Штифтовое основание

Полезная модель относится к области строительства, в частности к организации установки опор для столбов, мачт, колонн зданий и сооружений.
Чаше всего столбы и колонны являются частью зданий и аналогичных конструкций. Однако, в зависимости от размера и/или назначения здания или сооружения, для обеспечения надежных опор для столбов и колонн требуется применение большого количества строительных материалов, что влечет за собой значительные трудозатраты. Один из подходов заключается в том, что в достаточно большие полости, выкопанные в грунте, помещают нижние концы столбов или колонн и заполняют полости бетоном или цементным составом. Другой подход заключается в том, что выкопанные в грунте большие полости, заполняют бетоном или цементным составом, вставляют болты в бетон или цементный состав, а затем закрепляют опорные плиты на болтах. Эти подходы трудоемки и требуют значительных финансовых затрат. Кроме того, может произойти разбухание и/или сжатие бетона или цементного состава, что потребует дополнительных затрат времени и средств для правильной фиксации фундамента. В настоящее время применяют один подход, который заключается в устройстве оснований в виде винтовых свай. Недостатком данного способа является сложность позиционирования в горизонтальной плоскости, ослабление несущей способности грунта при его разрыхлении винтовой частью сваи.
Наиболее близким техническим решением предлагаемой полезной модели является опорная плита по патенту DE10209037175A1, включающая в себя плоское полотно, через которое проходит множество трубок, причем указанные трубы расположены рядом с краями плоского полотна, необязательно смещены от краев плоского полотна и расположены под углами к плоскому полотну, ни один из указанных углов не равен 90°, причем внутренний диаметр труб обеспечивает прохождение опорных стержней, закрепляемых в грунте. Недостатком данной конструкции является высокая материалоемкость и трудоемкость изготовления.
Технической проблемой является создание упрощенной опорной конструкции с повышенной прочностью и несущей способностью, снижение материалоемкости конструкции и повышение технологичности ее изготовления.
Техническим результатом является штифтовое основание, обладающее повышенной несущей способностью, позволяющее уменьшить материалоемкость и трудозатраты при его изготовлении.
Технический результат достигается за счет того, что штифтовое основание состоит из платформы, снабженной расположенными под углом к платформе стержневыми элементами, в котором, согласно полезной, платформа выполнена в виде коробчатой конструкции.
Коробчатая конструкция имеет, по меньшей мере, три угла в поперечном сечении и образована комбинацией верхнего и нижнего элементов изогнутых с возможность соединения, по крайней мере, посредством сварки. При этом верхний элемент и нижний элемент коробчатой конструкции содержат эллиптические отверстия, расположенные на одной оси.
Стержневые элементы проходят через соосные эллиптические отверстия под углом к нормали поверхности грунта, и имеют коническую форму на участке сопряженном с коробчатой конструкцией.
Верхний элемент коробчатой конструкции содержит крепления для установки полезной нагрузки на штифтовое основание.
Заявленная совокупность признаков обеспечивает достижение технического результата за счёт того, что выполнение несущей платформы в виде коробчатой конструкции позволяет снизить материалозатраты и одновременно увеличить несущую способность всего штифтового основания. Выполнение соосных отверстий, в которые устанавливают стержневые элементы, позволяет надежно закрепить штифтовое основание в грунте, что повышает надежность и так же способствует увеличению несущей способности. Изготовление коробчатой конструкции из двух соединенных между собой элементов позволяет быстро выполнить основание необходимой формы в поперечном сечении с наименьшими трудозатратами.
Патентные исследования не выявили технических решений, характеризующихся заявленной совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что указанная полезная модель соответствует критерию «новизна».
Кроме того, предлагаемая полезная модель может быть изготовлена в промышленных масштабах, с использованием стандартного оборудования и найдет применение при монтаже строительных конструкций, в частности установки опор для столбов, мачт, колонн зданий и сооружений, т.е характеризуется критерием «промышленная применимость».
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 показан общий вид штифтового основания;
на фиг. 2 показан вид сверху на штифтовое основание;
на фиг. 3 показан пример размещения штифтового основания в грунте;
на фиг. 4 показано штифтовое основание с установленной на него полезной нагрузкой;
на фиг. 5 показана коробчатая конструкция с эллиптическими отверстиями;
на фиг. 6 показана коробчатая конструкция, а именно верхний и нижний элементы.
Штифтовое основание состоит из коробчатой конструкции 1, выполняющей роль основного опорного элемента, причем коробчатая конструкция 1 может быть изготовлена в виде треугольника (фиг. 5, 6), прямоугольника (фиг. 1- 4), пятиугольника, шестиугольника или многоугольника в поперечном сечении для возможности создания специализированных решений. В исполнении, представленном на фиг. 1- 4, настоящей полезной модели, коробчатая конструкция образована комбинацией верхнего элемента 2 и нижнего элемента 3, изогнутых в виде П-образного профиля. Соединение верхнего элемента 2 и нижнего элемента 3 коробчатой конструкции 1 может быть осуществлено посредством сварки, склейки, болтового соединения или другим способом, обеспечивающим надежное соединение элементов. Верхний элемент 2 и нижний элемент 3 коробчатой конструкции 1 содержат эллиптические отверстия 4, расположенные на одной оси. Стержневые элементы 5 имеют коническую форму на участке сопряженном с коробчатой конструкцией 1 и при установке штифтового основания на грунт 6, проходят через соосные эллиптические отверстия 4 под углом к нормали поверхности грунта 6. Верхний элемент 2 коробчатой конструкции 1, содержит отверстия 7 или крепления для установки полезной нагрузки 8 на штифтовое основание.
Сборка полезной модели осуществляется следующим образом. Подготавливают коробчатое основание 1, стержневые элементы 5, детали крепежа, при необходимости выполняют установку и фиксацию болтов, деталей крепежа в верхнем элементе 2 коробчатой конструкции 1. Подготавливают место установки, выставляют коробчатую конструкцию 1, являющуюся основной несущей платформой, по месту и по уровню. При необходимости убирают излишний грунт или добавляют дополнительный грунт для выравнивания положения штифтового основания. Предварительно вбивают стержневые элементы 5 в грунт. Продевают через совмещенные по одной оси в коробчатой конструкции, эллипсные отверстия 4 коробчатой конструкции 1 стержневые элементы 5. Как правило, стержневые элементы 5 изготовлены из круглой, профильной стальной трубы. Проверяют и при необходимости корректируют положение штифтового основания. Вбивают стержневые элементы 5 в грунт полностью. В процессе вбивания стержневых элементов 5 в грунт применяют ударный инструмент со специализированным наконечником, обеспечивающим развальцовывание стенок каждого стержневого элемента. Таким образом, осуществляют фиксацию стержневых элементов 5 в коробчатой конструкции 1. После вбивания стержневых элементов 5 штифтовое основание готово к монтажу полезной нагрузки 8.