РЕПЕР И СПОСОБ ЕГО УСТАНОВКИ
BENCHMARK AND METHOD OF ITS INSTALLATION

Изобретение относится к обеспечению геодезических измерений и применяется для определения высотной привязки различных зданий и сооружений и для контроля осадок в процессе их эксплуатации.
Известные геодезические реперы в виде металлических защитных оболочек не обеспечивают устойчивость опорных точек геодезических сетей (см., например, Информационный листок №100-74 Новосибирского межотраслевого и территориального центра НТИ и пропаганды, 1974, «Экономичные конструкции противопучинных реперов»).
Недостатками описанных конструкций являются ограниченность грунтовых условий, в которых можно устанавливать подобные репера, а также выход из строя этих конструкций, требующих ремонта уже после первого же зимнего периода. Это происходит вследствие того, что грунт после пучения постепенно оседает, начиная с верхних слоев, а нижние слои еще мерзлые и не позволяют возвращаться в первоначальное положение защитной оболочке и она остается в положении максимального подъема грунта.
Этот недостаток преодолен конструктивным решением по а.с. СССР №1286901 от 17.04.85 г.
Недостатками данной конструкции являются отсутствие описания способа погружения готового репера, от которого зависит сохранность конструкции, в частности, обеспечения надежной анкеровки, а также многодетальность, трудоемкость в изготовлении, недостаточная надежность и недолговечность в эксплуатации из-за слабой анкеровки наконечника. В большинстве случаев грунт становится пучинистым из-за обводненности, а описанная конструкция наконечника не в состоянии во влажном грунте удерживать сердечник в неподвижном положении.
Предлагаемый способ установки репера, заключающийся в монтаже в предварительно образованной грунтовой полости металлического реперного сердечника конструктивными элементами, якорем, противопучинными приспособлениями сердечника, заполнителем полости, осуществляют в следующей последовательности:
полость образуют в виде скважины, пробуренной, например, путем проходки с помощью пневмопробойника, в нее свободно опускают якорь, его деформируют, затем производят с помощью забивки в якорь установку сердечника, предварительно жестко скрепленного по всей его поверхности ниже уровня сезонного промерзания грунта (УСПГ) с пластмассовой обоймой, смазанной по внешней поверхности незамерзающим материалом, и оборудованного на нижнем конце металлическим конусообразным наконечником, на сердечник с обоймой надевают пластмассовую трубчатую оболочку с обеспечением свободного пространства между ними, нижним концом не доходящую до якоря, но превышающую длиной УСПГ, внешнюю поверхность оболочки также смазывают незамерзающим материалом с обертыванием ее пластмассовой пленкой, производят бетонирование якоря и заполнение оставшейся полости скважины местным грунтовым материалом.
Репер, установленный в скважине, содержащий металлический сердечник с конусообразным наконечником и якорем на конце, противопучинные приспособления со смазывающим материалом и заполнитель скважины, выполнен в виде сердечника, жестко скрепленного по всей своей поверхности ниже уровня сезонного промерзания грунта (УСПГ) с пластмассовой обоймой, внешняя поверхность которой смазана незамерзающим материалом, например, графит-солидолом, на сердечник с обоймой надета с возможностью скольжения и наличия свободного пространства пластмассовая трубчатая оболочка, по длине превышающая максимальный УСПГ, внешняя поверхность пластмассовой трубчатой оболочки смазана незамерзающим материалом и обернута пластмассовой пленкой, якоря, опущенного на дно предварительно пробуренной скважины и выполненного в виде металлического патрубка диаметром меньше диаметра скважины, в патрубке выполнены продольные прорези на части его длины, образуя полосы, причем часть полос попеременно загнута во внутреннее пространство патрубка до смыкания между собой, верхние концы другой части полос загнуты в сторону стенок скважины, сердечник заведен путем забивки до дна скважины с преодолением сопротивления загнутых внутрь полос до полного прохода наконечника через полосы, нижняя часть скважины с якорем заполнена скрепляющим составом, например, бетоном, а оставшееся свободное пространство скважины заполнено местным грунтом.
Способ и конструкция репера иллюстрируются чертежами, на которых на фиг.1 изображена предлагаемая конструкция репера, готовая к эксплуатации, общий вид; на фиг.2 - конструкция якоря, виды сбоку и сверху.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
В предварительно пробуренную скважину 1, например, с помощью пневмопробойника свободно опускают якорь 2, затем его деформируют тем же пробойником, запуская повторно по готовой скважине 1 на глубину, не достигающую дна скважины 1, после удаления пневмопробойника в якорь 2 вставляют сердечник 3 с жестко скрепленной по всей поверхности сердечника 3 длиной ниже уровня сезонного промерзания грунта (УСПГ) пластмассовой обоймой 4, которая смазана по внешней поверхности незамерзающим материалом 5, например, графит-солидолом, и оборудованного на нижнем конце металлическим конусообразным наконечником 6, на сердечник 3 с обоймой 4 и смазкой 5 надевают с обеспечением свободного пространства с обоймой пластмассовую трубчатую оболочку 7 длиной, превышающую УСПГ, и, смазанную по внешней поверхности незамерзающим материалом с обертыванием по смазке пластмассовой пленкой 8, производят внедрение с усилием сердечника 3 с наконечником 6 до дна скважины 1, заполнение бетоном 9 якоря 2 и засыпку скважины 1 местным грунтом 10.
Репер включает в себя металлический сердечник 3 с жестко скрепленной по всей его длине пластмассовой обоймой 4, смазанной по своей внешней поверхности незамерзающим материалом 5, например, графит-солидолом, и оборудованный на нижнем конце металлическим конусообразным наконечником 6, на обойму 4 надета пластмассовая трубчатая оболочка 7 с возможностью свободного скольжения, внешняя поверхность которой смазана незамерзающим материалом и покрыта пластмассовой пленкой 8, обойма 4 и оболочка 7 выполнены длиной, превышающей УСПГ. Для заанкеривания сердечника 3 применен якорь в виде металлического патрубка 2 диаметром меньше скважины 1, в котором выполнены продольные прорези 11 на части длины патрубка 2 с образованием полос, причем одна часть полос 12 попеременно загнута внутрь патрубка 2 до смыкания между собой, а верхние концы попеременно другой части полос 13 загнуты в сторону стенок скважины 1, сердечник 3 опущен до дна скважины 1 до момента защелкивания конусообразного наконечника 6 с полосами 12. Верхний конец сердечника 3 оборудован центрирующей головкой 14 и защищен от повреждений трубой с крышкой 15, расположенных в приямке в уровне поверхности земли. Приямок должен быть обетонирован.
Технология установки и монтажа репера заключается в следующем.
После проходки скважины 1, опускания в нее якоря 2 запускают повторно пневмопробойник, который при соприкосновении с полосами 13 отгибает и внедряет их в грунт стенок скважины 1, анкеруя тем самым якорь. После удаления пневмопробойника в якорь 2 вставляют реперный сердечник 3, оборудованный на нижнем конце конусообразным наконечником 6 и противопучинными приспособлениями, до момента проходки наконечника 6 полос 12. Якорь 2 заливают скрепляющим материалом 9, например бетоном, а скважину засыпают местным грунтом 10. Наконечник 6 может быть выполнен из металлоотходов, например из косынок, как показано на фиг.1. Как показала практика эксплуатации реперов, существующие конструкции даже с противопучинными приспособлениями не выдерживают многократных циклов «промерзания-оттаивания». Причинами потери устойчивости реперов являются, прежде всего, недостаточная анкеровка реперного сердечника, что в большинстве случаев заставляет заглублять сердечник на два десятка метров. Кроме того, морозное пучение обводненного грунта способно несмотря на наличие смазки обжать сердечник с такой силой, что в условиях низких температур и понижения вязкости смазки, а также отвердения упругой обоймы не только вызвать перемещение сердечника, но даже деформировать его. Происходят горизонтальные подвижки грунта вследствие неоднородности его слоев.
Предлагаемое выполнение способа и устройства позволяет сократить до минимума длину репера вследствие повышения усилия заанкеривания. Описанные противопучинные приспособления с двумя слоями смазочных материалов и при наличии свободного пространства между обоймой и оболочкой гарантируют целостность всей конструкции репера в условиях неравномерного и разнонаправленного действия сил морозного пучения грунта, увеличивают долговечность при многократных циклах «промерзания-оттаивания». Предлагаемые способ и конструкция репера осуществляются простыми средствами и материалами, что значительно расширяет область применения этих реперов в условиях сильно пересеченной местности за счет установки большого их количества. Это приводит к повышению точности измерений. Немаловажным фактором является выполнение оголовника репера заподлицо с поверхностью земли, что защищает его от различных повреждений, в особенности от умышленных.