Свая винтовая железобетонная. Железобетонные винтовые сваи
Сравниваем винтовые и железобетонные сваи
Чтобы выбрать правильно, нужно ответить себе на несколько вопросов: «Что и из чего строим?», «Какие условия на участке?». Рассмотрим все по порядку.
Что и из чего строим?
На забивных и винтовых сваях можно строить практически один и тот же ассортимент. Такие фундаменты подойдут под заборы, беседки, гаражи, бани и дома. Остановимся на последнем. Если в планах постройка из бруса или бревна, а также вам импонирует каркасно-щитовая технология, то в итоге дом получится сравнительно легкий. Это значит, что смело можно выбирать свайно-винтовой фундамент. В зависимости от диаметра (от 89 до 133 мм), одна опора выдерживает нагрузку до 9 тонн. Если же вы хотите сооружение из кирпича или пеноблоков, то остановить свой выбор стоит на железобетонных сваях. Их несущая способность гораздо больше. В зависимости от сечения (150х150 мм или 200х200 мм) одна свая выдерживает нагрузку от 9 до 60 тонн. Тем не менее здесь есть один подводный камень. Несмотря на то, что ж/б сваи выдерживают большую нагрузку, на проекте они располагаются так же, как и винтовые сваи, то есть сэкономить на их количестве не удастся.
Отметим, что установить пирс или причал на забивных сваях не получится. Дело в том, что для их монтажа используется специальная техника, как правило, мини-сваебойная установка. Машина имеет значительный вес и хороша только для работы на земле. А вот использовать винтовые сваи в качестве опор в воде – милое дело. Установить их можно даже на значительном расстоянии от берега с помощью плота и ручной гидравлической машины.
Какие условия на участке?
Если участок более-менее ровный, то использовать в качестве фундамента можно и винтовые, и забивные сваи. Монтаж займет день в зависимости от проекта. В некоторых случаях с винтовыми сваями можно справиться быстрее. Но если на участке обводненный грунт или большой перепад, то идеально подойдут винтовые сваи. Смысл в том, что опоры должны достигнуть плотного слоя почвы, в противном случае они не смогут противостоять силе морозного пучения. Винтовые сваи можно дорастить во время монтажа, а железобетонные – нет, так как их стандартная длина составляет 3 метра. К тому же, в случае с большим перепадом не получится использовать мини-сваебойную машину – ей просто-напросто негде будет встать. В плане удобства выигрывают винтовые опоры.
В любом случае, если вы хотите построить дом на свайном фундамент, то должны учитывать, что обустроить подвал будет проблематично, а иногда это становится невозможным.
Разница в цене
Конечно же, стоимость железобетонных свай выше, чем цена винтовых, но ниже, чем ленточный фундамент. Для наглядности сравнение мы свели в таблицу:
Расчеты стоимости для дома 10х12 мКроме этого, сваи из железобетона тяжелее винтовых, а это удорожает транспортировку.
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ИЛИ ВИНТОВЫЕ СВАИ?
Современные технологии свайного фундамента позволяют возводить здания быстро, при этом прочность конструкции от этого не страдает. Но многих волнует вопрос, какие сваи лучше выбрать для основания конкретного объекта: железобетонные или винтовые. Каждый вид имеет свои преимущества, но железобетонные конструкции заведомо прочнее и выдерживают колоссальные нагрузки.
Особенности современного свайного фундамента.
Свайный фундамент открывает сегодня огромные возможности для строительства на различных типах грунта, даже если это болотистая местность или песчаная, либо территория со сложным рельефом. Но стоит только разобраться, какие сваи лучше - жб или винтовые.
Ленточный и монолитный тип фундамента – это всё еще очень популярные технологии. В то же время здания на сваях не менее устойчивы, а стоимость на обустройство основания коттеджа или многоэтажки, даже промышленного здания, куда меньше. При этом скорость возведения свайного поля – всего от одного до нескольких дней.
Особенности монтажа и плюсы винтовых свай.
Винтовые сваи представляют собой стальные трубы от 4 мм толщиной. Острый конус с лопастями и особая форма позволяет ввинчиваться в любой вид почвы, помимо скалистого грунта. Лопасти необходимы, чтобы упростить сверление, в процессе которого уплотняются слои почвы. Дополнительная фиксация таким сваям не нужна, ведь никаких пустот не образуется при их установке. Такие основания при соблюдении технологий очень прочны. Но важными этапами производства и монтажа являются обработка свай специальными составами и бетонирование. Это нужно для исключения коррозии стали.
К плюсам применения винтовых свай можно отнести:
- простоту монтажа с помощью рычага лома или отрезка трубы – достаточно помощи пары товарищей;
- низкую стоимость по сравнению со всеми разновидностями свай;
- большой срок службы – не меньше 100 лет;
- скорость монтажа – винтовые сваи устанавливаются очень быстро, всего за несколько дней;
- возможность возведения каркаса дома без промедления, так как грунт при ввинчивании свай без пустот не даёт усадки;
- всесезонность работ – такие сваи можно возводить в любое время года.
Никак нельзя полностью исключить влияние коррозии на материал свай. Качественные изделия, безусловно, получают в процессе производства необходимую защиту – покрытие слоем цинка и полимерных материалов. Тем не менее, иногда повышенная химическая агрессивность грунтов делает свое «черное дело». Не рекомендуется создание свайно-винтовых фундаментов в непосредственной близости от электрифицированных железных дорог, вышек сотовой связи, разрабатываемых шахт и карьеров, крупных подстанций или высоковольтных линий электропередач. На таких участках высока вероятность появления подземных блуждающих токов, которые резко активизируют процессы коррозии металла. И уж совершенно должно быть исключено использование свай фундамента для создания контура заземления дома.
Забивные железобетонные сваи.
Выбирая винтовые или забивные сваи, сразу отметим более монументальную технологию основания железобетонного свайного поля с помощью спецтехники. Жб сваи – это полноценная надёжная опора, в сечении которой чаще всего бывает квадрат, а низ изготовлен в виде конуса. Забивается свая специализированными установками, входя в любой грунт, кроме скалистого, словно гвоздь. Поверхностный слой почвы не разрушается, поэтому такие работы проходят чисто на территории любого размера, что избавляет от необходимости затрат на вывоз слоёв почвы и грунта. Одна ж/б свая способна выдержать до 10 тонн веса, она отличается огромной прочностью и выносливостью.
Плюсы железобетонных свай:
- огромная несущая способность – куда выше чем у винтовых свай, ведь всего один железобетонный «стержень» выдерживает около 10 тонн веса;
- строения на железобетонных сваях могут надёжно стоять не меньше 150 лет;
- конструкция железобетонных свай дешевле по цене в три раза, чем заливка монолитного фундамента;
- быстрое возведение свайного поля – при небольшой площади участка можно справиться всего за один день;
- возможность применения абсолютно на разных типах грунта и на географически неровных рельефах;
- время года возведения жб свайного фундамента не имеет существенного значения;
- ж/б сваи не боятся коррозии;
- стержень забивается на огромную глубину ниже уровня промерзания грунта, что обуславливает особую устойчивость конструкции.
Можно сказать, что и винтовые, и железобетонные сваи являются надёжным и современным основанием для здания. Но отвечая на вопрос, какие сваи лучше винтовые или забивные выбрать, многие инженеры склоняются в сторону второго варианта. Пусть жб сваи и дороже, зато они обеспечивают большую несущую способность. На их основе можно возводить не только заборы, бани, компактные деревянные коттеджи, но и каменные строения, многоэтажные дома и даже большие промышленные объекты.
www.arcticsip.ru
Назначение и виды свай
Сваи предназначены для изготовления фундаментов сооружений и зданий с целью передачи нагрузки на грунт, а также для увеличения его несущей способности. Фундамент отличается долговечностью, простотой обустройства и дешевизной. Виды свай зависят от применяемого материала, технологии изготовления, формы и метода погружения.
Различие по сортаменту заключается в используемых материалах и технологиях погружения. При этом монтаж свай зависит от свойств материала и конструктивных особенностей. По материалам различаются следующие виды:
- сваи железобетонные или бетонные;
- деревянные;
- металлические.
Классификация производится также по способам их погружения в грунт, напрямую связанным с механическими свойствами и конструктивными особенностями.
Сваи: виды погружения
Сваи из любого материала подразделяются на висячие и стойки. Первые применяются для слабых грунтов большой глубины. Они передают нагрузку не только нижним концом, но также трением между грунтом и боковой поверхностью. Стойки опираются нижним торцом на плотное основание, которое воспринимает всю нагрузку.
Конструкции свай взаимосвязаны со способом погружения и бывают следующих типов.
- Забивные - с помощью ударов молотов, с применением вибраторов или устройств вдавливания. Способ применяется, если рядом нет других сооружений, которые от сотрясений грунта могут дать осадку.
- Полые сваи-оболочки. Их погружают в грунт посредством вибрации с удалением изнутри грунта и замещением его бетонным раствором.
- Буровые - пробуриваются скважины и заполняются смесью бетона с армированием или железобетонным элементом.
- Набивные - скважину изготавливают обжатием грунта и заливают бетонной смесью.
- Винтовые - завинчиваются в грунт.
Сваи из дерева
Деревянный фундамент применяют для легких домов, у которых вес на 1 м2 площади ниже нормативного. Его возводят для строений с таким же сроком службы. Обычно это временные и хозяйственные постройки, небольшие магазины, автомойки, кафе. Для подобных сооружений не требуются дорогие согласования, предъявляемые к капитальным сооружениям.
Виды свай из дерева классифицируются по типу пиломатериалов, применяемых для их изготовления. Они делаются из сосны, ели, кедра, лиственницы, дуба и т. д. Бревна берут прямоствольные и очищают от коры. Сваи изготавливают длиной от 4,5 до 16 м и диаметром от 20 см. Если заглубление значительное, деревянные сваи наращиваются максимум до 4 элементов. Снизу торец стачивают на конус, длина которого равна 1,5-2 диаметрам ствола. При слишком плотном грунте или с твердыми включениями снизу надевают башмак из металла. Верхний торец защищают металлическим кольцом (бугелем) для защиты от деформаций при вбивании.
Перед погружением сваи пропитывают составами от гниения: специальными обмазками, обжигом. Затем их дополнительно покрывают креозотовым маслом или осмолкой и обертывают антисептическими бандажами.
Под столбы фундамента обычно бурят скважины в 1,5 раза большего диаметра. Снизу для опоры применяют камни или бетонную смесь. После установки столбы закапывают и плотно утрамбовывают. При правильной обработке деревянные сваи служат до 20 лет.
Железобетонные сваи
Сваи могут доставляться на стройплощадку готовыми, в виде балок, или заливаться в опалубку, смонтированную в пробуренной скважине.
Виды конструкции свай могут быть круглыми или многоугольными, с заостренными нижними концами. Длина достигает 16 м, размер в поперечном сечении - от 20 до 40 см.
Наиболее распространены изделия квадратного сечения, как менее трудоемкие и более технологичные в изготовлении.
Свайный фундамент, виды свай
Фундамент создается из группы свай, связанных сверху балками или плитами (ростверками). Одиночная свая выдерживает значительно меньшую нагрузку по сравнению с весом надземной конструкции. Поэтому опоры формируют в группы.
1. Монолитные сваи
Перед тем как забивать сваю в грунт, сначала в нем пробуривается скважина на 1,5 м глубиной, в которую вставляется столб. Затем подводится кран с молотом или копр и вбивается на требуемую глубину. Свободное пространство калибрующего отверстия заполняется бетоном.
Полые сваи из железобетона состоят из звеньев, соединяемых сваркой или болтами. В их нижней части грунт остается, а в верхнюю заливается бетонный раствор, чтобы обеспечить связь с фундаментом.
2. Буронабивные сваи
В виды свай для фундамента также входят конструкции, изготавливаемые непосредственно на стройплощадке.
Буронабивную опору изготавливают следующим образом.
- В грунте делается скважина на глубину сваи. Для этого грунт бурят или пробивают. При первом способе стенки грунта можно укреплять обсадными трубами или глинистым раствором. При достижении нижней отметки пространство под основание расширяют специальным устройством, смонтированным на буровой штанге.
- Внутрь скважины вставляется труба из рубероида и опалубка из четырех прутов арматуры с горизонтальными перевязками.
- Внутреннее пространство заполняют бетонным раствором с уплотнением вибратором.
Металлические сваи
В качестве свай используют прокатный профиль: двутавровую балку, швеллер или трубу. Иногда производят их предварительную подготовку. Для этого сваривают между собой 2 швеллера, получая таким образом квадратную трубу.
Сваи также могут быть незамкнутого сечения. Их составляют сваркой уголков, рельсов, двутавров.
Металл применяется в случаях, когда невозможно установить железобетонные сваи. Его легче наращивать по мере заглубления в грунт.
Металлические профили обладают высокой прочностью, что упрощает их забивку в грунт. Для небольшого поперечного сечения не страшны твердые включения или разрушенные скальные грунты.
Сваи забивают в грунт молотом или прессом. При глубине до 5 м достаточно применения ручного молота.
Особые виды свай среди изделий из металла - это винтовые. Обеспечивая высокую прочность, они экономичней и технологичней фундаментов из железобетона. Сваи представляют собой пустотелые трубы с наружными лопастями. Их завинчивают в грунт, как шурупы, сохраняя его структуру и дополнительно уплотняя. При этом не допускается вращение в обратном направлении, чтобы не ухудшить характеристики основания.
Преимущества винтовых свай
Винтовые сваи имеют следующие достоинства:
- отсутствие земляных работ;
- возможность домостроительства на сложном рельефе и слабом грунте;
- легкость пристраивания на готовые архитектурно сформированные участки;
- высокая несущая способность;
- отсутствие усадки;
- возможность установки вблизи коммуникаций и в любое время года;
- долговечность.
Фундамент из винтовых свай применяется на слабом грунте, где высокая влажность, промерзание и текучесть. С ним нельзя будет построить подвал, но данный недостаток является характерным для всех типов свайного фундамента.
При выборе винтовых свай следует обратить внимание на следующие факторы.
- Основой служит новая труба из стали с пескоструйной обработкой и надежным антикоррозионным покрытием. Толщина стенки должна быть не менее 4 мм, а лопастей - более 5 мм.
- Труба снаружи должна быть гладкой, без выступающих сварных швов, а лопасть - правильной формы.
- К качеству сварки предъявляются высокие требования, иначе соединения не выдержат при ввинчивании в грунт.
Существуют следующие виды винтовых свай:
- литые, обладающие высокой прочностью соединения лопасти с трубой;
- сварные - с привариванием лопастей на тело сваи;
- комбинированные, собираемые из двух частей, - лопасти с конусом.
Винтовые сваи не монтируют в скалистом и каменистом грунте, хотя имеется специальное оборудование и для такой установки.
Монтаж винтовых свай
- Подбирается соответствующий типоразмер свай на основе расчета и анализа грунта.
- Производится разметка, и свая устанавливается в требуемое место.
- Завинчивание производят специальной техникой, но иногда можно вручную, с помощью рычагов. Работу при этом выполняют 2-3 человека. Глубина не должна быть меньше 1,5 м.
- Свайное поле обрезается по одному уровню.
- Внутрь труб может заливаться бетон.
- Сверху свай привариваются оголовники, а после производится обвязка швеллером или бревнами. Сварочные швы промазываются мастикой от коррозии.
Заключение
Технологии применения свай в строительстве дают возможность решать сложные задачи возведения зданий и сооружений простыми и доступными способами. Многообразные виды свай, в отличие от других фундаментов, позволяют осваивать подземные пространства в любом грунте и на застроенных территориях.
fb.ru
Полезная модель относится к конструкции винтовой сваи.
Свая винтовая железобетонная, содержит корпус круглого сечения, по всей высоте рабочей части которого выполнен монолитный прямой конус, охваченный снаружи спиралевидной структурой. В корпусе по всей длине размещены металлические арматурные стержни, выполненные в виде рифленых металлических штырей. По оси корпуса установлена труба с открытыми выходами. В верхней части трубы жестко закреплены как минимум два штыря, оси которых расположены перпендикулярно оси трубы, а размер от оси трубы до конца любого из штырей менее радиуса вписанной окружности шестигранника с размером под ключ, размещенного в верхней части сваи. В верхней плоскости шестигранника установлена стальная закладная. Штыри предназначены для ручного завертывания сваи в трудно доступных местах, например, на склонах оврагов, а также для упрочнения строительной конструкции. Труба со стороны подголовника снабжена устройством, например, резьбой для подключения шланга. При завертывании сваи в тяжелые грунты в подключенный шланг под давлением подается жидкость, например, вода, которая играет роль смазки. Соединение между собой штырей соседних свай усиливает строительную конструкцию.
Полезная модель относится к конструкции сваи для возведения фундаментов, а именно винтовой сваи.
Известна конструкция железобетонной винтовой сваи (патент на полезную модель RU 89540 U1 с приоритетом от 21.04.2009 г.), которая содержит корпус круглого сечения, по всей высоте рабочей части которого выполнен монолитный прямой конус, охваченный снаружи спиралевидной структурой. В корпусе по всей длине размещены металлические арматурные стержни, выполненные в виде рифленых металлических штырей. По оси корпуса размещена труба с открытыми выходами. Верхняя часть трубы (со стороны подголовника) снабжена устройством, например, резьбой для подключения шланга. При завертывании сваи в тяжелые грунты в подключенный шланг под давлением подается жидкость, например, вода, которая играет роль смазки. Сила трения наружной поверхности сваи с грунтом при завертывании уменьшается. Усилие, необходимое для завертывании сваи, снижается. В верхней части корпуса выполнены, например, две параллельные лыски с размером под ключ, стороны которых служат упорами для ключа при завертывании винтовой сваи. Наличие металлической закладной дает возможность связать металлические конструкции горизонтальных, например, железобетонных балок со сваями, на которые они опираются. Кроме того, труба увеличивает прочность сваи. Недостатком данной конструкции является невозможность завертывания в грунт сваи в труднодоступных местах, где нет возможности развернуться накидным ключом или применить спец. технику, а также обеспечить упрочнение строительной конструкции над сваей, например, в оврагах при сооружении плотин, без применения сварки.
Задача, решаемая описываемой моделью, заключается в разработке конструкции сваи винтовой железобетонной, которую можно заворачивать в грунт в труднодоступных местах и обеспечивающей упрочнение строительной конструкции над сваей без применения сварки после завертывания сваи.
Для решения поставленной задачи свая винтовая железобетонная, содержит корпус круглого сечения с размещенной по оси трубой с открытыми выходами. Рабочая часть корпуса с шестигранником в верхней части, выполнена монолитным прямым конусом, охваченным снаружи спиралевидной структурой. Арматура сваи выполнена из рифленого металла и соединена жестко с трубой, размещенной по оси сваи. Шестигранник выполнен с размером под ключ. В верхней плоскости шестигранника размещена стальная закладная, связанная с арматурой сваи. Стороны шестигранника служат упорами для ключа при завертывании винтовой сваи при помощи накидного ключа. Выходящая из верхней части корпуса труба снабжена как минимум двумя штырями, оси которых расположены перпендикулярно оси трубы. В трудно доступных местах, например, при сооружении запруды (дамбы) в овраге сваю можно завернуть в грунт вручную, прикладывая усилия для завертывания сваи к штырям. Труба со штырями упрочняет строительную конструкцию, а соединение рядом установленных свай, например, трубами, надетыми на штыри (или стержнями, вставленными в штыри), образует металлический каркас строительного сооружения, например, запруды (дамбы). Размер от оси трубы до конца любого штыря менее радиуса вписанной окружности шестигранника с размером под ключ. Выполнение этого условия обеспечивает свободную установку и снятие накидного ключа, например, при завертывании сваи накидным ключом. Верхняя часть трубы (со стороны шестигранного подголовника) снабжена устройством, например, резьбой для подключения шланга. При завертывании сваи в тяжелые грунты в подключенный шланг под давлением подается жидкость, например, вода, которая играет роль смазки. Сила трения наружной поверхности сваи с грунтом при завертывании уменьшается. Усилие, необходимое для завертывания сваи, снижается. Для повышения прочности вдоль оси сваи размещены дополнительные прутки из рифленого проката.
Полезная модель проиллюстрирована чертежами, где:
- на Фиг.1 изображена железобетонная винтовая свая;
- на Фиг.2 изображен вид сверху на Фиг.1;
- на Фиг.3 изображен вариант элемента металлического каркаса для запруды.
Свая винтовая железобетонная, содержит корпус 1 круглого сечения с размещенной по оси трубой 2 с открытыми выходами. Рабочая часть корпуса 1 с шестигранником 3 в верхней части, выполнена монолитной прямым конусом 4, охваченным снаружи спиралевидной структурой 5. Арматура сваи выполнена из рифленого металла и соединена жестко с трубой 2 и стальной закладной 6. Шестигранник 3 выполнен с размером под ключ. Стороны 7 шестигранника служат упорами для ключа при завертывании винтовой сваи при помощи накидного ключа. Выходящая из верхней части корпуса труба 2 снабжена как минимум двумя штырями 8, оси которых расположены перпендикулярно оси трубы 2. Сваю можно завернуть в грунт вручную, прикладывая усилия для завертывания сваи к штырям 8. Труба 2 со штырями 8 упрочняет строительную конструкцию, а соединение рядом установленных свай, например, трубами 9, надетыми на штыри 8 или стержнями, вставленными в штыри 8, образует металлический каркас строительного сооружения, например, запруды. Размер А от оси трубы до конца любого штыря менее радиуса R вписанной окружности шестигранника. Для повышения прочности вдоль оси сваи размещены дополнительные прутки 10 из рифленого проката.
Технология изготовления сваи винтовой железобетонной типовая:
- к трубе 2 приваривают штыри 8, арматуру с дополнительными прутками 10 и стальную закладную 6;
- при необходимости армируют спиралевидную структуру 5;
- полученный металлический каркас устанавливают в форму и заливают бетоном.
Настоящая полезная модель промышленно применима, так как может быть изготовлена с применением обычных технологий, используемых при производстве железобетонных конструкций, на любом заводе железобетонных изделий.
1. Свая винтовая железобетонная, содержащая корпус круглого сечения с размещенной по оси трубой с открытыми выходами, рабочая часть которого с шестигранником в верхней части, выполнена монолитным прямым конусом, охваченным снаружи спиралевидной структурой, отличающаяся тем, что выходящая из верхней части корпуса труба снабжена как минимум двумя штырями, оси которых расположены перпендикулярно оси трубы, а размер от оси трубы до конца любого из штырей менее радиуса вписанной окружности шестигранника.
2. Свая винтовая железобетонная по п.1, отличающаяся тем, что труба в верхней части сваи снабжена устройством, например резьбой для подключения шланга.
3. Свая винтовая железобетонная по п.1, отличающаяся тем, что снабжена дополнительными рифлеными прутками, размещенными вдоль оси сваи.
4. Свая винтовая железобетонная по п.1, отличающаяся тем, что снабжена стальной закладной, размещенной в верхней плоскости шестигранника.
poleznayamodel.ru
