Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

Улучшенная система пользующегося популярностью бура ТИСЭ

характеристики бура:

Глубина бурения — до 3,5 метров.

Поперечник скважины под столб — 22 см.

Поперечник выемки в грунте под подушечку фундамента — 65 см.

Расчетное время бурения под один фундаментный столб с подушечкой — около 1 часа.

Бурение расширительной части (под подушечку фундамента) — многовариантное, рассчитано под неожиданные задачи при бурении (глина, твердые включения, корешки т. п.):

— два положения плуга с выносом поперечником 65 см и с выносом поперечником 45 см;

— два направления вращения — в сторону сошника плуга и в сторону бороны для рыхления;

— возможность при появлении препятствий наклона вала-штанги в всякую сторону и манипуляции пилообразным фиксатором — «гребенкой»;

— значимый припас длины штанги бура относительно обыденного заложения фундамента 2 метра (плюс еще 1,5 метра — всего до 3,5 м) дозволяет при появлении неодолимых препятствий при отрывке полноразмерной ниши под подушечку перейти на бОльшую глубину заложения и отрыть нишу ниже препятствия. Также можно отрыть ниши под две подушечки одна над иной — для роста в 1,5 — 2 раза несущей возможности фундамента (см. набросок понизу — употребляется свойство грунта распределять нагрузку приблизительно под 45о)

Система состоит из 3-х главных 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 подушечки фундамента;

3. Ручка со штангой 1,7 м, попеременно насаживаемая телескопически или на штангу бура, или на штангу плуга. Может насаживаться наверх 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 производства бура — не превосходит 50 долл.: для эталона приобретались три двухметровых квадратных профиля: 20х20х1,5 мм — 2 шт. и 25х25х2 мм — 1 шт. (всё — 500 руб в ценах 2014 г.); ножик от фуговального станка (200 руб.); старенькый неосвидетельствованный газовый баллон 12 л. (300 руб), остальное подбиралось из старья, что нашлось под рукою — уголок гнутого профиля 25х25х2 мм; катанка D12 мм и остальные мелочи.

Для производства нужна электросварка, болгарка, дрель.

Справочно:

1. Размер бетона для заливки 1-го столба глубиной 2 метра — 0,136 м3 (136 л.)

2. Предел прочности столба из среднепрочного бетона марки 300 кгс/см2 х 380.13 см2 (площадь сечения столба поперечником 22 см) = 114 тонн на одну сваю (одна свая держит вес всего солидного кирпичного одноэтажного дома). Таковым образом, представленного поперечника столбов хватит с лихвой для хоть какого типа личного строительства, необходимости бурить скважины большего поперечника просто нет.

3. Несущая способность грунтов 1-го фундаментного столба с подошвой поперечником 65 см (площадью 3318 см2) и с уменьшенной подошвой 45 см (площадью 1590 см2)

Грунт

Предел прочности грунта (кгс/см2)

Предел давления на одну подушечку поперечником 65 см (тонн)

Предел давления на одну подушечку поперечником 45 см — при уменьшенном вылете плуга (тонн)

Щебень, гравий

5

16,5

8

Пески большие, гравелистые

4

13

6

Пески средней крупности

3

10

4,5

Пески маленькие и пылеватые плотные

2

6,5

3

Пески маленькие средней плотности

1,5

5

2

Суспеси твердые и пластичные

2,5

8

4

Суглинки твёрдые и пластичные

1,5

5

2

Глины твёрдые

4

13

6

Глины пластичные

1,5

5

2

Размер подушечки фундамента во 2-м уменьшенном положении плуга (на 10 см меньше поперечником) — 22,5 см миниатюризируется всего на 0,04 м3 (40 л. — два ведра бетона), а площадь основания фундамента при всем этом сокращается диспропорционально много — практически вдвое. Потому сберегать на бетоне и созодать уменьшенную подушечку поперечником 45 см не достаточно смысла, а 2-ое положение плуга лучше употреблять в аварийных вариантах для подготовительной проходки, если слету не удается пройти фундамент в первом положении 65 см. (камешки, корешки и проч.)

Как делается фундамент по технологии ТИСЭ:

Система, изготовка:

За стартовый эталон взята система промышленного бура ТИСЭ, имеющегося в продаже стоимостью до 200 долл. (до 6500 тыс. руб по ценам 2014 г.) — ВИДЕООБЗОР 1,ВИДЕООБЗОР 2

Существенного выигрыша всепригодная система ТИСЭ — бура, совмещенного с плугом, не просматривается, потому бур было принято решение создать раздельно с плугом — на отдельных штангах из профиля 20х20х1,5 мм длиной по 2 метра, и одной общей наиболее толстой штангой 25х25х2 мм с ручкой длиной 1,7 метра, наставляемой телескопически попеременно на бур и на плуг. При начале бурения штанга плуга выступает ввысь от ручки, что не мешает бурению, но в итоге система бура и плуга дозволяет без доп вставок бурить под сваи глубиной до 3,5 метров. Бур и плуг в отдельном выполнении отдало значительные выигрыши, к примеру, бур можно исполнить в наиболее брутальной конструкции (можно было создать даже шнековым, но тут ограничились ложковым). В конструкции плуга, отдельного от бура, можно употреблять обратное вращение, навесив с оборотной стороны от сошника подвижный рыхлитель-борону, что расширяет способности плуга при появлении нештатных ситуаций, когда он упирается в камешки, артефакты культурного слоя, глину, твердые включения. Не считая того, возникла возможность плуг создать вращающимся относительно контейнера-накопителя, что понизило требуемые усилия при отрывке ниши под подушечку.

Для производства ножей, резцов бура, также сошника плуга был применен стопроцентно ножик станка-фуганка размером 35х3х600 мм :

В связи со специфичным расположением-смещением ножей бура, для преодоления «мертвой зоны», налипания вокруг оси и первичного рыхления, ниже ножей приварено два сектора (не 180, а кое-где по 150 градусов – чтоб не шнек не забивался) пригодной шайбы поперечником 60 мм, приваренных со шнековым смещением и заточенных с одной стороны. В качестве первичного сверла взято сверло поперечником 20 мм с победитовым наконечником — оказалось излишним в хозяйстве, а совершенно нужды в нем нет, можно употреблять просто полосу, закрученную в тисках винтом.

Ножики бура поворачиваются в 3-х плоскостях всюду по 15 град.

1) Вокруг собственной оси:

2) Наклоняются к валу вращения, чтоб бурение шло конусом (вроде бы раздвигая грунт, на вариант, к примеру, попадания на толстый корень, который не разрезался ножиком бура):

3) Каждое лезвие смещено вперед и повернуто относительно полосы поперечника (показанного черным фломастером) потом, чтоб ножик срезал грунт не «бульдозерным», а «грейдерным» режущим-скользящим образом с направлением от центра:

Для производства контейнера-накопителя под плуг, также кольца для бура был применен старенькый обычный газовый баллон емкостью 12 л.. Его наружный поперечник — 22 см.

Скругленное дно контейнера-накопителя весьма отлично подступает под подготовку опосля конусного бура, также не мешает наклону штанги-вала плуга во время манипуляций: если грунт твердый и не дозволяет выполнить разрыхление, лемех-нож зарылся, то довольно отклонить вал в сторону, обратную расположению плуга, при всем этом плуг приподнимется, зафиксированный прямым зубчатым фиксатором — тягой с пилообразной насечкой. Перейти на наименьший забор грунта можно наклонив штангу напротив — в сторону плуга, который зафиксируется «гребенкой» в наиболее высочайшем положении. Бурильщику предоставляется два варианта манипулирования пилообразным фиксатором и высотой плуга: за шнур, также методом отличия туда-сюда вала плуга. Разрыхленный грунт попадает в контейнер-накопитель грунта, и опосля его наполнения шнуром подтягивают тягу с насечкой ввысь, при всем этом фиксатор выходит из зацепления с упором, и плуг воспринимает вертикальное положение, комфортное для поднятия бура и его опорожнения.

Контейнер-накопитель для грунта под плуг был вырезан высотой 11 см, а кольцо под бур — 8 см. нужно подчистить болгаркой выступающие наружу сварные швы, убрать монтажное кольцо из полосы изнутри баллона (видно на фото).

При данной высоте размер контейнера грунта под плугом со скругленными краями составляет 4000 см3.

Размер подушки-полусферы поперечником 65 см за вычетом ранее вынутого грунта буром — 60000 см3. Чтоб выкопать плугом этот размер, необходимо систему плуга поднять на поверхность около 15 раз (если грунт насыпается в контейнер без верха). Если принять на один подъем — 1 минутку, плюс 1 минутка на заполнение-вращение, то устройство подушечки займет 30 минут. Если скорость бурения вертикальной скважины 10 см за минуту, то бурение 2-х метровой скважины займет 20 минут. Итого устройство земельный подготовки одной буронабивной сваи высотой 2 м, диметром 22 см и поперечником подушечки 65 см занимает расчетное время — 1 час (с учетом неожиданных задержек и отдыха).

К слову, из вершины такого же газового баллона можно сделать наиболее ординарную систему бура, пользуясь таковым 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 обширнее цилиндра бура (чтоб не застревал);

«3» — отгибается в оборотную сторону по ходу бура — вовнутрь цилиндра приблизительно на 30о — это будет отбортовка-шнек для грунта.

Потом можно лишнюю цилиндрическую часть баллона удалить — прямо по производственному шву.

В нашем случае потребовалось шнеки изготавливать так:

На фото — развертка сектора шнека (требуется две штуки). Для сопоставления приложен круглый абразивный диск — видно, что шнек не круглый, а овальный, по другому не получится придать ему винтообразную форму снутри цилиндрической трубы поперечником 22 см. лучше заблаговременно вырезать и подогнать шаблон из картона.

Система подвесного плуга с качающейся бороной:

В качестве базы 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 сошник (из ножика фуговального станка). Вертикальная часть уголка употребляется в качестве отбортовки-отвала грунта. Сзаду ее приваривается качающаяся борона: при вращении плуга в сторону сошника, зубы бороны поднимаются (на фото — «1») и скользят по грунту, не мешая срезке грунта плугом, а при обратном вращении зубы бороны подворачиваются (на фото — «2») и происходит рыхление грунта.

Конструктивно зубы бороны приварены к кругляку поперечником 12 мм, который свободно вращается в нескольких втулках из обыкновенной трубы 1/2″. Втулки приварены к вертикальному уголку-отвалу.

Фиксатор с пилообразной насечкой делается из 2-ух продольных половин. Сначала на одной из их болгаркой с обдирным (толстым) диском нарезаются зубы, с наклоном, чтоб в одну сторону происходило проскальзывание, в другую — зацеп. Потом 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 поперечником 12 мм, на конце которого нарезана резьба. Всё закреплено законтренной гайкой (возможно обойтись без резьбы — шплинтом).

Ось подъема плуга и ось вращения штанги разнесены на 50 мм (больше, чем в конструкции ТИСЭ), что дает разницу в поперечнике откапываемой ниши под подушечку фундамента в 10 см: плуг собирается под поперечник 65 и под 45 см.

Верхняя телескопическая штанга (общая для бура и для плуга), сделанная из коробчатого профиля 25х25х2 мм, фиксируется на хоть какой высоте 4-мя зажимами с барашками вдоль 2-ух плоскостей (чтоб 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 — чтоб иная внутренняя узкая штанга бура проходила насквозь (при начале бурения она несколько выступает сверху) наружу. Если покажется, что ручка при начале бурения (обычно это не настолько принципиально) очень высоко (1,8 м), тогда можно верхнюю штангу перевернуть ввысь ногами, так и насадить на узкую штангу бура, и начать бурить в таком положении, а позже перевернуть назад.

Добавочно, для вибрирования бетона в скважине и продавливания арматуры до подушечки фундамента была сделана штанга — насадка к перформатору:

Если есть перфоратор с функцией удара без вращения, то нет необходимости получать на разовую работу вибратор. Можно сделать насадку-удлиннитель к пефоратору, которая дозволит в залитую бетоном скважину опускать араматуру, скрученную буковкой «U», и заодно отлично провибрировать бетон.

За базу взят прут квадратного сечения 10х10 мм. С одной стороны приварена рогатинка — для упирания в скрученную часть арматуры (рогатинка изготовлена пошире — чтоб легче было отыскать арматуру на глубине при выскальзывании, утере упора). Позже система мало поменялась — заместо обыкновенной рогатинки из катанки была сделана рогатинка из листовой стали, с заостренными ножиками «ласточкин хвост» — для срубания с помощью перфоратора толстых корней в глубине скважины, если с ними не управится ручной бур. Также есть расчет, что на шаге копания скважины, при упирании ручного бура в неодолимое препятствие, к примеру булыжник, получится при помощи этого удлиннителя и перформатора, включив ударно-вращательный режим, взрыхлить грунт в скважине, выковырять большенный булыжник и продолжить бурение ручным буром.

С иной стороны прута приварен хвостовик от старенького перфораторного бура (прирезан наискосок, чтоб соблюсти соосность) для прищелкивания в патрон перфоратора. Если нет перфоратора, но есть ударная дрель, то хвостовик не нужен, но необходимо сделать чашечку, вставляющуюся в патрон дрели. Можно, к примеру, отрезать головку от старенького торцового ключа побольше размером, нежели сечение прута — чтоб на прут передавался лишь удар, а не вращение.

Источник