Главная / Статьи / Виды и назначение винтовых свай

Виды и назначение винтовых свай

Рост конкуренции, наметившийся в последние годы на рынке индивидуального жилищного строительства, заставляет российские компании, предлагающие услуги в данной сфере, искать для заказчиков новые эффективные решения реализации проектов возведения домов и коттеджей, реконструкции зданий и т.д. Не все новаторские идеи, особенно пришедшие из-за рубежа, позитивно воспринимаются нашими согражданами, но определенная их часть вызывает интерес застройщиков и завоевывает их доверие достаточно быстро. Одним из наиболее ярких примеров нововведений в современной частной застройке могут служить винтовые сваи, применяемые для быстрого устройства различных видов фундаментов.

Инновация почтенного возраста

Однако, если уж придерживаться исторической правды, назвать винтовые сваи инновацией можно лишь с очень большой натяжкой. Возраст этого изобретения приближается к 180 годам, причем за время своего существования винтовые сваи не подвергались периодам незаслуженного забвения ─ они регулярно применялись в разных странах мира для устройства фундаментов и опор, в частности, при строительстве маяков. Собственно, история фундаментов на винтовых сваях как раз и началась с осветительных сооружений. В 1838 г. ирландский инженер Александр Митчелл получил от лондонских властей ссуду на строительство маяка в устье Темзы и в рекордные сроки справился с порученной ему непростой задачей силами всего трех десятков рабочих. Талантливый конструктор объяснил успех данного предприятия просто: традиционные забивные сваи он заменил винтовыми, а, как известно, вкручивать любой крепежный материал намного легче, чем вбивать. Идею сваи, напоминающей шуруп, Митчелл впоследствии запатентовал, а в 1848 г. даже получил за нее престижную инженерную награду ─ Медаль Телфорда.

Активно подхватили простую, но эффективную идею свайно-винтовых фундаментов американские строители. В конце 19-го ст. в ряде американских штатов по технологии Митчелла было сооружено несколько крупных маяков ─ эти конструкции сохранились до наших дней, и единственным их усовершенствованием стала автоматизация систем освещения. Интерес к винтовым сваям проявили и российские инженеры. Так, в начале 20-го ст. известный отечественный военный конструктор В.К.Дмоховский, автор научных исследований и практических разработок в области оснований и фундаментов, привел неоспоримые доказательства преимуществ винтовых свай в строительстве на проблемных грунтах, в частности, в условиях вечной мерзлоты. Немалую лепту в развитие технологии свайно-винтовых фундаментов внес В.Н. Железков, автор монографии «Винтовые сваи в энергетической и других отраслях строительства», а также ряда других научно-прикладных разработок по данной теме. Особую ценность представляет разработанная Железковым система расчетов несущей способности винтовых свай, широко применяемая в промышленном и военном строительстве. Что касается возведения жилых домов, в эту сферу винтовые сваи начали внедряться не столь активно, и то преимущественно в США. Возможно поэтому американцы и считают себя основоположниками этой перспективной технологии, однако, как мы видим, практической информации о винтовых сваях в России можно найти более чем достаточно ─ вопрос лишь в том, чтобы суметь правильно ею воспользоваться.

Винтовая свая: описание и разновидности

Здесь самое время перейти от истории к реалиям сегодняшнего дня и подробнее рассказать собственно о винтовой свае, ее разновидностях и сферах применения. Классическая свая по внешним очертаниям очень напоминает обычный шуруп для дерева, правда, увеличенный в десятки раз: длина ствола такого «самореза» колеблется от 25 до 250 см, диаметр составляет 10-33 см. С одного конца стержни заострены и покрыты резьбой, с другого ─ снабжены шляпками, которые после установки свай выполняют функции креплений для каркаса коробки возводимого строения. Материалом для изготовления стволов служат стальные трубы с толщиной стенки от 4-6,5 до 8-12 мм. Для увеличения долговечности труб на их внешнюю и внутреннюю поверхность наносится прочное антикоррозионное покрытие. Благодаря этому срок эксплуатации винтовых свай гарантированно составляет не менее 50 лет, но, как мы уже видели на вышеприведенных примерах, качественная свая вполне способна прослужить в два, а то и в три раза дольше. В полость трубы заливается бетонный раствор, а сваи длиной более 2 м зачастую укрепляют дополнительной арматурой.

В США и странах Западной Европы технология устройства свайно-винтовых фундаментов получает все более широкое распространение в различных сферах строительства. Гибко подстраиваясь под запросы потребителей, производители свай разрабатывают новые модели этого строительного материала, наносят резьбу не только на наконечники, но и на другие части стержней, увеличивают несущую способность свай за счет лопастей, оснащают надземную поверхность ствола шляпками разнообразных конфигураций, дополняют базовые конструкции такими аксессуарами как переходники, фиксаторы и т.п. На сегодняшний день на рынке строительных материалов можно найти такие виды винтовых свай как

  • классические сваи шурупообразной конструкции
  • простые однолопастные сваи
  • однолопастные сваи с высокой несущей способностью
  • двухлопастные сваи
  • сваи для устройства фундаментов в глубоко промерзающих грунтах
  • сваи под легкие и тяжелые строения, заборы, рекламные столбы, декоративные элементы, и т.п.

Преимущества и сфера применения

Об одном из важнейших преимуществ винтовых свай мы уже узнали из исторического экскурса. Монтаж винтовых свай, безусловно, требует знаний и навыков, тем не менее небольшая бригада опытных специалистов может справиться с ним в кратчайшие сроки, притом без использования сложной спецтехники и повышенных трудозатрат. Использование винтовых свай для устройства фундамента сокращает сроки строительства на 15-30%.
Есть у этого материала и другие достоинства. Так, забивание обычных свай сопровождается значительной вибрацией, что в условиях плотной застройки является серьезным недостатком. Процесс установки винтовых свай полностью исключает вибрацию, поэтому их можно без опасения использовать для реконструкции домов, возведения пристроек к основному зданию. Свайно-винтовые фундаменты незаменимы там, где вблизи застраиваемого участка проходят подземные коммуникации или высажены деревья. Винтовые сваи ─ идеальный материал для фундаментов под конструкции, расположенные рядом с историко-культурными памятниками. Кроме того, что винтовые сваи гибко варьируются по размеру, при необходимости недостающую длину ствола можно наращивать трубами соответствующего диаметра. Таким образом, выравнивать площадку под фундамент нет необходимости: использование винтовых свай позволяет сохранять природный рельеф местности в первозданном виде. Промерзание грунта не является помехой для установки винтовых свай, поэтому устройство фундамента с использованием этого материала возможно в любое время года. При необходимости сваи без особых проблем извлекаются из грунта и устанавливаются в другое место. Разумеется, если свайно-винтовой фундамент предназначен под временное строение, полую часть ствола бетоном не заливают.

Многолетний опыт использования винтовых свай убедительно доказывает, что данный материал практически универсален. Он подходит для любых видов грунтов: используя такие сваи, можно возводить строительные конструкции в заболоченной местности и даже на дне водоемов, в условиях вечной мерзлоты и на песчаных холмах. Скальные породы для винтовых свай тоже не являются непреодолимым препятствием, но поскольку каменистые поверхности и без того служат хорошей подошвой под каркасы зданий, на таких грунтах устройство свайно-винтовых фундаментов не слишком целесообразно. Зато винтовые сваи успешно применяются

  • в строительстве гидротехнических сооружений
  • при возведении опор ЛЭП
  • как фундаменты для временных сооружений
  • в малоэтажном строительстве, в частности на проблемных грунтах
  • для устройства фундаментов каркасных и других быстровозводимых зданий.

х 1  янмар  VOLVO 1  img2  ямобур  гидромолот 1  BOBCAT