Сваи-шурупы являются одной из разновидностей большого семейства винтовых опор и имеют свои особенности, востребованные в некоторых строительных ситуациях.
В целом, конструкция свай-шурупов повторяет принципиальное базовое строение винтовой сваи: это полая металлическая труба с конусообразным наконечником, снабженным винтовыми элементами в виде отдельных лопастей или спиралей.
Сваи типа шуруп относятся к категории спиральных. Их конструктивные особенности:
- Ствол изготавливается из стальной трубы небольшого или среднего диаметра, от 57 до 108 мм, толщина металла 3-4 мм. По длине ствола возможен разброс вариантов от 1 до 6 метров;
- Наконечники свай бывают цельными со стволом или приваренными к нему. Они могут изготавливаться с помощью литья или ковки, но чаще свариваются из деталей, выкроенных из листовой стали.
- Спираль сваи типа шуруп имеет несколько витков — от 2 до 10. Витки могут располагаться только на наконечнике или подниматься ещё и по стволу опоры. Спирали различаются по ширине лопасти: как правило, чем больше диаметр ствола, тем шире спираль. Также может быть разным и шаг между витками. Толщина металла для изготовления спирали — от 2 до 5 мм;
Если резюмировать основные отличия свай-шурупов, то это небольшой диаметр и многовитковая неширокая сплошная спираль. Внешне такая опора напоминает увеличенный шуруп-саморез, отсюда и название.
Винтовые сваи предназначены для перераспределения нагрузки от построек в грунтах с малой несущей способностью. При этом задействуются два типа сил, удерживающих сваю на определенной глубине:
- Сопротивление породы, поддерживающее плоскости лопастей. Это основной способ фиксации опор большого диаметра с широкими лопастями, когда свая погружена на глубину залегания плотного грунта;
- Трение грунта по боковой поверхности ствола, которое тем больше, чем длиннее свая. Именно на силе бокового трения в большей степени основано применение свай-шурупов. Несущая плоскость лопастей у опоры типа шуруп относительно небольшая, но при закручивании в грунт витки спирали уплотняют его вокруг ствола.
Таким образом, строение саморезной сваи влияет на её поведение в грунте. Опоры небольшого диаметра, уплотняющие лежащие над винтовой частью слои грунта, имеют определенные преимущества:
- Закручивание с минимальным усилием. Действующая по принципу самореза, свая-шуруп не требует предварительного выкапывания лунки. После первых двух-трех оборотов, которые производятся с надавливанием, дальнейшее погружение происходит за счет давления пройденных слоев грунта на лопасть;
- Монтаж без специального оборудования. Легкость вхождения сваи-самореза в почву без значительных усилий позволяет устанавливать их вручную;
- Надежное закрепление в грунте. Уплотненная вокруг ствола почва после закручивания удерживает сваю в вертикальном положении, не давая отклоняться;
- Способность преодолевать грунты с твердыми включениями. Заостренный наконечник и узкая винтовая часть проходит между небольшими препятствиями, раздвигая их в стороны;
- Высокая прочность и несущая способность. За счет равномерного распределения нагрузок на ствол и на спираль, превосходящая параметры надежности широколопастных свай того же диаметра;
- Экономическая выгода. Достигается благодаря монтажу без сложной техники и малой металлоемкости при достаточных прочностных характеристиках.
Саморезные винтовые сваи, в принципе, универсальны для любых легких и среднетяжелых строений. Так как диаметр опор типа шуруп не превышает 108 мм, не рекомендуется применять их для фундаментов тяжелых построек — домов в несколько этажей, кирпичных и бетонных сооружений. А вот для легких одноэтажных конструкций и вспомогательных построек сваи-шурупы вполне подходят.
- Саморезные сваи диаметром 89 мм и 108 мм можно посоветовать для обустройства фундаментов на участках ИЖС и дачных товариществ, где многие выбирают легкие каркасные дома, чтобы уложиться со стройкой в один сезон и разумный бюджет. Эти же диаметры свай-шурупов используются для установки бань, хозблоков, беседок, террас, гаражей, заборов,причалов и пирсов. Более тонкие 76-миллиметровые опоры выдерживают вес легких ограждений, навесов, веранд, теплиц.
- Сваи типа шуруп лучше других соответствуют концепции сборно-разборных сооружений — временных павильонов, стендов, ограждений строительных площадок. С той же легкостью, как монтируются, сваи-шурупы выкручиваются из грунта без повреждений и готовы к повторному использованию на новом месте.
- Сложный рельеф с крутыми склонами — еще один резон сделать выбор в пользу саморезных свай. Уплотняя грунт вокруг себя, они предотвращают осыпи.
- Повышенная проходимость шурупообразных опор, несомненно, полезна при строительстве на техногенных и каменистых грунтах, замусоренных обломками демонтированных сооружений или с включениями твердых пород;
- Сваи-шурупы незаменимы при благоустройстве территорий с зелёными насаждениями, прокладке экотроп, ограждении скверов и парков. Они не требуют земляных работ, минимально нарушая травяной покров, и не повреждают корни деревьев, аккуратно проходя между ними.
Для большей устойчивости опор длину стволов нужно подбирать таким образом, чтобы спираль находилась ниже уровня промерзания. Соблюдение этого правила снижает риск выдавливания сваи силами морозного пучения.
