Буровая своими руками для свай
Бурение скважин вручную - самый быстрые и простые способы
Не все имеют возможность нанять специализированную компанию, чтобы специалисты быстро и качественно пробурили водяную скважину. Но это не значит, что собственный источник на приусадебном участке – удел избранных. Знание технологии позволяет всем желающим осуществить бурение скважины вручную. Тем более, что таких технологий не одна, и можно выбирать в зависимости от возможностей и бюджета.
Способы самостоятельного бурения
Типы применяемых инструментов и устройств определяет разнообразие методов устройства. Ручное бурение скважины на воду может быть выполнено: Типы применяемых инструментов и устройств определяет разнообразие методов устройства. Ручное бурение скважины на воду может быть выполнено:- шнековым методом;
- колонковым бурением;
- ударно-канатным способом;
- ударно-вращательным методом.
Все зависит от того, какой тип скважины запланирован, и какой инвентарь имеется в наличии.
Шнековый метод
Такой способ бурения скважин вручную предполагает использование шнеков.
Так можно пробурить отверстия в грунте до глубины 40 метров. Различают два типа данного оснащения. В один из них отнесены шнеки, у которых лопасти приварены под углом 90 градусов. В другом случае угол острый. Последний вариант предпочтительней, так как разрыхленный грунт не падает на дно скважины.
Решая, как пробурить скважину вручную, не стоит забывать о том, что можно использовать малогабаритные портативные буровые установки. По своей сути это электродвигатель, к валу которого прикрепляется шнек, и все это устанавливается на легкую металлоконструкцию, которую можно собрать самому. В этом случае работа будет быстрее, тудозатраты на бурение минимальными.
Шнек можно купить, взять в аренду или изготовить самостоятельно. В последнем случае понадобится труба диаметром 100 мм. Минимальная толщина стенки – 5 мм. С верхнего торца нужно нарезать резьбу для соединения со шлангом. С другой стороны навариваются лопасти. Количество витков должно быть больше двух.
Колонковое бурение
Технология предполагает, что в качестве бура используется металлическая труба, увенчанная коронкой, которая разрыхляет грунт. Несмотря на простоту конструкции такое оснащение позволяет за день пробурить несколько десятков метров в зависимости от плотности пластов породы.
По мере заглубления производят поэтапное наращивание шлангов, формируя технологическую колонну. Важно, чтобы резцы коронки всегда были заточены. Угол атаки определяется физико-механическими особенностями грунта, и устанавливается на основании расчетов. Если порода плотная потребуется долото.
При бурении скважин на воду вручную нужно подготовить запас обсадных труб, которые монтируются по мере углубления. Шлам удаляется. Для этого нужно, чтобы в скважину по трубам и шлангам подавалась жидкость. Это может быть техническая вода или глиняный раствор. Так нужно делать, когда лепестки коронки забиваются разрыхленной породой.
Ударно-канатный способ
В данном случае принцип действия заключается в бросании тяжелой трубы с высоты на дно скважины. Ее наконечник заостряется. Он изготовлен из твердого сплава, который в состоянии устоять при ударном взаимодействии с плотными породами. Поднятие трубы с наконечником выполняется при помощи лебедки с тросом. В данном случае принцип действия заключается в бросании тяжелой трубы с высоты на дно скважины. Ее наконечник заостряется. Он изготовлен из твердого сплава, который в состоянии устоять при ударном взаимодействии с плотными породами. Поднятие трубы с наконечником выполняется при помощи лебедки с тросом.Утяжелителем ударной конструкции является металлический стакан. Сложность бурения любой скважины ручным буром представляет размельченный грунт, который необходимо вынуть на поверхность. В данном случае он забивается в стакан. Для очистки его поднимают на поверхность, и ударами кувалды выбивают из трубы.
Пошаговая процедура выглядит следующим образом:
- Выкапывается приямок 1х1 м и полметра глубиной.
- В центре производят вертикальное забуривание при помощи винтового бура.
- Когда на поверхность начинает выходить влажный песок бур вынимают, и кувалдой забивают осадочную трубу.
- Желонкой вынимается порода, а по мере заглубления секции труб наращиваются. Их нужно сварить или скрутить для герметизации ствола.
- Насадку периодически проворачивают. При этом нужно прислушиваться к звукам. Скрежет означает, что она проходит крупнозернистый песок, шелест – мелкозернистый. Тишина свидетельствует о том, что насадка проходит глину.
- Желонку используют при прохождении рыхлых грунтовых пород. Ее периодически вынимают из ствола и прочищают от породы. Это нужно делать каждые 3-5 ударов.
Облегчить процесс вынимания шлама из скважины для воды можно, если в нее залить воду или глинистый раствор. Вся конструкция крепится к металлической треноге высотой несколько метров.
Ударно-вращательный метод
Суть метода – совместить оба способа (вращательный и ударный) для большей эффективности.
Данная технология ускоряет работы и позволяет их выполнять в местах с неоднородным грунтом. Супеси и суглинки – породы, которые с легкостью перерабатываются. Любая рыхлая порода, частицы которой не связаны между собой.
В то же время возникает иная сложность – риск осыпания грунта. Для того, чтобы этого не происходило, используют обсадные трубы с фильтром. В таком случае крупные частицы не могут попасть в шурф, заполненный водой. Для выполнения работ монтируется тренога, также потребуется лебедка с тросом, бур с наконечником и секции труб.
Бурим скважину приспособлением из ледоруба
Специальное оборудование покупать для разового применения нецелесообразно. Взять в аренду можно, но сложность в том, что такое оснащение есть только в специализированных организациях, которые с неохотой дают им пользоваться. Но есть метод, который позволяет пользоваться подручным инструментом при бурении скважины на воду своими руками. Специальное оборудование покупать для разового применения нецелесообразно. Взять в аренду можно, но сложность в том, что такое оснащение есть только в специализированных организациях, которые с неохотой дают им пользоваться. Но есть метод, который позволяет пользоваться подручным инструментом при бурении скважины на воду своими руками.Используется обычный ледоруб для зимней ловли рыбы. Он и будет шнеком, а для удлинения конструкцию наращивают трубами. Помимо этого нужны обсадные трубы, вороток и лопата. Нужно также побеспокоиться о том, как и куда вывозить извлеченный из скважины грунт.
Дальнейшие действия следующие:
- Подготовка. Выкапывается приямок, глубиной в два штыка штыковой лопаты. Выбранный грунт выбрасывать не стоит. Он потребуется для обратной засыпки.
- Ледоруб ввинчивается в грунт на 3-4 оборота. Используется вороток.
- Периодически ледоруб извлекается для очистки от земли. Это нужно делать в соответствии с числом витков шнека.
- Первый метр пробуривается под контролем вертикального положения шурфа. Используется строительный отвес, нивелир или жидкостный уровень.
- По достижению глубины 1 м. в отверстие устанавливается обсадная труба.
- После того, как шнек войдет в грунт полностью, к нему прикрепляется удлиняющий шланг. Рукоять должна быть съемной.
- Как только осадочная труба будет видна на 10-15 см., к ней прикрепляют следующую секцию.
- Периодически вбивают деревянные клинья, если бур начинает тереться о стенки труб, что свидетельствует о перекосе.
- Пространство между обсадной трубой и засыпается грунтом.
Обратная засыпка производится после того, как в скважине появится вода. Ее должно быть достаточно. Это означает, что бурение можно прекратить. После этого выбирают остатки грязи и приступают к обустройству. Грунт на обратную засыпку нужно оставить изначально. Это должна быть достаточно плотная порода. Землю нужно уплотнить, только необходимо следить, чтобы обсадная труба оставалась вертикальной.
Оборудование необходимо подготовить. Для этого монтируется рукоять. Ее лучше приварить. В этом случае конструкция должна быть разборной. Используется муфтовое соединение со шнеком. Тогда при необходимости откручивается рукоять, наращивается шланг, и удлиненная конструкция готова для дальнейшего использования.
Заключение плюс видео
Как видно из вышесказанного, выполнить работы самостоятельно можно. Правда, не нужно рассчитывать, что этот процесс не будет трудоемким. Грязь на участке придется убирать. Но есть и плюсы. Это дешевле, и выполнить работы можно в любом месте, даже там, куда не может подойти техника ввиду стесненных условий.
Выбор метода зависит от наличия оснащения и типа грунта. Шнековый вариант приемлем, но требует использования специального винтового шнека. Ударный способ отлично работает там, где грунты твердые. Ударно-винтовой применяется в случае со смешанными, чередующимися пластами различной плотности.
Неудобство этих методов в том, что нужно сделать треногу. По факту это мини буровая вышка. Использование лебедки также может вызвать затруднение. Она должна иметь режим резкого «сбрасывания». Некоторые модели требуют подключения к сети 380 Вольт, для чего нужно специальное разрешение.
Но ручной бур для скважин своими руками можно сделать из рыбацкого ледоруба. В этом случае используется минимальный комплект оснащения. Электрическая сеть и тренога не понадобится.
Единственное, что объединяет все эти методы – необходимость закупать обсадные трубы. Их количество изначально просчитать не получится, если не сделать геологическую разведку. А это уже работа профессионалов.
Устройство буронабивных свай своими руками
Традиционные ленточные и плитные фундаменты все чаще уступают пальму первенства свайным основаниям. Дома на сваях оказываются ничуть не хуже, а вот стоимость такой основы дешевле, причем простота установки позволяет выполнить все этапы работ своими руками. Если дело касается участка с повышенным водонасыщением, неровностями рельефа, наличием склонов или проблемного грунта – помогут буронабивные сваи. Это основание является прекрасной альтернативой любым типам фундаментов.
Особенности конструкции
Достоинств буронабивной свайный фундамент имеет множество:
- возможность работать в условиях плотной застройки;
- сниженные динамические нагрузки на рядом стоящие фундаменты;
- малый объем земельных работ;
- практичность;
- всесезонность возведения;
- возможность выполнения работ своими руками;
- функциональность основы на любых типах грунтов;
- долгий срок эксплуатации.
Основная особенность устройства буронабивных свай в том, что элементы не вбиваются в землю силой, они «врастают» в грунт, посредством бурения скважин и заливки бетонной смеси. Проще говоря, в отверстие грунта ставится обсадная труба и заполняется раствором. Слабонесущие почвы требуют именно такого основания, так как при данном способе опора приходится на нижние плотные слои с минимальной функцией сжатия.
Рекомендуем к прочтению:Важно! Строительство свайного буронабивного фундамента допускается в водонасыщенных, вечномерзлых грунтах. Нужно лишь соблюдать технологические тонкости обустройства и тогда основание простоит достаточно долго.
Практикуемый надежный и чуть высокий по стоимости вариант строительства свайного бурового фундамента с утеплителем позволяет снизить риск деструкции при естественных подвижках грунта. Выполняются работы с применением пенополистирола, имеющего жесткую структуру. Выкладка листов происходит на гидроизолирующий слой с последующей присыпкой грунтом. В случае возникновения пучения, пенополистирольный лист самортизирует и предотвратит возможные подвижки.
Важно! Данный вариант фундамента не всегда позволяет выстроить подвал, цокольный этаж.
Этапы выполнения работ
Чтобы выстроить свой дом на буронабивном свайном фундаменте, потребуется точность расчетов и правильность планирования всех этапов деятельности. В частности, для возведения основы в зимнее время необходимо позаботиться о прогреве бетонной смеси, чтобы она набрала нужную прочность.
- Расчет основания . Ширина высчитывается исходя от толщины стеновых панелей. Но стоит помнить, что если предполагается строительство каркасника или дома из легких материалов, особой мощности нулевой уровень не требует, а вот для возведения брусовой бани, дома, стоит принять за правило: фундамент на 35-45 см шире, чем стена для равномерного распределения нагрузки.
- Разметка участка проводится в зависимости от предпочтений хозяина: шахматка, в виде сплошной стены (дорого). Можно укрепить отдельные части будущего дома, однако все несущие панели и внутренние перегородки должны опираться на сваи. Шаг свайных элементов не должен быть меньше, чем диаметр скважины умноженный на три и больше 2 метров.
- Бурение производится путем применения техники или обычного садового бура. Лучшими признаны японские ямобуры, которые быстро справляются с работой и при этом имеют множество функций, облегчающих бурение в разных грунтах. Можно выполнить бурение посредством пробивания скважины – сбрасыванием с высоты тяжелого предмета с заостренным наконечником. Метод чуть более затратный, однако позволяющий добиться максимальной эффективности при небольшой величине заглубления.
Совет! Чтобы выстроить один фундамент покупать ямобур нерационально, поэтому лучше всего взять технику в аренду – работы пройдут быстрее, чем, если делать буронабивные сваи своими руками садовым буром, а сил уйдет меньше. Финансовые затраты в конечном итоге окупятся.
- Опалубка требуется в случае невысокой плотности грунта и угрозы осыпания стенок шурфа. При нормальной выносливости почвы опалубка не нужна, достаточно залить бетонную смесь в скважину, армировать сваю каркасом или прутками и достаточно. В качестве опалубки подходит обсадная труба, погружаемая в скважину вместе с пробиванием, а по мере заполнения шурфа бетонной смесью, изымаемая из скважины.
Важно! Вне зависимости от величины заглубления, потребуется оголовок сваи для последующего скрепления ростверком. Поэтому малоформатный опалубок на поверхности грунта обязателен. В качестве опалубка для формирования оголовка подойдет лист рубероида, свернутый в трубу.
- Выбор свай зависит от грунта. Преимущество буровых свай в том, что их не нужно делать много на одном метре квадратном и при этом работы по изготовлению проводятся на строительной площадке. Однако, если есть малейшие сложности с заливкой, проще купить готовые сваи и вставлять их в скважины.
Есть вариант изготовления свай с уширением нижней части. Производится такая конструкция путем трамбования щебенной присыпки на дно скважины и последующей заливкой бетоном. Способ также хорошо подходит для осыпаемых грунтов – уширение сработает как прочное основание, повышая несущую способность свай.
Рекомендуем к прочтению:При наличии на участке глинистого или обводненного грунта, применяется глиняная болтушка. Это смесь из глины и воды, которая заливается в скважину и, вымывая из шурфа остатки грунта, одновременно предотвращает попадание воды в состав бетона, что продляет срок службы сваи.
- В качестве подушки для основания выступает среднефракционный щебень, песчано-щебеночная смесь, которая трамбуется «до отказа», то есть чтобы при каждом ударе тромбовки смесь оседала на 0,7-1 см. После трамбования подушки вливается состав бетона, изготовленный из порошка:
- марки от М200 и выше для среднеслабых грунтов,
- марки М 350 и выше для слабых грунтов,
- марки М 400 и выше для вечномерзлых тяжелых грунтов.
- Для увеличения срока службы сваи армируются прутками диаметра 12 мм. Прутков берется от 2-4 шт. на каждую сваю, делается каркас, который вставляется в верхнюю треть скважины с тем расчетом, чтобы концы прутков выходили наружу так, чтобы их потом можно было связать ростверком.
Совет! В продаже имеются уже готовые трех-, четырехугольные каркасы, которые ускорят работы. Допустимо применение старых каркасов, если они в хорошем состоянии и очищены от грунта, бетонных кусков. Иногда для упрочнения тела сваи используются подручные материалы – битое стекло, щебень, однако применение данных наполнителей не рекомендуется для строений с высокой массой.
- Монтаж свай осуществляется несложно. Определяя глубину бурения, необходимо знать регламент: вне зависимости от залегания грунтовых водоносных слоев и точки промерзания грунта опорная точка для сваи бурового типа находится не выше 1,5 метров и минимум на 15-20 см ниже нормативной точки промерзания грунта. Надземная часть сваи может быть длины до 0,6 метров.
Важно! Если работы по заглублению скважины выполнены неверно и точка промерзания (расчетная) не достигнута, то при начале заморозков основание будет выталкиваться.
- Оголовки свай гидроизолируются листами рубероида для последующей обвязки ростверком.
- Скважины без применения обсадных труб и глиняной болтушки также гидроизолируются. Для этого применяется либо целлофан, либо рубероид. Данная мера предотвратит впитывание в грунт бетонного молочка. Метод простой, однако применим только для плотных и неосыпающихся грунтов. В противном случае обязательно применение асбестоцементных, металлических обсадных труб.
- Заливка бетоном производится порционно с трамбованием каждого предыдущего слоя. Перерыв между заливками не должен составлять более 30 минут. Работы будут быстрее, если заливать сразу и бетономешалки. Применение наполнителя возможно (камень, щебень, песок), главное – соблюдение параметров прочности наполнителя и ровности граней.
Важно! Недопустимо оставлять в скважине даже малейшие пустоты – каверны приведут к деструкции свай, что повлечет перекос фундамента. Чтобы минимизировать риск образования воздушных полостей применяется высококачественный бетон и хорошая трамбовка. Например, это может быть специализированная гидравлическая машина, которая подает состав под давлением.
Если остались вопросы по обустройству буронабивных свай, стоит посмотреть видео. Процесс работы показан подробно и как можно более понятно, чтобы каждый застройщик смог сам возвести фундамент под свой дом.
Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента
Диаметр выемки в грунте под подушку фундамента - 65 см.
Расчетное время бурения под один фундаментный столб с подушкой - около 1 часа.
Бурение расширительной части (под подушку фундамента) - многовариантное, рассчитано под непредвиденные проблемы при бурении (глина, твердые включения, корни т. п.):
- два положения плуга с выносом диаметром 65 см и с выносом диаметром 45 см;
- два направления вращения - в сторону лемеха плуга и в сторону бороны для рыхления;
- возможность при возникновении препятствий наклона вала-штанги в любую сторону и манипуляции пилообразным фиксатором - "гребенкой";
- значительный запас длины штанги бура относительно обычного заложения фундамента 2 метра (плюс еще 1,5 метра - всего до 3,5 м) позволяет при возникновении непреодолимых препятствий при отрывке полноразмерной ниши под подушку перейти на бОльшую глубину заложения и отрыть нишу ниже препятствия. Также можно отрыть ниши под две подушки одна над другой - для увеличения в 1,5 - 2 раза несущей способности фундамента (см. рисунок внизу - используется свойство грунта распределять нагрузку примерно под 45о)
Конструкция состоит из 3-х основных частей:
1. Бур с двухметровой штангой - для бурения скважины под столб фундамента;
2. Плуг с двухметровой штангой - для устройства выемки грунта полусферической формы снизу скважины - под заливку подушки фундамента;
3. Ручка со штангой 1,7 м, попеременно насаживаемая телескопически либо на штангу бура, либо на штангу плуга. Может насаживаться кверху ногами для уменьшения высоты ручки при начале бурения.
Вес бура в сборе с телескопической штангой-ручкой (без поднимаемого грунта) - 6 кг
Вес плуга в сборе с телескопической штангой-ручкой (без поднимаемого грунта) - 8 кг. Вес с поднимаемым грунтом (+ 5 кг) - 13 кг
Стоимость материалов для изготовления бура - не превышает 50 долл.: для образца приобретались три двухметровых квадратных профиля: 20х20х1,5 мм - 2 шт. и 25х25х2 мм - 1 шт. (всё - 500 руб в ценах 2014 г.); нож от фуговального станка (200 руб.); старый неосвидетельствованный газовый баллон 12 литров (300 руб), остальное подбиралось из старья, что нашлось под рукой - уголок гнутого профиля 25х25х2 мм; катанка D12 мм и прочие мелочи.
Для изготовления необходима электросварка, болгарка, дрель.
Справочно:
1. Объем бетона для заливки одного столба глубиной 2 метра - 0,136 м3 (136 литров)
2. Предел прочности столба из среднепрочного бетона марки 300 кгс/см2 х 380.13 см2 (площадь сечения столба диаметром 22 см) = 114 тонн на одну сваю (одна свая держит вес всего приличного кирпичного одноэтажного дома). Таким образом, представленного диаметра столбов хватит с лихвой для любого типа индивидуального строительства, необходимости бурить скважины большего диаметра просто нет.
3. Несущая способность грунтов одного фундаментного столба с подошвой диаметром 65 см (площадью 3318 см2) и с уменьшенной подошвой 45 см (площадью 1590 см2)
Предел прочности грунта (кгс/см2)
Предел давления на одну подушку диаметром 65 см (тонн)
Предел давления на одну подушку диаметром 45 см - при уменьшенном вылете плуга (тонн)
Пески крупные, гравелистые
Пески средней крупности
Пески мелкие и пылеватые плотные
Пески мелкие средней плотности
Суспеси твердые и пластичные
Суглинки твёрдые и пластичные
Объем подушки фундамента во втором уменьшенном положении плуга (на 10 см меньше диаметром) - 22,5 см уменьшается всего на 0,04 м3 (40 литров - два ведра бетона), а площадь основания фундамента при этом сокращается непропорционально много - почти в два раза. Поэтому экономить на бетоне и делать уменьшенную подушку диаметром 45 см мало смысла, а второе положение плуга лучше использовать в аварийных случаях для предварительной проходки, если сходу не удается пройти фундамент в первом положении 65 см. (камни, корни и проч.)
Как делается фундамент по технологии ТИСЭ:
Конструкция, изготовление:
За стартовый образец взята конструкция промышленного бура ТИСЭ, имеющегося в продаже стоимостью до 200 долл. (до 6500 тыс. руб по ценам 2014 г.) - ВИДЕООБЗОР 1,ВИДЕООБЗОР 2
Существенного выигрыша универсальная конструкция ТИСЭ - бура, совмещенного с плугом, не просматривается, поэтому бур было решено сделать раздельно с плугом - на отдельных штангах из профиля 20х20х1,5 мм длиной по 2 метра, и одной общей более толстой штангой 25х25х2 мм с ручкой длиной 1,7 метра, наставляемой телескопически попеременно на бур и на плуг. При начале бурения штанга плуга выступает вверх от ручки, что не мешает бурению, но в результате конструкция бура и плуга позволяет без дополнительных вставок бурить под сваи глубиной до 3,5 метров. Бур и плуг в отдельном исполнении дало существенные выигрыши, например, бур можно исполнить в более агрессивной конструкции (можно было сделать даже шнековым, но здесь ограничились ложковым). В конструкции плуга, отдельного от бура, можно использовать противоположное вращение, навесив с обратной стороны от лемеха подвижный рыхлитель-борону, что расширяет возможности плуга при возникновении нештатных ситуаций, когда он упирается в камни, артефакты культурного слоя, глину, твердые включения. Кроме того, появилась возможность плуг сделать вращающимся относительно контейнера-накопителя, что снизило требуемые усилия при отрывке ниши под подушку.
Для изготовления ножей, резцов бура, а также лемеха плуга был использован полностью нож станка-фуганка размером 35х3х600 мм :
В связи со специфическим расположением-смещением ножей бура, для преодоления «мертвой зоны», налипания вокруг оси и первичного рыхления, ниже ножей приварено два сегмента (не 180, а где-то по 150 градусов – чтобы не шнек не забивался) подходящей шайбы диаметром 60 мм, приваренных со шнековым смещением и заточенных с одной стороны. В качестве первичного сверла взято сверло диаметром 20 мм с победитовым наконечником — оказалось лишним в хозяйстве, а вообще нужды в нем нет, можно использовать просто полосу, закрученную в тисках винтом.
Ножи бура поворачиваются в трех плоскостях везде по 15 град.
1) Вокруг своей оси:
2) Наклоняются к валу вращения, чтобы бурение шло конусом (как бы раздвигая грунт, на случай, например, попадания на толстый корень, который не разрезался ножом бура):
3) Каждое лезвие смещено вперед и повернуто относительно линии диаметра (показанного черным фломастером) затем, чтобы нож срезал грунт не «бульдозерным», а «грейдерным» режущим-скользящим образом с направлением от центра:
Для изготовления контейнера-накопителя под плуг, а также кольца для бура был использован старый стандартный газовый баллон емкостью 12 литров. Его внешний диаметр - 22 см.
Скругленное дно контейнера-накопителя очень хорошо подходит под подготовку после конусного бура, а также не мешает наклону штанги-вала плуга во время манипуляций: если грунт жесткий и не позволяет выполнить разрыхление, лемех-нож зарылся, то достаточно отклонить вал в сторону, противоположную расположению плуга, при этом плуг приподнимется, зафиксированный прямым зубчатым фиксатором - тягой с пилообразной насечкой. Перейти на меньший забор грунта можно наклонив штангу наоборот - в сторону плуга, который зафиксируется "гребенкой" в более высоком положении. Бурильщику предоставляется два варианта манипулирования пилообразным фиксатором и высотой плуга: за шнур, а также путем отклонения туда-сюда вала плуга. Разрыхленный грунт попадает в контейнер-накопитель грунта, и после его заполнения шнуром подтягивают тягу с насечкой вверх, при этом фиксатор выходит из зацепления с упором, и плуг принимает вертикальное положение, удобное для поднятия бура и его опорожнения.
Контейнер-накопитель для грунта под плуг был вырезан высотой 11 см, а кольцо под бур - 8 см. Надо подчистить болгаркой выступающие наружу сварные швы, убрать монтажное кольцо из полосы изнутри баллона (видно на фото).
При данной высоте объем контейнера грунта под плугом со скругленными краями составляет 4000 см3.
Объем подушки-полусферы диаметром 65 см за вычетом ранее вынутого грунта буром - 60000 см3. Чтобы выкопать плугом этот объем, нужно конструкцию плуга поднять на поверхность около 15 раз (если грунт насыпается в контейнер без верха). Если принять на один подъем - 1 минуту, плюс 1 минута на заполнение-вращение, то устройство подушки займет 30 минут. Если скорость бурения вертикальной скважины 10 см в минуту, то бурение 2-х метровой скважины займет 20 минут. Итого устройство земляной подготовки одной буронабивной сваи высотой 2 м, диметром 22 см и диаметром подушки 65 см занимает расчетное время - 1 час (с учетом непредвиденных задержек и отдыха).
Кстати, из верхушки того же газового баллона можно изготовить более простую конструкцию бура, пользуясь таким раскроем:
Требуется врезать на верхней части баллона две такие развертки друг напротив друга (можно и три). Закрашенное черным - удаляется, остальное отгибается:
"1" - отгибается на 15о вниз по ходу бура, это будет резец;
"2" - отгибается в створ с цилиндрической частью и слегка в стороны - это будут боковые зубы, прорезающие грунт слегка шире цилиндра бура (чтобы не застревал);
"3" - отгибается в обратную сторону по ходу бура - внутрь цилиндра примерно на 30о - это будет отбортовка-шнек для грунта.
Затем можно лишнюю цилиндрическую часть баллона удалить - прямо по производственному шву.
В нашем случае потребовалось шнеки изготавливать так:
На фото - развертка сегмента шнека (требуется две штуки). Для сравнения приложен круглый абразивный диск - видно, что шнек не круглый, а овальный, иначе не удастся придать ему винтовую форму внутри цилиндрической трубы диаметром 22 см. Лучше заранее вырезать и подогнать шаблон из картона.
Конструкция навесного плуга с качающейся бороной:
В качестве основы плуга - треугольник из цельного уголка 25х25х2 с вырезанной полкой в большей части. Оставшаяся целая часть уголка (над лемехом-ножом плуга) слегка разогнута. Снизу к ней приварен лемех (из ножа фуговального станка). Вертикальная часть уголка используется в качестве отбортовки-отвала грунта. Сзади ее приваривается качающаяся борона: при вращении плуга в сторону лемеха, зубы бороны поднимаются (на фото - "1") и скользят по грунту, не мешая срезке грунта плугом, а при противоположном вращении зубы бороны подворачиваются (на фото - "2") и происходит рыхление грунта.
Конструктивно зубы бороны приварены к кругляку диаметром 12 мм, который свободно вращается в нескольких втулках из обычной трубы 1/2". Втулки приварены к вертикальному уголку-отвалу.
Фиксатор с пилообразной насечкой изготавливается из двух продольных половин. Вначале на одной из них болгаркой с обдирным (толстым) диском нарезаются зубы, с наклоном, чтобы в одну сторону происходило проскальзывание, в другую - зацеп. Затем привариваются параллельная половина - направляющая рейка.
Накопитель грунта под плугом, в отличие от накопителя под буром, вращается относительно штанги с плугом. Конструктивно в накопитель (дно газового баллона) вварен отрезок трубы 1/2", а в штангу вварен кругляк диаметром 12 мм, на конце которого нарезана резьба. Всё закреплено законтренной гайкой (можно обойтись без резьбы - шплинтом).
Ось подъема плуга и ось вращения штанги разнесены на 50 мм (больше, чем в конструкции ТИСЭ), что дает разницу в диаметре откапываемой ниши под подушку фундамента в 10 см: плуг собирается под диаметр 65 и под 45 см.
Верхняя телескопическая штанга (общая для бура и для плуга), изготовленная из коробчатого профиля 25х25х2 мм, фиксируется на любой высоте четырьмя зажимами с барашками вдоль двух плоскостей (чтобы не деформировать внутренние штанги). Сверху приварена ручка из трубы - 3/4", а под ней - мотовильце для наматывания и закрепления шпагата при манипуляциях плугом. Сверху отверстие штанги ничем не перекрыто, ручка приваривается снаружи - чтобы другая внутренняя тонкая штанга бура проходила насквозь (при начале бурения она несколько выступает сверху) наружу. Если покажется, что ручка при начале бурения (обычно это не столь важно) слишком высоко (1,8 м), тогда можно верхнюю штангу перевернуть вверх ногами, так и насадить на тонкую штангу бура, и начать бурить в таком положении, а потом перевернуть обратно.
Дополнительно, для вибрирования бетона в скважине и продавливания арматуры до подушки фундамента была изготовлена штанга - насадка к перформатору:
Если есть перфоратор с функцией удара без вращения, то нет необходимости приобретать на разовую работу вибратор. Можно изготовить насадку-удлиннитель к пефоратору, которая позволит в залитую бетоном скважину опускать араматуру, согнутую буквой "U", и заодно хорошо провибрировать бетон.
За основу взят прут квадратного сечения 10х10 мм. С одной стороны приварена рогатинка - для упирания в согнутую часть арматуры (рогатинка сделана пошире - чтобы легче было найти арматуру на глубине при выскальзывании, утере упора). Потом конструкция немного поменялась - вместо обычной рогатинки из катанки была изготовлена рогатинка из листовой стали, с заостренными ножами "ласточкин хвост" - для срубания при помощи перфоратора толстых корней в глубине скважины, если с ними не справится ручной бур. Также есть расчет, что на этапе рытья скважины, при упирании ручного бура в непреодолимое препятствие, например булыжник, удастся с помощью этого удлиннителя и перформатора, включив ударно-вращательный режим, взрыхлить грунт в скважине, выковырять большой булыжник и продолжить бурение ручным буром.
С другой стороны прута приварен хвостовик от старого перфораторного бура (прирезан наискосок, чтобы соблюсти соосность) для прищелкивания в патрон перфоратора. Если нет перфоратора, но есть ударная дрель, то хвостовик не нужен, но нужно изготовить чашку, вставляющуюся в патрон дрели. Можно, например, отрезать головку от старого торцового ключа побольше размером, нежели сечение прута - чтобы на прут передавался только удар, а не вращение.
Самый дешевый фундамент под каркасный дом. Буронабивные сваи своими руками
Это не пеньки среди поля, а сваи под будущий каркасный дом. Но сваи не простые, а буронабивные!
Если честно, то я вполне понимаю людей (застройщиков-самостройщиков), которые не приемлют торчащие из земли столбики. Ведь есть плита (шведская, финская или еще какая-нибудь утепленная. ), ну или, на крайний случай, ленточный фундамент. Поначалу так и хотел залить монолитный бетонный периметр. Но уж больно мне не понравился расчет стоимости реализации такой затеи. При условии, конечно, что домик (а может баня) каркасный будет, своими руками, и под него мощный фундамент не требуется.
Остановился на свой страх и риск на буронабивных сваях. Тем более полно примеров на форумах и ютубе, где люди делают и горя не знают. А может и знают, но не говорят.
Таким образом было принято решение окончательно и бесповоротно.
Теперь предлагаю вашему вниманию поглядеть видеоролики, где я своими руками (где-то с помощниками) размечаю и заливаю фундамент буронабивные сваи. Под ними продолжение статьи.
Это начало моего строительства небольшого каркасного домика на пустом участке. Как только потеплеет, я приступлю к возведению каркаса, его обшивке, кровле и т. д. Будет интересно, поэтому подписывайтесь на каналы YouTube и Дзен .
А сейчас вернемся к фундаменту. Прежде чем заливать такие сваи, необходимо понять, подойдет ли грунт и условия, какая глубина бурения нужна и какой количество свай необходимо.
А самое главное, для какого строения они будут служить основой. Хоть я и пишу везде, что это будет дом, но скорее всего не для постоянного проживания. А может даже и баня. А для таких строений, как правило, требования несколько ниже.
И покуда не определились со всеми этими пунктами, не стоит ставить во главе стоимость. Да, она сравнительно не высокая. Не забывайте еще, что сваи нужно будет чем-то обшить (сделать цоколь), а желательно и утеплить.
Я все это взвесил и, повторюсь, принял решение. Поглядим, что получится. Продолжение следует.
Устройство труб для буронабивных свай и способы монтажа
В случае если почва на участке под застройку имеет склонность к пучению и подвижность в качестве фундамента используют свайную технологию. А в качестве надежного фиксирующего компонента используют трубы для буронабивных свай. Такие элементы представляют собой металлопрокат диаметром от 620 до 2500 мм. При этом трубные отрезки имеют специальное замковое соединение, что позволяет стыковать части металлических колонн в единую трубу нужной протяженности. Либо де для стыковки применяют технологию дуговой сварки.
Принцип формирования буронабивных свай
Буронабивная свая представляет собой углубленную в грунт скважину определенной протяженности (в зависимости от проектных данных, которые выводятся путем определения особенностей почвы и общего веса будущего здания). Пробуренная скважина заполняется бетонной смесью, а в качестве формы для размещения бетона в скважине используется обсадная труба для буронабивных свай. На деле технология формирования опорных столбов под фундамент выглядит так:
- На отмеченное место устанавливают специальные буровые установки и приступают к бурению скважины;
- Затем в получившееся отверстие медленно вставляют трубу, стыкуя её по отдельным частям до получения обсадной колонны нужной длины.
- Из полости установленной трубы извлекают весь грунт, отслеживая уровень его увлажненности на предмет наличия плывунов в выработке или подземных источников, которые могут размывать сваю.
- Теперь приступают к заполнению обсадной колонны бетонным раствором. При этом раствор заливают не более чем на 1 м, после чего масса хорошо трамбуется.
- Следующий этап — медленный подъем трубы до тех пор, пока уровень бетона в нижней её части не будет достигать 40 см.
- В этой точке работ технология требует очередного этапа заполнения колонны раствором. Таким образом происходит набивание всей пустоты в грунте бетонной смесью.
- На отметке 1,5-2 метра от поверхности земли проводят армирование колонны (сваи). Для этого в скважину, заполненную бетонным раствором, вставляют армирующие стальные пруты, которые выступают над поверхностью сваи для будущего сцепления их с ростверком.
Важно: при том, что сечение скважины в любом случае больше сечения обсадной трубы, бетонная смесь при подъеме колонны. Заполняет собой все пустоты и надёжно сцепляется с землей при помощи бетонного молочка. Таким образом происходит надёжное заполнение всего периметра скважины бетоном.
Единственный минус такой технологии в том, что оператор не может контролировать плотность и качество утрамбованного раствора. К тому же имеется риск размывания бетонной смеси грунтовыми водами.
Важно: если при выемке земли из тела выработки обнаружены подвижные воды или плывуны, то с целью защиты сваи от воздействия подземных вод монтируют буронабивные сваи под защитой обсадной трубы. То есть труба впоследствии не извлекается из грунта.
Особенности и положительные стороны такой технологии
Вышеприведенная технология и принципы устройства буронабивных свай с применением обсадных труб имеет ряд преимуществ:
Рекомендуем к прочтению:- Возможность монтировать опорные сваи под фундамент в ограниченном пространстве;
- Высокая скорость набивки скважины бетонной смесью;
- Возможность монтировать сваи, глубина которых может достигать 30 метров (а в некоторых случаях и до 60 метров) при диаметре до 3,5 метров с максимальной несущей способностью до 500 т.
- Возможность устройства фундаментов в грунтах, чрезмерно перенасыщенных подземными водами, а также при подводном строительстве (монтаж мостов и пр.).
- Исключение вибраций и колебаний почвы в месте монтажа свай.
- Кроме того, монтаж буронабивных свай с обсадной трубой позволяет защитить скважину от обрушивания грунта в полость под сваю.
Способы монтажа свай буронабивных
В зависимости от типа и особенности грунта буронабивные сваи без обсадной трубы и с обсадной колонной могут монтироваться разными способами:
- Сухой способ;
- Способ, в котором используют специальный глинистый раствор;
- Способ с использованием обсадной колонны.
В первом случае технология предполагает бурение скважин на глубину от 15 до 20 м по устойчивому грунту без излишних подземных вод по всей глубине скважины. Диаметр свай, монтируемых сухим способом, как правило, не превышает 1200 мм. При выполнении технологии сухого способа риск оползания грунта в полость скважины полностью исключен. Здесь почва сама держит стенки пробуренной скважины. Бурят тело скважины вращательным бурением при одновременной выемке земли. Затем в установленную трубу подаётся раствор, а труба вертикально перемещается и демонтируется секциями.
Второй метод , где применяется раствор на основе глин, идеально подходит для монтажа буронабивных свай по водонасыщенным грунтам. В этом случае глинистый раствор будет выступать в качестве фиксатора для отдельных слоев почвы в теле скважины. В качестве связующего вещества в этих целях используют определенный, приготовленный на месте бурения раствор бентонитовых глин, плотность которого составляет 1,15…1,3 г/см3. Смесь подается при одновременном бурении скважины по пустотелой штанге буровой установки. Глинистый раствор встречает сопротивление грунта. Благодаря этому смесь начинает подниматься под давлением обратно, смазывая стенки скважин, и кратковременно цементирует стенки обработанного и пробуренного тела выработки. Этот способ позволяет монтировать буронабивные сваи без использования обсадной колонны.
Устройство скважины с обсадной трубой описано выше.
Рекомендуем к прочтению:Важно: заполнение скважины бетонным раствором должно выполняться одноэтапно, без перерывов в работе. Иначе крепость и монолитность сваи будет находиться под сомнением. Кроме того стоит помнить, что если сваи располагаются на расстоянии 1,5 метра друг от друга, то бетонирование скважин проводят через одну. Делается это для того, чтобы не повредить соседние забетонированные колонны. Пропущенные скважины бетонируют вторым заходом.
Способы бурения скважин под сваи
Чтобы осуществить набивной способ монтажа свай, профессионалы используют два метода бурения скважин:
- Вращательный;
- Ударный.
Первый способ используется при промышленном строительстве и в частном строительстве по упругим или твердым грунтам. Здесь буровая установка или простой шнек (в случае выполнения работ своими руками) вращательными движениями разрабатывает почву, поднимая её вверх по лопастям бура. Технология разработки скважины в этом случае выполняется гораздо быстрее по времени.
Ударный способ разработки скважины применяется по мягким песчаным грунтам. Здесь в качестве оборудования используется лебедка и стакан из отрезка трубы с острым нижним краем. При подъеме такого стакана и его резком опускании в почву острый нижний край трубы врезается в грунт, захватывая его. Затем стакан забивается ударным способом еще глубже. При полном или почти полном заполнении полости трубы землей стакан поднимают на поверхность и освобождают от грунта. Затем действия продолжаются до достижения нужной глубины скважины.
Важно: стоит отметить, что монтаж буронабивных свай достаточно трудоёмок, а поэтому используется в основном в промышленном строительстве.
Читайте также: