Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

Усовершенствованная система популярного бура ТИСЭ

свойства бура:

Глубина бурения — до 3,5 метров.

Поперечник скважины под столб — 22 см.

Поперечник 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 нежданные задачки при бурении (глина, твердые включения, корни т. п.):

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

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

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

— весомый запас длины штанги бура относительно обыденного заложения фундамента 2 метра (плюс еще 1,5 метра — всего до 3,5 м) позволяет при возникновении неодолимых 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 роста в 1,5 — 2 раза несущей способности фундамента (см. рисунок внизу — употребляется свойство грунта распределять нагрузку примерно под 45о)

Система 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 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 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 л. (300 руб), остальное подбиралось из старья, что нашлось под рукой — уголок гнутого профиля 25х25х2 мм; катанка D12 мм и другие 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 приличного кирпичного одноэтажного дома). Таким 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)

Размер подушки фундамента во втором 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 непропорционально много — фактически в два раза. Поэтому беречь на бетоне и созодать уменьшенную подушку поперечником 45 см не довольно смысла, а 2-ое положение плуга лучше употреблять в аварийных вариантах для предварительной проходки, если слету не удается пройти фундамент в первом положении 65 см. (камни, корни и проч.)

Как делается фундамент по технологии ТИСЭ:

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

Система, изготовление:

За стартовый идеал 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 универсальная система ТИСЭ — бура, совмещенного с плугом, не просматривается, поэтому бур было принято решение 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 ввысь от ручки, что не мешает бурению, но в конечном итоге система бура и плуга позволяет без доп вставок бурить под сваи глубиной до 3,5 метров. Бур и плуг в отдельном выполнении дало значимые 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 употреблять оборотное 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. Не считая того, появилась возможность плуг сделать вращающимся относительно контейнера-накопителя, что снизило требуемые усилия при отрывке ниши под подушку.

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

Для производства ножей, резцов бура, также лемеха плуга был использован полностью нож станка-фуганка размером 35х3х600 мм :

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

В связи со специфическим расположением-смещением ножей бура, для преодоления «мертвой зоны», налипания вокруг оси и первичного рыхления, ниже ножей приварено два сектора (не 180, а где-то по 150 градусов – чтобы не шнек не забивался) подходящей 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 лишним в хозяйстве, а совсем нужды в нем нет, можно употреблять просто полосу, закрученную в тисках винтом.

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

Ножи бура поворачиваются в 3-х плоскостях везде по 15 град.

1) Вокруг своей оси:

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

2) Наклоняются к валу вращения, чтобы бурение шло конусом (как бы раздвигая грунт, на вариант, например, попадания на толстый корень, который не разрезался ножом бура):

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

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

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

Для производства контейнера-накопителя под плуг, также кольца для бура был использован старый обыденный газовый баллон емкостью 12 л.. Его внешний поперечник — 22 см.

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

Скругленное дно контейнера-накопителя очень непревзойденно подходит под подготовку после конусного бура, 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, оборотную расположению плуга, при всем этом плуг приподнимется, зафиксированный прямым зубчатым фиксатором — тягой с пилообразной насечкой. Перейти на меньший забор грунта можно наклонив штангу напротив — в сторону плуга, который зафиксируется «гребенкой» в более высоком положении. Бурильщику предоставляется два варианта манипулирования пилообразным фиксатором и высотой плуга: за шнур, также способом отличия туда-сюда вала плуга. Разрыхленный грунт попадает в контейнер-накопитель грунта, и после его заполнения шнуром подтягивают тягу с насечкой ввысь, при всем этом фиксатор выходит из зацепления с упором, и плуг принимает вертикальное положение, удобное для поднятия бура и его опорожнения.

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

Контейнер-накопитель для грунта под плуг был вырезан высотой 11 см, а кольцо под бур — 8 см. необходимо 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. Чтобы выкопать плугом этот размер, нужно систему 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 поперечником подушки 65 см занимает расчетное время — 1 час (с учетом нежданных задержек и отдыха).

К слову, из верхушки такового же газового баллона можно сделать более простую систему бура, пользуясь таким раскроем:

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

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.

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

В нашем случае потребовалось шнеки изготавливать так:

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

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

Система навесного плуга с качающейся бороной:

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

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 лемех (из ножа фуговального станка). Вертикальная часть уголка употребляется в качестве отбортовки-отвала грунта. Сзаду 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 оборотном 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 обычной трубы 1/2″. Втулки приварены к вертикальному уголку-отвалу.

Фиксатор с пилообразной насечкой делается из 2-ух продольных половин. Поначалу на одной из их болгаркой с обдирным (толстым) диском нарезаются зубы, с наклоном, чтобы в одну сторону происходило проскальзывание, в другую — зацеп. Позже привариваются параллельная половина — направляющая рейка.

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

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 (может быть обойтись без резьбы — шплинтом).

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

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

Верхняя телескопическая штанга (общая для бура и для плуга), изготовленная из коробчатого профиля 25х25х2 мм, фиксируется на хоть какой высоте 4-мя зажимами с барашками вдоль 2-ух 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 узенькая штанга бура проходила насквозь (при начале бурения она несколько выступает сверху) наружу. Если покажется, что ручка при начале бурения (обычно это не так принципно) весьма высоко (1,8 м), тогда можно верхнюю штангу перевернуть ввысь ногами, так и насадить на неширокую штангу бура, и начать бурить в таком положении, а позднее перевернуть вспять.

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

Дополнительно, для вибрирования бетона в скважине и продавливания арматуры до подушки фундамента была изготовлена штанга — насадка к перформатору:

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

Самодельный ручной бур для устройства буронабивного фундамента

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 буквой «U», и заодно непревзойденно провибрировать бетон.

За базу взят прут квадратного сечения 10х10 мм. С одной стороны приварена рогатинка — для упирания в скрученную часть арматуры (рогатинка сделана пошире — чтобы легче было найти арматуру на глубине при выскальзывании, утере упора). Позднее система некординально 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 управится ручной бур. Также есть расчет, что на шаге рытья скважины, при упирании ручного бура в неодолимое препятствие, например булыжник, получится 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 сделать чашечку, 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.

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *