Как сварить сваи для фундамента

Пошаговое руководство, как сделать винтовые сваи самому

При наличии сварочного аппарата и болгарки можно сделать винтовые сваи самостоятельно.

Причем себестоимость конструктивных элементов выйдет в 3 раза дешевле, чем покупка заводских изделий.

Как и из чего сделать винтовые сваи самому?

Об особенностях технологии изготовления таких опор можно узнать из настоящей статьи.

Конструкция опор

Опора обозначенного типа представляет собой стальную трубу, одна часть которой оснащена спиралевидной лопастью и острым наконечником. Такая конструкция позволяет в процессе монтажа обходиться без применения спецтехники для погружения сваи в грунт.

Конструктивные элементы

Винтовая опора состоит из следующих элементов:

1. Ствол – стальной профиль с круглым сечением.
2. Наконечник – нижняя часть тела сваи, которая благодаря заостренной форме легче преодолевает сопротивление грунта.
3. Лопасть – спиралевидный фрагмент, конфигурация которого определяется на этапе проектирования.

Благодаря наличию винтового фрагмента металлический стержень вкручивается в землю. При этом почва дополнительно уплотняются, повышая несущую способность грунта. В дальнейшем спиралевидные лопасти будут препятствовать силам, выталкивающим опору наружу.

В чем отличия самодельных изделий от заводских?

Процесс изготовления винтовых свай регламентируется нормативными документами. В частности, в ГОСТе 8732 прописаны требования к качеству стали для таких опор.

Заводские изделия, соответствующие стандартам, различаются по размерам, конфигурации и эксплуатационным характеристикам.

Самодельные сваи могут не обладать необходимой прочностью и надежностью, поэтому в процессе монтажа лопасти могут деформироваться или отрываться.

Трубы из недостаточно прочной стали не обеспечивают требуемую несущую способность, а слабое гидроизоляционное покрытие неизбежно приведет к преждевременному разрушению металла коррозийными процессами.

Инструкция по самостоятельному изготовлению

Изготовление сваи требует навыков и опыта от мастера. Следуя технологии, можно сделать надежную опору под:

• легковесные и малоэтажные сооружения,
• ограждения,
• гараж и различные хозяйственные постройки.

Для этого мастеру понадобятся такие материалы и инструменты:

1. Металлические трубы.
2. Стальные пластины толщиной от 4 мм.
3. Сварочный аппарат.
4. Болгарка.
5. Обмазочный материал для гидроизоляции.

Выбор металлопроката для ствола

Для ствола выбирают профильные трубы из прочных марок стали. Для работы можно взять металлопрокат марок 09Г2С, Ст20 или Ст10.

Длина трубы напрямую зависит от типа грунта: ее должно хватить, чтобы сваю можно было вкрутить в почву до твердых пород.

Конструктивные параметры – длина ствола и толщина его стенки определяют несущую способность опоры. Выбирают трубы толщиной от 3,5 мм.

Рекомендации по выбору диаметра сечения:

• 57 мм – для легковесных конструкций, например, ограждений из металлической сетки;
• 89 мм – для хозяйственных легких построек;
• 108 мм – для малоэтажных жилых домов из дерева, пенобетона, кирпича.

Делаем наконечник

В домашних условиях применимы 3 технологии изготовления наконечников. Сварные пики и наконечники, изготовленные из тела трубы подходят для вкручивания сваи в плотный грунт. Крестообразные наконечники используют для строительства на торфяных и песчаных участках.

Чтобы сделать наконечник из тела трубы, необходимо изначально взять заготовку длиннее выбранного значения на два диаметра сечения. Из увеличенного отрезка будет изготовлен непосредственно сам конус.

Технологические этапы:

1. Создание шаблона из картона. Вырезают равнобедренный треугольник с высотой, равной 2D, короткой стороной – πD/n, где D – диаметр ствола, n – количество лепестков (для свай Ø108 мм берут 5 листков, для труб меньшего диаметра – 4 лепестка).
2. Разметка трубы по шаблону.
3. Нарезание лепестков.
4. Загибание лепестков в конус. На этом этапе контролируют, чтобы вершина конуса совпала с осью трубы.
5. Приваривание лепестков друг к другу с помощью сварочного аппарата.

Сварной наконечник выкраивают по такой же технологии, но не из тела сваи, а из стального листа или отрезка трубы. Лепестки заготовки фиксируют между собой двойным сварочным швом. Затем приваривают пику к стволу.

Крестообразный наконечник отличается по форме и высоте от предыдущих типов. Шаблоном послужит равнобедренный треугольник с высотой, равной πD. Размер основания треугольника принимается равным внешнему диаметру трубы. Конструктивные элементы свариваются между собой.

Изготавливаем винт

Спиралевидный элемент изготавливают из толстолистовой стали толщиной от 4 мм. Как правило, шаг лопасти может варьироваться от 5 до 7 см.

В домашних условиях применяют 2 технологии изготовления винта:

1. Сплошной однозаходной элемент – заготовка выкраивается из одного листа стали, вырезается, а затем разводится ломом до необходимой конфигурации.
2. Многозаходной винт из нескольких элементов – выкраивание отдельных сегментов с последующей сваркой на пику.

Первый вариант отличается жесткостью конструкции и точностью геометрии, но не позволяет сделать больше одного витка лопасти. Во втором случае можно собрать закрученный винт, но сложно передать конфигурацию спирали.

Технологические этапы создания однозаходного винта:

• разметка заготовки с внешним диаметром 150–300 мм (зависит от нагрузки на сваю) и внутренним диаметром, равным сечению столба;
• вырезание детали плазморезом или сваркой с учетом ширина шва;
• разрезание детали по радиусу;
• разводка лопасти до нужного шага — зажимают сплошной участок заготовки в тиски и с помощью лома разводят края лопасти.

Технология изготовления многозаходного винта:

• изготовление заготовки по принципу, описанному ранее;
• готовое кольцо разрезают на два одинаковых фрагмента;
• нанесение винтовой разметки на пике;
• поочередное приваривание фрагментов по разметке до нужного количества витков — в процессе сборные элементы подгибают до нужной формы.

Проще приваривать лопасти к телу трубы, потому что оно имеет постоянное сечение. У заготовки для наконечника внутренний диаметр будет меньше, поскольку пика сужается к концу. Для изготовления элемента нужной конфигурации подгонять заготовку лучше на месте, используя плотный листовой материал для шаблона.

Финальная обработка

За один год эксплуатации толщина стенки металлической сваи уменьшается минимум на 0,01мм из-за коррозии. Чтобы защитить фундамент от разрушающего фактора, сваю покрывают специальным составом, стойким по отношению к влаге.

В домашних условиях можно использовать такие обмазочные материалы в качестве гидроизоляции:

• полиуретановая эмаль;
• мастика на основе битума;
• асмольная грунтовка и другие.

В качестве бюджетного варианта можно использовать двухкомпонентные лакокрасочные составы на основе эпоксидной смолы, но ресурс такого покрытия значительно ниже.

Стоит ли делать своими руками?

Изготовление винтовых свай своими руками возможно, но несмотря на простоту технологии, эксперты советую принять во внимание такие аспекты:

1. Своими силами можно сделать сваи лишь небольшого диаметра, потому что подобрать исходный материал для массивных элементов и качественно собрать их в единую конструкцию очень сложно.
2. Ошибки при выборе диаметра, шага и угла изгиба винтовой части могут увеличить усилие закручивания опоры, усложняя монтаж.
3. Изготовление свай своими руками – трудоемкий процесс, который отнимает много времени и сил.
4. Обмазочные материалы для гидроизоляции сильно уступают по качеству методу горячего оцинкования, который возможен лишь в заводских условиях.

Исходя из вышесказанного, заниматься такой работой целесообразно лишь при возможности недорого закупить металлопрокат нужного качества, а также при наличии оборудования для работы.

При этом нужно помнить, что заводские изделия гарантированно будут соответствовать заявленным техническим характеристикам, чего нельзя сказать о сваях, сделанных в домашних условиях.

Вся самая важная и полезная информация о свайно-винтовом фундаменте представлена в данном разделе.

Видео по теме статьи

Процесс изготовления винтовой сваи — в видео:

Заключение

Основными конструктивными элементами сваи являются столб, лопасть и наконечник. Понимая технологию и имея нужные чертежи, можно своими руками заняться изготовлением винтовых опор.

Для заготовок используют трубы и листовую сталь толщиной от 4 мм. В работе мастеру понадобятся навыки работы с болгаркой и сварочным аппаратом. Чтобы защитить металл от коррозии, изделие покрывают гидрофобным составом.

При малейших сомнениях в правильности расчетов несущей способности свай в соответствии с геологическими условиями участка, эксперты не советуют использовать самодельные опоры для монтажа фундамента. Любые ошибки в изготовлении могут привести преждевременному разрушению и неустойчивости всей конструкции.

Источник

Рекомендации специалистов, как сделать буронабивные, винтовые и деревянные сваи для фундамента своими руками

Популярность свайных силовых конструкций обусловлена практичностью, экономической целесообразностью, а также широкой областью применения как в жилищном, так и промышленном строительстве.

Некоторые виды свай можно сделать своими руками. Об особенностях самодельных конструктивных элементов, а также о том, как сделать сваи для фундамента своими руками, можно узнать из нижеизложенного материала.

Классификация столбов

Технология возведения свайного фундамента включает в себя различные способы закладки опорных изделий. Все нюансы строительства регламентированы общепринятыми нормами, изложенными в СНиП 2.02.03-85 и СП 24.13330.2011.

По методу устройства в почве

По способу монтажа сваи делятся на такие типы:

1. Буронабивные – бетонные и ж/б опоры, изготавливаемые непосредственно на строительной площадке.
2. Буроинъекционные – бетонные конструкции с армированием и без. Технология предполагает подачу раствора в заранее подготовленные шурфы под давлением. При этом бетон заполняет не только скважину, но и пустоты в почве вокруг силового элемента.
3. Забивные – заводские изделия, которые погружают в почву за счет ударной силы, создаваемой специальным оборудованием. По материалу изготовления делятся на железобетонные, металлические и деревянные.
4. Вдавливаемые – секционные составные элементы, которые погружаются в землю за счет прилагаемого усилия. В отличие от предыдущего типа свай при реализации данной технологии не создаются вибрационные нагрузки на грунт.
5. Вкручиваемые – металлические или железобетонные стержни, оснащенные винтовой частью для удобства монтажа и дополнительного уплотнения грунта под опорной площадью основания.

По типу опоры на несущий пласт

Относительно характера взаимодействия с почвой силовые элементы делятся на такие типы:

1. Висячие опоры – опираются на сжимаемые грунты, при этом нагрузка передается через наконечник (30% веса) и боковые поверхности (70% веса).
2. Стойки – опираются на твердое основание, передавая вес конструкции через острие на конце или расширенную пяту.

По варианту армирования

По данному признаку различают следующие виды опор:

• с армированием продольного типа – сваи используют для строительства в грунте средней плотности (суглинок, глина, супесь и т.д.);
• с продольно-поперечным армированием – характеризуются высоким сопротивлением растягивающим и изгибающим силам;
• по технологии с предварительным напряжением – отличаются максимальной плотностью и прочностью материала.

По форме сечения

Относительно геометрии сечения опорные элементы классифицируют на виды:

1. С круглым сечением: трубчатые изделия Ø400–800мм и оболочки Ø 1–3 м.
2. Со сплошным квадратным сечением от 150х150 до 400х400 мм.
3. С полым квадратным сечением: внешний Ø от 250х2500 до 400х40 мм0, Ø полости 175–275мм.
4. С прямоугольным сечением (200х400, 200х450, 200х500 мм).

По конструктивному исполнению

По такому признаку опорные элементы классифицируют на виды:

• цельные;
• составные – секции устраиваются в грунте поочередно.

По геометрии пяты

Нижний конец сваи может быть:

• в виде пирамиды – острым концом опара упирается в плотные породы;
• тупой – в большинстве случаев используется для висячих столбов;
• с расширяющейся пятой – применяют при минимальном соприкосновении боковой площади сваи с почвой.

Какие свайные конструкции можно изготовить самостоятельно?

Для частного домостроение рассматривают технологии закладки силовой конструкции без использования сложной спецтехники. В этом случае подходят технологии с устройством буронабивных свай и завинчиванием металлических стержней.

Монтаж буронабивных опор происходит в заранее подготовленных скважинах. При этом силовые элементы могут быть бетонными или усиленными арматурным каркасом.

Срок службы и несущая способность железобетонных конструкций превосходят показатели для бетонных свай на 40–50%. Так, ж/б фундамент способен прослужить до 100 лет и подходит для строительства жилых малоэтажных домов, тогда как бетонные изделия используют для легковесных построек II и III степени ответственности.

В среднем себестоимость одного конструктивного элемента выходит от тысячи рублей при диаметре 200 мм и глубине скважины – 1,5 м. Услуга от застройщика под ключ обойдется собственнику в 2 – 2,5 тыс. рублей.

Несмотря на очевидную экономию в случае строительства своими руками, конструктору понадобятся навыки работы с буром и другой ручной техникой для монтажа. При этом нужно принимать во внимание четкое соблюдение технологии закладки фундамента, в противном случае долговечность конструкции снижается в разы.

Стоимость фундамента будет складываться из расходов на покупку:

• бетона,
• арматуры,
• гидроизоляционного материала,
• песка,
• щебня.

Монтаж винтовых свай – доступная и сравнительно быстрая технология, если речь идет о возведении легковесных построек и каркасных домов. Изготовить сваи с наваренными лопастями можно своими руками, но рассчитать несущую способность и быть уверенным в надежности такой силовой конструкции практически невозможно.

Готовая стальная свая с традиционными размерами (Ø108, длина трубы –1,5м, размер лопасти – 300 мм) в среднем стоит 1500 руб. В свою очередь самодельный стержень обойдется собственнику приблизительно в 500–700 рублей, но нужно учитывать качество стали и надежность сварных швов.

Долговечность покупных винтовых опор – 50–70 лет, а прогнозировать срок службы изделия, своими руками достаточно сложно. Поэтому, когда речь идет о полном изготовлении свайного фундамента своими руками под жилое строение, то используют буронабивную технологию.

Забивные и вдавливаемые сваи изготавливают в заводских условиях. Для этого используют специальные формы, виброустановки и сушильные печи. Исключение составляют деревянные забивные опоры, но для их установки на участке привлекается спецтехника. Они уступают остальным конструктивным элементам по сроку службы, прочности и грузоподъемности.

Производители утверждают, что сваи, пропитанные специальными составом для защиты от влаги и возгорания, способны прослужить до 70 лет. Цена будет зависеть от себестоимости пиломатериалов в регионе.

Инструкция по изготовлению

Правила изготовления свая своими руками.

Буронабивные

Для закладки буронабивных опорных элементов понадобится заблаговременно рассчитать потребность в несущей способности основания. Формулы для вычислений, а также рекомендации по выбору строительных материалов подробно описаны в указанных ранее СНиП и СП.

Полученные данные позволят определить необходимые размеры:

• диаметр шурфа,
• глубину скважины,
• а также потребность в армировании и устройстве песчаной подушки.

Материалы и оборудование, которые понадобятся для строительства:

• бетон М200–М300;
• песок средней фракции;
• листовой рубероид;
• арматура класса А3 (по необходимости);
• молоток, лопата, болгарка;
• сварочный аппарат;
• снабжение водой и электричеством.

Ключевые технологические этапы полномасштабного строительства:

1. Уборка участка от строительного и другого мусора.
2. Разметка поля по плану, обозначение мест для будущих опор.
3. Бурение скважин на определенную глубину.
4. Устройство на дне шурфа утрамбованной песчаной подушки высотой от 20 см.
5. Закладка обсадной трубы из рубероида, который также будет выполнять функцию гидроизоляционного слоя.
6. Монтаж армирующего каркаса и его устройство в скважине.
7. Подготовка раствора и заливка в шурфы.
8. После затвердевания бетона обрезка опорных элементов на одном уровне по горизонтали, оставляя выступы арматуры.

Для конструкций с небольшой несущей способностью и не пучинистых грунтов упускают шаги с армированием и устройством песчаной насыпи под опорной площадью. На этом изготовление буронабивных свай считают законченным.

Буронабивные сваи своими руками, видео-инструкция:

Винтовые

Чтобы сделать винтовые сваи свои руками, конструктору понадобятся такие материалы:

• стальная труба нужного сечения и толщины стенки;
• листовой металл (не тоньше 5–6 мм);
• болгарка, сварочный аппарат;
• гидроизоляционный материал.

Этапы изготовления:

1. Нарезка труб нужной длины.
2. Изготовление наконечника литым или сварным способом.
3. Вырезание лопастей, придание винтовой части нужной конфигурации.
4. Приваривание спирали к трубе.
5. Проделывание технологических отверстий на верхнем конце трубы.
6. Зачистка сварных швов.
7. Покрытие металла слоем гидроизоляционного материала.

Готовые изделия можно сразу использовать в строительстве, но достоверно рассчитать несущую способность таких силовых элементов невозможно.

Как сделать винтовые сваи своими руками, видео-инструкция:

Деревянные забивные

Деревянные забивные столбы изготавливают только из твердых пород древесины, при этом диаметр столба должен быть не меньше 180 мм. Заготовки очищают от сучьев и веток, а концу придают заостренную форму, чтобы изделие проще преодолевало сопротивление грунта.

Острую часть накрывают листовым материалом, чтобы защитить сваю от повреждений при забивании. На верхнюю часть опоры надевают стальное кольцо для предотвращения растрескивания древесины от ударов молотом.

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Заключение

Чтобы сэкономить на строительстве фундамента, некоторые собственники принимают решение изготовить сваи своими руками. При этом полностью удовлетворить требованиям по технологии и не допустить ошибок можно только при монтаже буронабивных опорных элементов.

Остальные методы производства самодельных свай не дают гарантий относительной несущей способности силовой конструкции.

Источник