Иван Николишин - Фундамент на винтовых сваях

Как правило, для крепления бруса в оголовках просверливают отверстия под мощные винты – обычно по углам прямоугольника.

Снизу на оголовок навариваются ребра жесткости

Оголовок винтовой сваи

Оголовки изготавливаются отдельно от свай и привариваются уже в процессе монтажа фундамента – после выведения общей плоскости.

В целом можно отметить, что конструкция трубы достаточно проста, что позволяет изготовить ее самостоятельно. Такие самодельные сваи подойдут для фундамента к легким, не самым ответственным постройкам. В конце концов, главное для сваи – чтобы она вошла в грунт на достаточную глубину – это обеспечивает 90 процентов ее функциональных обязанностей.

Для строительства жилых домов, а также ответственных конструкций необходимо использовать сваи, изготовленные в заводских условиях.

Свайно-винтовой фундамент требует для своих элементов крепких и надежных опор, которыми являются винтовые сваи. Сегодня на рынке присутствует большое разнообразие винтовых свай, применяемых в зависимости от свойства грунтов и от особенности конструкций, которые будут установлены на фундамент.

1. Выбор труб для винтовых свай

Для изготовления винтовых свай используются бесшовные трубы, диаметр их зависит от расчетной мощности фундамента. Обычно используется бесшовная труба ст20, ст09Г2С и более прочных марок сталей с диаметром от 73 мм, с толщиной стенки от 4 мм. Наиболее ходовыми в строительстве домов не выше двух этаже считаются сваи диаметром 89—108 мм. Более тяжелые конструкции (ангары, мосты, объемные павильоны и т.д.) устанавливаются на сваи большего диаметра – от 133 до 168 и при необходимости выше. Толщина стенок, соответственно, тоже повышается.

Винтовые сваи на месте монтажа

Выбор труб для изготовления свай определяется их высоким качеством, прежде всего отсутствием язвенной коррозии и кривизны.

2. Принцип действия винтовой сваи, как опоры

Фундамент на винтовых сваях является одной из разновидностей столбчатого фундамента. Принцип его действия состоит в том, что нагрузки на грунт от веса здания распределяются не по монолитной конструкции, а по отдельным опорным точкам. При устройстве легких конструкций, к которым относятся, в частности индивидуальные каркасные дома, установки опор под расчетные точки бывает достаточно для прочного основания.

Преимущества столбчатого фундамента по сравнению с плитным и ленточным состоит в:

– Экономии материалов, а, как следствие, менее высокой цене

– Снижении общей осадки постройки

– Слабой зависимости от морозной пучинистости грунтов

В то же время винтовые сваи, как опоры выгодно отличаются по свойствам от других видов столбчатого фундамента – кирпичного или бетонного:

– Они не требуют времени на усадку (полное затвердевание бетона длится до 28 дней, а винтовые сваи сразу готовы к работе)

– Монтаж винтовых свай производится значительно быстрее и проще, чем закладка бетонных или кирпичных опор

– Они могут быть заглублены значительно ниже, чем монолитные без использования тяжелой спецтехники, типа сваезабивных машин

– Стоимость их значительно ниже, чем стоимость монолитных столбов

Общий принцип действия винтовых свай, как опор, состоит в следующем. Сваи вворачиваются в землю, благодаря преобразованию крутящего момента в продольное перемещение при внедрении в грунт. Это обеспечивается благодаря заостренному концу наконечника трубы и наличием на ее конце лопасти или своеобразной винтовой резьбы. При вворачивании сваи грунт, разрыхленный лопастью, смыкается и прочно удерживает трубу в вертикальном положении – зазора между трубой и почвой практически не остается. По прочности удержания вкрученная свая уступает только бетонным или трубным сваям, вбитым в землю.

Таким образом, труба уже является прочной опорой для устанавливаемой конструкции. Кроме того, нижний конец трубы опирается на более плотные слои грунта, чем те, что находятся у поверхности. Они препятствуют дальнейшему продвижению трубы вниз при вертикальных нагрузках. Более того, если труба оснащена лопастью, это создает дополнительную опору вследствие наличия нижней горизонтальной площадки. Это значительно повышает сопротивление вертикальным нагрузкам на сваю.

3. Классификация винтовых свай по типу использования

Использование винтовых свай под фундамент имеет достаточно широкий спектр. Их применяют для:

– Строительства домов, а также других менее весомых конструкция, типа бань, гаражей, беседок, хозблков и т. д.

– Возведения заборов

– Под фундамент для массивных металлоконструкций

– Строительства ангаров

– Устройство мостов и понтонов

– Усиления монолитных фундаментов

– Укрепления откосов

– Установки временных сооружений, типа разборных, павильонов, рекламных щитов, опор ЛЭП и т. д.

Особенно большое значение свайно-винтовой фундамент имеет в болотистых местностях, где твердый грунт расположен достаточно глубоко, а также при больших уклонах поверхности под фундамент. Винтовые сваи, например, являются идеальным вариантом для установки домов на склонах.

4. Различие свай по типу наконечников

Рассмотрим подробнее конструкцию винтовой сваи, в частности наконечник, который обеспечивает ее легкое внедрение в грунт.

Прежде всего, нижняя часть трубы может иметь различные формы:

– Заостренный конец

– Конец, обрезанный под углом

– Зазубренный конец

– Конец, обрезанный поперек трубы, к которому приваривается заостренный литой наконечник

Чем более заострена нижняя часть трубы, тем легче она входит в грунт. Но в основном продвижение трубы в почве определяется резьбовым устройством на ее конце. Ввинчивание сваи в землю подобно ввинчиванию шурупа в дерево.

Заострение наконечника производят следующим способом:

– На конце трубы по шаблону вырезается розетка с четырьмя зубьями

– Зубья сбиваются к центру

– Края зубьев свариваются

Наконечник в процессе изготовления

Существует собственно две разновидности создания такой резьбы на трубе:

– Винтовая (или узколопастная)

– Лопастная

Соответственно сваи делятся на винтовые и лопастные, хотя и имеют в обиходе одно название – винтовые сваи.