Что такое ударно-канатное бурение скважины: достоинства и недостатки

Ударно-канатное бурение своими руками: технология и способы

Способ ударно-канатного бурения предусматривает постепенное разрушение почвы посредством методичных ударов тяжелого орудия. Главным достоинством процесса являются простота и доступность. Для этого не нужно быть специалистом, поскольку при установке используют самые ходовые материалы. Несложная конструкция может быть обустроена и своими руками.

Бурильный инструмент

Все работы выполняют с помощью снаряда Шитца. Он включает в себя:

• вышку с ударной штангой;
• забивной стакан — отрезок трубы с приваренным к низу стальным режущим краем;
• желонку, оснащенную клапаном;
• долото;
• лебедку и блок.

Вышку для бурения устраивают в форме треножника, который изготавливают из брусьев или труб. Установку и сборку выполняют с помощью различных ключей, затяжных трещоток и отверток. Сверху конструкции размещают ворот для подъема, через который пропускают трос. Высота вышки должна превосходить длину рабочего органа. Ударную штангу делают из цельных стальных болванок. Отдельные детали соединяют с помощью фланцев либо болтов. В целях утяжеления орудия внутреннюю полость заливают бетоном.

Схема бурового снаряда Шитца

Основной бурильный инструмент — стакан — имеет заостренный к центру торец, благодаря чему в момент удара снаряд глубоко проникает в землю. Кроме этого, кромка трубы может быть оснащена острыми зубьями. С их помощью разрушают породу, сформированную из глинисто-песчаной смеси или влажной глины. В верхней части предмета находится наковальня — место удара штанги. Снаряд больших размеров сохраняет ровность забоя. Неслучайно стандартное орудие имеет длину не менее 2 метров.

Материалом для желонки служит фрагмент трубы диаметром 90 мм. Снизу она имеет клапан плоской формы, который открывается в момент соприкосновения с землей. Так почва попадает в снаряд. При подъеме конструкция закрывается под тяжестью измельченной массы.

Тросы изготавливают из стальных проволок. Наибольшую популярность имеют 6-прядные изделия с пеньковым сердечником, пропитанным битуминозными средствами. Толщину каната и его крепления выбирают, исходя из массы снаряда и штанги. При выборе инструмента учитывают его разрывное усилие и коэффициент безопасности.

Особенности бурения по различным грунтам

На мягких несыпучих участках используют стакан, поскольку такая почва хорошо закрепляется в его стенках. При ударе о землю острый край захватывает часть слоя, вслед за этим штанга бьет по наковальне и углубляет колодец. После нескольких пробивок полость снаряда заполняется, и его поднимают наверх.

Для выемки песков-плывунов предназначена желонка. Обязательной процедурой при наличии однородной сыпучей породы становится монтаж обсадной трубы. Ее же используют на грунтах с песчаными прослойками. Колонна углубляется в почву под тяжестью собственной массы, что позволяет увеличить срок эксплуатации шахты.

Установка обсадной трубы в скважину.

На водоносных и чистых песках используют желонки, утяжеленные короткой ударной штангой. Число соприкосновений с землей должно быть небольшим. Необходимо следить, чтобы ударное орудие не выходило более чем на 0,5 см из трубы, в ином случае она может перекоситься и заклинить в уклоне, что приведет к материальным издержкам.

Бурение каменистых пластов производят с помощью плоскостных долот либо орудий в форме двутавра. Для увеличения диаметра ствола, наряду с обсадной трубой, применяют специальный расширитель. Он сносит породу со стенок, тем самым расширяя пространство для прохода. Функцию транспортировки раздробленной земли выполняет желонка с плоским клапаном и низким башмаком.

При прохождении трещиноватых слоев, склонных к обвалам и оползням, операцию проводят с большой осмотрительностью. Такие участки обрабатывают округляющими и крестовыми долотами.

Обсаживание стенок скважин

Согласно технологии бурения канатным способом, для укрепления ствола шахты прибегают к установке труб для обсадки. Их диаметр должен быть больше, чем сечение забивного стакана. Тем самым упростится перемещение снаряда.

Колонны бывают муфтовые и с высаженными концами. В первом случае на обоих концах изделия присутствует резьба. Соединяют их с помощью муфт с внутренней резьбой. Этот вариант используется при необходимости установить трубу диаметром менее 50 мм.

Обсадные трубы с высаженными концами оборудованы расширительным конусным башмаком. По высадке нарезается внутренняя резьба, на противоположном крае — наружная того же размера. Это дает возможность состыковать элементы без применения муфтового сцепления.

Изготавливают их из чугуна, асбоцемента и пластика. При работе с ними используют хомуты, забивные головки, башмаки, забивной снаряд. Устанавливают колонны при углублении шурфа на 4 м.

Скважина на участке

Перед проведением буровых работ необходимо выполнить ряд процедур:

• прояснить вопрос наличия или отсутствия водоносных горизонтов;
• ознакомиться с характеристиками грунтового пласта;
• проверить комплектность бурового инструмента по видам;
• предусмотреть необходимость использования лебедки для работы с ударником и тельфера для подъема обсадных труб;
• подобрать желательную конструкцию и направленность скважины, а в связи с этим — необходимое количество колонн для обсадки.

Порядок выполнения работ

По инструкции началу бурения предшествует обустройство шурфа для защиты забоя от обвалов. Длина отверстия может составлять 5 м, а ширина — 1,5 м. Глубину рассчитывают в пределах 1,5 — 2 м. Стенки траншеи укрепляют дощатыми щитами.

Затем устанавливают вышку. В случае ручного обустройства скважины производят контроль его вертикальности. Малейшее искривление траектории инструмента приведет к невозможности монтажа обсадной трубы и дальнейшего использования водозаборной конструкции.

После установки первой секции колонны выполняют резкий сброс стакана с высоты 1,5 м. По заглублению на 0,5 см ударник вытягивают наружу и повторяют процесс до достижения водоносного слоя. По мере необходимости забивной снаряд меняют на долото или желонку, увлажняют забой или досыпают сухую почву. Применять такой метод бурения можно как в одиночку, так и бригадой.

Недостатки и преимущества процесса

Этот способ имеет большое число достоинств:

1. Водоносная порода вскрывается качественно, без повреждения пористой структуры, что продлевает срок службы скважины до 80 лет.
2. Применение системы возможно без использования спецтехники, что позволяет пробурить скважину необходимой глубины в труднодоступных местах и при ограниченном бюджете.
3. Отсутствует необходимость использования глины и промывочных жидкостей — воды или специального раствора.
4. При создании колодца можно производить бурения в валунно-галечниковых отложениях, в многолетнемерзлых породах, а также грунтах, легко впитывающих влагу.
5. Методика выполнения работ препятствует загрязнению водоносного пласта.
6. Процесс предусматривает использование инструментов большого сечения — 500 мм и выше.
7. Скважину осваивают сразу же после ее обустройства.
8. С помощью установки проводят разведочные работы. Выемка породы осуществляется по всему жерлу ствола.

Среди недостатков выделяют низкие темпы работ. Возможности метода не подходят для обустройства глубинных скважин. Такую конструкцию не используют на некоторых видах песчаных почв. К минусам процесса можно также отнести допустимость только вертикального бурения.

Скважина ударно канатным способом своими руками: как устроить правильно

Скважина на дачном участке

Частный дом или загородная дача должны обеспечиваться водой. Животворящая влага нужна для произрастания культурных растений, которые радуют взор буйным цветением и полноценным плодоношением.
Ударно канатное бурение скважин своими руками, при кажущемся грандиозным процессе – вполне реально для возможности добычи воды. Такую работу можно выполнить самостоятельно без применения тяжелой буровой техники.
В статье предлагается познакомиться, как происходит ударно канатный способ бурения скважин.

Какие имеются типы скважин на воду

• Абиссинский (трубчатый) колодец строится глубиной 8 — 12 метров. От обычного колодца он отличается тем, что верховодка не попадает в питьевую воду. Сюда также не проникает грязь, пыль и разные чужеродные элементы.
• На песок скважина заглубляется от 15 до 30 метров с использованием шнекового способа. В этом случае устройство скважины на воду имеет вид трубы, на конце конструкции расположен участок с перфорацией.
  Он обмотан металлической сеткой, изготовленной из нержавеющей стали. Фильтр (перфорированный участок трубы) монтируется в крупнофракционных песках с примесью гальки.
  В небольшом загородном доме или даче потребность воды позволяет покрыть дебит скважины на песок с двумя точками водозабора. Подобные сооружения служат не более 5 лет при эксплуатации периодами и до 15 лет – при постоянной нагрузке.
  Промывку проводят после заиливания или рядом бурят новый ствол.
• От 15 до 200 метров, что зависит от залегания известняка, бурится артезианская. Ее сооружение позволяет обеспечить водой от одного до нескольких загородных домов.
  Срок эксплуатации до 50 лет. Скважина делается глубиной, которая зависит от места, где располагается водоносный горизонт.

Основные технологии бурения

На дачном или приусадебном участке скважину для воды можно пробурить одним из методов:

• Шнековым.
• Роторным.
• Ударно-канатным.

Друг от друга перечисленные технологии бурения отличаются в методах разрушения породы, происходящих внутри, и способах извлечения грунта из ствола конструкции.
В каждом варианте нужно использовать определенное оборудование, по-разному влияющее на качество бурения скважины. От этого зависит и конечная цена работ.

Ударно-канатный способ

Самый простой и доступный способ — бурение скважин ударно канатное.
Особенность его в том, что процесс можно производить без использования тяжелой спецтехники. Монтировать установку можно самостоятельно, в непродолжительные сроки.
Ударное бурение скважин своими руками — самый популярный метод бурения. Он позволяет вскрывать водоносные пласты прямо с поверхности.

Установка для бурения скважин ударно-канатным способом

На фото представлено ударно канатное бурение скважин. Технология такого способа известна еще с древних времен.
Такой процесс упоминается еще в трудах Конфуция.
Для того чтобы произвести бурение скважин нужно приобрести:

• Стакан для забивки.
• Трос.
• Лебедка и блок.
• Штанга.
• Установочный каркас.

Схема ударно-канатного бурения

Основной элемент установки — забивной стакан.
Его основные элементы:

• Отрезок из стальной трубы, который скошен вовнутрь и имеет внизу прочную режущую кромку.
• На верхней части забивного стакана расположена наковальня, по которой производятся удары штангой.

При работе с помощью лебедки осуществляется подъем и опускание забивного стакана.
Действие установки заключается в следующем:

• Порода, попадающая в стакан, за счет силы трения, удерживается в нем.
• Для проникновения в грунт как можно глубже берется ударная штанга, которую бросают на наковальню.
• При заполнении стакана грунтом он поднимается наверх,
• Очищается.
• Операции повторяются до момента достижения необходимой глубины.

Совет: Забивные стаканы лучше всего использовать на мягких, глинистых несыпучих почвах.

Как выполнить бурение скважины на сыпучем грунте

При наличии сыпучего грунта на участке нужно использовать желонку. Это стальная труба, внизу которой расположен задерживающий клапан.
При опускании желонка в почву, открывается клапан, внутрь трубы попадает грунт. При подъеме элемента клапан закрывается. Желонка, после извлечения, очищается, и процесс повторяется снова.

Установка для бурения скважин в сыпучих грунтах

Совет: Чтобы предотвратить во время бурения обсыпание грунта нужно использовать обсадные трубы, которые забиваются при углублении. На первом элементе обсадной трубы должен располагаться расширительный башмак, имеющий форму конуса. Для беспрепятственного перемещения ствола стакана внутри его диаметр должен быть меньше диаметра обсадной трубы.

Как пробурить скважину в каменистом твердом грунте

Скважина в таком грунте создается с помощью долота. Измельчение твердой породы происходит под его ударами.
В дальнейшем она извлекается на поверхность желонкой.
На таком грунте при монтаже обсадных труб должен использоваться расширитель, что обеспечивает конструкции необходимый диаметр.
Забивка осуществляется в слой грунта, который расположен ниже уровня нахождения водоносного пласта. Затем откачивается скопившаяся жидкость и очищается дно скважины от смеси воды и грунта с помощью желонки.

Совет: При ударно-канатном бурении скважины с использованием забивного стакана нужно перед началом работ подсыпать грунт. Это позволит создать более вязкую массу и облегчить процесс бурения.

Большое значение имеет прочность троса. От его надежности зависит, сможет он выдержать нагрузку при заклинивании стакана для забивки. Хорошо подойдет стальной трос, диаметр его должен быть минимум 12 мм.

Совет: При сооружении скважины нужно строго контролировать ее вертикальность. При малейшем отклонении обсадные трубы не будут опускаться, и работу нельзя будет продолжать. Облегчает процесс бурения забивные стаканы длиной до двух метров.

Что нужно учитывать при установке обсадных труб

Для вырытой скважины требуется дополнительная обсадка. Ее можно выполнить цельной из асбоцементной трубы и отдельных отрезов из асбестовых труб.
Процесс работы с отрезами требует особого внимания к равному диаметру труб для того, чтобы обеспечить в дальнейшем свободное погружение всей конструкции. Все трубные звенья удерживаются от сползания и закрепляются скобами.
Эти элементы затем закрываются полосками, изготовленными из нержавеющей стали.

Установка обсадных труб

Скважина на воду может быть «обсажена» пластмассовыми или стальными трубами.
Инструкция указывает, что «обсадка» трубы нужна для:

• Предотвращения при бурении осыпания стенок.
• Исключения при эксплуатации засорения.
• Перекрытия водоносных верхних слоев, где плохая вода.

Труба с фильтром опускается на дно. Фильтр изготавливается из мелкой сетки, которая не пропускает песчинки и обеспечивает фильтрацию воды.
Труба, опущенная на нужную глубину, закрепляется хомутом. Это предотвратит самопроизвольное проседание.
Надземная часть конструкции, при правильном устройстве на воду скважины, укрывается кессоном или оголовком. Он защищает источник от загрязнения.
Выполнен в форме бака с люком, диаметр которого позволяет беспрепятственно проникать к водозаборной скважине.

Преимущества и недостатки ударно-канатного способа

К преимуществам относятся:

• Большой срок службы.
• Можно сооружать источники большого диаметра.
• Отсутствует риск попадания вредных примесей в воду при бурении.
• Осуществлять контроль водоносности горизонта и уровень воды в нем.
• Экономическая эффективность бурения зимой.

К недостаткам относятся:

• Ограниченная глубина пробивания скважин в местах сыпучих грунтов.
• При бурении скважин на большую глубину — низкая скорость прохождения пород.

Что такое пневмоударное бурение

Бурение с применением пневмоударника, как рабочего органа — пневмоударное бурение. В этом случае забойный двигатель погружается в скважину и работает агрегат от энергии, вырабатываемой сжатым воздухом.
Погружным пневмоударником можно бурить скважины различного назначения на открытых горных породах высокой и средней крепости диаметром от 110 до 152 мм. Это могут быть и абразивные, разрушенные и трещиноватые грунты, которые можно бурить на глубину от 30 до 150 метров, что зависит от рабочего давления энергоносителя, создаваемого на выходе в пневмоударник, который вместе с буровой коронкой составляет рабочий орган буровой машины.
Это — пневматическое ударное устройство с беззолотниковой системой воздухораспределения, имеющий центральный подвод в рабочие камеры цилиндра сжатого воздуха и центральным выхлопом ранее отработанного воздуха посредством канала бурового инструмента на забой скважины.
Основные достоинства, которые имеет пневмоударное бурение скважин:

• Легкое забуривание.
• Нет заклинивания при бурении по трещиноватым и разрушенным породам буровых коронок.
• Эффективная очистка от шлама забоя.
• Удобная и быстрая замена инструмента.
• Пневмоударники обладают высокой стойкостью и большой производительностью бурения.

С применением стационарных буровых установок производят бурение пневмоударное глубоких скважин, а для взрывных используют лёгкие, средние и тяжёлые буровые станки. Для станков сжатый воздух подаётся от стационарных или передвижных компрессоров.
Пыль, которая образуюется при бурении, подавляется пылеулавливающими установками или воздушно-водяной смесью.
Как производится бурение ударно канатным способом скважин хорошо видно на видео. В этой статье рассматриваются лишь некоторые рекомендации по сооружению скважин.

Ударно-канатное бурение

Вы будете перенаправлены на Автор24

Ударно-канатное бурение: сущность, преимущества и недостатки

Ударно-канатное бурение – это один из способов бурения скважин, при котором отверстия в земле получают посредством нанесения многократных ударов стальным долотом, подвешенным на канате.

Технология ударно-канатного бурения известна примерно с 1100 года до нашей эры, этот метод широко и успешно применялся в Китае, странах Европы, в Соединенных Штатах Америки и других государствах. До 40-х годов 20 века этот вид бурения был основным при бурении скважин на воду. Сейчас он все чаще замещается вращательным методом. Для разрушения твердых горных пород используют тяжелое долото, а разрушенная порода доставляется на поверхность при помощи стакана и желонки.

Перед началом процесса бурения обустраивают шурф для защиты забоя от обвала. Его длина может достигать 5 метров, а ширина 1,5 метра. Стенки траншеи укрепляются с помощью щитов из досок. Затем устанавливают вышку. Если ее обустройство осуществляется вручную, то производят контроль ее вертикальности, так как искривление траектории рабочего инструмента станет причиной невозможности использования водозаборной конструкции, а также монтажа обсадной трубы. После монтажа первой секции производят сброс стакана с высоты минимум 1,5 метра. Процесс повторяется до тех пор, пока не будет достигнут водоносный горизонт. При необходимости снаряд могут заменить на долото или желонку, а также произвести досыпку сухого грунта или увлажнение забоя. Схема установки для осуществления ударно-канатного бурения изображена на рисунке ниже.

Рисунок 1. Схема установки. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Готовые работы на аналогичную тему

1 – долото; 2 – ударная штанга; 3 – расширитель; 4 – обсадная колонна; 5 – самопад; 6 – канатный замок; 7,9 – обратные клапаны; 8 – желонка; 10,12 – кривошипно-шатунный механизм; 11 – инструментальный каната; 13 – балансирная рама; 14 – оттяжной ролик.

Основными недостатками данного способа являются низкая скорость процесса, невозможность бурения глубоких скважин, а также то, что данным способом можно осуществить исключительно только вертикальное бурение.

К преимуществам метода относятся:

1. Качественное вскрытие водоносной породы.
2. Долгий срок службы скважин (до 80 лет).
3. Возможность освоения скважин сразу после ее обустройства.
4. Невысокая стоимость работ.
5. Нет необходимости в использовании специальной техники.
6. Препятствует загрязнению водоносного горизонта.
7. Выемка производится по всему жерлу ствола.
8. Возможность производить бурение в многолетнемерзлых горных породах, валунно-галечных отложениях, а также в грунтах, которые легко впитывают влагу.
9. Отсутствие необходимости в использовании буровых растворов.

Инструмент для ударно-канатного бурения. Обсаживание стенок скважины

Основными инструментами для осуществления ударно-канатного бурения являются:

1. Долото.
2. Желонка.
3. Забивной стакан.
4. Ударная штанга.

Буровое долото – это элемент бурового инструмента, который используется для разрушения горной породы.

Корпус долота для ударно-катаного бурения изготавливается, как правило, из твердой стали. Самыми распространенными видами долота являются: скругляющее, зубильное, пирамидальное, двутавровое и крестовое. Желонка используется для перемещения бурового шлама, песка или жидкости из скважины на поверхность. Широко применяется в плывунах и несвязных грунтах. Данный инструмент представляет собой колонковую или обсадную трубу с резьбой на нижней части, на которую накручивается сменный башмак с клапаном. В верхней ее части находится присоединительный элемент для соединения с ударной штангой. Забивной стакан применяется для бурения, сопровождающиеся отбором образца столбика с керном. Данный инструмент представляет собой трубу, на нижней части которой сменный режущий башмак, башмак с клапаном или без него. Сбоку на нем делается прорезь для описания образцов нетронутого керна. На ее верхней части находится присоединительный элемент для соединения с ударной штангой. Ударная штанга применяется для увеличения силы удара, а также сохранения прямолинейности буримой скважины. Длина ударной штанги обычно составляет 2000, 4000, 6000 миллиметров, диаметр – от 110 до 220 миллиметров. Масса такого инструмента находится в диапазоне от 180 до 1300 килограммов.

После проходки ударно-канатным бурением на глубину, которая равна высоте желонки, осуществляют крепление стенок скважины посредством вращение и погружения колонны труб (которые оборудованы наружной шнековой навивкой). Таким образом, что при периодическом повторении ударно-канатного бурения и крепления стенок скважины, обеспечивается проходка скважины, которая потом оборудуется фильтрами или ликвидируют, при этом колонну труб имеющую шнековую навивку снаружи извлекают на поверхность и могут использовать повторно.

Способы бурения скважин: колонковое, роторное, шнековое

Устройство водозаборной скважины сопряжено с применением различных методов бурения. Рыхлые и насыщенные водой грунты извлекают с помощью желонки. Для проходки по глинистым и скальным породам используют способы бурения скважин, основанные на вращательном принципе.

В работе задействованы механизмы, позволяющие производить разработку грунтов различных типов и на разную глубину.

• Виды буровых способов
• Специфика колонкового бурения
  • Используемое оборудование и инструменты
  • Технология колонкового бурения
  • Веские достоинства и недостатки
• Особенности шнекового бурения
  • Задействованное оборудование и инструменты
  • Технология шнекового бурения
  • Плюсы и минусы применения шнека
• Характеристика роторного бурения
  • Применяемое оборудование и инструменты
  • Своеобразие роторной технологии
  • Достоинства и недостатки роторного бурения
• Какой способ бурения выбрать?
• Выводы и полезное видео по теме

Виды буровых способов

Ранее бурение водоносных скважин для личного пользования осуществлялось в основном ручным способом. Это было трудоёмкий и длительный процесс, поэтому не каждый владелец участка или дачи мог похвастаться наличием собственного источника водоснабжения. Постепенно механизированное бурение вытеснило ручные методы благодаря значительному облегчению и ускорению процесса.

Сегодня практически все водоносные скважины бурятся механизированным способом, который основан на разрушении грунта, подаче его на поверхность одним из двух способов: сухим, когда отработанный грунт убирается из скважины при помощи механизмов и гидравлическим, когда он вымывается водой, поданной под напором или самотёком.

Различают три основных способа механического бурения:

• Вращательный (грунт разрабатывается вращением).
• Ударный (бурснаряд разрушает грунт ударами).
• Вибрационный (грунт разрабатывается высокочастотными колебаниями).

Вращательный способ считается самым высокопроизводительным, в 3-5 раз превышающий по эффективности ударный и в 5-10 вибрационный. Кроме этого вращательный способ самый недорогой и доступный, его нередко применяют в качестве основного метода ручного бурения.

В свою очередь вращательный способ бурения, широко применяемый для сооружения скважин на воду, подразделяется на три основных вида бурения:

• колонковое;
• шнековое;
• роторное.

Каждый вид вращательного бурения имеет свои особенности и выполняется специально предназначенным для этого оборудованием. Рассмотрим эти виды бурения более подробно, определим, в чём их различия и какой метод необходимо применять в каждом конкретном случае.

Специфика колонкового бурения

Колонковое бурение — механический вращательный метод, при осуществлении которого глинистый или плотный песчаный грунт извлекается в виде керна цилиндрической формы. Буровой снаряд для колонкового бурения представляет собой толстостенную металлическую трубу.

Вверху колонкового бурового снаряда расположено приспособление для присоединения штанг, необходимых для наращивания буровой колонны. Внизу — коронка, вид которой подбирается в зависимости от категории подлежащего бурению грунта.

При проходке колонковым методом грунт разрушается кольцеобразной коронкой. Внутренняя часть керна при этом сохраняется в не разрушенном виде. Для облегчения процесса бурения по твердым и полутвердым суглинкам, глинам, скальным породам на забой подается промывочная жидкость.

Шлам с забоя иногда удаляют промывкой — нагнетанием в ствол выработки большого количества воды. Чаще всего промывку заменяют продувкой сжатым воздухом, поставляемым компрессором внутрь трубы. Данный тип бурения позволяет бурить скважины глубиной до 1000 метров и диаметром от 8 до 20 см.

Механическое колонковое бурение производится буровыми установками типа ЗИФ, УГБ, УКБ, монтированных на автомобили типа КАМАЗ, КРаЗ, трелевочные тракторы и т.д. В варианте для ручного бурения колонковую трубу укорачивают, называют колоколом или стаканом. С последним, перевернутым вверх дном предметом обихода, конструктивно схожа колонковая труба.

Бурение колонковым способом используется в следующих случаях:

• геологоразведка полезных ископаемых;
• бурение разведочных скважин;
• устройство водоносных скважин любой глубины, в том числе безфильтровых скважин в скальных породах.

Для устройства частных скважин на воду в некоторых случаях колонковый способ используется перед тем, как начать шнековое или роторное бурение, выполняя одновременно разведывательную и подготовительную роль.

В устройстве частных скважин колонковое бурение используется в комплексе с ударно-канатным. Глинистые слои проходят колонковой трубой. Пески неплотного сложения, гравий и галечник с песчаным заполнителем, которые не задерживаются в колонковой трубе, извлекают из ствола желонированием.

По эффективности колонковый метод несколько уступает шнековому способу бурения водозаборных скважин. Шнеком бурят быстрее, но он не позволяет полностью освободить ствол от пробуренной породы. Их редко используют в паре. А уж если приведется, то шнеком проходят первые несколько метров.

Используемое оборудование и инструменты

Для колонкового бурения используются следующие инструменты:

• буровые коронки из алмазного или другого твёрдосплавного материала (сталь, вольфрам, победит);
• колонковая труба;
• труба для отвода шлама;
• штанги, требующиеся для наращивания буровой колонны;
• муфтовые соединения, переходники между трубами, промывочный сальник.

При бурении в скальных породах буровая коронка быстро изнашивается и подлежит замене. Материал коронки — дорогостоящий, выдерживающий колоссальные нагрузки, наибольшее распространение получили алмазные буровые варианты. Все используемые в процессе бурения инструменты должны соответствовать соосности, т.е. располагаться ровно относительно оси бурения.

Технология колонкового бурения

Главная особенность колонкового бурения — прохождение породы с полным её сохранением в колонковой колонне. Т.е., при работе бурильного оборудования коронка по кольцу разрушает грунт, который по мере заглубления проталкивается в колонковую трубу и удерживается в ней за счет собственной плотности. При извлечении наполненной трубы из ствола выработки, ее освобождают от керна путем простукивания кувалдой.

Поэтапный процесс колонкового бурения выглядит следующим образом:

• бурильную коронку соединяют с колонковой трубой;
• колонковая труба соединяется со штангами, которые наращиваются по мере углубления;
• верхняя штанга закрепляется в буровом станке;
• бурильный станок вращает буровую колонну и постепенно «ввинчивает» ее в грунт;
• колонковая труба постепенно наполняется керном — заклинившим в ее полости грунтом;
• после проходки 50 — 70 см буровая колонна извлекается на поверхность, штанги по очереди отсоединяются до тех пор, пока не извлечется колонковая труба;
• трубу освобождают от выбуренной породы;
• опорожненный снаряд снова опускают на забой, наращивая буровую колонну штангами.

Действия производятся в описанном порядке до тех пор, пока скважина не вскроет водоносный горизонт и не заглубится на 50 см в нижележащую водонепроницаемую породу.

Если фиксация верхнего водоносного горизонта не является целью проходки, то верхние слои можно бурить с промывкой. В этом случае насос продаёт промывочный раствор через шланг внутрь труб. Затем раствор выносит выработанный грунт на поверхность.

Веские достоинства и недостатки

В сравнении с ударно-канатным и роторным способом механического бурения колонковое производится довольно быстро, значительно сокращая время проведения работ. Главный его недостаток — невозможность подъема рыхлых грунтов и насыщенных водой галечников. Медленно продвигается по скальным породам, для проходки валунов требуется долото.

К достоинствам колонкового бурения относят:

• высокую производительность и возможность бурить скважины глубиной свыше 100 м;
• сокращение нагрузок на бурильное оборудование за счёт разрушения глинистой породы, сравнимым с ее вырезанием;
• возможность применения мобильной буровой установки компактных габаритов.

Колонковое бурение — один из самых скоростных методов устройства водозаборных выработок. Скважину на песок с его применением можно пройти за один рабочий день.

Особенности шнекового бурения

Этот тип бурения сегодня наиболее часто используется при устройстве водоносных скважин в частных хозяйствах. Особенностью шнекового бурения является то, что разрабатываемая порода полностью удаляется из створа скважины без привлечения дополнительного оборудования. Метод напоминает ввинчивание, позволяет бурить на глубину и одновременно удалять ненужный грунт.

Используемый для бурения инструмент называется шнек. Представляет собой металлический стержень с лопастями. Завинчиваясь в грунт, шнек разрушает породу, которая задерживается на его лопастях. Из-за специфики конструкции шнеком невозможно полностью освободить забой от отвала. Поэтому его в основном применяют для проходки верхних слоев.

Бурение с использованием шнека не требует больших усилий и финансовых затрат, поэтому сфера применения данного способа достаточна широка: геологоразведочные скважины, прокладка коммуникаций, устройство буронабивных скважин и частично бурение на воду. Его сейчас активно применяют для устройства абиссинских колодцев, чтобы не забивать полностью скважину-иглу в плотный грунт, а слегка облегчить процесс погружения ствола в заранее разрушенную породу.

Метод подходит для разработки водоносных скважин глубиной до 30 м на мягких и рыхлых грунтах и до 20 м на средне-плотных. После проходки шнеком и установки обсадки, ствол скважины обязательно очищается желонкой от неизвлеченной породы.

Шнек категорически не подходит для работы в скальных породах! Его используют для частичной проходки скважин до 120 м, при этом данный метод комбинируется с другими: роторным, ударно-канатным, колонковым.

Монолитная бетонная лестница своими руками: разбор этапов строительства по шагам

Монолитная бетонная лестница – самая прочная и долговечная. Поэтому именно она чаще всего присутствует в капитальных бетонных или кирпичных домах с несколькими этажами. Срок «жизни» такой бетонной конструкции без ремонта исчисляется десятилетиями. Своевременный ремонт способен сделать ее почти вечной. В то же время, несмотря на монументальность, сделать бетонную лестницу самостоятельно совсем не сложно. Рассмотрим все действия, которые нужно предпринять для строительства монолитной бетонной лестницы, поэтапно.

Если вам некогда читать, то про все этапы постройки бетонной лестницы вы сможете узнать, посмотрев видео-сюжет:

Если же хотите разобраться более подробно, то читайте дальше.

Этап #1. Выбор типа лестницы

Для начала необходимо выбрать форму и тип конструкции лестницы. По конструкции все монолитные бетонные лестницы можно разделить на прямые (одномаршевые и двухмаршевые) и винтовые (спиральные).

Самый простой вариант – прямая одномаршевая лестница, вписанная между двух стен. В этом случае торцевые части лестницы, как таковые, отсутствуют и элементы опалубки крепятся непосредственно на стены.

Более сложно выстроить маршевую лестницу с опорой только на одну стену. Чтобы оформить свободный торец такой лестницы, к конструкции опалубки добавляется одна боковая часть.

Существуют маршевые лестницы без опор на стены, то есть опираются они только на две точки – верхнее и нижнее перекрытие. Чтобы соорудить такую лестницу, необходимо собрать опалубку с двумя боковыми частями.

Несмотря на простоту устройства, построить одномаршевую лестницу нужной высоты в обычном доме не всегда удается. Вернее, не хватает пространства, чтобы ее установить. Тогда выстраивают двухмаршевую лестницу, марши которой расположены между собой под необходимым углом (традиционно 90°). Такие конструкции бывают с межмаршевыми площадками или забежными ступенями.

Однако самыми декоративными (но и сложными в выполнении!) среди монолитных лестниц являются винтовые конструкции. Сложность заключается в изготовлении опалубки неправильной формы, которая сможет сформировать криволинейную лестницу. Для такой опалубки применяется множество штучно изготовленных криволинейных и согнутых щитов. Также трудоемким делом является вязка каркаса неправильной формы.

Винтовые лестницы могут опираться на одну стену или располагаться на расстоянии от стен, то есть иметь две собственные боковые грани.

Таким образом, для домашнего мастера, не желающего пользоваться услугами профессионалов, для строительства лучше предпочесть прямую одномаршевую лестницу.

Этап #2. Расчет конструкции

Прежде, чем начинать строительство лестницы, необходимо провести предварительный расчет всех ее элементов. И разработать чертеж с указанием размеров конструкции, количества ступеней, их ширины и высоты.

Угол подъема

Первая важная характеристика – угол подъема (наклона), от которого зависит высота и длина лестницы. При одинаковой высоте, лестница с углом подъема в 25° всегда будет длиннее, чем лестница с углом в 35° или 45°. К примеру, лестница с углом 25° и высотой 3 м формирует проекцию пролета, равную 6,4 м. Лестница такой же высоты с углом 35° — проекцию пролета 4,3 м. Лестница с углом 45° — проекцию пролета 3 м.

Иными словами, чтобы построить лестницу с углом пролета 25°, необходимо затратить в 2,35 раз больше материалов, чем при постройке лестницы с углом 45° (при одинаковой высоте обеих конструкций).

Размеры ступеней

Выбрав высоту и угол наклона лестницы, необходимо разбить конструкцию на ступени. Оптимальные размеры: высота ступени – 16-20 см, ширина – 27-30 см.

Если сделать ступени выше 22 см, то по ним будет тяжело подниматься, особенно пожилым людям. Люди, привыкшие к традиционному шагу ступеней, будут спотыкаться, не донося подошву обуви до следующей ступени при подъеме. При спуске возможно падение. Слишком низкие ступеньки (ниже 15-14 см) также неудобны. По ним взрослый человек будет «семенить». Хотя для пожилых людей они более безопасны. Подходят они и для детей.

Что касается ширины ступени, то делать их меньше 25 см неразумно. Стопа будет соскальзывать при шаге на проступь. Ширина ступени больше 31-32 см заставит человека удлинять шаг, чтобы попасть на последующую ступень.

При выборе размеров ступени можно воспользоваться формулой: 2Н + L = 60-64 см. В этом случае H – высота ступени (подступенка), L – ширина ступени (проступи). К примеру, приведенные выше цифры оптимальных размеров отлично укладываются в расчеты: 2 х 16 см + 30 см = 62 см.

Ширина лестницы

Ширина лестницы обычно зависит либо от расстояния между стенами, куда ее нужно вписать, либо от наличия свободного пространства. Нежелательно выбирать ширину менее 80 см. Это слишком узкая лестница, поднимаясь (спускаясь) по которой человек будет ощущать себя, идущим по туннелю. Кроме того, по такой лестнице неудобно (или невозможно) переносить мебель. Оптимальная ширина – больше 0,9 м.

О расчетах конструкции лестницы подробно изложено в видео:

Этап #3. Сборка опалубки

После всех расчетов приходит время создавать будущие очертания лестницы. То есть строить опалубку, в которую в дальнейшем будет заливаться бетон.

Сборка опалубки – самый сложный этап в строительстве лестницы. Он требует скрупулезной, аккуратной работы с точной выверкой всех заранее рассчитанных размеров конструкции. Любая оплошность на этом этапе может привести к неудаче всего строительного проекта (будет нарушена форма конструкции, ее размеры, поверхность получиться неудобной для последующей отделки).

Для строительства опалубки понадобятся:

• водостойкая фанера (толщина 12-18 мм) или обрезная доска (толщина не менее 30 мм) – для нижней части опалубки (дна), отбортовки и подступенков;
• водостойкая фанера (толщина 6,5-9 мм) – для криволинейных участков (при необходимости);
• доски (толщина 50 мм, ширина 150-170 мм) или опорные бруски 100х100 мм – для подпорок;
• бруски 100х100 мм – для соединения листов фанеры или досок между собой;
• металлические уголки, саморезы по дереву (3,5 мм) – для крепления.

Деревянные элементы опалубки, соприкасающиеся с бетоном, должны быть абсолютно гладкими. Тогда бетонная поверхность после застывания получится гладкой, практически не нуждающейся в отделке. Поэтому стороны досок, которые планируется разместить с внутренней стороны опалубки, нужно предварительно отшлифовать. Если используется гладкая фанера, то никаких предварительных выравнивающих действий производить не нужно.

Сборка опалубки выполняется следующим образом:

1. Выставляют нижнюю часть опалубки, на которой будет удерживаться вся масса бетона. Для этого можно использовать габаритные листы фанеры или доски. Их плотно скрепляют друг с другом с помощью брусков, закрепленных с наружной стороны опалубки (можно использовать уже готовые деревянные щиты). Снизу нижнюю часть опалубки подпирают досками или опорными брусками. Шаг подпорок должен совпадать с шагом ступеней.

Крепление элементов опалубки обычно выполняют при помощи саморезов, а не гвоздей. Дело в том, что после застывания бетона опалубку придется снимать, что легко сделать, выкрутив саморезы. Вынимать гвозди сложнее, поэтому для опалубки их стараются не использовать.

2. Боковые края лестницы ограничивают отбортовкой – фанерой или обрезной доской. Отбортовку также усиливают досками (брусками) с внешней стороны, так как сама по себе она не сможет выдержать давление бетона. Доски надежно закрепляют на отбортовке, особенно если они были выставлены под углом. На этом этапе обычно выполняют армирование конструкции (см. этап #4).

3. Устанавливают доски (фанеру) подступенков, закрепляя их к отбортовке (или к стене) с помощью металлических уголков.

4. Все стыки элементов опалубки (фанеры, досок) замазывают цементно-песчаным раствором или выравнивают угловой шлифовальной машиной, рубанком. Подобное выравнивание стенок опалубки позволит по окончании работ получить гладкую, ровную поверхность бетонной лестницы. Это облегчит дальнейшую работу отделочникам, то есть штукатурить и выполнять шлифовальные работы на уже готовой бетонной конструкции можно будет по минимуму.

Этап #4. Вязка и установка арматурной сетки или каркаса

Если лестница небольшая, то для армирования можно воспользоваться сеткой, связанной из арматуры диаметром 10-12 мм. Арматурные стержни располагают с шагом 15 и 20 см, чтобы получилась сетка с ячейкой 15 х 20 см. Связывают стержни между собой при помощи проволоки.

Для большой лестницы используют арматурный каркас. Он состоит из двух или нескольких сеток, соединенных между собой вертикальными стержнями. Между сетками оставляют расстояние 2-3 см.

Арматурный каркас (сетка) является своеобразным «скелетом» конструкции, на нем будет удерживаться застывшая бетонная масса. Поэтому горизонтальные стержни каркаса (сетки) закрепляют в стене для надежной связи с будущей бетонной лестницей. Для этого в стене сверлят отверстия необходимого диаметра и молотком вбивают туда штыри.

Каркас или сетку укладывают на нижнюю часть опалубки на расстоянии 2-3 см от дна. Чтобы приподнять арматуру можно воспользоваться камнями, кирпичами или специальными пластиковыми подставками-фиксаторами.

Этап #5. Заливка бетона

Для лестницы используют бетон марки не ниже М200 (класс – не ниже B15). Его либо замешивают самостоятельно при помощи бетономешалки, либо заказывают на РБУ.

Очень важное правило: бетон для лестницы должен содержать щебень размером не меньше 10-20 мм. Крупный щебень будет способствовать удерживанию бетона в пространстве ступенек. Более мелкий заполнитель, наоборот, сделает бетон подвижным и тягучим, что приведет к его вытеканию из опалубки ступеней.

Заливка выполняется по следующей схеме:

1. Начинают заливку с нижних ступеней. Вначале заливают бетоном 2-3 нижние ступени.

2. Утрамбовывают бетон. Трамбовка способствует увеличению плотности и прочности состава, так как удаляет из его толщи воздушные карманы. Самый легкий способ трамбовки: после заливки бетон протыкают арматурой в нескольких местах. Однако данный метод не слишком надежен. Следует помнить, что 1% недоуплотнения тяжелого бетона приводит к уменьшению его прочности на 5-7%! Поэтому профессионалы предпочитают утрамбовывать бетон не арматурой, а специальным механизмом – строительным вибратором.

При любом виде трамбовки часть бетона будет выдавлена через опалубку. Выдавленный бетон перебрасывают вверх или вниз (туда, где наблюдается недостаточное количество смеси).

3. Ступеням придают окончательную форму, заглаживая их мастерком (кельмой).

4. Таким же образом заливают все вышележащие ступени.

5. Залитый бетон накрывают пленкой, чтобы не допустить преждевременного застывания и образования трещин. Вместо пленки можно воспользоваться другим методом: периодически увлажнять еще не застывший бетон, сбрызгивая его водой.

Этап #6. Снятие опалубки

Опалубку снимают осторожно, в несколько этапов. Вначале, через несколько дней (5-7 дней), когда бетонная масса застынет, снимают опалубку со ступеней и отбортовку. Действовать нужно аккуратно. Если бетон еще влажный, снимать опалубку ни в коем случае нельзя. Иначе поверхность лестницы будет повреждена (возможно растрескивание, образование сколов).

Освобожденные от опалубки ступени и торцы лестницы выравнивают шлифовальными машинами. Удобнее всего воспользоваться обычной болгаркой с кругом по бетону, который сделает поверхность лестницы гладкой и ровной.

Только через 21-28 дней (в зависимости от погоды и скорости твердения бетона) можно снимать подпорные доски и нижнюю часть опалубки. Это очень ответственный момент. Если убрать опору слишком рано, существует вероятность обвала и разрушения всей бетонной конструкции.

После полного снятия опалубки шлифовке болгарками подвергается нижняя часть лестницы.

Этап #7. Финишная отделка

Для бетонной лестницы существует масса разнообразных вариантов отделки:

• плитка;
• ламинат;
• дерево;
• керамогранит;
• акриловый камень;
• ковролин.

Однако все эти материалы, по технологии, должны укладываться на ровную поверхность. После снятия опалубки на бетонной лестнице (особенно на поверхности ступеней) могут наблюдаться незначительные неровности: бугры, ямы, сколы. Поэтому, прежде, чем начинать укладывать на лестницу финишное покрытие, все ее поверхности шлифуют и штукатурят.

Отделка торцевых частей конструкции обычно заключается в оштукатуривании и покрытии краской. Далее уже выполняют отделку ступеней одним из вышеобозначенных напольных материалов.

Бетонные лестницы: расчет и схема конструкции, пошаговая инструкция по заливке своими руками

В частных домах на входе и между этажами хозяева иногда предпочитают возводить бетонные лестницы.

Лестница в частный дом.

Особенности лестницы из бетона, ее достоинства и недостатки

• возводятся в любом месте внутри и снаружи дома независимо от условий: влажности, температуры, климатических особенностей;
• высокая прочность, не уступающая металлическим изделиям;
• долговечность, способность выдерживать постоянные нагрузки.

Надежность и долговечность бетонных блоков.

Недостатки вызваны спецификой подобных конструкций:

• большой вес, требующий надежного основания;
• повышенная сложность изготовления, трудоемкие операции;
• продолжительные сроки ввода в эксплуатацию — бетону требуется около 4 недель, чтобы созреть и набрать прочность.

Все начинается с расчетов

Чтобы лестница из бетона была безопасной, долговечной, прочной, удобной, поместилась в отведенном месте, делают расчеты ее параметров.

Расчет основных параметров внутренней лестницы для дома

В основные параметры входят:

• высота конструкции;
• угол подъема;
• длина лестничного пролета;
• количество, высота ступеней.

Уклон не может быть слишком крутым, иначе уличная или внутренняя лестница станет небезопасной, подъем утомительным или вовсе невозможным для отдельных жильцов.

Калькулятор зависимости длины горизонтальной проекции лестницы от ее крутизны

Прямая лестница с меньшим углом подъема занимает больше места в проекции на поверхность пола. Чем круче подъем, тем меньше требуется пространства для лестничного пролета.

Провести необходимые расчеты поможет калькулятор.

Иногда с намеченной крутизной лестница занимает слишком много места. Тогда ее разбивают на несколько маршей, используя переходную площадку или забежные ступени.

Калькулятор расчета длины лестничного пролета

Важный параметр, который необходим, чтобы изготовить опалубку, определить толщину бетонного основания, количество арматуры и раствора. Чтобы рассчитать длину лестничного марша, удобно использовать онлайн-калькулятор или рассчитать ступени самостоятельно по следующей схеме:

Расчет размеров ступеней лестницы

По длине конструкции рассчитывают размеры ступеней. Их количество узнают делением длины пролета на высоту ступенек. Для такого способа используют усредненные данные. Считается, что оптимальная высота — 18 см, а ширина — 27-30 см.

Оптимальные размеры ступеней лестницы.

Учитывают следующие нюансы:

1. Определяя количество, в результате получают чаще всего остаток. Его равномерно разделяют между всеми ступенями с разницей, не превышающей 5 мм.
2. Стараются выбрать нечетное число ступенек. Считается, что так удобнее подниматься и спускаться.
3. Минимальное количество ступеней на марше — 3, на самом длинном — не более 18. На маленьком отрезке легко оступиться, длинный для многих оказывается утомительным.

Иногда ширина недостаточна, чтобы нормально поставить ногу. Размеры проступи увеличивают, создавая свес до 50 мм.

Расчет оптимальных ширины и высоты ступеней лестницы

В калькулятор вводят принимаемую длину шага и уклон лестницы. В результате показываются ширина ступени и высота. Они оптимальные, учитываются все необходимые условия, но их необходимо применить к лестнице, которая существует в реальности.

Создание монолитной бетонной лестницы своими руками

Данные расчетов записывают. На их основании делают чертеж, который пригодится для сооружения опалубки.

Подготовительные работы: начало возведения опалубки

Удобно делать опалубку своими руками, когда лестница располагается у стены. Тогда на нее наносят разметку, показывающую нижний край бетонной конструкции и линию ступеней. Несущую балку закрепляют на стене с использованием нагелей для бетона. Доску устанавливают, упирают в пол и сверлят сквозные отверстия под крепление на стене. Шуруповертом заворачивают нагели длиной 150 мм — хватит 3 шт. на всю балку.

Основная нагрузка приходится на опоры, которые делают из таких же досок, что и балки. Нижние края срезают под углом 90°, а верхние так, чтобы максимально плотно упирались в несущую балку. К ней стойки притягивают нагелем, для надежности аналогичным способом к стене.

Готовят вторую балку, точно такую же, как первая, устанавливают. Главная задача при ее монтаже — разместить параллельно первой на одинаковой высоте. Обе балки одинаково размечают под перекладины палубы, расстояние между которыми — не больше 30 см.

Под второй балкой опоры ставят чаще, чем под первой, — через 40 см. Крепление саморезами внахлест сбоку несущей доски. Верхняя часть выступает над балкой, она послужит бортом опалубки. Вдоль пола все стойки скрепляют доской.

Саморезами прикручивают к балкам перекладины. Контролируют параллельное расположение на равном расстоянии. Чтобы не прогнулись под бетоном, устанавливают опоры по центру каждой перекладины.

Каркас готов. Размечают листы ОСП, разрезают. Прикручивают саморезами длиной 55 мм через 20 см.

Армирование лестницы

Арматурную сетку или каркас укладывают в 2-3 см от нижней части опалубки. Чтобы поднять над поверхностью, подкладывают камни, кирпич или специальные пластиковые фиксаторы.

Несколько теоретических рекомендаций по армированию лестницы

СНиП указывает нормы армирования: сечение продольных прутов в сумме должно составлять минимум 0,25% площади поперечного разреза железобетона.

Соблюдаются другие требования:

• наименьший диаметр стержней — 10 мм, для маршей длиной более 1 м — 12 мм;
• допускается использование только рифленой арматуры А400;
• слой бетона на арматуре — от 20 до 50 мм.

Оптимальное значение шага укладки продольных стержней — 1,5 толщины бетона.

Расчет минимального количества прутов продольного армирования лестничного марша

Для облегчения расчетов арматуры используют калькулятор. В него вводят ширину марша, толщину железобетонной плиты, диаметр планируемых к использованию стержней. В результате получают данные о минимальном количестве продольных прутьев.

Пример армирования лестницы — пошагово

Для примера приводится пошаговая инструкция армирования лестничного марша шириной 0,9 м:

1. Устанавливают 5 продольных прутьев диаметром 12 мм, шаг 20 см. По сторонам оставляют по 5 см. Линии установки отбивают лазерным уровнем.
2. Под арматуру устанавливают прокладки, пруты временно закрепляют саморезами.
3. Для перехода на площадку прутья изгибают. Концы фиксируют в отверстиях, проделанных в стене.
4. Укладывают поперечные стержни. Конструкцию связывают мягкой проволокой.
5. Для нижней ступени изгибают 5 отрезков стержней, привязывают внахлест к продольной арматуре. Укладывают 2 поперечных прута и скрепляют.

Армирование бетонной монолитной лестницы.

На площадке нет необходимости устанавливать поперечную арматуру. В ее роли выступают продольные стержни второго марша.

Завершение монтажа опалубки, установка перегородок подступенков

На каркас для крепления ступеней заготовки вырезают по внутреннему размеру — короче на толщину листового материала. Их фиксируют саморезами к бортам и стене по уровню ступеней. Устанавливают перемычку, проверяют уровнем положение и прикручивают.

Добиваются плотного прилегания элементов опалубки друг к другу. Щели заделывают цементным раствором.

Тщательно проверяют правильность установки первой ступени. Она служит ориентиром для последующих. Используют угольник, чтобы провести горизонтальные и вертикальные линии. Откладывают необходимые размеры.

Заливка лестницы бетоном

Чтобы бетонная лестница была прочной и монолитной, заливку выполняют в 1 прием. Необходимо иметь нужное количество раствора для строительства.

Несколько слов о растворе для заливки лестницы

Оптимальный состав — бетон М300. Используется цемент ПЦ400, песок и щебень. Пропорции соответственно 1:1,9:3,7. В крайнем случае допускается применение бетона М250. Состав — 1:2,1:3,9. Щебень берут фракции 25-30 мм, иначе могут образоваться пустоты под арматурой.

Количество раствора определяют, подсчитав объем лестничной конструкции. Прибавляют для запаса 10%. Эти данные также являются исходными для расчета количества ингредиентов.

Калькулятор расчета раствора для бетонирования лестницы

Помощь мастеру для подсчета количества раствора окажет калькулятор. Вводят параметры лестницы, указывают сведения о ступенях, данные о суммарной длине опорных площадок, их толщине. Калькулятор рассчитает количество бетона М300.

Этап заливки лестницы пошагово

Пошаговая инструкция поможет правильно выполнить бетонирование:

1. Работу проводят снизу вверх. Вываливают порцию раствора, распределяют мастерком и сразу протыкают арматурой, чтобы избавиться от воздушных пузырей.
2. Когда заполнены первые 3 ступени, на помощь берут вибратор. Штыкование не обеспечивает необходимой плотности бетона. Следят, чтобы рабочий орган инструмента не соприкасался с арматурой — от вибрации возникнут воздушные полости.
3. Излишки раствора собирают мастерком. Поверхность разравнивают.
4. Продолжают заливать следующие ступени. После достижения максимальной плотности окончательно выравнивают поверхности, используя правило.

Конструкцию оставляют, чтобы бетон схватился и набрал прочности. Когда снимется опалубка, ступени обрабатывают шлифмашиной.

Лестница из бетона – как сделать самому?

Современные частные дома за редким исключением строятся в два или в три этажа. Соответственно этому формату частный дом, оборудуется двумя или тремя лестницами – входной лестницей и одной или двумя межэтажными конструкциями.

• Этапы строительства
• Расчет конструкции одномаршевой лестницы из бетона
• Опалубка для лестницы из бетона
• Установка и вязка армирующего пояса
• Заливка лестницы из бетона
• Демонтаж опалубки
• Отделка лестницы из бетона

Самым лучшим, простым, недорогим и одновременно долговечным вариантом является лестница из бетона, которую можно изготовить своими силами без привлечения дорогостоящего наемного труда.

Этапы строительства

В общем случае, работа по возведению бетонной лестницы состоит из следующих основных этапов:

• Определение типа лестницы: одномаршевая, двух маршевая, винтовая.
• Расчет конструкции: количество и габариты ступеней, ширина и длина конструкции.
• Изготовление и сборка опалубки.
• Монтаж арматурного пояса.
• Заливка бетона.
• Демонтаж опалубки.
• Отделка лестницы из бетона деревом, художественной ковкой, керамической плиткой, мозаикой или другими доступными материалами.

Двух маршевая и винтовая лестница из бетона – это достаточно сложный в реализации своими руками проект. Пролеты двух маршевых лестниц возводятся под углом в 90 градусов, с промежуточной площадкой, забежными ступенями и другими особенностями.

Винтовая лестница требует сложного специального расчета спиральной линии и последующего изготовления и правильного монтажа криволинейной опалубки. Поэтому строительство лестниц этих типов лучше доверять опытным строителям-профессионалам. В рамках этой статьи будет рассмотрен вариант – одномаршевая лестницы из бетона на второй этаж, которую можно изготовить своими руками не имея опыта и специального образования.

Расчет конструкции одномаршевой лестницы из бетона

Угол наклона марша и габариты ступеней следует определять в каждом конкретном случае в зависимости от размеров помещения. Стандартные, часто применяемые углы наклона: 25, 35 и 45 градусов. Самым предпочтительным вариантом является угол наклона марша – 45 градусов. В этом случае лестница в доме из бетона не только безопасна и удобна для подъема, но и оптимальна по затратам строительных материалов.

Определив высоту и угол наклона марша, определяют высоту и ширину ступеней. Оптимальный вариант: высота подступенка 160-200 мм, ширина проступи 270-300 мм. Ширина марша также принимается индивидуально в каждом конкретном случае.

Если лестница расположены между двух стен, ширина конструкции принимается расстоянию между стенами. Если марш с одной стороны примыкает к стене, а другая сторона «висит» в воздухе, минимальная ширина сооружения составляет 800-900 миллиметров.

Весьма желательно создать чертеж или эскиз будущей лестницы, для правильного расчета и монтажа деталей опалубки.

Важный момент! Принимая ту или иную высоту ступени, не забывайте о возможной отделке, толщина которой может существенно изменить данный размер. К примеру, отделка деревом поднимет высоту ступени минимум на 20-25 миллиметров.

Опалубка для лестницы из бетона

Сборка и установка опалубки, является очень важным этапом строительства, от которого зависит долговечность лестницы. Даже небольшая оплошность и надежда на русское «авось» может привести к разрушению опалубки во время заливки или твердения бетона со всеми вытекающими последствиями. В общем случае, для сборки опалубки потребуются следующие материалы:

• Водостойкая фанера толщиной 12-18 миллиметров, либо обрезная строганая доска толщиной 25-30 миллиметров на щиты для формирования подступеней, боковой и нижней части конструкции.
• Брус 100х100 миллиметров для подпирания нижних щитов (дна) опалубки и соединения листов фанеры или досок.
• Стальной уголок и саморезы по дереву диаметром 3,5-4,5 мм для сборки щитов.

Поверхности опалубки, обращенные к бетону должны быть идеально гладкими. Получить желаемый результат можно несколькими способами: шлифовкой, обивкой полиэтиленовой пленкой или использованием ламинированной фанеры.

В общем случае, технология сборки опалубки состоит из следующих этапов:

• Установка нижней части, изготовленной из щитов собранных из листов фанеры или досок. Возможен комбинированный вариант: фанера+ доски. Нижняя часть укладывается под расчетным углом наклона на подпорные бруски. Шаг и количество брусков совпадает с шагом и количеством ступеней. Крепление элементов опалубки выполняют с помощью саморезов, а не традиционными гвоздями. После застывания бетона, разобрать опалубку, собранную на саморезах будет намного проще, чем конструкцию, собранную на гвоздях.
• Следующим этапом идет монтаж боковой части (в случае если одна сторона лестницы примыкает к стене) или двумя частями, если одна сторона лестницы «висит в воздухе». Боковые части собирают из фанеры или досок, а с внешней стороны усиливают поясом из бруса.
• Формирование подступенков. В соответствии с расчетным количеством и габаритами подступенков их формируют досками или фанерой закрепляемой к боковым частям или стене при помощи стальных уголков.
• Завещающий этап монтажа. Чтобы лестницу заливную из бетона было проще отделать тем или иным материалом, все стыки, обращенные к бетону, следует тщательно зачистить и сгладить с помощью углошлифовальной машинки и замазки цементно-песчаным раствором. Опалубка готова к установке армирующего пояса.

Установка и вязка армирующего пояса

Чтобы лестница из бетона в частном доме была прочной и долговечной, ее конструкцию следует усилить строительной арматурой. В этом случае получается монолитный прочный бетон, который прослужит столько, сколько простоит здание дома.

Пролет в несколько ступеней можно укрепить сеткой из арматуры диаметром 10-12 миллиметров проложенной вдоль дна опалубки на высоте не менее 20-30 мм от поверхности опалубки обращенной к бетону.

Для выставления зазора 20-30 мм используют кусочки кирпича или специальные пластмассовые подставки. Шаг продольных и поперечных стержней принимают таким, чтобы получились ячейки 50х50 миллиметров. Арматуру связывают в единое целое мягкой стальной или медной «вязальной» проволокой диаметром от 0,7 до 1 миллиметра.

Для армирования масштабных лестниц используют несколько продольных и вертикальных армирующих сеток, которые необходимо тем или иным способом прикрепить к стене. Например, с помощью насверленных отверстий, в которые вбиты штыри соответствующего диаметра.

Заливка лестницы из бетона

Для заливки конструкции используют тяжелый бетон марки М200. Бетон готовят либо самостоятельно по следующему рецепту – 1 кг цемента ЦЕМ I 32,5Н ПЦ (М400), 2,8 кг просеянного промытого карьерного песка, 4,4 кг гранитного щебня с фракцией частиц не менее 10-20 мм, 10 миллилитров жидкого мыла (пластификатор), вода 0,7 литра, либо сделать заказ на готовый материал, обратившись на ближайший бетонный завод. Первый вариант имеет вдвое меньшую себестоимость, а второй вариант более качественный по составу компонентов и более оперативный по времени строительства. Этапы заливки:

• Заполнять опалубку бетоном начинают с нижних ступеней. Первоначально заполняют 2-3 ступени, после чего бетон трамбуют равномерным штыкованием куском арматуры по всей площади залитой конструкции.
• С помощью мастерка и шпателя придают ступеням окончательный вид – заглаживают плоскость проступей, добиваясь горизонтальности.
• Заливают всю конструкцию, после чего производят трамбовку и заглаживание проступей как в предыдущем случае.
• Полученное сооружение тщательно укрывают полиэтиленовой пленкой на 5-7 суток. В жаркое время пленку несколько раз в день смачивают водой.

Демонтаж опалубки

С этим этапом строительства не стоит спешить. Через 5-7 дней осторожно удаляют боковые щиты и опалубку подступенков. Если бетон еще очень влажный и «живой», демонтажные работы следует остановить и подождать еще несколько суток.

Самый лучший вариант – подождать от 20 до 28 суток (если окружающая температура воздуха находится, в пределах от 20 до 25 градусов Цельсия и выше). Это расчетный период времени в течение, которого бетон набирает 70-80% марочной прочности.

Отделка лестницы из бетона

сразу после удаления опалубки, все поверхности лестницы тщательно зачищают угловыми шлифмашинками, оснащенными соответствующим инструментом: алмазными фрезами Baumesser Beton, алмазными дисками для шлифовки бетона Long, алмазным диском для шлифовки бетона BOSCH и другим подобным инструментом.

Далее все зависит от фантазии и личных предпочтений застройщика. Для отделки поверхности лестницы можно использовать: дерево ценных пород, керамогранит, керамическую плитку для пола, искусственный или натуральный камень. Боковую поверхность и дно можно просто оштукатурить и покрыть водоэмульсионной краской.

Читателей статьи может заинтересовать вопрос, как возводится входная лестница в дом из бетона. Уличная лестница из бетона рассчитывается и строится, практически аналогично лестнице на второй этаж внутри дома. Отличие технологии заключается в отсутствии нижнего подпирания пролета и необходимости возведения фундамента, глубиной соответствующей глубине фундамента дома.

Теперь, зная как сделать лестницу из бетона своими руками, вы можете сделать ее расчет, закупить необходимые строительные материалы и построить данное сооружение без привлечения дорогостоящего наемного труда специалистов.