Як правильно вибрати гвинтові палі за виконанням та розмірами для різних конструкцій
Для зведення конструкцій і будівель того чи іншого призначення на будівельному ринку сьогодні представлено безліч матеріалів. Розглянемо, що являють собою гвинтові палі: розміри, різновиди, сферу застосування. Ознайомимося з рекомендаціями щодо правильного вибору виробів для вирішення тих чи інших завдань. Читайте до кінця і Ви дізнаєтеся, чим відрізняється технологія монтажу фундаменту пальово-гвинтового від інших аналогів.
Оглядова характеристика виробів
Гвинтові палі представлені металевою трубою, робочий наконечник якої має лопаті. Такі вироби застосовуються для створення опорних конструкцій для огорож або невеликих легких будівель. Найбільш актуальні типи ґрунтів – пучинисті та зі складним рельєфом. З боку ґрунту під час сезонного руху на фундамент може виявлятися навантаження в межах 0,2 МПа, палі мають міцність на розтяг від 330 до 600 МПа. Тобто пучення виробів не страшні.
У продаж гвинтові палі надходять кількох видів за конструктивним виконанням:
- Вузколопастні . Тут наконечник литий з'єднується з основою шляхом зварювання. Торець може бути тупим із зубчиками по краю або загостреним. Перший застосовується в умовах вічної мерзлоти, другий добре справляється з ґрунтом, в якому є кам'янисті та осколкові породи, щільні породи.
- Широколопастні . Тут є одна лита лопата. Витків може бути один або 1,5. Загострюється наконечник самої труби.
- Багатолопатеві . Аналог широколопатевого зразка додатково має на основі кілька лопатей на відстані від бічних витків. Це дозволяє спростити спирання на стінки ґрунту, компенсувати вертикальні рухи у лунці.
Характеристики гвинтових паль можуть залежати як від розмірів, так від типу наконечника:
- Зварний . Це бюджетний варіант із труби та привареної лопаті. Для відповідальних конструкцій такі палі краще не використовувати. Через простоту виготовлення їх часто підробляють, а якість зварного шва можна оцінити лише на практиці. Часто відбувається відрив під час монтажу чи стик швидко руйнується через корозію. Оптимальне застосування - тимчасові будівлі та огорожі.
- Литою . Тут лопаті з наконечником представляють цілісну конструкцію приварену до труби. Тут спостерігається більш точна геометрія виробів та збільшена товщина основи (13 мм проти 5 мм у зварних аналогів). Такий пристрій гвинтових паль відрізняються надійністю, вони добре справляються з перешкодами при зануренні в щільний ґрунт. Однак і тут якість страждає у кустарних виробників. Вони недбало ставляться до технології лиття, використовують дешеву сталь, упускають етап термообробки.
Окремо майстри виділяють зразки із потовщеними стінками. Вони виготовляються з насосно-компресорної труби і вважаються добрими конкурентами литим палям. Тут головна відмінність ствола у стійкості до корозії, що доводить довговічність.
Серед плюсів гвинтових паль загалом виділяється можливість проведення монтажу з дотриманням технології за будь-яких погодних умов. Однак варто відзначити два важливі обмеження у використанні. Труби можуть витримувати незначне навантаження, і метал зазнає корозії. Тобто для будівництва монолітного або багатоповерхового будинку вагою понад 60 тонн доведеться розглядати інші варіанти влаштування фундаменту.
Довговічність також визначається якістю зварного шва та захисної обробки. Крім іншого, якщо поряд з будинком є ретранслятори, електростанції, залізниця, ґрунт має високий рівень вологості, то пальово-гвинтова конструкція піддаватиметься підвищеному агресивному впливу і служитиме ще менше.
Розмірний ряд
Гвинтові палі можуть бути зі звареними та литими наконечниками. За надійністю найкращими вважаються другі, особливо полімерним покриттям. Однак для інженерних розрахунків при складанні проекту важливими вважаються такі технічні параметри, як вага, довжина та діаметр виробів. У таблиці наведено співвідношення розмірів та маси (в кг):
| Довжина (м) | Діаметр палі (в мм) | |||||
| 57 | 76 | 89 | 108 | 133 | 159 | |
| 1,65 | 11 | 12 | 14 | 22 | 27 | 38 |
| 1,8 | 11 | 13 | 15 | 23 | 29 | 41 |
| 2 | 12 | 14 | 17 | 25 | 31 | 45 |
| 2,5 | 14 | 17 | 20 | 30 | 38 | 55 |
| 3 | 16 | 19 | 23 | 35 | 44 | 64 |
| 3,5 | 18 | 22 | 26 | 40 | 51 | 74 |
| 4 | 20 | 25 | 29 | 45 | 57 | 83 |
| 4,5 | 22 | 27 | 32 | 50 | 63 | 93 |
| 5 | 24 | 30 | 36 | 55 | 70 | 102 |
| 5,5 | 26 | 33 | 39 | 60 | 76 | 112 |
| 6 | 28 | 36 | 42 | 65 | 84 | 121 |
| 6,5 | 30 | 39 | 45 | 70 | 90 | 131 |
| 7 | 32 | 42 | 48 | 75 | 97 | 131 |
| 7,5 | 34 | 45 | 51 | 80 | 103 | 150 |
| 8 | 36 | 48 | 54 | 85 | 110 | 159 |
| 8,5 | 38 | 51 | 57 | 90 | 116 | 169 |
| 9 | 40 | 53 | 60 | 95 | 124 | 178 |
У приватному секторі, як правило, використовуються три типи пальових опор. Вироби з діаметром труби 76 мм підходять для простих конструкцій, що огороджують, і господарських будівель. Під місця відпочинку, майстерні, паркани з цегляними стовпами використовуються гвинтові палі з перетином основи 89 мм. Фундамент під каркасний будинок або невеликий зруб (брус, колода) буде оптимально вибрати 108 мм. Для більш важкої піноблокової будівлі або зробленої з колод хату підійде граничний варіант - 133-159 мм. Розглянемо детальніше інформацію про розміри гвинтових паль.
Довжину на будівельній ділянці або виробничій лінії можна змінити за необхідності. У проектну документацію переважно вносять діаметр гвинтових паль. Вибір параметра регламентується такими факторами:
- Грунт . Тут важливий склад, перепади вологості та рівень ґрунтових вод. Інформацію можна одержати шляхом геологічного дослідження.
- Рельєф . Для прямої ділянки та похилої знадобляться палі з різними параметрами.
- Фундамент . Тут розглядаються конструктивні особливості.
У таблиці представлений приклад зведеної таблиці по здатності зразка, що несе, з діаметром основи 89 мм, лопатей - 300 мм. Залежність значень розглянута щодо глибини занурення виробів у той чи інший тип ґрунту.
| Пластичність та опір ґрунту (в кг/кв.см) | Несуча здатність гвинтової палі (в т) при зануренні на глибину (м) | ||||
| 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | ||
| Глина | |||||
| Напівтверда | 6 | 4,7 | 5,4 | 6 | 6,7 |
| Туга | 5 | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 |
| М'яка | 4 | 3,7 | 4,4 | 5 | 8 |
| Супесь та суглинок | |||||
| Напівтверда | 5,5 | 4,4 | 5,1 | 5,8 | 6,5 |
| Туга | 4,5 | 3,9 | 4,6 | 5,3 | 5 |
| М'яка | 3,5 | 3,5 | 4,2 | 4,8 | 5,5 |
| Лес | |||||
| М'яка | 1 | 2,2 | 2,9 | 3,6 | 4,3 |
| Пісок | |||||
| Середня | 15 | 9 | 9,7 | 10,4 | 11,1 |
| Дрібна | 8 | 5,6 | 6,3 | 7 | 7,7 |
| Пилувата | 5 | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 |
З таблиці видно, що та сама паля щодо діаметра залежно від типу ґрунту і глибини занурення може витримувати навантаження від 2,2 до 11,1 тонни. Тобто геологічні дослідження та характеристики будівлі – важлива інформація, яка дозволяє правильно вибрати гвинтові палі для конкретного проекту.
Фахівці рекомендують розглядати різні діаметри для вирішення наступних завдань:
- 57 мм витримують у середньому 800-1500 кг, актуальні для пучинистого ґрунту з нерівностями – штакетний паркан, гараж, альтанка;
- 76-89 мм, несуча здатність 1000-3500 кг, актуально для болотистої місцевості та торфовищ – огорожі з профнастилу, відкриті навіси, гараж, лазні, причали;
- 108 мм, справляється з навантаженням 3500-4500 кг - пірс, невеликий будиночок зі зрубу, каркасна будівля, майстерня, ангар;
- 133 мм, несуча здатність обмежена 6000-7000 кг, універсальний варіант щодо ґрунту – котеджі з монолітними та блочними стінами.
Довжина гвинтових паль важлива, щоб організувати рівномірний розподіл навантаження конструкції на ґрунт. Ось кілька рекомендацій щодо регіонів:
| Російський регіон | Розрахунок: поклади щільного ґрунту + глибина промерзання + висота цоколя + монтажний виступ (м) |
| Центральний | 0,2+1,8+0,5+0,1=2,6 |
| Урал, Поволжя | 0,2+1,8+0,5+0,1=2,6 |
| Західна сибірь | 0,2+2,3+0,5+0,1=3,1 |
| Східна Сибір | 0,2+2,8+0,5+0,1=3,6 |
Залежність довжини палі також є діаметром труби. Наприклад, при 57 і 89 мм може бути 4 метри, а для 108 мм достатньо 2,5 м. Виробники на основі стандартизованих вимог пропонують вироби в асортименті з довжиною від 0,5 до 11,5 м.
Декілька слів про монтаж
На відміну від інших типів фундаменту пальово-гвинтової не вимагає усунення родючого шару землі та формування котлованів з лунками. Тут можна обмежитися розміткою території та формуванням невеликого отвору розміром трохи перевищує діаметр лопатей. Так буде зручніше розпочати вкручування палі.
За технологією виконати встановлення гвинтових паль можна механічно або вручну. Тут знадобиться наскрізний отвір для вставки важелів. Головне - дотримати строгу вертикальність положення труби. Після вкручування всіх паль до потрібної глибини виступи вирівнюються по горизонталі, зайве зрізається болгаркою. Усередину труби палі проводиться заливка бетону, щоб збільшити надійність опори та знизити ризик появи корозії. На кромки наварюються далі металеві оголовки для монтажу нижньої обв'язки з балок.
Корисне відео
Корисне відео
Висновок
Гвинтові палі – це металеві труби, робочий наконечник у яких має лопаті з одним і більше витком.
Розрізняють вироби на кшталт наконечника: форма, кількість лопатей, зі звареними чи литими наконечниками.
Залежно від виконання наконечника палі застосовуються для будівництва опорної системи на різних ґрунтах.
Призначення також визначається розмірами паль: діаметр та довжина.
У міру збільшення габаритів вироби палі застосовуються для встановлення штакетного паркану, господарських будівель, легких каркасних або блокових, монолітних будинків.
У пальово-гвинтового фундаменту є один істотний недолік - якщо будова за вагою перевищує 60 тонн, то рекомендується вибирати інший, потужніший тип фундаменту.
