НЕ КОПАТЬ, А БУРИТЬ…

Многим людям, особенно тем, кто живет в сельской местности, приходилось вести строительство, а тем, кому не приходилось, наверное, еще придется, потому что человек по своей природе любит строить — это не только необходимость, но и удовольствие от созидательного процесса. Вот если при этом еще можно было бы механизировать здесь многие трудоемкие работы…

Буровой станок

Предлагаемый станок служит как раз для облегчения труда и повышения его производительности на самых тяжелых строительных работах — земляных. С его помощью можно бурить скважины диаметром от 4 до 36 см на глубину до 1,5 м (с удлинителями бура — глубже). Конструкция станка позволяет работать как вдвоем, так и в одиночку. Это важно: помощник под рукой бывает не всегда. И хотя производительность при этом снижается, но не наполовину, как это можно было бы предполагать, а процентов на двадцать, не больше.

В хозяйстве скважины чаще всего бурят для устройства монолитных или сборных, бетонных или железобетонных фундаментов. Пригодится станок и для установки столбов (деревянных, стальных, бетонных), при возведении различных каркасных конструкций, при монтаже ворот и заборов, для сооружения различных инженерных коммуникаций — канализации, водопровода, заземления электросетей и т.п. Так что если такой станок есть, стоять без дела у умелого хозяина он не будет.

Производительность агрегата зависит от диаметра рабочего органа (буровые насадки сменные), плотности грунта, глубины скважины, количества работающих. Если взять самые трудные условия (максимальный размер бура, пласт тяжелой глины, один работник), то на проходку 1,5-м скважины (это оптимальная глубина для заложения фундаментных столбов в наших климатических условиях) потребуется 40 — 45 минут. Вдвоем — быстрее. Без станка же, используя только ручной инструмент, выкопать яму соответствующего диаметра на такую глубину технологически просто невозможно

Станок прост, сделать его, имея навыки в конструировании, несложно. Да и материалов потребуется немного: несколько метров уголка 25×25 на раму, немного листового железа на оголовник и опоры, с десяток метров трубы диаметром 42 мм на сам бур, удлинители к нему и рычаги вращения. Из готовых узлов и деталей понадобятся фаркоп от автомобиля (у меня — от ГАЗ-52), ручная лебедка, рассчитанная на усилие не менее 500 кГс (для подъема бура), четыре штыря-державки (можно использовать зубья от бороны) и шнеки разного диаметра для изготовления буровых насадок.

Рис. 1. Станок для бурения скважин:

1 — рычаг-удлинитель; 2 — механизм вращения; 3 — бур в сборе; 4 — ось шкива; 5 — фаркоп-кондуктор; 6 — оголовник; 7 — трос подъема; 8 — рама; 9 — штырь-державка (4 шт.); 10 — опора (4 шт.)

Главный элемент станка — сам бур. Основой его является труба диаметром 42 мм и длиной 2700 мм. В нижний конец трубы вварена конусная насадка длиной 200 мм. К ней приварена винтовая «змейка» из полосового металла толщиной 2 мм. «Змейка» — очень полезная деталь Благодаря ей обеспечивается высокая производительность, а также возможность работать на станке в одиночку. При вращении «змейка» сама затягивает бур в грунт — для этого не нужно прилагать никаких дополнительных усилий (а мне приходилось видеть, как в аналогичных конструкциях сверху даже сажали человека «для веса»)

Буровые насадки сменные, диаметром 20, 28 и 36 см; крепятся они к трубе бура сквозным болтом М10. Можно работать и без насадок, только «змейкой» — например, для устройства заземления или скважины из забивной трубы. Ножи насадок изготовлены из культиваторных стрельчатых лап, заточены и приварены к лопастям шнека. К буру крепятся еще два небольших узла: кронштейн подвеса, за который цепляется трос лебедки при подъеме, и механизм вращения инструмента. Устройство этих узлов понятно из чертежей. Добавлю только, что шарнирное крепление рычагов вращения очень удобно в работе: иначе приходилось бы постоянно перемещать их по мере заглубления, что неминуемо снижало бы производительность.

Рама станка состоит из четырех стоек, соединенных между собой обвязками в середине и у основания. Стойки опираются на 5-мм пластины с просверленными в них отверстиями для штырей-державок. К оголовнику крепится фаркоп-кондуктор спереди и ручная лебедка для подъема бура сзади. Сверху к оголовнику привариваются 2 опоры, в которых вращается ось шкива, передающего натяжение троса от тали к буру.

Таково устройство станка. А вот технология самого процесса бурения. Наметив центр будущей скважины, деревянным колышком пробиваем в земле небольшое углубление, в которое направляем острие штанги и делаем несколько оборотов. Заглубившись благодаря «змейке» на 10 — 15 см, бур прочно стоит без поддержки. Почву вокруг бура при необходимости выравниваем, чтобы станок устойчиво стоял на всех опорах. Теперь займемся монтажом станка. После того как замок фаркопа-кондуктора замкнется вокруг штанги, проверяем ее вертикальность при помощи отвеса и при необходимости выставляем вертикально, передвигая станок слегка в ту или иную сторону. Затем в опоры станка забиваем штыри-державки. Можно приступать к работе.

С каждым оборотом бур все больше заглубляется в землю. Сначала усилий почти не требуется, но постепенно сопротивление вращению возрастает. Чем больше диаметр рабочей насадки и тяжелее почва, тем чаще надо вытаскивать инструмент и освобождать его шнеки от грунта. При самых тяжелых условиях это надо делать через каждые 25 — 30 см проходки. Вытаскивать бур просто. Крючок на конце троса цепляем за кронштейн подвеса. Выемка на его рычаге точно совпадает с формой крюка лебедки, и после небольшой натяжки крюк плотно садится на рычаг. Теперь остается только вращать ручку лебедки.

Всякий самодельщик знает, что любая конструкция редко работает безупречно сразу после изготовления. Часто уже в процессе испытания что-то приходится доделывать, переделывать, регулировать или вообще изменять отдельные узлы. То же самое раньше бывало и у меня. Но вот этот станок порадовал: он заработал с первой попытки так, как и было задумано. Все расчеты оказались верными, никаких поводов ни к доделке, ни тем более к переделке не возникло. С одной стороны, это обусловлено простотой конструкции, с другой — тщательной проработкой всех узлов на стадии проектирования. Ну и, конечно, качеством изготовления. За три года его эксплуатации я сделал с помощью этого станка немало. Главное — практически в одиночку подготовил все фундаментные столбы для строящегося дома (для этой цели в основном станок и был изготовлен).

Столбчатый фундамент

После того как скважина пробурена, начинается другая работа — подготовка ее к заливке бетоном. Основание скважины нужно увеличить — уширить, довести диаметр основания до 60 — 70 см, но можно и больше — еще большую нагрузку сможет нести на себе фундаментный столб.

Инструментом уширения дна скважины послужило долото на длинной рукояти, изготовленное из топора с приваренным к обуху отрезком трубы: в него вставляется длинный черенок. Для того чтобы долото было «позабористее» (лучше стесывало грунт со стенок ямы), лезвие топора надо отогнуть градусов на десять-пятнадцать, нагрев его в горне или кислородным резаком. А для выемки стесанного грунта я использую самодельное приспособление. К металлической пластине диаметром 30 см приварил с краю тоже отрезок трубы и насадил двухметровый черенок. Опускаю эту нехитрую снасть на дно ямы и долотом начинаю стесывать глину со стенок, все больше углубляясь в бока. Грунт накапливается на пластине, и по мере наполнения ее надо поднимать и освобождать. С десяток таких операций — и основание ямы увеличено достаточно.

Теперь нужно уплотнить и укрепить дно скважины. Для этого я вбиваю в грунт до полутора-двух ведер некрупного, от 5 до 10 см, камня. Половину — в центр скважины, где грунт взрыхлен «змейкой», остальное — равномерно по всему основанию. Вбиваю кувалдой, тоже насаженной на длинный черенок, до тех пор, пока не почувствую — все, основание само теперь по плотности не уступит бетону. Затем можно начинать заливку. Бетонную смесь (жесткую: чем жестче смесь — тем крепче будет бетон) укладываем в яму сантиметров на тридцать так, чтобы она заполнила собой всю уширенную часть основания. Затем устанавливаем четыре штыря-арматурины диаметром 12 — 16 мм. Снизу концы их загнуты параллельно основанию, а верхние концы должны быть длиннее столба на 30 — 40 см. Они потом будут соединены в общий арматурный каркас балки-ростверка, которая и объединит все столбы в единую конструкцию.

Рис. 7. Бетонный столб фундамента:

1 — арматура (Ø12 — 16, 4 шт.); 2 — опалубка (рулонный материал); 3 — песчаная засыпка; 4 — бетонный столб; 5 — уширенное основание столба; 6 — уплотнение основания (камни)

Установив штыри, можно заняться изготовлением опалубки для столба. Ее следует сделать из рубероида, пергамента, толя — из любого рулонного, достаточно крепкого материала, обладающего водостойкостью. Диаметр столба — 25 — 30 см. Чтобы опалубка не расходилась под давлением бетонной смеси, одновременно с заливкой нужно засыпать пространство между опалубкой и стенкой скважины песком или песчано-гравийной смесью. Эта засыпка играет роль и своеобразной «смазки», когда зимой на столб станут давить силы морозного вспучивания.

Необходимо помнить, что работы, связанные с устройством фундамента, не терпят легкомысленного отношения. Фундамент несет на себе огромную нагрузку. Сверху на него давит своей массой здание, а снизу его пытаются выдавить из земли силы морозного вспучивания. Если фундамент «неправильный», то он просядет или его выдавит. В любом случае это приведет к деформациям и трещинам стен здания. Причем для столбчатого фундамента первая напасть вероятней второй.

Поэтому заливать фундамент на глазок, без расчета — слишком рискованно. А ведь рассчитать его совсем несложно. Нужно знать всего лишь одну контрольную цифру — несущую способность «материкового» грунта, то есть какую массу на единицу площади может держать грунт на глубине заложения подошвы фундамента. На наших грунтах эта цифра равна полутора килограммам на квадратный сантиметр. Значит, если площадь опоры столба будет равна двум тысячам квадратных сантиметров (диаметр 50 см), то расчетная нагрузка составит три тонны. Высчитав массу будущего здания вместе с массой самого фундамента (а сделать это тоже нетрудно, зная объемы и объемный вес используемых материалов), можно посчитать, сколько, с поправкой на двукратный запас прочности, понадобится опорных столбов. И здесь уж лучше не экономить: чем выше будет запас прочности, тем лучше.

Зачастую при устройстве фундаментов совершают типичную ошибку — сооружают своеобразный гибрид — комбинацию ленточного и столбчатого фундаментов. Причем столбы устанавливают, как и положено, ниже глубины промерзания, а вот ленту между ними заливают на глубину всего в 40 — 50 см. Эта экономия может дорого обойтись. Необходимо уяснить, что подошва фундамента — будь то столб или лента — никак не должна находиться в слое промерзающего грунта, а обязательно ниже его. Силы морозного выдавливания огромны, особенно на вязких, сырых, глубоко промерзающего грунтах. Многим, наверное, приходилось видеть их разрушительную работу.

Чтобы обезопасить столбчатый фундамент от продавливания, необходимо рассчитать оптимальное, с запасом количество столбов и свести риск его морозного выдавливания к минимуму. Не нужно жалеть арматуры в каждый столб и в соединяющую все столбы между собой железобетонную монолитную балку. Между ней и грунтом должен остаться небольшой воздушный зазор, чтобы зимой расширившийся замерзший грунт не давил на балку снизу. А подошвы столбов без арматуры мороз может просто оборвать и выдавить верхнюю часть фундамента, оставив опоры в земле. Для того чтобы нейтрализовать эти силы на особо тяжелых в этом отношении грунтах, прибегают даже к такому приему: опалубку устраивают из двух-трех слоев рубероида, заполняя пространство между слоями минеральной смазкой. Ну и главное — никогда не лишне посоветоваться со специалистом-строителем, хорошо знающим местные условия.

…Станок всегда в деле, и не только как буровой. Вот уже три сезона он регулярно использовался на самых разных тяжелых работах. Например, с его помощью удобно поднимать за концы тяжелые бревна, столбы или трубы, рельсы, балки для того, чтобы положить их затем на катки или лаги. Можно вытаскивать из земли столбики разбираемых заборов, корчевать кустарники и пни, вросшие в землю валуны или остатки деревянных построек. В общем, станок занял достойное место в ряду моих самодельных механических помощников, облегчающих труд.

Любая созидательная работа приносит радость, а такая — с помощью устройств, которые придумал и сделал сам, — вдвойне…

Г. ЛЕГОСТАЕВ, Башкортостан