Бур для установки фундамента

Бурение под фундамент, преимущества и недостатки свайного основания

Известно, что возведение фундамента под строительство какого-либо объекта является ответственным и важным этапом. Именно от качества его изготовления зависит срок службы строения. Если слишком мягкий грунт или рельеф с наклоном потребуются дополнительные работы, такие как бурение под фундамент.

Это процесс изготовления скважин под заливку свай, которые будут опираться на более глубокие и твёрдые породы. Они обеспечат прочность и надёжность всей постройки.

Характерные особенности основания на сваях

Часто приходится выполнять строительство на глинистых или суглинистых, рыхлых с примесями перегноя и торфа почвах, а также насыщенных жидкостью грунтах. При таких характеристиках участка не рекомендуется выполнять капитальное строительство объектов. В этом случае идеальным вариантом будет изготовление свайного заливного основания, требующего бурения ям под фундамент.

Главная особенность такой конструкции — это необычный способ её изготовления. Прежде чем установить сваи, бурятся глубокие отверстия в почве, которые затем заливаются бетонным раствором. Глубина должна быть ниже слоя промерзания грунта и рассчитывается в соответствии с характеристикой местности и климата.

Специалисты советуют бурить до глинистого слоя. Предварительно нужно определить глубину его расположения и только после этого осуществлять процесс. Однако не рекомендуется слишком заглублять сваи.

Следовательно, перед тем как приступить к установке фундамента, нужно произвести подготовительный этап работ. В него входит такая процедура, как взятие пробы грунта на строительном участке для определения вида основания, которое будет оптимально подходить под этот объект.

При возведении конструкции не рекомендуется изготавливать подушки из песка во избежание вспучивания грунта. Причина запрета заключается в небольшой площади опоры. Такой метод только сократит несущую её способность.

Опытные строители, чтобы увеличить опорную поверхность сваи применяют очень простой метод. При заливании фундамента немного приподнимают опалубку, в которой помещён бетонный раствор, часть его выливается и благодаря этому получается более широкая поверхность.

Свайные фундаменты применяют в строительстве частных домов, гражданских, промышленных зданий и сооружений. Возведение таких конструкций по сравнению с другими видами не требует больших средств, поэтому считается экономически выгодным.

Технология процесса заключается в перенесении нагрузки с основания объекта на более твёрдый слой грунта, к которому проникают посредством бурения скважин с последующей заливкой бетона.

Преимущества и недостатки

Если площадка, предназначенная для строительства, расположена на мягком грунте или исключена возможность использования тяжёлой спецтехники, нужно применить бурение скважин под фундамент. Такая конструкция имеет свои преимущества:

1. Высокая степень несущей способности основания за счёт опоры на твёрдый почвенный слой.
2. Выдерживает нагрузки в несколько тонн даже на слабых нестабильных грунтах.
3. Доступная для многих стоимость технологии.
4. Возможность в довольно короткий срок качественно изготовить основание.
5. Возведение конструкции выполняется на небольших участках и в любое время года.
6. Задействуется минимальное количество техники.
7. Опоры устанавливаются как вертикально, так и под углом.
8. Нижние части свай располагаются ниже уровня промерзания почвы, что повышает устойчивость и прочность строящегося объекта.
9. Расход бетона значительно сокращается, если сравнивать с другими способами изготовления оснований.
10. Минимальный уровень вибрации при эксплуатации объекта.

При возведении буронабивного фундамента отсутствуют динамические воздействия на почву, поэтому строительство можно безопасно выполнять даже в условиях плотной городской застройки. Однако абсолютно идеальных технологий не бывает, не лишён недостатков и свайный фундамент:

1. Необходимость использования спецтехники, хотя и в небольшом количестве.
2. Контроль над выполняемым технологическим процессом.
3. Сложность в расчётах.
4. Прежде чем приступить к работам, необходимо сделать анализ почвы на участке под строительство. Качественно выполненный анализ позволит определить срок службы выбранного типа фундамента. Для этого потребуется консультация геологов.
5. Для изготовления свай необходимо выбирать только высококачественный материал.

В таких конструкциях ростверк располагается над землёй, поэтому нельзя сделать подвальные помещения или цокольный этаж. Нет смысла заполнять свободное пространство и обустраивать его, так как расход средств окажется не меньшим, чем стоимость самого основания.

Виды буровых опор

Фундамент на сваях значительно отличается от других видов оснований: линейных, монолитных и остальных массивных фундаментов.

Если такие конструкции способны передавать нагрузку по периметру здания или по всей площади (в случае с монолитами), то сваи передают нагрузку непосредственно в месте опоры и на боковые поверхности скважин.

В зависимости от того, какая именно часть несёт основную нагрузку, различают два вида опор:

1. Свая-стойка. Такая конструкция опирается на твёрдый слой почвы, нагрузка передаётся грунту в месте опоры.
2. Висячая свая. Этот вид выдерживает нагрузку благодаря окружающей её почве.

Большая часть оснований изготавливаются из висячих буронабивных свай, так как твёрдый слой почвы располагается на большой глубине.

По технологии изготовления опоры бывают двух видов:

1. Буронабивные. В пробуренную скважину устанавливается каркас из арматуры и слоями по 30 см заливается бетон при помощи рукава с выпуском воздуха и уплотнения.
2. Буроинъекционные. Отличается от первого вида способом бетонирования. Раствор закладывается посредством полого шнека под давлением.

Внимания заслуживает технология бурения скважин для фундамента с применением обсадной трубы. Такой способ изготовления свай используется на небольших площадях и на плывущем грунте. Обсадная труба сдерживает давление земли, не позволяя ей двигаться и осыпаться.

По мере углубления скважины труба устанавливается секциями, сваренными между собой или скреплёнными специальными зажимами. По окончании процесса она демонтируется или остаётся на месте, заполняется бетонным раствором и после затвердения становится монолитной опорой.

Трубы для обсадки изготавливаются из таких материалов:

• легированная сталь;
• пластик;
• полипропилен;
• асбестоцемент.

Обсадная труба подвергается внутреннему растяжению, а также внешнему давлению. Следовательно материал должен соответствовать такого вида нагрузкам.

Материал изготовления

Сейчас производство выпускает сваи из разных материалов. Приобретая изделия, нужно учитывать не только их рабочие характеристики, но также доступность цены, удобство монтажа.

Опорные изделия бывают:

1. Деревянные. В основном продажа предоставляет сваи из сосны и ели, реже из дуба, кедра, лиственницы. Древесину легко обрабатывать и во многих областях является самым доступным материалом. Но есть такие серьёзные недостатки, как малая прочность и предрасположенность к гниению. Поэтому сейчас они не востребованы. Их эффективно используют при сооружении строений с небольшим сроком службы. Диаметр опоры должен быть не менее 180 мм, а длина цельной сваи — не более 16 м. Если потребуется большая длина, можно срастить несколько стволов.
2. Стальные. Опоры могут быть самой разной конструкции. Обычно это цельнотянутая труба, толщина стенки которой 8−12 мм. Используются также сваи коробчатого сечения из двутавров. Для прочности стальные опоры заливаются бетонным раствором. Сейчас популярны среди покупателей винтовые сваи, внешне напоминающие саморез. Внизу с одной стороны наконечника расположена лопасть, благодаря которой упрощается вкручивание трубы в плотные слои грунта, также выполняет функцию удерживающего анкера. Опоры больших диаметров завинчивают при помощи специального оборудования. Если свая в диаметре не более 100 мм достаточно двух человек, чтобы установить сваю на место. В этом случае потребуется ворот. При необходимости опору можно просто выкрутить и использовать для нового свайного фундамента. Главное, чтобы она не подверглась коррозии, находясь в грунте. Благодаря форме винтовой сваи (в виде резьбы) повышается степень фиксации в почве и даже при малом диаметре основного ствола и слабом грунте опора способна выдерживать значительные нагрузки. Сталь характеризуется прочностью и долговечностью, однако, изделия не из дешёвых и к тому же восприимчивы к коррозии.
3. Железобетонные. Такие опоры способны выдержать наибольшее количество нагрузок по сравнению с аналогами из других материалов.

Опоры из железобетона бывают квадратной или круглой формы, сплошного или полого сечения с острым концом, облегчающим вход в грунт. Характеризуются прочностью, надёжностью, долговечностью. Однако имеют большой вес, необходима спецтехника для транспортировки и заглубления.

Способы бурения

Фундамент на сваях имеет несущую способность в 200−400 тонн, а более усовершенствованные строительные технологии повышают этот показатель до 600 тонн.

Применяются такие способы бурения:

1. Самостоятельное изготовление скважин. Потребуется лишь ручной бур и физическая сила. Это дешёвый метод, так как исключает использование дорогостоящей техники, но требует огромных физических усилий, к тому же не гарантирует достижения нужной глубины.
2. Изготовление скважин при помощи специальной техники. В этом случае процесс бурения значительно ускоряется. Сейчас существуют разные виды строительной техники, имеющие свои плюсы и минусы.

Одни из них подъезжают прямо к месту, где будет располагаться скважина, а другие модели при помощи специальной стрелы осуществляют бурение нескольких колодцев, не двигаясь с места. Основной минус такого способа — большие расходы на аренду техники.

Этапы возведения свайного фундамента

Самостоятельное изготовление основания на опорах вполне возможно. Такой вариант значительно сократит финансовые затраты и выполняется без привлечения специалистов. К тому же конструкция является универсальной и может использоваться под разные объекты и на любых грунтах. Строительство свайного фундамента должно проходить строго по проекту и с соблюдением последовательности, иначе конструкция будет ненадёжной:

1. Произвести расчёты будущего фундамента.
2. Очистить площадку, чтобы ничто не мешало процессу бурения.
3. Составить схему и сделать разметку расположения свай. Например, для каркасного сооружения достаточно будет фундамента по периметру с расстоянием между опорами 1,2 метра.
4. Бурение скважины. Здесь нужно определиться с видом бурения.
5. Укладка гидроизоляции в колодец — пергамина или толи, благодаря которым бетонный раствор не уйдёт в землю.
6. Для бурения потребуется спецтехника или оборудование, соответствующее выбранной технологии.
7. Установить в скважину армированный каркас на расстоянии 10 см от дна и боковых стенок.
8. Выполнить заливку колодца бетоном. Через каждые 30 см слой несколько раз проткнуть штыком, чтобы выпустить воздух из раствора.
9. После того как бетон застынет, начать обустраивать ростверк.

Для повышения прочности и надёжности свайной конструкции следует изготовить обвязку ростверком. Ростверк чаще делается из железобетона. Ширина его определяется исходя из веса, который на ней будет. Поэтапное выполнение работ по сооружению фундамента на сваях поможет без особых усилий и очень быстро соорудить фундамент на сваях.

Источник

Как сделать самодельный земляной бур (ямобур, землебур)

При строительстве дома и обустройстве участка часто требуется сделать круглые отверстия в земле. Они нужны при устройстве ограды — под установку столбов, при постройке беседок, установке арок и других легких хозяйственных сооружений. Такие же шурфы, но большего диаметра и глубины требуются при устройстве свайного фундамента. Делают эти ямы моторизованным или ручным буром. В магазинах они есть в достаточном количестве, но многие предпочитают самоделки: зачастую они более производительны и надежны, чем фабричные изделия. К тому же бур своими руками можно сделать любой конструкции, а их немало.

Конструкции и применение

Есть три основных конструкции земляных буров:

Садовый. Обычно это две полукруглые лопасти, сваренные под углом одна к другой. Используется ручной бур этой конструкции для организации лунок под посадку растений, от чего и носит название «садовый». Но этим же инструментом делают шурфы при установке столбов для заборов, беседок и других легких построек.

Пример самодельного земляного садового бура
Шнековый бур. Отличается тем, что имеет более длинную режущую часть. Используется для тех же целей — делать ямы под столбы. Из-за своей конструкции — более длинной режущей части — его вынимать надо реже, так что обычно бурение проходит быстрее.

Шнековый бур отличается навитыми спирально несколькими оборотами спирали
Бур для свай ТИСЭ. Эта конструкция похожа на садовый бур, но имеет дополнительную откидывающуюся лопатку для формирования расширения в нижней части сваи, характерной для фундамента этого типа.

Откидывающееся лезвие — особенности бура для свай ТИСЭ

Более простые в изготовлении садовые земляные буры. В зависимости от типа почв, на которых проводят бурение, их конструкцию немного видоизменяют. В этом и состоит прелесть самодельных буров — их можно «затачивать» под конкретные условия и дело не только в размерах — лопасти можно сделать съемными, на болтах, но и в особенностях конструкции. Да, обычные буры в магазине стоят недорого, но они «универсальные». Хорошо работают на «легких» почвах». На суглинках, глинах, мергеле и т.п. они малоэффективны.

Делаем садовый бур

Садовый бур — самая простая, но эффективная конструкция. Он состоит из:

Режущей части. Она обычно представляет собой два стальных полукруга с заточенными краями. Диаметр лопастей подбирается в зависимости от диаметра ям, которые требуется пробурить. Для удобства лопасти можно сделать съемными — на болтах.

Бур для столбов может быть со сборной штангой

Стержень. Это круглая или профилированная труба (квадратного сечения). Может быть также использован лом, но он очень тяжелый и работать им будет сложно. Длинна стержня — требуемая глубина шурфа плюс 50-60 см. Если сделать короче, то последние сантиметры придется бурить в глубоком наклоне, что совсем не легко. Если при таком расчете общая высота получается выше чем 1,5 метра, имеет смысл сделать сборную штангу. Тогда стержень наращивают отрезками трубы того же диаметра, придумав систему сочленения.

Ручка. Чаще всего приваривают к стержню поперечину в виде буквы Т. Длинна ручки минимальная — 40 см, оптимальная порядка 50-60 см.

Наконечник-сверло. Это та часть, которая находится под лопастями. Она первая разрыхляет землю, а на первоначальном этапе отвечает за центрирование бура — его проще держать вертикально.

Это базисная конструкция, а к ней есть множество доработок. Но давайте сначала о том, из чего можно сделать землебур.

Материалы

Как уже говорили, стержень чаще всего делают из трубы круглого или квадратного сечения. Диаметр — от 3/4′ до 1,5′, профилированную трубу можно брать от 20*20 мм до 35*35 мм.

Ножи-лопасти делать можно из:

• листовой стали толщиной от 4 мм;
• пильного диска для болгарки подходящего диаметра.

Землебур с лопастями из пильного диска для болгарки

Проще делать лопасти из пильного диска. В этом случае режущие кромки уже готовы. Можно будет дополнительно заточить боковые грани, чтобы грунт резался легче.

Пику-сверло делают из разных материалов — очень много ее конструкций. Делают просто заточенный стержень. Тогда нужен отрезок прутка большого диаметра. Второй вариант — из полосы стали сделать что-то типа сверла. И еще — комбинация этих двух.

И напоследок — о ручке. Удобнее, если она сделана из круглой трубы. Ее диаметр можно подобрать по охвату ладоней. Основное требование — вам должно быть удобно.

Ножи и способ из крепления

В первую очередь надо решить, делаете вы бур своими руками со съемными или стационарными лопастями. Если лопасти съемные, на одном из концов стержня привариваете полочки из толстой стали. Полочки делают под наклоном — так, чтобы плоскости ножей были разведены под углом 25-30°.

После того, как полки приварили, в них делают два-три отверстия — под крепеж. Потом такие же отверстия надо будет делать в лопастях, а устанавливать их на болты солидного диаметра.

На один стержень можно иметь несколько комплектов режущих лопастей — для шурфов разных диаметров

В самих дисках по центру придется вырезать отверстия — чтобы они плотнее прилегали к стержню, но эта операция требуется и при монолитном варианте — с приваренными лопастями.

Листовая сталь

Если лопасти собираетесь делать из листовой стали, вырезаете из бумаги шаблон, по нему — круг из стали. В центре сверлите отверстие — в него надо будет вставить и приварить стержень. Круг или квадрат — в зависимости от выбранного стержня. Размеры отверстия — немного больше, чем габариты стержня.

Далее надо решить, какими будете делать лопасти — из двух половинок круга (как на фото выше) или в виде разомкнутого круга со смещенными краями — один виток спирали (на фото ниже).

Ручной буроям с одним витком

Разводить края надо тоже градусов на 25-30°. В этом случае эффективность бурения будет максимальной. Если работать будете на плотных грунтах (глина, суглинки с преобладанием глины), лопасти под нагрузкой может сводить. Чтобы этого избежать, добавляют из уголка или толстой полосы стали упоры.

Усиление ручного бура для бурения скважин в плотных грунтах

Гнутся лопасти из-за того, что сталь используется незакаленная, но ее в листе найти практически невозможно, а если и можно, то ее вряд ли получится согнуть.

Из пильного диска

Если у вас есть старый распилочный диск подходящего диаметра — вы нашли почти идеальный вариант. В них сталь используется закаленная, а она — упругая и прочная. Но такой диск согнуть не получится, потому его распиливают пополам и эти половинки разводят под требуемым углом.

Диск распилен пополам

Такой самодельный бур для земляных работ показывает довольно высокую производительность. Даже б/у диски имеют хорошо наточенную кромку. А чтобы бурение шло еще легче, бур своими руками затачивают еще и по бокам.

Модификации

В плотных грунтах бывает сложно большими лопастями резать грунт. В таком случае на стержень приваривают несколько лезвий разного размера. Снизу, возле пики, наваривают самые маленькие, выше, отступив несколько сантиметров — большие. Таких ярусов может быть три, максимум — четыре. Вся режущая часть не должна быть больше 50 см, иначе работать физически очень сложно.

Если бур нужен для неглубоких ям — для установки столбов и т.п., то такая конструкция оптимальна — она имеет относительно небольшой вес, работать с ней легко. Процесс работы такой — опустили в лунку, провернули несколько раз — вытащили, высыпали застрявший между лопастями грунт. Но если пробурить необходимо глубокие шурфы, таскать с глубины небольшое количество грунта замучаешься. Для таких случаев над лопастями приваривают коробку для сбора грунта.

Самодельный бур с землеприемником подойдет при установке столбов и свай

И все это — буры сделанные своими руками. Все они отличаются высокой эффективностью — работать намного легче чем покупными.

Шнековый бур

Шнековый бур из-за большого количества витков создает значительное сопротивление, то есть работать им намного сложнее, чем садовым буром. Но шнеки применяют в основном при наличии механизированного привода — когда делают бур для скважин большой глубины — на воду, устройства подземных зондов для теплового насоса и т.п.

Так выглядит шнековый бур

Для изготовления самодельного шнекового бура понадобится несколько дисков из металла. Количество дисков равно количеству витков. Диски вырезаются одинаковые, в них, в центре, вырезается отверстие под стержень, а также одинаковый сектор — чтобы можно было их сварить.

В кольцах размечается сектор, вырезается

Диски сваривают с одной стороны, потом, слегка растянув получившуюся гармошку, проваривают шов с другой стороны. На крайних дисках приваривают кольца. Сваренные диски надевают на стержень, нижний край приваривают.

Получается большая такая пружина

Далее потребуется лебедка. Заготовка для шнека закрепляется, крюк лебедки цепляется за кольцо и растягивается до нужной длинны, после чего шнек проваривается.

Почти готово

Бур для свай ТИСЭ

В авторском варианте бур ТИСЭ — это лопасти с землеприемником и раскладным более широким ножом, который формирует расширение в нижней части сваи. Но работать таким снарядом неудобно — сильно мешает складной нож. Потому в некоторых конструкциях его делают съемным, а вообще, рекомендуют бурить сами шурфы обычным садовым буром, а для расширения сделать отдельно раскладывающийся нож с землеприемнником. Так работа проходит проще и быстрее.

Бур своими руками для свай ТИСЭ — один из вариантов

В качестве ножа тут выступает обрезанная лопата, а землеприемник сделан из банки из-под сельди. Нож закреплен подвижно, при опускании в шурф подтягивается привязанным к концу капроновым тросом. Достигнув дна, трос ослабляют, лопатка начинает подрезать бока шурфа, формируя необходимое расширение.

На фото ниже — второй вариант самодельного бура для свай ТИСЭ. Конструкция более сложная, но и более эффективная. Плуг-лопатка сделана из куска рессоры, заточена и приварена к откидной конструкции на болтовых соединениях.

Более сложная конструкция

Землесборник — из старого пропанового баллона. Сбор земли происходит снизу, потому приемник сделан с округлым дном. В нем имеются два отверстия, их края заточены.

Вид снизу

Работает этот снаряд хорошо даже на плотной глине. Правда, для уменьшения трения скважину постоянно надо смачивать водой.

Чертежи

Сделанный своими руками бур хорош тем, что его конструкция «заточена» под хозяина. В процессе изготовления каждый вносит свои изменения, потом еще многие дорабатывают изделие. Но без базовых чертежей бывает обойтись трудно. В этой граве собраны несколько чертежей с размерами различных буров. Как вы понимаете, размеры условны, их можно и нужно менять, подстраивая под размеры требуемых скважин.

Бур из лопаты

Для посадки растений делать серьезную конструкцию не имеет смысла. В этом случае можно сделать садовый бур из лопаты. Выбирают качественную, из хорошей стали лопату, наносят разметку, как показано на чертеже. По разметке надо будет вырезать два небольших фрагмента, распилить нижнюю часть посередине на глубину 30 см (на фото).

Бур из лопаты

Далее кромки отгибают одну вперед, другую — назад, к ним подгибают образовавшиеся в нижней части лепестки. Полученные швы проваривают снаружи и изнутри.

Бур для мягких грунтов

Если грунт мягкий, обычная конструкция работает не очень хорошо. Для таких случаев есть специальный бур с удлиненной режущей частью. Она представляет собой своеобразный стакан с прорезями по бокам. Разрезы снабжены режущими кромками. Их лучше делать из хорошо закаленной стали.

Бур для мягких грунтов

На этом чертеже изображена интересная конструкция ручки — ее можно переставлять по мере наращивания длины штанги.

Базовые чертежи шнекового и садового бура

Оба этих агрегата работают неплохо, но садовый приходится часто вынимать, а шнековый тяжелее вращать. Выбираете по собственным предпочтениям.

Шнековый и садовый бур для земли разной плотности Подробный чертеж в проекциях шнекового бура Чертеж садового бура

Видео материалы

Источник