Приклади закручування паль, про які ви дізнаєтеся далі в статті
Тип фундаменту і вибір його конструкції повинен бути обгрунтований з економічної і технічної сторін. Останнім часом найбільш вигідним є фундамент. По конструкції палі діляться на гладкі (як приклад - залізобетонні стовпи) та гвинтові (що нагадують великий шуруп). Гладкі забиваються або вдавлюються, по другий технологією виробляється закручування гвинтових паль в землю.
Пальові фундаменти, їх переваги та недоліки
Одним з недоліків пальових фундаментів - необхідність застосування спеціального обладнання за допомогою якого відбувається закручування гвинтових паль або забивання стовпів.
Перевагою - зведення фундаменту на слабких за структурою грунтах, що робить можливість застосування цієї технології без дослідження структури грунту, глибока закладення підстави паль дає достатню передачу зусилля в грунт від навантаження будови.
Ще один незаперечний плюс - відсутність необхідності планування ділянки. Величина ростверку (наземна частина фундаменту) може варіюватися по висоті до півтора метрів, а якщо використовувати подовжувачі - на будь-яку необхідну величину для вирівнювання під складання каркаса. (Див. Рис.1)
Рис.1. фундамент палі
«Рада: фахівці не рекомендують застосовувати пальові фундаменти, якщо в будові планується підвальні приміщення глибиною більше метра.»
Основні переваги і недоліки гвинтових пальових фундаментів
- недоліки:
- необхідне устаткування для закручування гвинтових паль;
- недостатня установча точність (можливість нахилу або зсуву на кілька сантиметрів);
- обмеження застосування при наявності скельних порід;
- переваги:
- можливість використання на слабких грунтах;
- можливість установки паль без трудомістких земляних робіт (повна відсутність земляних робіт дозволяє зберегти земляні пласти в природному стані);
- низькі фінансові витрати порівняно з бетонним, менша трудомісткість, значний виграш часу;
- висока точність установки по висоті;
- можливість застосування анкерних кріплень (див. рис. 3);
- застосування в болотистих і водних місцях (див. рис. 2)
конструктивні різновиди
Оцінивши переваги зведення подібних фундаментів, промисловість налагодила випуск гвинтових паль двох видів: з гострим наконечником і коронкою.
Перший вид застосовується для слабких і звичайних грунтів, другий для важких суглинків і мерзлоти. (Див. Рис. 4).
Як видно з малюнка основна відмінність - ширина лопатей, які утримують стержень в грунті. Для важких грунтів і мерзлоти дане значення менш актуально, тому ширина лопаті менше, зате наконечник виконаний коронкою для полегшення закладення в грунт. Для м'яких ґрунтів, ніж ширина лопаті більше, тим передача навантаження в грунт значніше, надійність конструкції фундаменту вище.
сортамент паль
Якщо говорити про конструкції фундаменту на грунтах з малою несучою щільністю, то до них можна віднести:
- одне лопатеві до діаметра гвинта до 500 мм, товщина металу лопаті до 6 мм, стінка труби до 4,5 мм.
- з декількома лопатами діаметром до 300 мм, товщиною металу 5 мм, стінка труби 3,5 мм і більше.
Такий сортамент використовується при будівництві не важких житлових приміщень і промислових об'єктів (склади, технічні будки, КПП).
При використанні виробів під більш важкі будівлі, необхідно використовувати палі з більш товстим металом або збільшити їх установче кількість.
Палі для навантажень великих ніж середні, такі:
- мають одну лопать діаметром понад півметра, товщиною металу 6 мм і більше. Стінка труби товщиною 4,5 мм і більше.
- дві і більше лопатей діаметром 300 мм, товщиною металу 5 і більше міліметра, товщина стінки труби 4 мм і більше.
Що стосується конструкцій, які використовують у важких і промерзають грунтах, то для них, велике значення має товщина металу стрижнів і лопаті, що служить додатковим критерієм при кваліфікації. Це пов'язано з різкими і великими сезонними перепадами температур навколишнього середовища. Основні розміри промислових паль можна подивитися в таблицях 1 і 2.
Табл. 1. Основні розміри промислових паль
Табл. 2. Діаметри оболонок
Виготовлення паль самостійно
Мал. 4. Конструкція паль
Перед початком виготовлення гвинтових палі, необхідно згадати її конструкцію:
- центральний стовбур (пустотіла толстостенная труба);
- наконечник, який представляє загострений конус або зубчасту крайку (коронку) на кінці бура;
- гвинтові лопаті закріплені за наконечником;
- верхня частина труби може обладнуватися оголовком або анкерним кріпленням для подальшої установки елементів каркаса фундаменту;
- на кінці труби під прямим кутом просвердлюється два отвори діаметром 24 - 26 мм на відстані один від одного 10-15 см. (див рис. 4).
Початок робіт по самостійному виготовленню
Перед початком необхідно визначити, яка буде навантаження на палі для визначення їх кількості. Навантаження приблизно підраховується так: знаючи вагу елемента конструкції (дерев'яний будинок - значить колоди, шлакоблок або цегла), множимо на кількість елементів, і ділимо на допустиме навантаження. Навантаження на один стрижень повинна складати не більше 500 кг. Виходячи з цього можна визначити кількість паль, після чого визначитися з розмірами лопатей і намалювати ескіз в масштабі.
«Порада: Якщо в будинку планується піч або камін, робимо додатковий розрахунок під цю конструкцію окремо»
Але повернемося до креслення, тому що по наочному зображенню буде легше визначитися з кількістю необхідного матеріалу і його раціональним розкриємо.
Перш за все на кресленні має бути зазначено:
- діаметр і довжина труби (краще з дотриманням масштабу);
- довжина стержня з урахуванням наконечника і анкерного кріплення;
- довжина і кут конуса (або простого скоса);
- відстань від наконечника до лопаті.
Закінчивши креслення, можна приступати до виготовлення гвинтових лопаті.
Необхідні для цього інструмент і матеріал:
- плазморез;
- верстак з лещатами;
- металевий важіль або лом, щоб розігнути вирізаний гвинта лопаті;
- кронциркуль для виготовлення шаблону.
Шаблон найкраще зробити з жерсті. Для чого вирізаємо діаметр великого кола рівному діаметру лопаті гвинта і мале коло рівний діаметру під стрижень, а також лінію розрізу. Вирізавши шаблон можна переходити до розмітки листа.
Розкрій листа металу
Щоб правильно зробити розкрій листа металу, необхідно кілька разів поміряти шаблоном правильність заповнення листка. У разі нестачі кількості заготовок або нераціонального витрачання заліза, допускається переробити шаблон в бік збільшення або зменшення діаметра зовнішнього боку лопаті.
Не слід забувати, що кількість заготовок повинна відповідати кількості стрижнів. Для раціональної роботи плазмотрона, розмітку розрізів суміжних кіл проводити по одній лінії як одне ціле.
Також раціонально буде розміщення розмітки двох суміжних рядів зі зміщенням діаметра на відстань рівне радіусу один від одного. В цьому випадку вершина кола нижнього ряду виявиться між колами верхнього ряду, така розмітка буде відповідати мінімальним відходів металу. (Див. Рис. 5)
вирізка лопаті
Розведення розрізаних країв лопаті
Для того, щоб розвести краю вирізаних кілець, кільце затискається в лещата і металевим важелем довжиною не менше одного метра краю відгинаються один від одного. При цьому необхідно враховувати, чим більше величина зазору, тим більше захоплення грунту і опір обертанню при укрученні.
Оптимальна величина зазору 10 - 20 см. Також необхідно простежити, щоб площина, яка буде розташована до наконечника, була відігнута менше ніж протилежна.
Виготовляємо конус
Для виготовлення конуса використовуємо залишилися гострокутні частини листового заліза від вирізки лопатей. Вирізавши трикутні куточки, необхідно зварити їх між собою, ретельно підігнавши по діаметру труби. В процесі приварки наконечників необхідно стежити щоб шов був герметичний, це виключає потрапляння води у внутрішню порожнину.
Ретельно перевірити якість зварювання, прибравши окалину ударами металевого молотка по шву в напрямку від себе.
Закінчення виготовлення гвинтових палі
Мал. 6. Приварка конуса і лопаті
Після того як конус заварений, на трубу надівається лопать на відстані 50 мм від краю труби і ретельно проваривается з двох сторін. Не забуваємо зробити два отвори на кінці стержня бура. (Див. Рис.6)
установка паль
Як було зазначено вище, промисловість не випускає спеціальних пристосувань, тому пристосування для закручування гвинтових паль своїми руками були придумані і впроваджені умільцями, найпоширеніші:
- Ручна закрутка.
- За допомогою «м'ясорубки».
- За допомогою лебідки.
Розглянемо кожен з них детальніше.
Ручна закрутка
Мал. 7. Встановлення паль вручну
Назва способу говорить сам за себе: проводиться закручування гвинтових паль своїми руками. Беруться кілька довгих металевих стрижнів (краще з арматури) і вставляються в пророблені отвори в трубі або в спеціальних хомутах, які закріплюються на трубі.
Процес закручування відбувається передачею обертального руху людей, які ходять по колу, вкручуючи бур в землю. Як відбувається процес
можна подивитися на рис. 7.
Це добре, коли потрібно встановити кілька паль, а якщо їх декілька десятків або вони знаходиться недалеко від будівель, тоді можна застосувати пристосування «м'ясорубка».
Вкручування за допомогою «м'ясорубки»
Рис 8. Редуктор «М'ясорубка»
Зовсім недавно промисловість випустила редуктор для полегшення відкручування гайок коліс автомобілів. Пристрій складається з планетарного редуктора і гвинта, який розташований точно посередині. Редуктор має ручний привід схожий на ручку від м'ясорубки, звідси і його назва.
Після доповнення редуктора перехідниками для приводу стержня вийшло пристосування, за допомогою якого закручування гвинтових паль м'ясорубкою стало набагато ефективніше.
Редуктор є в цій конструкції єдиним витратним матеріалом. Орієнтовна вартість редуктора 1,5 тис. Руб. Також доведеться, замовити або придбати комплект перехідних пристроїв приводу стержня бура. Обертання пристосування проводиться від дрилі (краще перфоратор) потужністю не менше 2 кіловати з оборотами 700 - 900 об. в хв.
Встановлюється пристосування зверху на стрижень. Утримується стрижень в вертикальному положенні довгим металевим важелем, прикріпленим до корпусу пристосування.
Контроль над вертикальним становищем за рівнем, який закріплений на стержні. (Див. Рис. 8)
За допомогою лебідки.
Рис 9. Установка паль за допомогою автомобільної лебідки
У цьому випадку установка для закручування гвинтових паль виготовляється не з «м'ясорубки», а з автомобільної лебідки. Основна складність полягає в тому, щоб закріпити барабан лебідки на стрижні бура. У цьому випадку також використовуються перехідники, які спеціально виготовлені для стержня і приводу лебідки. Йдеться тільки про електричної лебідки. (Див. Рис. 9)