Винтовые столбы под фундамент

Винтовые столбы для забора

Ограждение участка не менее важное дело, чем остальные строительные мероприятия. Используя винтовые столбы для забора, можно забыть о земляных работах и подвижках грунта при морозном пучении. В этом случае даже высокий уровень грунтовых вод не сможет помешать строительству капитального забора.

Пример каркаса забора установленного на винтовые сваи

Винтовые опоры можно устанавливать самостоятельно, сократив тем самым расходы денежных средств на оплату труда наемных работников. Приобретение интересного опыта в этом случае можно рассматривать как бонус. Что же представляют собой винтовые сваи?

Винтовые сваи: двухвековой опыт применения

Использование винтовых свай имеет двухвековую историю.

Существующие виды и формы винтовых свай

Успешная эксплуатация этих конструкций в самых сложных условиях вызвала к ним большой интерес в сфере строительных наук. Это отразилось в проведении исследований, испытаний, разработке различных модификаций винтовых свай с учетом специфики их применения во всевозможных ситуациях.

Винтовые сваи под забор представляют собой облегченную разновидность этого рода конструкций. В зависимости от условий эксплуатации и состава грунтов применяются сваи с различными лопастями, типами наконечника, диаметром поперечного сечения.

Преимущества заборов на винтовых опорах

Решение установить забор, имеющий в основании винтовые опоры, позволит избежать многих сложностей и станет выгодным предприятием. Перечислим основные преимущества установки забора на винтовых опорах.

Отсутствие земляных работ (остается лишь наметить садовым буром места установки свай, сняв около 20–30 см почвы).

Процесс установки винтовых столбов специальной техникой

Какие виды свай используются для строительства заборов

Современная строительная индустрия предоставляет богатый выбор винтовых свай. Из-за большого ассортимента продукции осуществить выбор бывает особенно сложно.

Исследования грунтов

Если сделан выбор в пользу забора, в качестве основания которого будут использованы винтовые опоры, то необходимо ознакомиться с ошибками, способными свести к нулю преимущества использования винтовых свай.

Некоторые невежественные застройщики решают установить винтовые сваи на глубину, которая им кажется оптимальной. Затем, когда с течением времени такой забор начинает деформироваться от морозного пучения и просадок, такой горе-строитель начинает ругать винтовые сваи.

Установленные винтовые сваи для забора

Так как же не свести на нет эффект от этого мероприятия? Рекомендуется воспользоваться данными инженерно-геологических исследований, такими как уровень грунтовых вод, строение и характеристики грунтов на участке. Также чрезвычайно важна информация о глубине промерзания грунта.

Основываясь на полученных данных можно определиться с глубиной заложения сваи, длина подземной части которой должна быть больше, чем глубина промерзания. При несоблюдении этого условия винтовая свая будет подвержена действию морозного пучения. Помимо этого, смысл в установке винтовых свай как опор под ограждающие конструкции будет утерян в случае, если свая не будет упираться в несущий слой грунта.

Схема для установки винтовых столбов

Определить глубину залегания плотных слоев можно только опытным путем, проведя инженерно-геологические исследования на участке. Возможно, что застройщику не придется проводить специальные изыскания при строительстве забора, если при возведении дома они уже проводились.

Почему так важно соблюсти условие, при котором свая опирается на плотный слой грунта? Потому что только в этом случае можно гарантировано утверждать, что ни сезонные изменения почвы, ни какие-либо другие неблагоприятные факторы будут не в состоянии нарушить вертикальность, устойчивость и долгий срок службы такой опоры.

Как выбрать подходящий вариант свай

В зависимости от типов грунтов целесообразно применять соответствующий тип свай. Слабые грунты (торфяники и песчаный грунт) лучше воспримут сваи с закрытым наконечником и широкими лопастями. Применение свай с открытым наконечником допустимо на обычных грунтах. Уплотненный грунт с высоким содержанием глины лучше взаимодействует со сваями, имеющими неширокие лопасти. На очень твердом и тяжелом грунте применяют многовитковые винтовые сваи, напоминающие своим видом шуруп.

Стоимость таких конструкций значительно выше, а несущая способность не столь высока, поэтому их используют в исключительных случаях.

При строительстве забора достаточно разобраться в основных типах винтовых столбов, пригодных для несения нагрузки элементов ограждения. В эту категорию попадают сваи небольшого диаметра от 54 до 108 мм.

Так выглядит квадратная винтовая свая

Литые или сварные

Промышленность выпускает сваи с литыми и сварными наконечниками. Обычно, литыми элементами обладают сваи с диаметром в 108 мм. Процесс производства таких лопастей достаточно дорог, а потому их применение оправдывает себя в экстремальных условиях использования: обводненных почвах, высоких нагрузках. Поскольку винтовые сваи со сварными лопастями показали отличные прочностные характеристики, их использование при устройстве ограждения наиболее рационально с экономической точки зрения.

В зависимости от тяжести элементов ограждения выбирается толщина винтовой опоры. Приведем данные о зависимости толщины столбов от воспринимаемой нагрузки:

Тип ограждения	Диаметр сваи
Деревянный штакетник, сетка рабица, пластиковая сетка	54 мм
Профлист, кованые заборы	76–89 мм
Тяжелые каменные заборы	108 мм

Пример литой сваи

Монтаж винтовых свай

Сваи для забора могут быть установлены вручную или с применением специальных механизмов. Считается, что привлечение специализированной техники оправдано в случае большого диаметра свай, которые применяются при строительстве фундаментов для жилых домов. В случае устройства винтовых опор под тяжелые заборы или большом объеме работ, которые следует выполнить в сжатые сроки, некоторые застройщики нанимают специалистов со своей техникой.

Считается¸ что ручная установка свай небольшого диаметра (до 108 мм включительно) дает наименьшую погрешность.

В большинстве выпускаемых винтовых изделий имеются проушины, в которые вставляются трубы, выполняющие функцию ручного рычага. Если такие отверстия отсутствуют, то придется задействовать ручной вороток, который надевается на трубу. На протяжении всего процесса ввинчивания необходимо контролировать вертикальность сваи.
Отклонение сваи больше двух градусов делает опору непригодной к эксплуатации. В случае если при установке была допущена ошибка, приходится проводить демонтаж путем вывинчивания. Повторная установка в то же место недопустима, поэтому придется выбирать новый участок для бурения.

Что необходимо учесть при установке

Шаг свай не отличается от шага обычных столбов, и потому он не должен превышать трех метров.

Схема установки винтовых столбов

После ввинчивания на нужную глубину труба обрезается так, чтобы все сваи на участке имели надземную часть на одинаковом уровне. Это позволит устроить железобетонный ростверк в случае строительства тяжелого каменного забора или устанавливать столбы на одинаковом уровне.

После того как винтовые сваи установлены и уравнены по высоте надземной части, монтаж забора мало чем отличается от этого процесса на других опорах. Единственной особенностью является бетонирование полости сваи для предотвращения коррозионных процессов и укрепления конструкции. Образовавшееся углубление в почве при ввинчивании сваи также заполняется бетонным раствором.

Как устанавливать столбы

Существует несколько вариантов крепления столбов к винтовым сваям. Самый популярный — использование сварки при креплении заборного столба. Сварной шов следует защитить от внешних воздействий путем нанесения грунта и мастики. Использование оголовков дает возможность привинтить столбы. Некоторые используют совмещенный вариант столба и сваи, которые еще на заводе сварены между собой. Это очень удобный вариант. Возможно, в будущем такие заборы станут применять повсюду.

Источник

Бетонные винтовые сваи

Одним из последних новшеств в современном строительстве является использование бетонные винтовые сваи для возведения фундаментов под различные конструкции. Долговечные, прочные, обладающие высокой несущей способностью такие опоры позволяют возводить надежные и достаточно дешевые основания под различные заборы, здания из кирпича, пенобетона, бруса. Лишенные многих недостатков металлических аналогов такие сваи становятся очень популярными как в частном малоэтажном домостроении, так и в возведении высоких и тяжелых построек. О том, что собой представляют такие сваи, какую конструкцию имеют, где применяются, как изготавливаются и как монтируются и пойдет речь в данной статье.

Конструкция

Самые распространенные бетонные винтовые сваи состоит из следующих элементов:

• Тело (ствол) – центральная часть сваи, имеющая круглое поперечное сечение. В торце верхней части ствола выполнено прямоугольное или квадратное гнездо для специального ключа, используемого при ручном закручивании опоры.
• Винтовая лопасть – многовитковая рабочая часть опоры расположенная в ее нижней части. Эта часть сваи позволяет ей при закручивании преодолевать плотные слои почвы, обеспечивает надежное сцепление опоры с грунтом, придавая ей высокую несущую способность.
• Острый металлический наконечник — направляющая опоры, позволяющая сохранять ей вертикальное положение при вкручивании в грунт.

Рисунок 1. Конструкция винтовой опоры из бетона

Внутри тела опоры расположен цилиндрический арматурный каркас и профильная труба квадратного или прямоугольного сечения. Эти элементы предают свае жесткость и прочность на излом.

Основные характеристики

Бетонные винтовые сваи различных производителей обладают следующими техническими характеристиками:

• диаметр тела – от 100 до 152 мм;
• длина опоры – от 1000 до 4000 мм;
• материал сваи – бетон марки М500 с гидрофобными добавками;
• количество витков винтовой лопасти — от 2 до 8-10;
• несущая способность опоры – от 3,5-5,0 тонн (в глине и суглинке) до 6-10 тонн (в песке и супеси);
• вес – от 30-50 до 180-200кг.

Сфера применения

Бетонная винтовая свая – универсальная опора для фундамента, широко применяемая в следующих сферах:

• Частное малоэтажное загородное домостроение – строительство коттеджей, деревянных дачных домиков, бань, летних кухонь,веранд,беседок.
• Возведение ленточных и монолитных (плитных) оснований на участках со сложным рельефом.
• Строительство промышленных объектов – арочных ангаров, складов, теплиц, линий электропередач, вышек сотовой связи.
• Монтаж фундаментов для заборов, различных ограждений, рекламных и декоративных конструкций (рекламных щитов, билболордов, мачт флагштоков).
• Строительство сельскохозяйственных объектов – зерноскладов, молочно-товарных ферм, сушильных комплексов.
• Монтаж свайных фундаментов пирсов, причалов, набережных.

Рисунок 2. Свайное поле из винтовых бетонных опор

Также винтовые опоры широко применяются при реконструкции утративших свою несущую способность старых оснований – бетонные сваи данного вида благодаря простому и быстрому монтажу позволяют усилить или полностью заменить старый фундамент новым, более надежным, устойчивым и прочным.

Преимущества бетонных винтовых свай

Основными преимуществами винтовой бетонной сваи перед аналогами из металла являются следующие ее особенности:

• Долговечность – срок службы винтовой опоры составляет 80-100 лет.
• Устойчивость к коррозии – на покрытые слоем гидрофобного бетона металлические элементы опоры почвенный раствор (находящаяся в почвенных капиллярах влага с растворенными в ней минеральными веществами) не оказывает никакого влияния, не вызывая тем самым образование и развитие очагов коррозии.
• Высокая несущая способность – винтовая опора из бетона способна выдерживать вес до 10-12 тонн.
• Использование для возведения фундаментов на различных грунтах.
• Быстрота и всесезонность монтажа – винтовой фундамент из бетонных опор монтируется за 1-2 дня. При этом монтажные работы могут производиться, как в теплое время года, так и зимой.
• Доступная цена – стоимость таких свай значительно ниже, чем металлических оцинкованных аналогов.
• Возможность возведения стен сразу же после монтажа свайного фундамента.

Этапы производства бетонных винтовых свай

Процесс изготовления бетонных винтовых опор состоит из следующих этапов:

• Изготовление цилиндрического арматурного каркаса из рифлёных прутов диаметром 6-8 мм;
• Закладка арматурного каркаса и профильной трубы в сделанную из плотной резины форму-опалубку;
• Приготовление бетонного раствора из цемента марки М500, строительного речного песка, щебня фракции 5-20 мм в пропорции 1:2:3.
• Заливка бетона в форму-опалубку с обязательным уплотнением на вибростоле – производится это для удаления из смеси пузырьков воздуха, которые при затвердении бетона превращаются в полости, уменьшающие прочность и надежность сваи. При добавлении специального пластификатора раствор не подвергают уплотнению.
• Термическая обработка форм-опалубок с раствором в специальной прогревочной камере в течение 10 часов. За это время заготовка набирает порядка 50 % своей прочности.
• Набор заготовкой полной прочности в прогревочной камере в течение 6-7 суток.

На завершающем этапе, после выемки готовой опоры из формы-опалубки производиться визуальный контроль качества.

Наглядно посмотреть процесс производства данных опор можно в следующем видео:

Монтаж фундамента на винтовых бетонных сваях

Процесс монтажа свайного фундамента на винтовых бетонных опорах включает в себя проведение инженерно-геологического изыскания, составление проекта, расчет необходимого количества материалов, монтаж свайного поля согласно проектной документации.

Проведение инженерно-геологические изыскания

Инженерно-геологическое изыскание включает в себя следующие мероприятия:

• Бурение скважин с отбором почвенных проб и описанием проходимых грунтов.
• Проведение лабораторных исследования физико-механических свойств грунтов, подземных вод.
• Статическое и динамическое зондирование грунтов.
• Испытания грунтов динамическими и статическими нагрузками.
• Монтаж в грунтах эталонных либо же натурных опор.
• Исследовательские работы по определению влияния монтажа свайного фундамента на окружающую среду и на находящиеся вблизи будущего здания сооружения и конструкции.

Составление проекта

На основе произведенных инженерно-геологических изысканий специализированной организацией производится составление проекта содержащего следующую информацию:

• план фундамента (свайное поле);
• спецификация элементов фундамента (свай) с указанием их марок и количества;
• привязка фундамента к местности;
• глубина вкручивания свай;
• вид используемого для обвязки свай ростверка.

Проект также содержит подписи исполнителя (инженера проектной организации) и заказчика.

Рисунок 3. Проект свайного фундамента на бетонных винтовых опорах

Монтаж свайного поля

Процесс монтажа винтовых опор из бетона включает в себя следующие операции:

1. Бурение лидерного (направляющего) отверстия на глубину равную половине длины опоры – для данной операции используют ручной мотобур со шнеком необходимого диаметра.
2. Вкручивание винтовой опоры вручную специальным ключом или с помощью гидравлического сваекрута.
3. Засыпка лидерного отверстия грунтом – заполнять полость вокруг сваи можно как извлеченной при бурении лидерки почвой, так и непучинистым грунтом (речным песком или рыхлой супесью).
4. Обрезка свай по одному уровню при помощи мощного бензореза с алмазным диском по бетону.

При монтаже фундамента из данного вида опор может возникнуть вопрос: нужно ли заливать во вкрученные винтовые сваи бетон? Ответ на него однозначен — заливка внутрь винтовых свай бетона нецелесообразна по нескольким причинам.

Во-первых, залитый в сваю бетон не существенно увеличивает ее прочность и жесткость. Во-вторых, все металлические элементы опоры надежно защищены бетонной толщей от воздействия влаги и в дополнительной защите как в случае со стальными аналогами они не нуждаются. И наконец подобная заливка хоть незначительно, но все же увеличивает вес и без того тяжелых в переноске и транспортировке опор.

Более наглядно увидеть, как происходит описанный выше процесс можно в следующем видео:

Чем грозит неправильный расчет свайного поля

Ошибки при проектировании свайного поля – не соблюдение расстояния между опорами, глубины вкручивания – может привести к таким последствиям как:

• Чрезмерный расход опор.
• Неравномерная усадка различных частей свайного фундамента.
• Постепенное разрушение несущих стен, кровли.
• Повреждение коммуникаций (водопровода, канализации, газопровода) внутри задания.

Неправильно спроектированный и установленный бетонный фундамент на винтовых сваях в любом случае приведет к дополнительным расходам. И если при слишком частом расположении свай основание окажется хоть слишком дорогим, но при этом очень основательным, то при прочих ошибках фундамент будет ненадежным и непрочным, требующим реконструкции или демонтажа, с последующей установкой нового.

Основные производители

Основными производителями винтовых бетонных опор являются такие компании как:

Средняя стоимость

Стоимость винтовых бетонных свай у указанных выше производителей существенно различается:

• Компания «Terravint» предлагает 3 набора свай (7,15 и 25 штук) для бани, одноэтажного дачного дома, двухэтажного коттеджа за 18 900 ,39 600 и 63 750 рублей соответственно;
• У группы компаний «Винт Монолит» стоимость бетонных винтовых опор вместе с их монтажом колеблется о 2 800 до 6 400 рублей.

Таким образом, бетонный винтовой фундамент – это очень надежное, прочное, простое в монтаже основание, применяемое ка для небольшого жилого дома, дачи бани так и для большого ангара, склада, фермы. Установка составляющих такой фундамент бетонных опор производится почти по той же технологии что и аналогов из стали. Существенным отличием процесса монтажа данного фундамента от аналогичного на металлических опорах является то, что заполнение винтовых свай бетоном не производится. Такая операция незначительно увеличивает устойчивость и прочность опоры, не защищает профильную центральную трубу от коррозии, существенно усложняет процесс демонтажа сваи.

Источник