УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ПОГРАНИЧНОГО СТОЛБА

Полезная модель относится к области строительства, в частности к установке и креплению искусственных долговременных сооружений, таких как пограничные столбы, на различных, в том числе и пучинистых грунтах.
Пучинистые грунты, к которым относятся глины, суглинки, супеси, пески мелкие и пылеватые, при определенной влажности замерзая в зимний период увеличиваются в объеме, что приводит к подъему слоев грунта в пределах глубины его промерзания. При этом деформации пучения грунта неравномерны и, если действующие на грунт нагрузки от фундамента и стоящего на нем сооружения не уравновешивают силы пучения, происходит подъем и деформация фундамента и сооружения, могущая привести к их разрушению.
Поскольку известные в настоящее время пограничные столбы [1], [2] являются легкими сооружениями, т.к. выполняются из легких композиционных материалов, проблема их надежной и долговременной установки, наряду со стоимостью и трудоемкостью их установки, является актуальной.
Известен пограничный столб, содержащий пустотелый призматический короб, который устанавливается и закрепляется путем размещения и фиксации его нижней части в закладном элементе, замоноличенном в бетонном фундаменте [3].
Этот пограничный столб может устанавливаться и на пучинистых грунтах при соответствующем расчете фундамента (его размеров и массы), однако установка этого пограничного столба весьма трудоемка и требует больших материальных затрат, а кроме того, стеклопластик, из которого выполнен столб, в контакте с влажным бетоном со временем подвержен частичному ослаблению и разрушению.
Известна также установка и крепление пограничного столба на основании, закрытом отмосткой и закрепленном на грунте анкерными шпильками [4].
Анкерное крепление позволяет существенно снизить трудоемкость установки столба, однако оно не всегда надежно на пучинистых грунтах.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство для установки пограничного столба, содержащее связанное с грунтом анкерными стержнями основание в виде призмы, переходящей в усеченную четырехугольную пирамиду с центральным каналом прямоугольной формы под пограничный столб, закрывающее основание отмостку и узлы крепления столба и отмостки к основанию [5].
Благодаря прочному и жесткому основанию, выполненному из композиционных материалов и связанному с грунтом симметрично расположенными относительно его вертикальной оси анкерными стержнями, это устройство обеспечивает надежные установку и крепление пограничного столба, однако при неоднократных пучении грунта при промерзании и его просадках при оттаивании, анкерное крепление может ослабевать и могут появиться угловые отклонения от вертикали основания и столба.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в обеспечении надежного и долговременного крепления пограничного столба на различных, в том числе и пучинистых грунтах без существенного повышения трудоемкости и стоимости установки столбов.
Для достижения этого технического результата в устройстве для крепления пограничного столба, содержащем связанное с грунтом анкерными стержнями основание, выполненное в виде призмы, переходящей в усеченную четырехугольную пирамиду с центральным каналом под пограничный столб, закрывающую основание отмостку и узлы крепления столба и отмостки к основанию, предлагается основание дополнительно связать с грунтом центральным, расположенным по вертикальной оси анкерным стержнем, верхний конец которого проходит через отверстие в днище основания, а нижний конец жестко связан (замоноличен) с грунтом ниже глубины его сезонного промерзания, при этом между верхним концом центрального анкерного стержня и днищем основания установлен упругий элемент.
Упругий элемент может быть выполнен в виде пружины сжатия бочкообразной формы.
Основание может быть изготовлено из композиционных материалов на основе эпоксидного или полиуретанового связующего, армированного базальтовым волокном и/или полуфабрикатами из него (лента, ровинг, ткань и др.) и отформовано, например, методом прессования.
Анкерные стержни могут быть выполнены методом пултрузии из базальтопластика с базальтовыми волокнами, ориентированными вдоль оси стержней, при этом они могут быть трубчатыми с профильной, например, спиралеобразной наружной поверхностью [6].
Закрепленный в грунте ниже глубины его промерзания анкерный стержень надежно удерживает и сохраняет ориентацию основания и закрепленного на нем столба, а наличие упругой связи между законцовкой анкерного стержня и основанием позволяет воспринимать и компенсировать деформации грунта без нарушения целостности основания и столба.
Один из возможных вариантов реализации полезной модели представлен на прилагаемых чертежах.
На фиг.1 показано вертикальное сечение заявляемого устройства.
На фиг.2 представлен вид А на соединение столба с основанием в увеличенном масштабе.
На фиг.3 приведен вид сверху на основание.
Устройство для установки пограничного столба 1 содержит связанное с грунтом 2 анкерными стержнями 3 основание 4.
Основание 4 выполнено в виде призмы, переходящей в усеченную четырехугольную пирамиду 5 (фиг.3), в боковых гранях которой образованы карманы 6 с отверстиями 7 в днище 8 основания 4 под анкерные стержни 3. Для установки столба 1 в центре основания 4 образован вертикальный канал 9 прямоугольной формы с центральным отверстием 10 в днище 8. Сверху основание 4 закрыто отмосткой 11.
Вставленный в канал 9 столб 1 крепится к основанию 4 узлами соединения 12, а отмостка 11 соединена с основанием 4 узлами 13.
Основание 4 закреплено на грунте 2 наряду с анкерными стержнями 3 центральным анкерным стержнем 14, верхний конец которого проходит через отверстие 10 в днище 8 основания 4, а нижний замоноличен, например цементным раствором, в грунте 2 ниже глубины его промерзания 15. Между закрепленной на верхнем конце анкерного стержня 14 втулкой 16 и днищем 8 основания 4 установлен упругий элемент, который может быть выполнен в виде пружины сжатия 17, например, бочкообразной формы.
Основание 4 выполнено из композиционных материалов на основе эпоксидного или полиуретанового связующего, армированного базальтовым волокном и/или полуфабрикатами из него (лента, ровинг, ткань и т.п.).
Отмостка 11, анкерные стержни 3 и 14, как и столб 1 также выполнены из базальтопластика, при этом основание 4 и отмостка 11 могут быть отформованы прессованием, а анкерные стержни 3 и 14,как и столб 1 могут быть изготовлены методом пултрузии.
Установка пограничного столба 1 осуществляется следующим образом. В месте установки столба 1 зачищается и выравнивается грунт 2, затем устанавливается основание 4 и закрепляется на грунте 2 анкерным стержнем 14, нижняя часть которого скрепляется с грунтом 2 ниже глубины его промерзания 15, и анкерными стержнями 3. Основание 4 поджимается к грунту 2 пружиной сжатия 17.
Технология анкерного крепления и используемые для этого оборудование и оснастка выбираются в зависимости от местных условий и свойств грунта по известным правилам и рекомендациям [7], [8], [9].
После этого на закрепленном основании 4 устанавливается пограничный столб 1 и крепится узлами соединения 12, которые могут быть выполнены, например, резьбовыми (на чертежах не показано).
На закрепленный столб 1 одевается отмостка 11 и опускается на основание 4, к которому крепится узлами соединения 13, защищенными от несанкционированного воздействия.
Заявленное в качестве полезной модели устройство просто в конструктивном отношении, не требует проведения трудоемких работ при установке пограничных столбов и осуществляет их надежное крепление на пучинистых грунтах, а возникающие при их промерзании деформации воспринимаются упругим элементом 17, не приводя к разрушению устройства.
Источники информации:
[1]. RU, 48344, Е04Н 12/02, 2005.
[2]. RU, 49560, Е04Н 12/02, 2005.
[3]. RU, 73904, Е04Н 12/02, 2008.
[4]. RU, 96154, Е04Н 12/02, 2010.
[5]. RU, 93857, Е04Н 12/02, 2010, (прототип).
[6]. RU, 70309, E21D 21/00, 2007.
[7]. RU, Е.И.Мельников, «Анкерная крепь», М., Недра, стр.161-167.
[8]. Стандарт организации Группа компаний «Трансстрой» СТО-ГК «Трансстрой-023-2007. http://www.ohranatruda.ru/
[9]. http://www.max-drilling.ru/