Пристрій для закручування гвинтових паль: з чого і як його зробити

Гвинтові палі є стовбуром з лопатями, які вкручуються в грунт. Дізнаємося, які бувають гвинтові палі, які їх переваги та недоліки, в яких галузях їх використовують і на що звернути увагу при виборі. Розберемося, який пристрій для закручування гвинтових паль використовують при монтажі, чи можна працювати без техніки і як підготуватися до роботи.

Джерело prom.st

Що це таке

Жоден будинок не обходиться без міцного фундаменту. Для зміцнення останнього використовують дерев'яні, бетонні чи металеві палі, на які припадає основне навантаження.

Популярним варіантом є металеві гвинтові палі. Закручування паль можна зробити самостійно. Ці моделі були придумані ірландським інженером у 1830-х роках для рухомих ґрунтів, наприклад, дна водойми або мулистої мілини. У Росію технології прийшли у другій половині ХІХ століття. Спершу їх використовували для військового будівництва (швидкісного будівництва фундаменту розбірних мостів), потім для цивільного, в основному на прибережних землях та в умовах вічної мерзлоти.

Гвинтові палі складаються з 2 частин:

1. Стовбура, що складається з провідної частини із загостреним кінцем та подовжувача;
2. Гвинтові несучі лопаті, завдяки яким конструкція не вбивається, а вгвинчується в грунт.

У СРСР конструкції мали додатковий елемент – наконечник. Це був загострений кінець із гвинтовою лопатою.

Джерело cloudinary.com

При вкручуванні гвинтових паль в грунт спочатку входить напрямна частина з лопатями, подовжувач дозволяє занурювати конструкцію до грунту, що несе.

Конструкції застосовуються у таких областях:

1. В індивідуальному та сільськогосподарському будівництві: при будівництві будинків не вище 3 поверхів, прибудов, господарських будівель, теплиць;
2. У промисловому та цивільному будівництвах: при зведенні багатоповерхових житлових будинків, складів, огорож, громадських будівель, заводів та фабрик, трубопроводів, ліній електропередач, естакад;
3. У транспортному будівництві: при будівництві доріг, проїздів та шумозахисних екранів;
4. у військовому будівництві;
5. При будівництві споруд, пов'язаних із водою: мостів та причалів;
6. При зведенні інфраструктури та тимчасових споруд: рекламних щитів, малих архітектурних споруд, торгових наметів та павільйонів, атракціонів;
7. При реконструкції фундаменту об'єктів індивідуального житла чи великих цивільних та промислових об'єктів;
8. Їх використовують для зміцнення схилів чи берега.

У кожному випадку параметри (розмір, діаметр, кількість, товщина і т.д.) вираховуватимуться індивідуально.

Джерело rf-metal.ru

Примітно, що закручування гвинтових паль можна зробити в будь-якому ґрунті. Їх вибір переважний при будівництві в умовах багаторічної мерзлоти, в слабких, обводнених, великоуламкових або пучинистих землях.

Типи та варіанти

Усі наявні палі діляться на кілька типів. Навіть у межах однієї будівлі можуть бути використані різні варіанти, вибір яких залежить від типу навантаження: під відповідними кутами, під несучими стінами, під ненесучими стінами та підлогою.

Конструкції бувають кількох видів:

• За типом наконечника діляться на зварені та литі. Литі наконечники значно дорожчі, але вони набагато міцніші. Вони легко проходять крізь перешкоди та не деформуються. Їх краще використовувати у щільних ґрунтах або в умовах вічної мерзлоти.
• По товщині стін. За міжнародним стандартом ICC AC358 мінімальна товщина в нейтральному ґрунті має бути не менше 8 мм, у ґрунті з підвищеною хімічною активністю – від 9,5 мм. Точна товщина розраховується виходячи з майбутніх навантажень та умов експлуатації. Використовувати тонші не рекомендується, оскільки такі конструкції будуть більше схильні до іржі, їх термін служби значно менший.

Джерело m-files-new.cdnvideo.ru

• За товщиною лопатей. Закручування гвинтових паль при будівництві тимчасових або будівель з малою вагою допустимо з використанням конструкції з товщиною лопатей 5 мм. При будівництві, розрахованих на тривалий термін експлуатації. Використовують конструкції з лопатями завтовшки 9,5-12,5 мм.
• За кількістю лопат поділяються на однолопатеві і багатолопатеві (до 6 штук). Перші призначені для щільних ґрунтів із малою рухливістю. Другі універсальні і можуть використовуватися в різних випадках, в основному їх застосовують на слабких ґрунтах з невеликою здатністю, що несе. Багатолопатеві більш стійкі до різних навантажень: висмикуючим, вдавлюючим, горизонтальним.
• За розміром лопат конструкції бувають широкими (діаметр лопат більше діаметра стовбура більше, ніж в 1,5 рази) і вузькими (їх діаметр коливається від 20 до 35 см). У перших велика площа опори, вони ефективніші у слабкій землі. Вузькі лопаті краще проникають у тверду землю – широкі при зануренні починають ламатися та деформуватися.

Щоб конструкції служили довше і не іржавіли, на них має бути нанесене спеціальне антикорозійне покриття завтовшки не менше 400 мкм.

Джерело stroyfora.ru

Достоїнства і недоліки

Перед тим, як закрутити палю, варто дізнатися про її переваги. Конструкція користується популярністю у приватному та промисловому будівництвах.

До плюсів відносяться:

• Швидкість. Будівлю здають на 15-30% швидше, ніж із бетонним фундаментом. Конструкція готова практично відразу після встановлення. Навіть при заливанні всередину палі бетону чекати на його застигання не потрібно, оскільки навантаження лягає на сталеву частину.

• Невисокий рівень шуму та вібрацій. Це дозволяє проводити будівництво поблизу підземних комунікацій або будинків, що стоять.

• Довговічність. Виробники стверджують, що конструкція може простояти більше століття.

• Можливість будувати за умов вічної мерзлоти чи болотистих місцевостях. Конструкція успішно протистоїть навантаженням, що висмикують, її можна встановлювати на схилах і під кутом. При цьому вирівнювати ділянку не потрібно – достатньо вибрати палі різної довжини.

• Міцність. Конструкція легко ремонтується (якщо вона не входить до складу збірного бетонного фундаменту) і може використовуватися повторно (наприклад, при зведенні тимчасових будівель).

Джерело profi-vint.ru

• Низька ціна. Закручування гвинтових паль обходиться дешевше за бетон майже на 30%. Це з невеликим обсягом земельних робіт.

• Можливість працювати в будь-яких умовах та за будь-якої температури. Однак за температури нижче -30 градусів можуть виникнути труднощі з використанням техніки.

• Палі невеликого діаметру можуть бути встановлені невеликою командою у 3-4 особи. Таким чином, їх легко встановити самостійно на дачній ділянці.

Важливо пам'ятати, що ці переваги відносяться тільки до якісних конструкцій. Деякі виробники використовують неякісні матеріали або зменшують товщину, через що палі швидше стають непридатними.

Гвинтові палі мають деякі недоліки:

1. Їх не можна використовувати у районах із високою сейсмічною активністю.
2. Не можна закручувати у ґрунт, який викликає швидку корозію. Перед початком робіт необхідно провести аналіз землі, щоб уникнути проблем.
3. Не можна встановлювати в кам'янистому ґрунті, тому що при роботі тверді частини можуть зашкодити лопаті.

Джерело koffkindom.ru

Не рекомендується закручування паль, якщо вони будуть позбавлені бічної підтримки, тобто в ґрунті (торфі, пісках). Якщо це все ж таки необхідно, палі потрібно міцно зв'язати між собою або сильно заглибити, щоб вони не рухалися.

Попередня підготовка

Перед тим, як закручувати гвинтові палі, необхідно провести аналіз ґрунту. Це можна зробити, запросивши геодезичну чи будівельну фірму.

Для самостійного аналізу в кількох місцях бурять ґрунт на глибину, що перевищує глибину залягання палі на 1,5 метра. Після витягування бура на ньому залишаються шматочки ґрунту, що залягає на глибині. За наявності великих каменів або сміття (діаметром понад 5 см), бетону від старих будівель, коріння дерев робота з монтажу буде утруднена. Якщо на ділянці є поклади води, необхідно встановити палі так, щоб вони не розташовувалися надто близько до вологи.

Потім необхідно визначити довжину палі:

1. На стійкому ґрунті достатньо довжини 2,5 метри.
2. Якщо ділянка складна, з перепадами висоти, знадобляться палі різної довжини.
3. Якщо грунт нестійкий, потрібно дійти до стійкого шару, щоб конструкція була закріплена, наприклад, до глини чи піску.

Джерело timesvai.ru

Перш ніж вирішити, як закрутити гвинтову палю, потрібно визначити глибину. Для цього проводять пробне буріння. В отриманий отвір опускають камінь на мотузці, якими вимірюють.

Діаметр паль визначається в залежності від призначення будівлі:

1. Діаметр 5,7 см підходить для забору з сітки;
2. У 7,6 см – бетонних парканів, дачних будиночків та невеликих господарських будівель;
3. 8,9 см – для одноповерхових будинків. Кожна паля може витримати 3-5 тонн;
4. 10,8 см – для двоповерхових будинків з легких матеріалів. Така паля витримує 5-7 тонн.

При розрахунку кількості паль необхідно враховувати відстань між ними. При будівництві дерев'яних та каркасних будинків відстань має бути не більше 3 метрів, для будинків з легких матеріалів (піноблоків чи газоблоків) – не більше 2 метрів. Якщо на ділянці є сильні вітри, відстань повинна бути не більше 2,5 метрів.

Збірка

Після проведення підготовки необхідно накреслити план майбутньої будівлі та зазначити, де будуть розміщені палі. Його переносять на грішну землю. Там, де стоятимуть палі, викопують невеликі ямки – це полегшить роботу з вкручування.

Джерело small-house.ru

Закручування паль за допомогою м'ясорубки починається з кутів фундаменту. На них ляже найбільше навантаження. Потім вкручують інші та вирівнюють їх по висоті, орієнтуючись на горизонтальний рівень. Якщо повністю зрівняти палі не можна, після встановлення зайве зрізають.

Монтаж повинен бути виконаний строго вертикально. Це необхідно періодично перевіряти у процесі роботи. Важливо пам'ятати, що кожна палі має мати своє «місце» – не можна викрутити одну і поставити на її місце іншу.

Встановлювати конструкції можна кількома способами:

1. вручну;
2. За допомогою дриля;
3. Спеціальна техніка.

Вибір конкретного способу залежить від розмірів конструкції та особливостей ґрунту.

Ручна робота

Вкручування вручну – простий та економний варіант. У процесі роботи легко контролювати кут нахилу і величину моменту, що крутить. Але закручувати конструкція можна на глибину не більше 3 метрів, також знадобиться більше вільного місця.

Для роботи використовують монтажний оголовок. Його закріплюють на верхньому торці палі за допомогою штирів. До оголовка приварюють 2 хомути, які вставляють важелі, наприклад, шматки труб з товстими стінками.

Зрозуміти, як закручувати гвинтові палі, нескладно. Процес складається з кількох кроків:

1. Пробурюють свердловину на глибину 50 см. Її діаметр має бути на 10 см менше, ніж у лопат.
2. Конструкцію з підготовленим оголовком встановлюють та перевіряють рівнем.
3. Робітники беруться за важелі та починають по колу вкручувати конструкцію. У процесі роботи слід стежити за кутом нахилу.

Механічний варіант

Для конструкції великої довжини та діаметра використовують механічні пристрої. Їх можна купити чи зробити самостійно.

Для виготовлення знадобляться:

1. Дриль, мотобур або електроінструмент потужністю від 2 кВт;
2. Редуктор з понижувальним числом, наприклад, гайковерт з механізмом посилення моменту, що крутить. Достатньо редуктора на 4,7 кНм;
3. Перехідники для з'єднання силової установки, палі та виведення редуктора;
4. Важіль для підтримки.

Перехідник між дрилем та редуктором можна зробити з головки та болта: перша закріплюється на редукторі, болт вставляється у патрон дриля. Перехідник між палею та редуктором роблять із оголовка, який закріплюють на палиці. Його наконечник має співпадати з редуктором.

У процесі монтажу пристрій для загвинчування гвинтових паль може натрапити на великі перешкоди, через які не зможе пройти паля. При використанні дриля це буде зрозуміло по шуму, що посилився. Потрібно одразу вимкнути техніку, щоб та не перегрілася.

Спеціальна техніка

Сваеверти використовують для встановлення довгих та широких паль. Техніка зазвичай розташовується на платформах автокранів, шасі вантажівок або екскаваторів.

Такі своєкрути мають достатню потужність для швидкої та якісної роботи. Деякі з них не контролюють вертикальне закручування, перевіряти кут нахилу доведеться самостійно. Однак більшість сучасних моделей мають механізми, що фіксують відхилення від вертикалі. Для утримання палі використовують домкрати.

Висновок

Гвинтові палі використовують із початку ХІХ століття. Вони складаються зі стовбура та гвинтових лопат, які вкручуються в ґрунт і утримуються в ньому. Їх використовують у приватному та промисловому будівництві.

Конструкція має чимало плюсів: її простіше, дешевше і швидше встановлювати можна використовувати в різних умовах (наприклад, в умовах мерзлоти). При монтажі не виконуються шум та вібрації, палі малого діаметру легко встановити вручну, без використання спеціальної техніки.

Монтаж починається з розробки плану, визначення кількості паль та місця розташування, перевірки ґрунту. Важливо правильно визначити параметри паль – довжину та діаметр.

Встановити конструкцію можна вручну, за допомогою дриля або спеціальних паличок. Останні застосовуються для великих паль.

Ручний монтаж полягає у підготовці та закріпленні важеля. Вкручування роблять 2 людини: вони беруться за важелі і по колу вкручують палю.

Використання дриля дозволяє прискорити процес. Необхідно скріпити дриль, редуктор і палю, потім встановити конструкцію та почати монтаж.