В большинстве случаев, при возведении незначительных строений, таких как коттеджи, загородные банные комплексы, каркасные здания, срубы и небольшие складские помещения используется свайный тип фундамента, поскольку он неприхотлив к особенностям грунта и не требует существенного количества времени для своего обустройства. Однако в ходе строительства основания рекомендуется использовать специальный бур для свайного фундамента.
Фундамент на сваях
Применение свайного фундамента в строительстве предоставляет возможность осуществлять возведение строений и зданий на местах, сугубо не предназначенных под эти цели. Под это подходит водная гладь, заболоченные участки и иные земельные наделы, подверженные увеличению уровня грунтовых вод.
В случае возведения такого типа оснований используются сваи, которые размещаются в грунте в месте предполагаемого строительства. Далее обустроенный фундамент оборудуется поперечными связующими балками и происходит дальнейшая установка дома. Рекомендации по его обустройству довольно просты, в связи с этим пользуются значительной популярностью при строительстве своими руками на земельных наделах нестандартного типа путем использования свайного бура.
Способы возведения фундамента на сваях
В настоящее время представлено много вариаций изготовления свайного основания, находящихся в зависимости от типа используемых свай, способа их размещения, степени установки в почве и методики обустройства ростверков. Однако, для существенного снижения стоимости строительства стоит свое внимание обратить на варианты, которые под силу выполнить своими руками.
Сваи – это длинные столбы (стержни), забиваемые в грунт в готовом виде или оборудованные непосредственно на месте посредством бурения скважины, возведения опалубки и последующей заливки оборудованного углубления бетонным раствором.
Правильный выбор бура
Чтобы определиться с необходимым типом бура, следует внимательно проанализировать все характеристики будущей постройки. В варианте бурения отверстий под сваи с диаметром до 30 см для сокращения расходов целесообразнее использовать ручной инструмент. Однако, важно учитывать, что такой бур позволяет выполнять ямы с глубиной до 5-6 м. При больших требуемых значениях представленных характеристик рекомендуется применять электрическое оборудование.
Бур ручного типа и принцип его обустройства
Для снижения трудовых и финансовых затрат при возведении свайного фундамента своими руками рекомендуются к использованию следующий ручной инструмент: буры серии БС марок «250» и «350», отличающихся друг от друга диаметром стержня.
Нелишним будет рассмотреть в сравнении с названными приспособлениями буры маркировки «ТИСЭ» с префиксами «Ф» и «Ф-М».
Представленные модели имеют ряд характерных признаков, обуславливающих их выбор:
- низкая стоимость;
- высокое качество бурения;
- прочность и термостойкость бура;
- использование инструмента без специальных теоретических и практических навыков.
Принцип устройства:
- рукоять для вращения и разворота;
- штанга с возможностью регулирования длины работ;
- механизм выведения излишков грунта;
- наконечник-лопатка.
Изготовление бура в домашних условиях
Использование приспособлений, выполненных своими руками, значительно позволяет сократить траты и поэтому набирает все большую популярность. В действительности, строительство – затратная процедура, поэтому любые способы сэкономить средства застройщиком буду только приветствоваться. Несмотря на видимую сложность буровой установки, процесс ее возведения довольно прост.
По опыту профессионалов, ручной бур, выполненный по технологии ТИСЭ – наиболее оптимальный инструмент для быстрого и качественного проведения бурильных работ. Для того чтобы полученное приспособление справилось с поставленной задачей, а также обеспечило его надежное продолжительное функционирование необходимо учесть следующие нюансы:
- для предотвращения углубления инструмента в грунт при его эксплуатации следует полости в форме полусфер изготавливать так, чтобы при вращении они двигались в обратном от земли направлении;
- для предотвращения захлебывания инструмента и оптимального вывода излишков грунта режущая пластина должна быть изначально изогнутого типа;
- впоследствии при формировании полусфер инструмента режущую пластину следует выпрямить.
Изготовление инструмента своими руками и последующее его использование не обеспечивает идеальное по форме углубление, однако определяющая характеристика сваи – опорная площадь, в значительной степени возрастает.
Необходимый материал и инструменты
Для изготовления ручного бура нам потребуется:
- металлическая штанга с рукоятью;
- диск от пилы, которые следует разделить на две равные части;
- металлическая пластина по диаметру предполагаемого отверстия;
- отрезок трубы, выполненный из нержавеющего материала с диаметром будущей скважины;
- металлический пруток (кусок арматуры);
- аппарат для сварки.
Инструкция по сборке
Две равные части раскроенного диска привариваются под небольшим уклоном к штанге с направляющим сердечником. В качестве последнего можно использовать старое сверло с необходимым диаметром, которое для прочности конструкции следует приварить к направляющей штанге по ходу движения. Над режущими краями монтируется металлическая труба, необходимая для вывода излишков грунта.
Для увеличения рыхления почвы в момент бурения целесообразно к металлической трубе наварить по 3-4 пластины-резца, которые существенно увеличат скорость и эффективность бурения, особенно в местностях с закаменелым и твердым грунтом.
После того как режущие полости приварены к вращающейся пластине, закрепленной на металлической трубе, необходимо обезжирить полученную конструкцию и покрыть ее антикоррозийным септиком для увеличения долговечности.
Порядок использования
Для создания скважины следует установить бур в предполагаемое место ее размещения и приступить к вращению штанги посредством воздействия на рукоять. После наполнения выводной трубы грунтом и камнями, буровое устройство вынимается и осуществляется его очистка. На видео Вы сможете увидеть процесс бурения.
По достижении требуемой глубины для увеличения площади опоры будущей сваи следует по кругу наклонять приспособление из стороны в сторону, не прекращая вращения. В полученное углубление монтируется арматура и от нее, по периметру углубления с внешней стороны,укладывается рубероид. Образовавшийся «стакан» заливается бетонным раствором.
Заключение
Как можно заметить, изготовление своими руками и использование представленного инструмента не представляет излишней сложности. С его помощью любой застройщик сможет существенно сэкономить на бурении скважин и выполнить качественный свайный фундамент, который обеспечит постройке надежное и продолжительное функционирование.
Ручной бур – незаменимая вещь на приусадебном участке. Пробурить шурфы для установки столбов для забора или буронабивных свай под фундамент, сделать в садовой земле лунки под посадку растений. Этому ручному инструменту всегда найдётся применение. Как сделать этот инструмент самостоятельно, можно ли как-то усовершенствовать устройства заводского изготовления, знают пользователи нашего портала.
Прежде чем покупать или самостоятельно изготавливать ручной бур, нужно задать себе вопросы:
- Для каких целей и работ он вам нужен;
- Какой тип грунта предстоит бурить на участке.
Песок, каменистый грунт, заброшенная садовая земля, тугопластичные глины, суглинок, почва с большим количеством корней. Бурение шурфа под установку заборных столбов и столбиков небольшого диаметра, разбуривание «тяжёлого» грунта под мощные буронабивные сваи для фундамента под дом. Все эти факторы оказывают существенное влияние на конструкцию ручного бура.
Суханов Михаил Пользователь FORUMHOUSE
На мой взгляд, лучший ручной бур – это тот, который «заточен» под работу на конкретном участке, с учётом особенностей грунта и его слоёв. Т.е. земляной бур должен быть сделан под определённые задачи: установку столбов, свай и т.п.
Пользователь нашего портала предлагает следующую механическую конструкцию бура. Как он сделан, хорошо видно на данном фото.
Два ножа служат для предварительного рыхления почвы, что упрощает врезание в грунт основных лопастей, разведённых под углом. Причём, основные лопасти можно сделать сменными, крепя их на болты с гайками. Благодаря этому, можно, используя одну штангу, бурить шурфы разного диаметра.
Хотя внешне покупной и самодельный бур во многом схожи, именно самодельные ручные буры показывают лучшие результаты. Они прочнее, с ними удобнее работать, т.к. они сделаны «под себя».
Суханов Михаил
Я и мой сосед как-то провели такой эксперимент: мы решили сравнить эффективность работы моим самодельным буром (диаметр лопастей 25 см) и его покупным (диаметр лопастей 14 см).
Почва на участке форумчанина такая:
- 0.7-0.8 м – «плодородка»;
- 0.2-0.4 м – известняковый камень крупной фракции;
- далее слой мергеля (жёлтого, в мелкую крошку известняка).
В ходе соревнования бурильщики почти одновременно заглубились на 0.8 м. Далее покупной инструмент запнулся на мергеле, в то время как, работая самодельным садовым землебуром, Михаил продолжал бурить, как ни в чем не бывало. Соседу же приходилось разрыхлять мергель ломом и только потом бурить дальше.
Итог эксперимента: на то, чтобы пробурить шурф под стоб глубиной в 1 метр, у Михаила ушло чуть более 5 мин, причём он совершенно не устал. Сосед же на последних 0.2 м безнадёжно отстал.
Т.н. универсальный бур, как бы подходящий для работы на разных грунтах, может оказаться малоэффективным.
Поэтому среди пользователей нашего портала так популярны самодельные конструкции ручных буров. Чтобы сделать такой, достаточно бросовых материалов и начальных навыков в сварочных работах.
Делается инструмент так: берётся круглая или квадратная труба, её длина подбирается в зависимости от предполагаемой глубины шурфа. В случае механического бурения глубоких скважин трубу можно удлинить, нарастив её дополнительной штангой. Диаметр лопастей подбирается в зависимости от предполагаемого диаметра шурфа и планируемых работ.
В качестве лопастей хорошо себя зарекомендовали пильные диски большого диаметра от циркулярки. Такой диск распиливается болгаркой на две части. Половинки привариваются к трубе, а лопасти необходимо развести на определённый угол (примерно 25-30°). Так они лучше заглубляются в грунт. К концу трубы приваривается пика или «убитое» сверло большого диаметра. Наконечник нужен для центрирования бура в начале бурения. За счёт пильных зубьев на лопастях такой инструмент при вращении хорошо подрубает корни.
Главное при работе с ручным буром – вовремя останавливаться и поднимать его из шурфа, чтобы вывалить породу.
Boston Пользователь FORUMHOUSE, Москва.
Я изготовил к началу дачного сезона два землебура. Первый – диаметром 210 мм, второй – 160 мм. На лопасти пошли диски от циркулярки. Остальное сделал из того, что валялось буквально под ногами. Также сделал разборный удлинитель-штангу. На всё про всё я потратил 200 руб, что называется, дёшево и сердито.
Если под рукой нет сварочного аппарата, то такой инструмент можно собрать только на болтах и гайках. Также в качестве бура для нетяжёлого грунта и для бурения отверстий небольшого диаметра можно использовать шнековый б/у ледобур (т.к. покупать новый - экономически неоправданная затея). Для удобства работы у ледового устройства нужно срезать ручку-коловорот и прикрепить стандартный Т-образный ворот.
Кроме вышеописанных инструментов, интересен подход к изготовлению самодельного бура для бурения скважин в земле форумчанина с ником ВячеславK.
Для бурения до глубины в 2.5 м был сделан обычный землебур. Лопасти форумчанин вырезал болгаркой из куска листового металла толщиной в 3 мм, на который был предварительно наклеен бумажный шаблон.
Затем в полученной заготовке было просверлено отверстие диаметром 20 мм.
По радиусу круга был сделан разрез.
Штырь заточили.
В результате получилось вот такое буровое устройство.
В ходе работы выявили и устранили такие недостатки:
- Лопасти при бурении сводятся, что значительно снижает эффективность бурения. Чтобы лопасти не сводились, между ними и к трубе были приварены перегородки-растяжки.
- При бурении ям под установку забора инструмент, если он натыкался на камни или корни, уводило в сторону. Чтобы устранить этот недостаток, по одной лопасти, начиная от места сгиба круга, был приварен дугообразный бортик 30х10 см.
- Низкая эффективность при прохождении жирной глины. Для работы по глине был изготовлен т.н. рамочный бур конструкции пользователя нашего сайта с ником KND .
Такое устройство лучше всего подходит именно при работе по пластинчатым глинам. У него минимальный коэффициент трения о породу. Его легко извлекать из шурфа (нет «эффекта поршня», как у шнекового бура). После подъёма бура глина просто вытряхивается из рамки.
Хотя такой инструмент чаще всего используется при бурении самодельных скважин «на воду», его конструкция получилась настолько удачной, что стоит заострить на ней внимание.
ВячеславK сделал так:
От полосы металла шириной 5 см он отрезал две одинаковые полосы и сделал угловые скосы, отступив от конца полосы на 2 см. Для полос можно использовать старые автомобильные рессоры.
Вырезал и заточил ножи.
Приварил ножи к сверлу, направив заточенные стороны в противоположные стороны.
Развёл ножи в стороны при помощи уголка так, чтобы расстояние между концами составило 25 см.
С помощью газового ключа ВячеславK вывернул ножи под углом.
Собрал и сварил всю конструкцию.
Стоит отметить, что сверло быстро обломилось. Поэтому ВячеславK заточил обломок, как показано на следующем фото.
При изготовлении рамочного бура следует учесть, что он не подходит для работы в рыхлом, сыпучем грунте, т.к. он не удерживается в рамке.
Также интересны конструкции, предназначенные для изготовления уширения –«пятки» – при возведении фундамента ТИСЭ.
Субарист Пользователь FORUMHOUSE
Я доработал покупной бур, поставил на него вторую откидную лопату. Чтобы было удобно работать, сделал Т-рукоятку длиной 1 м. Тем самым я увеличил усилие на рычаге. Длина штанги – 3 метра. Теперь бурить шурфы глубиной в 2 метра можно, стоя в полный рост, а не карачках. Зубцы с землеприёмника срезал, т.к. от них мало толка.
На этом «улучшайзинг» не закончился. Чтобы увеличить эффективность земляного бура при разбуривании уширения, Субарист выгнул лопатки – прямые плохо резали грунт. В дальнейшие планы форумчанина входит поставить лопатки из легированной стали, т.к. обычные быстро тупятся о камни.
В последнее время возросла популярность фундамента ТИСЭ, который является разновидность свайного основания. Отличительной особенностью ТИСЭ является создание в конце скважины расширенной подошвы. Использование такой технологии позволяет возводить фундаменты на грунтах, склонных к сезонному пучению, с минимальным объемом земляных работ.
Что нужно для фундамента ТИСЭ
Фундамент ТИСЭ возводится на сваях, сделанных по одноименной технологии (узнайте также, ). Такие опоры имеют на конце полусферическое утолщение, благодаря которому повышается устойчивость сваи и прочность всего фундамента.
Бурение скважины под сваи ТИСЭ предполагает расширение подошвы. Для этой цели используется специальный нож, прикрепленный к фирменному буру с открывающимся регулируемым лезвием. Использование такого устройства позволяет без особого труда сделать расширение скважины в области подошвы.
Изготовление бура ТИСЭ своими руками
Аренда или покупка фирменного оборудования непременно приводит к существенным материальным затратам. Поэтому частные застройщики всегда пытаются найти способ сэкономить какую-то часть средств.
При строительстве фундамента по технологии ТИСЭ можно самостоятельно изготовить инструменты для бурения скважин. Домашние мастера, которые уже пользовались самодельным буром, предлагают изготовить два приспособления. С помощью первого инструмента выполняют бурение основной скважины, второй инструмент используют для расширения подошвы.
В целом бур ТИСЭ состоит из следующих частей:
- Рукоять для вращения.
- Телескопическая штанга.
- Откидная лопатка для расширения подошвы.
- Грунтоприемник в виде стакана для забора почвы.
Кстати, ранее мы уже говорили о том, как сделать .
Для изготовления первого инструмента понадобится кусок водопроводной трубы. Длина отрезка должна составлять примерно 15 см, диаметр – 21 см. На одном конце куска трубы снимают фаску, к другому концу приваривают специальное дно. Для изготовления дна берут старую пилу и разрезают ее на две части в виде долек апельсина. Площадку каждой дольки загибают и вырезают зубчики. Их высота должна составлять около 2 см, больший размер делать не рекомендуется., чтобы не затруднять вращение бура. Зубцы необходимо остро заточить. В центре трубы приваривают толстое сверло и шнек из шайбы большого диаметра.
Для сборки телескопической штанги можно взять профилированные трубы диаметром 20*20 мм и 25*25 мм. Для большей прочности рекомендуется усилить трубы, вставив внутрь дополнительную квадратную трубу сечением 16 мм.
В результате получается конструкция достаточно большой массы, однако такое приспособление без труда бурит тяжелую глину. Кроме того смазка стенок приспособления машинным маслом предотвратит налипание глины.
Второй бур имеет более сложную конструкцию. Основной стакан можно изготовить также из куска водопроводной трубы диаметром 21 см. однако для более легкого вынимания можно сделать стакан диаметром меньше примерно на 0,5-1 см. Высота основного стакана второго бура должна составлять 8 см. Аналогично первому случаю с одной стороны трубы снимают фаску, к другой приваривают дно с большим количеством просверленных отверстий. Такая конструкция дна предотвращает образование вакуума при подъеме бура с грунтом.
В центре основного стакана следует приварить штангу из куска профильной трубы со стороной 2см и диной около 1 метра. Со стаканом труба соединяется через приваренный блок подшипников (два упорных и один радикальный). В процессе сборки необходимо проконтролировать, чтобы подшипники не выступали за верхний край основного стакана.
Затем берут уголок из прочной стали длиной около 25 см, к нему приваривают втулку, в которую в дальнейшем вставляют болт на 19 мм. Болт приваривают к штанге так, чтобы конструкция напоминала дверную петлю.
Далее на штангу надевают профильную трубу со стороной 25 мм, на которую также приварена втулка с болтом. К этой трубе приваривают уголок, располагая его в вертикальном положении рядом с ранее приваренным уголком. Затем в обоих уголках с помощью дрели или перфоратора делают отверстие диаметром не больше 8 мм и соединяют их. В результате должна получиться сплошная подвижная конструкция.
Теперь необходимо взять небольшой кусок совковой лопаты и подогнуть его край немного вниз. Полученное изделие должно напоминать плуг. Этот кусок металла приваривают к внутренней части второго уголка. С помощью такого приспособления будет осуществляться зачистка дна скважины. Для управления плугом необходимо закрепить прочный шнур или трос.
Усовершенствованная конструкция популярного бура ТИСЭ
Свойства бура:
Глубина бурения - до 3,5 метров.
Диаметр скважины под столб - 22 см.
Диаметр выемки в грунте под подушку фундамента - 65 см.
Расчетное время бурения под один фундаментный столб с подушкой - около 1 часа.
Бурение расширительной части (под подушку фундамента) - многовариантное, рассчитано под непредвиденные проблемы при бурении (глина, твердые включения, корни т. п.):
Два положения плуга с выносом диаметром 65 см и с выносом диаметром 45 см;
Два направления вращения - в сторону лемеха плуга и в сторону бороны для рыхления;
Возможность при возникновении препятствий наклона вала-штанги в любую сторону и манипуляции пилообразным фиксатором - "гребенкой";
Значительный запас длины штанги бура относительно обычного заложения фундамента 2 метра (плюс еще 1,5 метра - всего до 3,5 м) позволяет при возникновении непреодолимых препятствий при отрывке полноразмерной ниши под подушку перейти на бОльшую глубину заложения и отрыть нишу ниже препятствия. Также можно отрыть ниши под две подушки одна над другой - для увеличения в 1,5 - 2 раза несущей способности фундамента (см. рисунок внизу - используется свойство грунта распределять нагрузку примерно под 45о)
Конструкция состоит из 3-х основных частей:
1. Бур с двухметровой штангой - для бурения скважины под столб фундамента;
2. Плуг с двухметровой штангой - для устройства выемки грунта полусферической формы снизу скважины - под заливку подушки фундамента;
3. Ручка со штангой 1,7 м, попеременно насаживаемая телескопически либо на штангу бура, либо на штангу плуга. Может насаживаться кверху ногами для уменьшения высоты ручки при начале бурения.
Вес бура в сборе с телескопической штангой-ручкой (без поднимаемого грунта) - 6 кг
Вес плуга в сборе с телескопической штангой-ручкой (без поднимаемого грунта) - 8 кг. Вес с поднимаемым грунтом (+ 5 кг) - 13 кг
Стоимость материалов для изготовления бура - не превышает 50 долл.: для образца приобретались три двухметровых квадратных профиля: 20х20х1,5 мм - 2 шт. и 25х25х2 мм - 1 шт. (всё - 500 руб в ценах 2014 г.); нож от фуговального станка (200 руб.); старый неосвидетельствованный газовый баллон 12 литров (300 руб), остальное подбиралось из старья, что нашлось под рукой - уголок гнутого профиля 25х25х2 мм; катанка D12 мм и прочие мелочи.
Для изготовления необходима электросварка, болгарка, дрель.
Справочно:
1. Объем бетона для заливки одного столба глубиной 2 метра - 0,136 м3 (136 литров)
2. Предел прочности столба из среднепрочного бетона марки 300 кгс/см2 х 380.13 см2 (площадь сечения столба диаметром 22 см) = 114 тонн на одну сваю (одна свая держит вес всего приличного кирпичного одноэтажного дома). Таким образом, представленного диаметра столбов хватит с лихвой для любого типа индивидуального строительства, необходимости бурить скважины большего диаметра просто нет.
3. Несущая способность грунтов одного фундаментного столба с подошвой диаметром 65 см (площадью 3318 см2) и с уменьшенной подошвой 45 см (площадью 1590 см2)
Объем подушки фундамента во втором уменьшенном положении плуга (на 10 см меньше диаметром) - 22,5 см уменьшается всего на 0,04 м3 (40 литров - два ведра бетона), а площадь основания фундамента при этом сокращается непропорционально много - почти в два раза. Поэтому экономить на бетоне и делать уменьшенную подушку диаметром 45 см мало смысла, а второе положение плуга лучше использовать в аварийных случаях для предварительной проходки, если сходу не удается пройти фундамент в первом положении 65 см. (камни, корни и проч.)
Конструкция, изготовление:
За стартовый образец взята конструкция промышленного бура ТИСЭ, имеющегося в продаже стоимостью до 200 долл. (до 6500 тыс. руб по ценам 2014 г.) - ВИДЕООБЗОР 1,ВИДЕООБЗОР 2
Существенного выигрыша универсальная конструкция ТИСЭ - бура, совмещенного с плугом, не просматривается, поэтому бур было решено сделать раздельно с плугом - на отдельных штангах из профиля 20х20х1,5 мм длиной по 2 метра, и одной общей более толстой штангой 25х25х2 мм с ручкой длиной 1,7 метра, наставляемой телескопически попеременно на бур и на плуг. При начале бурения штанга плуга выступает вверх от ручки, что не мешает бурению, но в результате конструкция бура и плуга позволяет без дополнительных вставок бурить под сваи глубиной до 3,5 метров. Бур и плуг в отдельном исполнении дало существенные выигрыши, например, бур можно исполнить в более агрессивной конструкции (можно было сделать даже шнековым, но здесь ограничились ложковым). В конструкции плуга, отдельного от бура, можно использовать противоположное вращение, навесив с обратной стороны от лемеха подвижный рыхлитель-борону, что расширяет возможности плуга при возникновении нештатных ситуаций, когда он упирается в камни, артефакты культурного слоя, глину, твердые включения. Кроме того, появилась возможность плуг сделать вращающимся относительно контейнера-накопителя, что снизило требуемые усилия при отрывке ниши под подушку.
Для изготовления ножей, резцов бура, а также лемеха плуга был использован полностью нож станка-фуганка размером 35х3х600 мм:
В связи со специфическим расположением-смещением ножей бура, для преодоления «мертвой зоны», налипания вокруг оси и первичного рыхления, ниже ножей приварено два сегмента (не 180, а где-то по 150 градусов – чтобы не шнек не забивался) подходящей шайбы диаметром 60 мм, приваренных со шнековым смещением и заточенных с одной стороны. В качестве первичного сверла взято сверло диаметром 20 мм с победитовым наконечником - оказалось лишним в хозяйстве, а вообще нужды в нем нет, можно использовать просто полосу, закрученную в тисках винтом.
Ножи бура поворачиваются в трех плоскостях везде по 15 град.
1) Вокруг своей оси:
2) Наклоняются к валу вращения, чтобы бурение шло конусом (как бы раздвигая грунт, на случай, например, попадания на толстый корень, который не разрезался ножом бура):
3) Каждое лезвие смещено вперед и повернуто относительно линии диаметра (показанного черным фломастером) затем, чтобы нож срезал грунт не «бульдозерным», а «грейдерным» режущим-скользящим образом с направлением от центра:
Для изготовления контейнера-накопителя под плуг, а также кольца для бура был использован старый стандартный газовый баллон емкостью 12 литров. Его внешний диаметр - 22 см.
Скругленное дно контейнера-накопителя очень хорошо подходит под подготовку после конусного бура, а также не мешает наклону штанги-вала плуга во время манипуляций: если грунт жесткий и не позволяет выполнить разрыхление, лемех-нож зарылся, то достаточно отклонить вал в сторону, противоположную расположению плуга, при этом плуг приподнимется, зафиксированный прямым зубчатым фиксатором - тягой с пилообразной насечкой. Перейти на меньший забор грунта можно наклонив штангу наоборот - в сторону плуга, который зафиксируется "гребенкой" в более высоком положении. Бурильщику предоставляется два варианта манипулирования пилообразным фиксатором и высотой плуга: за шнур, а также путем отклонения туда-сюда вала плуга. Разрыхленный грунт попадает в контейнер-накопитель грунта, и после его заполнения шнуром подтягивают тягу с насечкой вверх, при этом фиксатор выходит из зацепления с упором, и плуг принимает вертикальное положение, удобное для поднятия бура и его опорожнения.
Контейнер-накопитель для грунта под плуг был вырезан высотой 11 см, а кольцо под бур - 8 см. Надо подчистить болгаркой выступающие наружу сварные швы, убрать монтажное кольцо из полосы изнутри баллона (видно на фото).
При данной высоте объем контейнера грунта под плугом со скругленными краями составляет 4000 см3.
Объем подушки-полусферы диаметром 65 см за вычетом ранее вынутого грунта буром - 60000 см3. Чтобы выкопать плугом этот объем, нужно конструкцию плуга поднять на поверхность около 15 раз (если грунт насыпается в контейнер без верха). Если принять на один подъем - 1 минуту, плюс 1 минута на заполнение-вращение, то устройство подушки займет 30 минут. Если скорость бурения вертикальной скважины 10 см в минуту, то бурение 2-х метровой скважины займет 20 минут. Итого устройство земляной подготовки одной буронабивной сваи высотой 2 м, диметром 22 см и диаметром подушки 65 см занимает расчетное время - 1 час (с учетом непредвиденных задержек и отдыха).
Кстати, из верхушки того же газового баллона можно изготовить более простую конструкцию бура, пользуясь таким раскроем:
Требуется врезать на верхней части баллона две такие развертки друг напротив друга (можно и три). Закрашенное черным - удаляется, остальное отгибается:
"1" - отгибается на 15о вниз по ходу бура, это будет резец;
"2" - отгибается в створ с цилиндрической частью и слегка в стороны - это будут боковые зубы, прорезающие грунт слегка шире цилиндра бура (чтобы не застревал);
"3" - отгибается в обратную сторону по ходу бура - внутрь цилиндра примерно на 30о - это будет отбортовка-шнек для грунта.
Затем можно лишнюю цилиндрическую часть баллона удалить - прямо по производственному шву.
В нашем случае потребовалось шнеки изготавливать так:
На фото - развертка сегмента шнека (требуется две штуки). Для сравнения приложен круглый абразивный диск - видно, что шнек не круглый, а овальный, иначе не удастся придать ему винтовую форму внутри цилиндрической трубы диаметром 22 см. Лучше заранее вырезать и подогнать шаблон из картона.
В качестве основы плуга - треугольник из цельного уголка 25х25х2 с вырезанной полкой в большей части. Оставшаяся целая часть уголка (над лемехом-ножом плуга) слегка разогнута. Снизу к ней приварен лемех (из ножа фуговального станка). Вертикальная часть уголка используется в качестве отбортовки-отвала грунта. Сзади ее приваривается качающаяся борона: при вращении плуга в сторону лемеха, зубы бороны поднимаются (на фото - "1") и скользят по грунту, не мешая срезке грунта плугом, а при противоположном вращении зубы бороны подворачиваются (на фото - "2") и происходит рыхление грунта.
Конструктивно зубы бороны приварены к кругляку диаметром 12 мм, который свободно вращается в нескольких втулках из обычной трубы 1/2". Втулки приварены к вертикальному уголку-отвалу.
Фиксатор с пилообразной насечкой изготавливается из двух продольных половин. Вначале на одной из них болгаркой с обдирным (толстым) диском нарезаются зубы, с наклоном, чтобы в одну сторону происходило проскальзывание, в другую - зацеп. Затем привариваются параллельная половина - направляющая рейка.
Накопитель грунта под плугом, в отличие от накопителя под буром, вращается относительно штанги с плугом. Конструктивно в накопитель (дно газового баллона) вварен отрезок трубы 1/2", а в штангу вварен кругляк диаметром 12 мм, на конце которого нарезана резьба. Всё закреплено законтренной гайкой (можно обойтись без резьбы - шплинтом).
Ось подъема плуга и ось вращения штанги разнесены на 50 мм (больше, чем в конструкции ТИСЭ), что дает разницу в диаметре откапываемой ниши под подушку фундамента в 10 см: плуг собирается под диаметр 65 и под 45 см.
Верхняя телескопическая штанга (общая для бура и для плуга), изготовленная из коробчатого профиля 25х25х2 мм, фиксируется на любой высоте четырьмя зажимами с барашками вдоль двух плоскостей (чтобы не деформировать внутренние штанги). Сверху приварена ручка из трубы - 3/4", а под ней - мотовильце для наматывания и закрепления шпагата при манипуляциях плугом. Сверху отверстие штанги ничем не перекрыто, ручка приваривается снаружи - чтобы другая внутренняя тонкая штанга бура проходила насквозь (при начале бурения она несколько выступает сверху) наружу. Если покажется, что ручка при начале бурения (обычно это не столь важно) слишком высоко (1,8 м), тогда можно верхнюю штангу перевернуть вверх ногами, так и насадить на тонкую штангу бура, и начать бурить в таком положении, а потом перевернуть обратно.
Дополнительно, для вибрирования бетона в скважине и продавливания арматуры до подушки фундамента была изготовлена штанга - насадка к перформатору:
Если есть перфоратор с функцией удара без вращения, то нет необходимости приобретать на разовую работу вибратор. Можно изготовить насадку-удлиннитель к пефоратору, которая позволит в залитую бетоном скважину опускать араматуру, согнутую буквой "U", и заодно хорошо провибрировать бетон.
За основу взят прут квадратного сечения 10х10 мм. С одной стороны приварена рогатинка - для упирания в согнутую часть арматуры (рогатинка сделана пошире - чтобы легче было найти арматуру на глубине при выскальзывании, утере упора). Потом конструкция немного поменялась - вместо обычной рогатинки из катанки была изготовлена рогатинка из листовой стали, с заостренными ножами "ласточкин хвост" - для срубания при помощи перфоратора толстых корней в глубине скважины, если с ними не справится ручной бур. Также есть расчет, что на этапе рытья скважины, при упирании ручного бура в непреодолимое препятствие, например булыжник, удастся с помощью этого удлиннителя и перформатора, включив ударно-вращательный режим, взрыхлить грунт в скважине, выковырять большой булыжник и продолжить бурение ручным буром.
С другой стороны прута приварен хвостовик от старого перфораторного бура (прирезан наискосок, чтобы соблюсти соосность) для прищелкивания в патрон перфоратора. Если нет перфоратора, но есть ударная дрель, то хвостовик не нужен, но нужно изготовить чашку, вставляющуюся в патрон дрели. Можно, например, отрезать головку от старого торцового ключа побольше размером, нежели сечение прута - чтобы на прут передавался только удар, а не вращение.
Ввиду того, что «Технология индивидуального строительства и экологии» (ТИСЭ) является интеллектуальной собственностью Р. Н. Яковлева, оригинальное оборудование можно купить только у данного производителя либо у многочисленных дилеров. Средняя цена ручного инструмента для изготовления скважин 4,2 – 5,6 тысяч рублей, поэтому дешевле сконструировать бур ТИСЭ своими руками из подручного материала.
Для классических буровых свай (90% индивидуальных застройщиков называет их буронабивными) достаточно произвести операции:
- сделать в земле скважины постоянного диаметра;
- установить трубчатую или из рулонного материала (рубероид) опалубку;
- разместить внутри нее арматурный каркас;
- и залить бетоном.
Поэтому применяется классическая конструкция ручного бура с двумя лопастями, отклоненными от горизонтали на 20 – 30 градусов. Инструмент продается в любом строительном или дачном магазине, при необходимости модернизируется (например, направляющее сверло в нижней части), чертежи имеются на сайтах и форумах.
Обычный ручной бур.
В сваях ТИСЭ используется расширение подошвы для повышения несущей способности. Поэтому обычным буром изготовить полусферу на забое скважины не представляется возможным. В принципе, индивидуальный застройщик может:
- изготовить самодельный бур большого диаметра (промышленность предлагает инструмент с лопастями 50 см диаметра максимум);
- пробурить широкую скважину;
- залить внутри нее подошву уширения нужной высоты;
- затем забетонировать тело сваи в трубе меньшего диаметра поверх этой бетонной площадки.
Технология сваи ТИСЭ.
Однако это резко снизит несущую способность конструкции – вместо висячей сваи, которая имеет высокую несущую способность за счет боковых сил трения, получится свая-стойка, даже при качественном уплотнении грунта в пазухах обратной засыпки.
Поэтому ниже приведена инструкция самостоятельного изготовления рабочего аналога бура ТИСЭ для приверженцев этой технологии.
Технология изготовления бура ТИСЭ
Прежде, чем сконструировать бур ТИСЭ своими руками, следует скачать фото оригинального инструмента автора Яковлева для образца. Из инструментов обязательно понадобится дрель и УШМ, из оборудования – сварочный аппарат. Материалы можно использовать разные, в зависимости от имеющихся в наличии обрезков и отходов металлопроката. Этот пункт будет уточняться для каждого узла самодельного бура ТИСЭ дополнительно.
Конструкция образца и наименование деталей
Чтобы сделать указанный инструмент своими силами и не путаться в названиях, удобнее использовать терминологию автора разработки. На нижнем фото представлена оригинальная конструкция с обозначениями узлов, как их назвал Яковлев:
Устройство бура ТИСЭ с обозначением деталей и узлов.
Конструирование забуривающей головки
Чтобы упростить конструкцию забуривающей головки, можно отказаться от независимого вращения плуга при уширении забоя скважины. Это единственное отличие от оригинального инструмента автора. Для этого узла в домашних условиях можно применить различные материалы:
- обод – сталь листовая, труба подходящего диаметра в соответствии с размером сваи;
- каркас – горизонтальная перекладина над ободом из профильной трубы 2,5 х 2,5 см (для облегчения веса бура без потери прочности силового каркаса рекомендуется толщина стенки 1,5 мм), боковые стойки, привариваемые к ободу, из листовой стали (пластины с заточенным режущим краем);
Каркас забуривающей головки из профильной трубы и заточенных пластин.
- лезвия – разрезанный на 2 сегмента диск от ручной циркулярной пилы или листовой материал, край режущей кромки отогнут вниз на 2 см, половинки дисков наклонены относительно горизонтали на 20 – 30 градусов;
Важно! Режущие кромки пластин должны быть направлены для вращения по часовой стрелке. Это наиболее удобный тип вращения инструмента для большинства пользователей.
Наш самодельный инструмент этого узла иметь не будет, что снизит трудоемкость процесса изготовления.
Штанга, рукоятка и удлинители
Чтобы вращать с поверхности фундаментный бур ТИСЭ было проще, минимальная длина рукояток рекомендуется 60 см в каждую сторону от вертикальной оси. Если глубина заложения сваи в пределах 1,7 м, можно приварить ручки к штанге.
При промерзании почвы на большую глубину в конкретном регионе эксплуатации лучше сделать рукоятку съемной для возможности наращивания штанг отдельными секциями из профильной трубы.
Откидной плуг
Для создания уширения на забое скважины конструкция должна иметь откидывающийся в горизонтальное положение режущий элемент. В оригинальном буре для этого используется Г-образный плуг, для самодельного инструмента обычно достаточно пластины из 2-3 мм листа.
Чтобы сделать его откидным, следует выполнить операции:
- приварить снизу два хомута из стальной полосы по схеме на верхнем фото;
- соединить шарнирно с ними тягу;
- закрепить противоположные концы хомутов к приваренной к штанге втулке (проще разместить ее внутри профильной трубы подходящего сечения) шпилькой.
Узел шарнирного крепления тяги к плугу.
Вторым концом тяга шарнирно фиксируется к обрезку квадратной трубы, надетой на рабочую штангу.
Узел фиксации тяги к профильной трубе на штанге инструмента.
В нормально положении этот элемент закреплен на штанге вверху, чтобы тяга притянула плуг в вертикальное положение параллельно оси бурения.
Фиксация плуга в вертикальном положении при бурении.
Оптимальной для супесей и суглинков считается форма ножей на нижнем фото.
Если порода содержит крупный гравий, зазор между режущими элементами следует увеличить. На песках, особенно пылеватых, эту щель можно уменьшить, наварив дополнительное лезвие, чтобы обечайка наполнялась полностью, и снизить количество подъемов инструмента.
Бурение скважины
При изготовлении отверстия в земле конструкция опускается на грунт, плуг фиксируется в вертикальном положении. После нескольких оборотов инструмента забуривающая головка наполняется породой, извлекается наружу, из нее вытряхивается почва. Процедура повторяется до достижения нужной глубины.
Важно! Бур не предназначен для прохождения плывунов, поэтому в сложных грунтовых условиях понадобится дополнительно желонка. Зато он отлично справляется с влажными почвами при высоком УГВ. Однако перед бетонированием сваи воду необходимо откачать дренажным насосом.
Уширение подошвы
После достижения проектной отметки конструкция раскладывается – снимается фиксатор плуга. Вращение продолжается без нажима, пластина плуга выбирает породу и постепенно опускается до уровня подошвы. При этом необходимо периодически опорожнять забуривающую головку обычным способом, складывая перед этим плуг.
Подобные операции необходимо сделать на забое каждой скважины, чтобы получить стойки фундамента с одинаковой несущей способностью.
Технология бурения инструментом ТИСЭ.
Таким образом, при сооружении бура, аналогичного ТИСЭ, своими силами можно сэкономить 2 – 3 тысячи рублей и подобрать конкретные размеры деталей в зависимости от необходимого диаметра скважин и уширения подошвы свай.
Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.
