Изготовление винтовых свай

Производство винтовых свай относится к технологическим процессам небольшой сложности, но для изготовления лопастей понадобится дорогостоящий станок плазменной резки. Правильно выгнуть конец сваи в домашних условиях не получится, лопасти лучше приобретать заводского производства. Остальную часть конструкции можно изготовить своими руками, четко изучив технологию производства и имея необходимое оборудование.

Область применения, преимущества, недостатки

Винтовые сваи находят широкое применение во многих областях строительства:

• для устройства фундамента домов и коттеджей небольшой этажности;
• при строительстве заборов:
• как основание для мостов, причалов, пирсов, надземных переходов;
• при установке дорожных указателей, биг-бордов.

Винтовые конструкции имеют множество преимуществ перед другими видами материалов для монтажа фундаментов:

• Стоимость винтового основания для дома обходится на 30-70% ниже, чем при устройстве ленточного фундамента.
• Более быстрое выполнение работ. Сваи ввинчивают в грунт как ручным, так и механизированным способом.
• Подходят для монтажа основания на участках, имеющих большой перепад по высоте, на заболоченных, пучинистых, обводненных, мерзлых грунтах. Способствуют равномерному распределению нагрузки на неоднородной почве.
• Срок эксплуатации более 50 лет. При повреждении какого-либо элемента, его можно достаточно легко заменить на новый.
• Винтовой фундамент способен выдержать колебания почвы в сейсмически неустойчивых районах.

К недостаткам относится невозможность устройства подвалов и цокольных этажей и  применение винтового свайного фундамента при многоэтажном строительстве. При монтаже такого основания нужно обязательно учитывать массу постройки и особенности грунта. На твердых, скальных, каменистых грунтах заглубление свай может быть затруднено или вообще невозможно.

Чтобы увеличить несущую нагрузку, увеличивают диаметр сваи и толщину ее стенки.

Технология производства

Изготовление винтовых свай на заказ является довольно распространенным, так как в различных условиях эксплуатации применяют конструкции различной длины. Иногда на одном строительном участке глубина заложения может варьироваться в пределах нескольких метров.

В качестве сырья чаще всего применяют сварные или цельнотянутые трубы с толщиной стенки 5 мм и сечением 108 мм.

При планировании собственного производства нужно позаботиться, чтобы самые востребованные размеры конструкций всегда находились в наличии. Наибольшим спросом пользуются сваи, длиной 2000 — 2500 мм.

Чтобы свая входила в почву строго по вертикальной плоскости, она должна иметь правильную конусообразную форму.

При изготовлении винтовых свай нужно правильно рассчитать все параметры: диаметр трубы, количество лопастей, шаг винта

Этапы производства:

• Трубы нарезают на отрезки заданной длины.
• Из металлической ленты, толщиной от 4 до 6 мм, изготавливают лопасти. Расстояние между винтовыми элементами выбирают в зависимости от условий, в которых будет вестись строительство. Для твердой почвы шаг винта должен быть минимальным.
• Нижний конец формируют в форме косого среза или конуса, приваривают к нему шнековую лопасть.
• Сверху трубу просверливают в нескольких местах, чтобы в нее можно было вставить стержень для крепления ворота.
• Монтируют оголовок, представляющий собой металлическую площадку с фланцем, которая служит в качестве опоры.
• Металл обязательно требует обработки антикоррозийными средствами.

Винтовые сваи должны соответствовать всем нормативным требованиям, от их качества будет зависеть надежность и безопасность постройки.

Минимальный набор оборудования

Новое оборудование для цеха по производству винтовых свай обойдется в несколько миллионов рублей. При покупке линии, бывшей в употреблении, нужно пригласить специалиста, который сможет реально оценить состояние оборудования и его работоспособность.

Для оснащения производства понадобится:

• Ленточный или фрезеровочный станок для резки труб.
• Сварочный аппарат.
• Вальцы для формирования лопастей.
• Гидравлический пресс.
• Ротационно-ковочная машина.
• Индукционная печь.

Для автоматизации технологического процесса понадобятся кран-балки и другие приспособления.

Оборудование занимает большую площадь. Помещения для размещения цеха лучше выбрать за городом. Оно должно по площади быть не менее 200 м2.

Конструкция винтовой сваи

Независимо от того, сделана свая в заводских или домашних условиях, она состоит их нескольких элементов:

• тело сваи представляет собой трубу сечением 7,6-13 см, изготовленную из металла толщиной 4 мм и более;
• наконечник выполняется в виде сварной или литой пики длиной, равной диаметру трубы умноженному на 2;
• лопасти изготавливают в виде двух винтов на расстоянии 40-70 см друг от друга в виде однозаходной и двухзаходной спирали;
• оголовок делают из усиленной ребрами жесткости пластины с отверстиями, которую приваривают к катушке из трубы, ее внутренний диаметр должен быть больше наружного сечения тела сваи.

При строительстве дома со свайным фундаментом, объединенным металлическим ростверком, оголовок не применяют. К свае, выступающей над поверхностью, приваривают двутавровый швеллер.

Изготовление свай своими руками

Перед тем как приступить к изготовлению свай, нужно найти чертеж конструкции любого хорошо зарекомендовавшего себя производителя этих изделий. Это позволит правильно выбрать посадочные размеры лопастей и уменьшить количество сварных швов, которые уменьшают прочность изделий.

Стандартная длина трубы составляет 2000-3000 мм. Иногда возникает необходимость опускать конструкцию на большую глубину, пока она достанет несущих пластов. Наращивается длина трубой после заглубления сваи на 1500-2000 мм.

Наконечники для винтовых свай

Наконечник является важным элементом винтовой сваи. Производство осуществляют несколькими способами, в зависимости от требуемого вида изделия.

Существует несколько видов наконечников, которые можно изготовить своими руками. При выборе конструкции нужно ориентироваться на вид грунта на строительном участке.

Для плотной почвы подойдут сваи с наконечниками, изготовленными из тела трубы или со сварными пиками. Они должны изготавливаться из прочной стали и иметь минимальный диаметр, это уменьшит риск перекоса во время заглубления сваи.

При строительстве на супесях, песчаной, торфяной почве применяют конструкции с крестообразными наконечниками или с большими по диаметру лопастями. Они повышают устойчивость фундаментов и служат их дополнительной опорой.

Для талых и обводненных грунтов используют сваи с лопастями средних размеров.

В сейсмоопасных районах и для многоэтажного строительства требуется изготовление свай с литыми наконечниками.

Сварной наконечник из тела трубы

Пошаговая инструкция по изготовлению наконечника из тела трубы:

1. Сначала изготавливают шаблон: из трубы, паронита или картона вырезают треугольник. Размер короткой стороны треугольника вычисляется по формуле: диаметр трубы, деленный на количество лепестков. Высота треугольника равна двум внешним диаметрам трубы + небольшой запас.
2. Конец заготовки трубы размечается мелом, согласно шаблона, на несколько элементов (треугольников). Для труб сечением до 89 мм делают 4 зубца, для изделий, диаметром от 108 до 200 мм, изготавливают 5 зубьев.
3. Вырезают зубья согласно намеченным линиям и загибают их в конус, вершина которого должна совпадать с осью трубы.
4. С помощью сварочного аппарата зубья приваривают друг к другу двойным швом.

Для легких построек винтовые сваи можно изготавливать со сварными наконечниками:

1. Из листовой стали толщиной 4-5 мм или трубы того же сечения делают наконечник. Согласно шаблону размечают лепестки, которые впоследствии вырезают по разметке.
2. Лепестки устанавливают плотно друг к другу, образовавшийся конус прихватывают сваркой.
3. Скрепляют конструкцию с помощью двойного сварного шва.

К конусообразной пике удобно приваривать заготовки лопастей, которые потом удобно стыковать с пиками лепестков.

Крестообразный наконечник

Крестообразный наконечник изготавливают по совершенно другой технологии:

1. Раскраивают детали нужного размера и вырезают треугольники.
2. Обязательно должны быть предусмотрены ребра жесткости.
3. В качестве заглушки используют круглую металлическую пластину.
4. На заглушку прикрепляют большой треугольник, под углом 90 градусов к пластине крепят два ребра жесткости. Все элементы прихватывают сваркой.

Все стыковые соединения должны быть скреплены двойным швом. Лопасти на такую конструкцию приваривают выше пики.

Изготовление лопастей

Производство свай включает в себя процесс по изготовлению лопастей. Чтобы винтовая конструкция легче закручивалась в грунт, винт должен начинаться в нижней третьей части наконечника. Расстояние между лопастями при этом должно составлять 50-70 мм.

Изготавливают лопасти для винтовых свай из листового металла, толщиной не менее 5 мм.

Способы изготовления лопастей:

• Сплошной винт с одним заходом изготавливают по предварительно нарисованному чертежу. Выкраивают заготовки из листового металла, ломом разводят лопасти до нужного расстояния. Наружный диаметр заготовки, в зависимости от несущей нагрузки на сваю, составляет от 150 до 300 мм. Внутренний диаметр должен соответствовать внешнему сечению трубы, чаще всего оно составляет 76-108 мм. Детали вырезают из листового металла, толщиной 5-7 мм. Разводку выполняют с помощью тисков: зажимают сектор напротив разреза между внутренним и наружным сечением, края лопасти разжимают ломом до нужного расстояния.
• Сборный винт делают из нескольких заготовок. Внутренний диаметр соответствует телу сваи (наружному диаметру трубы), наружный размер берут 200-300 мм. Образовавшееся кольцо делят отрезками на два одинаковых полукольца. На конце трубы делают разметку расположения винта. Поочередности прикладывают полукольца и прикрепляют их сваркой.

После изготовления сваи, ее необходимо защитить от коррозии, покрыв специальными составами.

Как изготовить сваи своими руками можно посмотреть на видео:

Производство винтовых свай является востребованным и прибыльным. От качества конструкций будет зависеть надежность и безопасность построек. При изготовлении нужно соблюдать все нормативные требования и не экономить на качестве сырья.