Первые винтовые сваи начали устанавливать около 200 лет назад. Ирландский инженер и математик Александр Митчелл (1780 – 1868 гг.) был первым, кто изобрел и запатентовал конструкцию винтовых свай. Сваи использовались для возведения маяков и других структур на илистых отмелях и зыбучих песках, и пользовались большим успехом по всему миру.
В 1838 году Митчелл взял заказ на возведение маяка в устье Темзы. Чтобы закреплять сваи в илистом грунте, инженер предложил изготавливать нижнюю конусную часть в виде винта с широкими лопастями, для надежности и наибольшей прочности. Девиз Митчелла, которого он придерживался в своём изобретении: «Закручивать – это легче, чем забивать».
В 1848 году Александр Митчелл был избран новым членом Института гражданских инженеров. Также он получил Медаль Телфорда за свои труды – изобретение винтовых свай (screwpile).
На другом конце земного шара, а именно в США, в 1850 г. в заливе Делавэр был возведен маяк совершенно нового типа: его фундамент представлял из себя длинные стальные трубы с конусообразным основанием, к которым были приварены винтовые лопасти. Посредством завинчивания, труба зарывалась в грунт. Это изобретение оказалось настолько успешным и востребованным, что на протяжении многих десятилетий по всей территории Соединенных Штатов один за другим появлялись сотни новых маяков.
В России знакомство с винтовыми сваями произошло намного позже. Благодаря очевидным преимуществам, свайный фундамент быстро прижился, став незаменимым для страны, ведь некоторые регионы находятся в условиях вечной мерзлоты, а приморские обладают слабым грунтом. В 1880-х годах доктор технических наук Владислав Карлович Дмоховский, доказал, что при установке фундамента в столь трудных условиях вечной мерзлоты севера, или при работе с илистыми и слабыми грунтами винтовые сваи превалируют в сравнении с забивными. Поэтому традиционные забивные сваи уступили им первое место.
Первое упоминание в Российских источниках о винтовых сваях в малоэтажном строительстве относится к 1900 году.
Инженерам всегда достаются одни и те же задачи: затраты на строительство должны быть минимальными, качество, наоборот, максимальным, а параметр времени особенно важен в этой отрасли. Благодаря конусообразному основанию свай и широким лопастям появилась возможность легко и в короткие сроки устанавливать крепкий фундамент на различных грунтах. Инженеры спроектировали сваю со сварными лопастями такой формы, что она свободно ввинчивается в практически любой грунт. Винтовые сваи часто модернизировались не только в США и Англии.
Советские инженеры особенно высоко оценили достоинства свай, и они нашли широкое применение в строительстве военных инженерных сооружений (в особенности на грунтах, сложных для использования), а позже и в области частного гражданского строительства.
Освоение сложных грунтов стало возможным только при применении винтовых свай.
Советские инженеры первые смогли внести в конструкцию свай особые лопасти, которые производились из особо прочного материала, благодаря чему они отличались долговечностью. Это позволило ощутимо повысить стабильность и надежность фундамента.
В наше время стальные винтовые сваи применяются повсюду. География их применения охватывает все континенты, но особую популярность сваи получили в северных районах земного шара. Поскольку альтернативные фундаменты дорогостоящи и сложны в возведении, то если речь идет о промерзании грунта, частых подтоплениях, плывунах, склонах, высоком уровне грунтовых вод и даже замерзших водоемах, без винтовых свай никак не обойтись.
Значительным преимуществом является то, что свайные фундаменты не требуют проведения особых работ, то есть при стоительстве фундамента не требуется специально выравнивать участок, да и строительная техника не потребуется. При этом можно значительно сократить срок возведения фундамента, так как строительство на сваях возможно производить в любое время года. Поэтому вы экономите и время, и существенные денежные суммы.
Подводя итог, винтовые сваи действительно являются настоящим открытием в строительной индустрии. Более того, они способны выдерживать высокие нагрузки, и сроки их эксплуатации при правильном изготовлении и монтаже составляет более 100 лет!
