
На начальном этапе достаточно купить бесшовную трубу со стенкой 4 – 5 мм, независимо от того, какая конструкция будет опираться на свайное поле. Для остальных элементов СВС (свая винтовая сварная) понадобится листовой металл 4 – 6 мм толщины. Все детали стыкуются сваркой, для кроя потребуется УШМ с диском по металлу либо более современное оборудование (например, плазморез), которое часто присутствует в арсенале домашнего мастера.
Тело сваи
В зависимости от глубины залегания пласта с достаточной несущей способностью, длина СВС составляет 2 – 3 м. Более длинные изделия вкручивать вручную неудобно, поэтому при необходимости погружается трехметровое изделие, наращиваемое у земли куском точно такой же трубы несколько раз. Труба должна соответствовать нескольким критериям при выборе:
Указанным параметрам оптимально соответствует сортимент из сталей 09Г2С (соответствует ГОСТ 19281) либо Ст20 (соответствует ГОСТ 8732).
Варианты наконечников
Проще всего в изготовлении вариант сваи с трубным наконечником. Затем идет крестообразная пика, лепестковая технология. Самым сложным наконечником является приварной вариант.
Крестообразная пика
Для изготовления этого наконечника потребуется четыре заготовки из листовой стали. Технология имеет вид:
- крой листа – 1 круглая заглушка для трубы; 1 треугольник (основание равно диаметру трубы, высота составляет 2 – 2,5 диаметра); 2 косынки, служащие ребрами жесткости для треугольника
- прихватка – треугольник устанавливается под прямым углом на основание-заглушку, по бокам прислоняются косынки
- сварка – двойной шов для всех стыков
Лопасть в этом варианте невозможно приварить к пике, поэтому она начинается выше. В сочетании с крестообразной формой это заметно увеличивает усилие закручивания.
Пика изготавливается из нескольких заготовок-лепестков треугольной формы. Для диаметров 76 – 89 мм обычно используют 4 лепестка, для диаметров 108 – 159 увеличивают до 5 лепестков, для труб 219 – 325 применяется 7 – 11 лепестков. Шаблон имеет размеры:
Из заготовок сваривается пика, которую необходимо приварить к трубе, соблюдая соосность конуса, тела сваи. В домашних условиях это непросто. Смещение наконечника на пару сантиметров в сторону обеспечит биение, рыхление грунта вместо уплотнения стенок скважины.
Технология аналогична предыдущему способу с небольшими дополнениями:
Ввиду схожести технологий, отсутствия у домашнего мастера токарного станка центровка так же производится на глаз. Качество сваи в данном случае полностью зависит от квалификации резчика, раскраивающего зубья для сварки.
Многие производители винтовых свай реализуют модификации без конусных наконечников двух типов:
В последнем варианте бетон при заполнении внутренней полости подается под давлением, выходит в глубине пласта наружу, после застывания увеличивает площадь опирания, несущую способность, соответственно. Эти сваи самые простые в изготовлении, однако, лопасть начинается на теле трубы, что увеличивает усилие вкручивания. Рекомендуется механизированный способ погружения (дрель + мультипликатор).
Лопасти
В заводских сваях с литыми, сварными конусообразными наконечниками лопасть начинается в нижней трети пики, затем переходит на тело трубы. Это заметно снижает усилие вкручивания при ручном способе погружения. Нижняя лопасть монтируется на всех модификациях СВС, верхняя применяется в грунтах с недостаточной несущей способностью. При самостоятельном изготовлении двухлопастные СВС изготавливаются редко.
Для заготовки этого элемента СВС понадобится листовая сталь минимум 5 мм толщины. Технология изготовления однозаходной лопасти выглядит следующим образом:
В самодельных СВС с крестообразным наконечником либо без наконечника лопасть начинается от нижнего края тела сваи. Все стыки провариваются двойным швом, окалина сбивается перед антикоррозионной обработкой.
Второй винт изготавливается аналогично нижней лопасти, монтируется выше нее на 40 – 60 см, в зависимости от характеристик пласта, расположенного над несущим слоем. Для дополнительного винта может использоваться 4 мм сталь, так как нагрузки при погружении СВС на него значительно меньше.
Двухлопастные сваи более стабильны в вертикальном направлении после заглубления на 70 см. они выдерживают сборные нагрузки от коттеджа в 1,5 раза большие, чем однолопастные модификации. Более устойчивы к боковым нагрузкам, часто применяются для заборов из профлиста с высокой парусностью, баннерных растяжек.
Узел крепления рычагов
Для вращения СВС используются рычаги, концы которых каким-то образом необходимо зафиксировать в верхней части СВС. Для этого обычно изготавливают отверстия, в которые можно вставить два лома или адаптер для усилителя крутящего момента (мультипликатора) при вкручивании СВС дрелью. Чтобы сохранить трубу в некоторых случаях на нее наваривают два хомута (арматура 12 – 16 мм), которые после погружения срезают «болгаркой».
Ввиду большого диаметра рычагов (лом или труба 1 дюйм) высверливание отверстий неэффективно. Поэтому их прожигают сваркой либо газорезкой, затем выравнивают УШМ с диском по металлу. Отверстия должны располагаться ниже края трубы на два диаметра, быть напротив друг друга.
В качестве хомутов обычно применяется 12 – 16 мм арматура (гладкая или периодического сечения), изогнутая по диаметру рычагов. Недостатком этого способа является увеличение трудозатрат (сварка, срезание хомутов после монтажа сваи), достоинством – сохранение тела сваи (лишних 15 – 20 см), что актуально для бюджета строительства.
Металлические конструкции, эксплуатирующиеся под землей, ржавеют даже в отсутствие кислорода в нижних слоях почвы. Поэтому по окончании сварочных работ со всех швов сбивается калина, свая полностью покрывается антикоррозионными составами. Самым эффективным первым слоем защиты является горячее цинкование. Однако этот способ не доступен в домашних условиях. Поэтому в качестве грунта применяют составы:
- цинкосодержащие краски
- грунт ВЛ05
- грунт IR02
Вторым слоем являются составы:
Эти лакокрасочные смеси в комплексе с грунтовкой обеспечивают 30 – 90 летний ресурс свайного поля. От электрохимической коррозии (блуждающие токи в грунте) защищает исключительно стеклопластик, который в домашних условиях качественно нанести невозможно.
Следуя приведенным технологиям можно изготовить сваю СВС самостоятельно, обеспечив высокий ресурс фундамента. Изменения в конструкции лопастей, произвольные размеры пики приведут к увеличению крутящего момента, снижению несущей способности изделия.
Установленные винтовые сваи своими руками позволяют существенно сэкономить средства на устройстве основания по сравнению с возведением фундаментов из других материалов.
Холмистая местность, лесистый участок, слабые грунты (болотистые, торфяные) – всё это не становится препятствием для строительства свайно-винтового основания.
Для возведения заборов и лёгких построек вполне можно изготовить винтовые сваи самому.
Конструкция винтовой опоры
Свайно винтовую опору собирают из нескольких частей:
- ствол (опорная труба);
- наконечник;
- лопасти.
Ствол
Опорную часть сваи изготавливают из металлической трубы. Производство свай подразумевает использование труб различного размера. Величина диаметра трубы является основным фактором, влияющим на несущую способность опоры. Диаметр сваи для фундамента определяет область её применения, несущую нагрузку и состав грунта.
| № | Диаметр ствола | Грунт | Область применения | |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 57 мм | До 800 кг | Переувлажнённая почва | Заборы, лёгкие постройки |
| 2 | 89 мм | До 1,4 тонны | Заболоченные и торфяные почвы | Заборы, гаражи, пирсы, дачные домики |
| 3 | 108 мм | До 3,5 тонны | Кроме каменистых грунтов | Тяжёлые заборы, бревенчатые дома |
| 4 | 133 мм | До 6 тонн | Кроме каменистых грунтов | Кирпичные и монолитные дома |
В данной таблице приведены самые распространённые диаметры стволов опор, применяемых в строительстве. В индивидуальных случаях могут использовать для изготовления свай трубы других размеров.
Наконечник
Сваривайте сваи качественно, иначе, при завинчивании, лопасти разойдутся При изготовлении винтовых свай своими руками очень важно правильно сделать и приварить к свайно-винтовой опоре наконечник. В промышленном производстве наконечники делают в основном литыми. Оборудование для производства винтовых свай позволяет изготовить литые наконечники в виде конуса.
Сварные наконечники применяют для возведения опорного основания в слабых неплотных грунтах. Сварные конусы обладают меньшей прочностью, чем литые наконечники.
Плохо сваренный конус наконечника при вхождении в грунт может разойтись, вследствие опора разрушится.
Для строительства заборов и лёгких построек нижний конец ствола выполняют в виде среза трубы под углом 45 градусов. Отверстие заваривают металлическим листом в форме эллипса.
Винтовые сваи со скошенными нижними концами пользуются большой популярностью. Такая конструкция значительно удешевляет изготовление свай. Скошенные торцы стволов небольшого диаметра ни в чём не уступают конусным наконечникам.
В условиях наличия большой нагрузки и плотного грунта винтовые столбы устанавливают только с конусными наконечниками.
Лопасти
Делайте лопасти небольшого размера От величины и остроты краёв лопастей зависит лёгкость ввинчивания в почву опоры. Это влияет в свою очередь на сроки возведения винтовых фундаментов.
Обычно к стволу приваривают 2-е лопасти. В случае необходимости помимо двух лопастей устанавливают третью дополнительную лопасть. Следует учитывать, что дополнительная половинка винта увеличит сопротивление грунтового основания, что потребует больших усилий для ввинчивания опоры в почву.
Однако дополнительный винт для сваи обеспечит опоре повышенную несущую способность и облегчит вхождение ствола стойки в плотные слои грунта.
Самодельные винтовые сваи делают с лопастями небольшого диаметра.Их следует изготавливать из листового металла толщиной не более 2 – 3 мм. Более толстый металл потребует применения промышленного оборудования, такого например, как гильотинные ножницы.
Тщательно выполненный чертёж сваи – залог правильного изготовления винтовой опоры.
Условия для изготовления винтовых свай своими руками
Как сделать винтовую сваю для фундамента своими руками? Для этого нужен ряд условий:
- квалификация работника;
- наличие мастерской;
- оборудование.
Квалификация работника
Работник должен владеть строительными инструментами, в том числе и такими, как шлифмашина и электродрель.
Необходим опыт работы с электросваркой. Знание и выполнение правил техники безопасности при проведении сварочных работ – обязательное требование.
Квалификация сварщика должна быть подтверждена соответствующими документами.
Наличие мастерской
Все работы по изготовлению винтовых свай должны проводиться в хорошо проветриваемом помещении. Мастерская должна иметь щит для подключения к электрической сети сварочного оборудования.
Оборудование
Для обеспечения безопасности проведения сварочных работ оборудование должно быть заземлено.
В строительстве применяют сварочные аппараты, работающие от 3-х фазной сети. В случае отсутствия таких условий вполне можно использовать сварочный прибор, работающий от бытовой сети с напряжением 220 в.
Для того чтобы изготавливать опоры, потребуется верстак или монтажный стол. Стол должен быть по длине таким, чтобы можно положить на него трубу длиной до 3-х метров.
Проведение сварочных работ осуществляют на металлическом верстаке. В крайнем случае, столешницу верстака покрывают металлическим листом. Это предохранит деревянные части стола от возгорания из-за искр сварки. О том, как делать винтовые сваи, смотрите в этом видео:
Необходимо иметь в мастерской приспособления для фиксации частей сваи. Как правило, это тиски и струбцины.
Комплект слесарного инструмента необходимо расположить в доступной зоне монтажного стола.
Технология изготовления винтовой сваи
Лопасти наконечника вырезайте по шаблону Рассмотрим самостоятельное изготовление винтовых свай поэтапно:
- В верхней части ствола опоры просверливают монтажные отверстия. В эти отверстия вставляют рычаги для ввинчивания опоры в грунт.
- Для раскроя металлического листа под заготовки конусных наконечников вырезают из плотного материала (картона) шаблон.
- Чертежи свайно-винтовых опор дают точное представление о размерах наконечника и технологии его изготовления. Конусные наконечники сгибают из металлического листа толщиной 6 мм. Гнут лист по форме кондуктора. В качестве кондуктора можно использовать литой конус меньшего размера или сделать его самостоятельно. Сварной шов должен быть выполнен качественно. Плохо сваренный конус наконечника при вхождении в грунт может разойтись, вследствие чего опора разрушится.
- По шаблону вырезают плоскости лопастей.
- Заготовки лопастей гнут, формируя винтовую поверхность.
- Края лопастей обрабатывают абразивным кругом, формируя режущую кромку винта.
- Трубу жёстко фиксируют вместе с конусным наконечником. Конус приваривают по длине окружности трубы. Важно расположение корпуса опоры и конуса наконечника на одной оси. Нарушение соосности конуса со стволом трубы может привести к разрушению наконечника, а затем и всей опоры.
- При формировании скошенного окончания стержня опоры конец сваи обрезают абразивным кругом под углом. Отверстие наглухо заваривают металлической заготовкой.
- Затем приваривают лопасти к корпусу опоры. Большой шаг лопастей удобен, когда винтовой фундамент воздвигают в песчаной почве. Более мелкий шаг лопастей делают для установки фундаментного основания в плотных грунтах.
- Всю опору покрывают антикоррозийным составом.Качественная антикоррозийная защита продлевает срок службы опоры до 50 лет.
По окончанию сварочных работ осуществляют контроль качества сварных швов. Шлаковые раковины и непроваренные места могут привести к разрушению сварки под нагрузкой. Поэтому все выявленные недостатки обязательно устраняют.
Некоторые нюансы при изготовлении
Внутренняя поверхность трубы не нуждается в обработке. После установки опор в проектное положение и нивелирования верхних концов внутрь стволов заливают бетонный раствор.
Бетонирование опор нужно осуществлять обязательно. Это значительно увеличивает несущую способность опор и повышает устойчивость фундаментного основания.
В дополнение к вышенаписанному следует добавить, что винтовая опора – это ответственная высокотехнологичная конструкция. Подробности изготовления винтовых свай смотрите в этом видео:
Любое непрофессиональное отношение к самостоятельному изготовлению опор впоследствии может привести к беде. Поэтому если есть хоть какие-то сомнения в собственных силах и способностях, то лучше купить сваи заводского изготовления.
Технология производства винтовых свай в заводских условиях гарантирует качество и надёжность данной продукции.
Технология строительства свайно – винтового фундамента настолько проста, что многие домовладельцы смело берутся за его возведение без помощи профессиональных строителей.
Такое решение вполне оправдано при строительстве легких построек, но для возведения жилого дома лучше все-таки приобрести сваи заводского изготовления.
Чтобы сделать достаточно качественную винтовую сваю для фундамента своими руками, следует изучить ее конструкцию.
Винтовая свая состоит из нескольких элементов:
- ствола – трубы круглого сечения с толщиной стенки 4 мм;
- конусообразного наконечника, выполненного на нижнем конце сваи;
- лопасти, представляющей собой виток спирали, приваренной на конусную часть сваи;
- оголовка – квадратной пластины, приваренной к верхнему торцу ствола.
Оголовок делается в том случае, если надземная часть строения будет строиться из дерева. Для придания прочности он усиливается ребрами жесткости. По углам оголовка просверлены 4 отверстия диаметром 25 мм.
С чего начать
Первое, что надо сделать до начала изготовления винтовых свай своими руками – чертеж. Пусть это будет самый простейший эскиз, но на нем вы сможете проставить основные размеры изделия, и вам будет проще подсчитывать необходимое количество материалов и размечать заготовки элементов опоры.
На чертеже укажите:
- диаметр трубы – ствола;
- длину сваи (включая конус);
- угол конуса или его высоту;
- расстояние от вершины конуса до нижнего края лопасти.
Если вы готовите сваи под деревянную постройку – предусмотрите оголовок и ребра жесткости.
На этом этапе работ есть одна загвоздка – определение длины сваи. Любыми путями вам придется выяснять, на какой глубине в зоне строительства залегает плотный грунт.
Самый правильный, но и дорогой способ узнать этот параметр – заказать геологические исследования. На основании их результатов делается расчет винтовых свай для фундамента.
Но, поскольку на самодельных сваях серьезные постройки не возводятся, такие затраты признать целесообразными трудно.
Большинство домовладельцев обращаются за информацией к опытным практикам: всегда среди соседей найдется человек, имеющий представление о составе грунтов в данном населенном пункте.
Длина сваи должна быть на 300-500 мм длиннее глубины залегания несущего слоя: на такую величину она будет выступать над уровнем земли.
Определившись с размерами, можете приступать к производству винтовых свай своими руками: чертеж держите под рукой – он вам понадобится и для разметки деталей, и для сборки изделия.
Изготовление лопасти
Для изготовления лопасти винтовой сваи вам потребуется:
- сталь листовая толщиной 5 мм;
- плазморез;
- тиски;
- шаблоны для разметки внутреннего и наружного диаметров заготовки;
- рычаг для растяжки спирали винта (подойдет обыкновенный лом).
Порядок выполнения работ
Поскольку для устройства фундамента потребуется немало свай, размечать каждую заготовку при помощи циркуля нецелесообразно.
Лучше потратить некоторое время на изготовление шаблонов, зато скорость разметки будущих лопастей с их помощью будет гораздо выше.
Вам потребуется всего два шаблона:
- малый круг, диаметр которого равен наружному диаметру трубы;
- большой круг диаметром, равным наружному диаметру винта.
На шаблоны желательно нанести центральные оси: так их проще ориентировать на стальной полосе во время разметки.
После изготовления шаблонов можно приступать к дальнейшим операциям.
Раскрой полосы
Правильный раскрой стальной полосы позволяет уменьшить количество отходов.
Поэтому длина и ширина ее должны быть кратными наружному диаметру заготовки лопасти:
- по ширине должен укладываться большой шаблон без припусков. То есть, если его диаметр равен 200 мм, то и ширина полосы должна быть 200 мм;
- по длине полоса должна равняться диаметру шаблона, умноженному на количество заготовок (без припусков на зазоры между заготовками).
Чтобы все лопасти получились одинаковыми, следует полосу расчертить: провести горизонтальную ось по ее длине и вертикальные – с шагом, равным диаметру лопасти. Первая вертикаль размечается от короткой стороны полосы на расстоянии, равном половине диаметра заготовки.
При помощи шаблонов размечаются круги. Делать это можно в любом порядке: сначала малые (внутренние), затем большие (наружные) либо наоборот.
Но если вы решили оси на полосу не наносить, разметку надо начинать с наружного контура заготовки.
Изготовление винтовой спирали
При помощи плазмореза последовательно вырезаются заготовки. Сначала выполняется рез по вертикальной оси – до внутреннего круга, затем – по внутренней разметке, и только после этого вырезается наружный контур лопасти.
Полученные кольца по одному закрепляют в тисках вертикальным разрезом вверх и при помощи рычага разводят их торцы: сначала отгибается один торец, затем заготовку освобождают из тисков, переворачивают, закрепляют – и отгибают второй торец.
Расстояние между ними должно быть 130-140 мм (если диаметр лопасти равен 200 мм). Причем нижний конец лопасти (который закручивается в грунт) отгибается на меньший угол, чем верхний.
При изготовлении винтовых свай своими руками это самый сложный момент, так как неправильно подобранный угол не даст вкрутить винт в грунт.
Изготовление конуса-наконечника
На заводах наконечники изготавливаются методом литья. Винтовые сваи для фундамента своими руками делаются «на коленке», поэтому конус проще всего оформить из тела ствола.
Изготовление шаблона
Начинаем опять с изготовления шаблона. Он представляет собой треугольник, вырезанный из тонколистового металла или из любого другого мягкого материала (плотного картона, пластика и пр.).
Высоту шаблона принимаем равным двум диаметрам трубы.
Чтобы определить размер его основания, надо выполнить несложные расчеты:
- подсчитать длину окружности сечения ствола: для этого его наружный диаметр умножается на 3,14;
- разделить полученный результат на количество секторов, из которых будет оформляться конус (для трубы диаметром 76 мм достаточно четырех).
Это и будет длина основания треугольника — шаблона.
Оформление конуса
При помощи шаблона разметьте 4 сектора и вырежьте их из тела трубы при помощи болгарки.
Оставшиеся на трубе треугольники аккуратно подбейте кувалдой в направлении центра поперечного сечения до полного их смыкания. Проварите линии стыков сплошным швом.
Сварной шов должен быть качественным. Количество секторов можно увеличивать.
Сборка винтовой сваи
При сборке сваи для фундамента своими руками особое внимание обратите на следующее:
При установке лопасти на конус между их поверхностями не должно быть зазоров. Если таковые имеются, подкорректируйте угол подъема спирали.
Расстояние от нижнего угла спирали до вершины конуса – 50 мм.
Добившись плотного примыкания этих элементов, проварите стык сплошным швом. Прерывистый здесь не годится, так как в процессе закручивания винт испытывает большие нагрузки.
После этого остается только приварить оголовок ребра жесткости. Последние представляют собой прямоугольные треугольники с катетом 50 мм. Катеты ребер привариваются к нижней плоскости оголовка и поверхности трубы.
Теперь вы знаете, как своими руками сделать винтовую сваю. Чем тщательнее вы выполните каждую операцию, тем надежнее будет фундамент вашей постройки.
Видео, как сделать винтовые сваи своими руками.
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 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.
Изготовление оголовка трудностей не вызывает и производится как показано на фото, особое внимание уделяется качеству сварного шва
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.
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.
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.