Бурение свай под фундамент — технологии и буры

При обустройстве свайного основания вместо традиционного рытья котлована, траншеи или шурфа практикуется особая разновидность земляных работ — бурение под фундамент.

Кроме того, эту же операции можно применить и при монтаже столбов под забор или ограду из любого материала.

В данной статье мы рассмотрим технологию бурения скважин и исследуем разновидности рабочего инструмента — ручного и автоматического земляного бура.

Достоинства и недостатки буронабивного свайного фундамента

Основание на сваях можно возвести на любом участке. Ведь такая конструкция сохранит устойчивость на любом типе грунта, при любом уровне грунтовых вод и любой глубине промерзания почвы.

Но достоинства свайных фундаментов не ограничиваются заявленной выше универсальностью.

К ним можно причислить и следующие характеристики:

• Высокую несущую способность основания. Буронабивные сваи ТИСЭ (с расширенной подошвой) выдерживают многотонную нагрузку даже на слабых грунтах.
• Низкую стоимость технологии строительства буронабивных опор. Экономия достигается за счет отказа от сложных котлованов и дорогостоящих опалубок. Кроме того, буронабивная технология обойдется дешевле монтажа забивных свай за счет экономии на процессе установки и транспортировки самих опор.
• Высокую скорость строительства буронабивного фундамента. Ведь бурение свай под фундамент осуществляется за одну рабочую смену, а заливка опор готовым раствором отнимет не более 3-4 дней.

К недостаткам свайных конструкций можно отнести только потребность в отдельно строящемся ростверке – горизонтальной плите или балочной конструкции. Обустройство ростверка требует времени и затягивает весь процесс строительства. Однако если в процессе сооружения ростверка использовать готовые балки БФ типа, то эта операция завершится за один-два дня.

Таким образом, серьезных недостатков у буронабивных конструкций попросту нет.

Бур для свайного фундамента: обзор инструментов

Обустройство классических буронабивных оснований и ТИСЭ фундаментов происходит путем «рытья» скважины особым инструментом – земляным буром. Только классические скважины принимали форму шахты с ровными стенками. А выемка под ТИСЭ основание оформляется в виде шахты с расширенным на конус дном.

Поэтому для обустройства обычной скважины под буронабивное основание используется классический бур, применяемый для бурения скважин под воду или ручной бур с цилиндрической или конической режущей частью. А для обустройства скважин со сложным профилем используется фундаментный бур ТИСЭ Ф.

Конструкция ТИСЭ буров состоит из следующих элементов:

• Сегментарной штанги, состоящей из двух-трех элементов, монтируемых друг в друга. Телескопическая конструкция стержня позволяет буру погружаться в грунт на глубину до 3-3,5 метров.
• Режущей части, наваренной на нижнюю часть несъемной штанги стержня. Габариты этого элемента зависят от марки бура. Например, фундаментный бур ТИСЭ 2Ф снабжен режущими лопастями диаметром в 20 сантиметров. А модель ТИСЭ 3Ф оборудована 25-сантиметровыми лопастями.
• Кожуха-накопителя – поясообразной ленты собирающей каменные включения, подаваемые в накопитель нижними резцами  бура.
• Плуга – управляемой части бура, отстегиваемой при обустройстве придонного утолщения шахты. Сам плуг монтируется на зафиксированной в вертикальном положении стойке, которая переходит в горизонтальную плоскость после расстегивания фиксатора.  Органы управления фиксатором плуга расположены на рукояти бура. Длина плуга равняется 40-50 сантиметрам, что позволяет высверлить на дне шахты утолщение диаметром 30-45 сантиметров.
• Рукояти – горизонтальной планки, наваренной или закрепленной винтами к верхней части несъемной или съемной штанги. Ширина рукояти зависит от модели бура. Например, инструмент для бурения ТИСЭ 3Ф снабжен 70-сантиметровой рукоятью.

Такая конструкция позволяет высверливать отверстия практически в любом грунте. Причем вес самой габаритной и продуктивной модели — ТИСЭ 3Ф  не превышает 10 килограмм.

Как соорудить бур для фундамента своими руками?

К сожалению, большая часть моделей фундаментного бура уже не выпускается серийно. Однако подобный инструмент для земляных работ можно изготовить и  своими руками. Причем проще всего соорудить не многофункциональный аналог фабричного инструмента, а штангу с плугом, вводимую в уже обустроенную шахту, высверленную обычным земляным буром.

В итоге, изготовление бура происходит путем реализации следующих сборочных операций:

• На круглую или квадратную водопроводную трубу длиной до 2 метров наваривают 70-сантиметровую рукоять.
• Противоположный торец – будущую режущую часть бура – снабжают кованным или лепестковым окончанием и двумя режущими пластинами. Которые изготавливают из половинок дисковой пилы, наваренных углом 15 градусов к перпендикуляру, проведенному от точки сопряжения пластины и штанги бура. В итоге, угол между верхней и нижней пластинами равен 30 градусам.
• Плуг монтируют на второй трубе (штанге) такого же размера с уже наваренной рукоятью. Причем сам плуг наваривают на Л-образную опору, нижний край которой закреплен на шарнирах горизонтальной штанги, наваренной на торец бура. А верхняя часть конструкции опоры плуга соединена со штангой бура рычажной парой. В вертикальном положении Л-образная опора плуга удерживается обычным тросом. Ну а сам плуг изготавливают из обычного штыка садовой лопаты.

Таким образом, вместо одного фабричного инструмента в распоряжении строителей оказываются два приспособления: сам бур, необходимый для сверления шахты и штанга с  плугом, обустраивающая придонное расширение опоры.

Бурение скважин под фундамент: технология

Процесс бурения скважины под буронабивной фундамент начинается с предварительной разметки строительной площадки, в ходе которой вехами отмечают месторасположение свай основания.

После этого можно приступать к бурению скважины, выполняемому следующим образом:

• Вначале с площадки удаляется веха и готовится сам бур. Подготовка инструмента заключается в демонтаже плуга и органов управления фиксатором этого узла. Бурение прямой скважины можно выполнить и без затрудняющего этот процесс элемента конструкции бура.
• Далее, на стержне инструмента монтируется маркер глубины погружения бура. Процесс бурения завершают после совмещения маркера с нулевым уровнем грунта.
• После этого бур вкручивают в землю, погружая инструмент на расчетную глубину. Выемку грунта осуществляют во время подъема бура из скважины. Поэтому технология обустройства скважины должна реализовываться последовательно – бур заглубляется на 30-40 сантиметров, отобранный грунт извлекается и операция начинается сначала.
• Обустройство придонного расширения начинается с монтажа насадки-плуга. После чего штанга бура опускается на дно, плуг отстегивается от фиксатора и, используя энергию крутящего момента, передаваемого от рукояти, расширяет стенки скважины.

Таким образом, для экономии времени процесс бурения следует разделить на поэтапное формирование прямых скважин по всему контуру фундамента и последующее обустройство придонных расширений в уже готовых шахтах.