Свайная опора для теплицы

Область техники
Полезная модель относится к области сельского хозяйства, неорганической химии и строительства при изготовлении изделий из труб шовной сваркой и может найти применение при возведении небольших несущих фундаментных свай различных каркасных сооружений, преимущественно парников, теплиц.
Уровень техники
В предшествующем уровне техники широко известны различные каркасные конструкции теплиц, парников, а также других малых строительных форм, в которых в качестве фундамента используют опоры различного профиля, например, трубчатый профиль.
Известна железобетонная стойка, устанавливаемая в грунт, содержащая составной по высоте брус с продольной арматурой, закрепленной на торцах, снабженной жесткими прокладками, размещенными между соединяемыми частями бруса, при этом арматура пропущена через отверстия прокладок и в растягиваемой зоне по всей длине покрыта не сращиваемым с бетоном материалом (см. а.с. SU 1768695 А1, 15.08.92).
Известна стойка трубчатого сечения, устанавливаемая в грунт, выполненная из термопластичной трубы, внутри которой размещен деревянный брус, причем стойка загерметизирована с двух противоположных концов, при этом на деревянном брусе выполнено усиление неметаллическими композитными стеклобазальтопластиковыми материалами (см. патент на полезную модель RU 69084 U1, 10.12.2007).
Известна теплица сборная, содержащая каркас, имеющий боковую поверхность, образованную соединенными между собой сверху попарно дугами, узлы заделки, при этом все детали каркаса имеют лакокрасочное или иное защитное покрытие от коррозии и выполнены из тонколистового холоднокатаного стального профиля шляпного сечения, имеющего среднюю полку, наклонные боковые стенки и отгибы наружу краев, при том все внешние детали боковой поверхности каркаса обращены средними полками профиля наружу, отличающаяся тем, что дуги образуют стрельчатую конструкцию, отгибы профиля выполнены в виде боковых полок; при этом все детали дуг соединены между собой внахлест и скреплены по боковым полкам с помощью винтовых соединений, дуги соединены с продольными деталями путем скрепления винтовым соединением боковых полок продольной детали на боковой полке дуги; в коньковой части дуги соединены между собой и покрыты угловым коньковым профилем, закрепленным на боковых полках дуг винтовым соединением; дуги снабжены подкосами в виде хорд, при этом дуги в районе скрепления с верхними частями подкосов соединены между собой попарно стяжками, а средние части подкосов соединены со своими дугами радиальными стяжками; подкосы соединены с дугами заглублением концевых участков профиля в профиль и скреплены винтовым соединением по наклонным боковым стенкам профилей; радиальные стяжки соединены с дугами заглублением концевых участков профиля в профиль, для чего на соединяемых с ними концах радиальных стяжек сделаны вырезы боковых полок профиля; радиальные стяжки соединены с подкосами охватом снаружи их профиля концевыми участками радиальных стяжек, для чего на соединяемых с ними концах радиальных стяжек сделаны вырезы средней полки профиля; радиальные стяжки скреплены с дугами и подкосами винтовым соединением по наклонным боковым стенкам профилей, при этом узлы заделки выполнены в виде расположенных на нижних концах дуг заглубляемых стоек и закрепленных винтовым соединением на их концах, поперечно им, отрезков того же профиля (см. патент на полезную модель RU 93209 U1, 27.04.2010).
Общим недостатком указанных конструкций являются: недостаточная надежность крепления к грунту либо большие габариты и масса фундамента.
Раскрытие полезной модели
Технической проблемой, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является устранение указанных недостатков аналогов.
Указанная проблема решается за счет того, что свайная опора для теплицы, согласно полезной модели, выполнена из следующих элементов: основного продолговатого полого профиля прямоугольного сечения, устанавливаемого в грунт, по меньшей мере, одного якорного элемента, при этом якорный элемент выполнен в виде отрезка прямоугольного полого профиля равного сечения с сечением профиля упомянутого выше, но меньшей, по сравнению с последним, длины, а также захвата, выполненного на верхней торцевой поверхности основного профиля, представляющего собой открытый П-образный профиль, горизонтальная полка которого непосредственно примыкает к торцу этого профиля, на вертикальных стенках П-образного профиля выполнены, по меньшей мере, две пары соосных друг другу отверстий, при этом пары отверстий расположены по обе стороны от вертикальной оси симметрии основного профиля, при этом основной профиль по высоте выполнен составным из двух частей, а между первой и второй частями расположен цельный якорный элемент, к которому присоединены указанные части.
В частном варианте исполнения в верхних горизонтальных полках якорного элемента, расположенных по обе стороны от основного профиля, выполнены продолговатые отверстия овальной формы, при этом размер отверстий выполнен из расчета прохождения через него грунта.
В частном варианте выполнения, опора содержит второй якорный элемент, расположенный под углом к первому якорному элементу, и в одной горизонтальной плоскости с последним.
Второй якорный элемент расположен под прямым углом к первому якорному элементу, или расположенный под углом к первому якорному элементу, и в разных горизонтальных плоскостях с последним.
В еще одном частном варианте исполнения, захват и якорный элемент находятся в одной вертикальной плоскости по отношению друг к другу.
В частном варианте, все соединения между элементами сварные или спайные.
В качестве материала профиля и якорного элемента может быть использована оцинкованная труба.
В качестве материала второго якорного элемента также могут быть использованы оцинкованная труба или композитный материал, в частности, стеклопластик.
Материалом для П-образного захвата в одном из вариантов выполнения служит оцинкованное железо.
В предпочтительном варианте исполнения опоры, в качестве материала всех ее элементов использовано оцинкованное железо или композитный материал, в частности, стеклопластик.
Количество пар отверстий в П-образном профиле предпочтительно четыре.
В верхних горизонтальных полках якорного элемента, расположенных по обе стороны от основного профиля, выполнены продолговатые отверстия овальной формы, при этом размер отверстий выполнен из расчета прохождения через него грунта.
Длина П-образного захвата меньше или равна длине первого и второго якорных элементов.
Все элементы опоры могут быть выполнены из любого металла.
Техническим результатом полезной модели является повышение несущей способности опоры в общем и прочности крепления к грунту.
Осуществление полезной модели
В данном разделе будет приведен наиболее предпочтительный вариант выполнения свайной опоры для теплицы, который, как это понятно специалисту, ни в коем случае не ограничивает другие возможные варианты выполнения, вытекающие в рамках данной заявки.
Свайная опора для теплицы состоит из нескольких конструктивно взаимосвязанных элементов, выполненных, в частности, методом инжекционного формования с последующим соединением сформованных частей нагревом.
Основным элементом является продолговатый полый профиль прямоугольного сечения, который непосредственно большей своей частью устанавливается в грунт. В качестве материала, используемого для изготовления данного элемента, применяют стеклопластик (в другом предпочтительном варианте, в качестве материала используют оцинкованное железо). Композитный материал является более стойким к агрессивному воздействию на него окружающей среды.
Для облегчения внедрения опоры в грунт, возможно выполнение на вводимом конце основного профиля скоса под углом 30÷45°.
Указанный основной профиль выполнен по высоте из двух частей, в пропорции 1/3 и 2/3 общей длины профиля.
Между указанными частями, соответственно на 1/2 общей высоты основного элемента, от его нижнего края (т.е. со стороны грунта), выполнен якорный элемент, представляющий собой отрезок прямоугольного полого профиля равного сечения, с сечением основного профиля упомянутого выше. Такое выполнение предпочтительно прежде всего из-за условия заглубления опоры в грунт. Чем ниже расположен якорный элемент, тем больший вес грунта давит на него и, соответственно, больше сопротивляемость выдергивающей нагрузки и повышение общей несущей способности в целом.
Длина якорного элемента меньше общей длины основного профиля. Оптимальным соотношением между основным профилем и якорным элементом, является соотношение 1:2. Например, при общей длине основного профиля 60 см, длина якорного элемента - 25 см, однако указанные величины могут варьироваться в зависимости от типа почвы, массы на точку опоры. Данное соотношение обусловлено тем, что при небольших габаритных размерах и, соответственно, небольшом расходе материала на изготовление опоры, не происходит снижения общей несущей способности опоры. В исключительных случаях, при выполнении опоры в рыхлом грунте, данное соотношение может быть уменьшено в пропорции 1:1,5.
Части основного профиля соединены с якорным элементом неразъемным соединением, например, сваркой или спайкой.
Якорный элемент также заглубляется в грунт. В данном варианте, якорный элемент расположен в горизонтальной плоскости и под прямым углом по отношению к основному профилю и служит в качестве усиливающего элемента для крепления в грунте и, как следствие, повышения надежности от выдергивающей нагрузки. Для утяжеления данного элемента без перерасхода материала, из которого он изготовлен, в верхних горизонтальных полках якорного элемента, расположенных по обе стороны от основного профиля, выполнены продолговатые отверстия овальной формы, для возможности заполнения полости профиля грунтом. Таким образом, размер указанных отверстий выполнен из расчета прохождения через него грунта.
В качестве материала, используемого для изготовления якорного элемента, применяют прямоугольную трубу прямоугольного сечения из стеклопластика (в другом предпочтительном варианте, в качестве материала используют оцинкованное железо).
Третьим элементом опоры является захват из стеклопластика (в другом предпочтительном варианте, в качестве материала захвата используют оцинкованное железо). Захват выполнен на верхней торцевой поверхности основного профиля и представляет собой открытый П-образный профиль, в открытую часть которого укладывается нижние направляющие каркаса теплицы или парника.
Горизонтальная П-образного профиля выполнена по ширине равной ширине основного профиля, и которая непосредственно примыкает к торцу этого профиля и соединена с последним неразъемным соединением, например, сваркой или спайкой. Захват и якорный элемент находятся в одной вертикальной плоскости по отношению друг к другу.
На вертикальных стенках П-образного профиля выполнены, по меньшей мере, две пары соосных друг другу отверстий. Отверстия могут располагаться по обе стороны от вертикальной оси симметрии основного профиля. Длина П-образного захвата, предпочтительно меньше длины якорного элемента. Высота стенок профиля может варьироваться в зависимости от конкретного назначения и устанавливаемого в захват типа каркаса. Следует отметить, что указанная опора имеет несколько типоразмеров под различные варианты исполнения.
В зависимости от условий эксплуатации и решаемых задач, опора может содержать второй якорный элемент, расположенный между первым якорным элементом и захватом. В этом случае, второй якорный элемент состоит из двух частей, прикрепляемых к большей части основного профиля и предпочтительно расположен в разных горизонтальных плоскостях относительно первого якорного элемента параллельно и под прямым углом к последнему. Для утяжеления данного элемента без перерасхода материала, из которого он изготовлен, в верхних горизонтальных полках второго якорного элемента, расположенных по обе стороны от основного профиля, также выполнены продолговатые отверстия овальной формы, для возможности заполнения полости профиля грунтом. Таким образом, размер указанных отверстий выполнен из расчета прохождения через него грунта.
Применение второго якорного элемента является дополнительным усилением свайной опоры от выдергивающей нагрузки и прочность ее посадки в грунт.
Кроме того, дополнительной функцией якорного (-ых) элемента (-ов) является центрирующая функция, заключающаяся в том, что указанный элемент (-ы) находясь в грунте, служит дополнительной опорой, не давая всей свайной опоре отклоняться от вертикали или, по крайней мере, минимизировать такое отклонение.
Выполнение всех частей из композитного материала делает конструкцию опоры более легкой, с высокой степенью сопротивляемости на изгиб, кручение, а также не подверженной коррозии, что также повышает ее общую несущую способность.
Как видно из описания и понятно специалисту, вся конструкция опоры находится в неразрывном конструктивном единстве и направлена на достижение общего технического результата, с которым все признаки находятся в прямой причинно-следственной связи, что позволяет сделать вывод о соблюдении требования полезной модели об отнесении ее к одному техническому решению.
Проведенный анализ уровня техники не выявил источника информации, в котором бы раскрывалась вся совокупность существенных признаков независимого пункта формулы, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения условию патентоспособности новизна.
Заявленное решение промышленно применимо и апробировано на ряде объектов гражданского и промышленного назначений.