ОСАДОЧНАЯ ДЕФОРМАЦИОННАЯ НИВЕЛИРНАЯ МАРКА

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к средствам для маркировки пунктов измерения, более точно - к постоянным реперам и граничным знакам, предназначенных для закрепления на зданиях и сооружениях точек высотного обоснования, необходимых для выполнения контроля осадочных процессов при строительстве и эксплуатации. Осадочная деформационная нивелирная марка предназначена для определения с помощью геодезических измерений, осадок фундаментов зданий и/или сооружений, что в свою очередь обеспечивает их конструктивную безопасность.
Известно большое количество устройств для контроля высотного положения строительных конструкций зданий и сооружений. Заявителем проведен анализ известного в мире уровня техники, выявлен ряд технических решений.
Из уровня техники известно техническое решение по авторскому свидетельству СССР №224098 «Высотная марка», опубликованное в 1967 г., а именно высотная марка, выполненная в виде основания граненой или цилиндрической формы с фигурным вырезом для закрепления марки в месте ее установки, и головкой с отверстием для шпильки, служащей для подвески нивелирной рейки. Головка марки выполнена в виде вращающегося диска с отверстием в его торце для установки шпильки, горизонтально установленной в пазу основания.
Недостатком высотой марки является наличие разъемных (резьбовых) соединений и дополнительных отверстий в головке марки, что повышает трудоемкость изготовления и уменьшает надежность конструкции при возможном отвинчивании в процессе эксплуатации.
Также из уровня техники известно техническое решение по авторскому свидетельству СССР №987387 «Осадочная марка», опубликованное 07.01.1983 г., а именно осадочная марка, содержащая узел крепления к сооружению и реечку со шкалой, причем узел крепления выполнен из ферромагнитного основания, укрепленного на сооружении, постоянного магнита связанного со штоком, причем узел крепления содержит магнит, выполненный в виде U-образной скобы с отверстием, в котором подвижно установлен подпружиненный относительно магнита шток, головка которого введена в контакт с отверстием в ферромагнитном основании.
Недостатком осадочной марки является сложность изготовления устройства и возможность его поломки в условиях эксплуатации промышленного предприятия - низкая ремонтопригодность, а также дороговизна устройства.
Известен способ крепления осадочной марки по авторскому свидетельству СССР №1413426 «Способ крепления стенной марки», опубликованный 30.07.1988 г., где описана стенная марка, состоящая из плоского основания с отверстиями и головки для подвески или установки нивелирной рейки.
Недостатком стенной марки является низкая надежность марки, так как крепление марки выполняется клеевыми составами, что не обеспечивает главной функции марки - сохранение высотного положения точек обоснования строительных конструкций.
Из уровня техники известно техническое решение по патенту RU №2206066 «Постоянный репер, устанавливаемый в опоре контактной сети» опубликованное 28.12.2001 г. Постоянный репер состоит из неподвижной и съемной частей, втулки с внутренней резьбой. Втулка снабжена клино-щелевым приспособлением для фиксации в опоре контактной сети. К втулке при помощи болта прикреплен кронштейн со становым винтом. Кронштейн выполнен с возможностью установки на его становой винт подставки геодезического прибора, а также с возможностью установки геодезической мерной рейки на верхнюю закругленную часть станового винта.
Недостатком постоянного репера является сложность изготовления, большая металлоемкость, а также наличие разъемного болтового соединения, которое расположено под открытым воздухом и с течением времени может «прикипеть», что не позволит без дополнительных усилий снять кронштейн и использовать его на других втулках. Также внутренняя резьба втулки под воздействием атмосферных осадков и перепадов температур подвергается коррозии, что в свою очередь приводит к невозможности установки кронштейна и выполнению геодезических измерений.
Известно техническое решение - нивелирная марка [Левчук Г.П., Новак В.Е., Конусов В.Г. Прикладная геодезия: Основные методы и принципы инженерно-геодезических работ. Учебник для вузов. - М.: Недра, 1981, с. 438], состоящая из опорной втулки, устанавливаемой в несущие и ограждающие конструкции и собственно нивелирной марки закрепляемой с помощью специального опорного устройства во втулке.
Недостатком описанной выше нивелирной марки является сложность изготовления, большая металлоемкость и наличие разъемного соединения, наличие которого может привести к повреждению (выбиванию) марки в процессе эксплуатации. Также к недостаткам можно отнести неудобство монтажа марки - сначала в строительную конструкцию устанавливают опорную втулку, закрепляют ее с помощью известного способа - бетонируют, а затем в полученную конструкцию вбивают саму марку, что приводит к повреждению опорной втулки или повреждению слоя бетона, что в конечном итоге приводит к потере высотного положения - основной функции осадочной марки.
Наиболее близким техническим решением заявленного технического решения по совокупности совпадающих признаков и достигаемому техническому результату является конструкция осадочной деформационной марки выбранная заявителем в качестве прототипа, приведенная в источнике [СО 153-34.21.322-2003]. Копия прототипа приложена к материалам данной заявки.
Осадочная деформационная марка представляет собой металлический стержень цилиндрической формы с насечкой (шипами) у основания и установленной перпендикулярно стержню полусферической головкой с защитным колпачком, закрепляемым с помощью резьбового соединения. На полусферическую головку отвесно устанавливается геодезическая рейка для производства измерений осадок фундаментов здания и/или сооружения.
Однако данному известному решению свойственны следующие существенные недостатки, а именно:
осадочная деформационная марка сложна в изготовлении - имеются насечки у основания, также необходимо выполнять загиб металла стержня для установки полусферической головки и необходимо изготавливать защитный колпачок с внутренней резьбой;
осадочная деформационная марка металлоемка (необходимо изготавливать несколько деталей);
осадочная деформационная марка имеет низкую надежность конструкции вследствие наличия резьбового соединения защитного колпачка с полусферической головкой, а именно - вследствие длительной эксплуатации защитный колпачок «прикипает» к устройству, что приводит к необходимости применять приспособления (инструмент) для его отвинчивания; при этом прикладываются значительные усилия, которые изменяют высотное положение марки и следовательно приводят к недостоверным результатам при выполнении геодезических измерений.
Технической задачей создания заявляемой осадочной деформационной нивелирной марки является:
упрощение конструкции; упрощение технологии изготовления; повышение надежности эксплуатации (достоверность результатов); повышение точности; повышение надежности устройства в целом.
Решаемая техническая задача в осадочной деформационной нивелирной марке содержащей металлический стержень с головкой, достигается тем, что металлический стержень выполнен из верхней и нижней частей, при этом, верхняя часть металлического стержня является головкой, а нижняя часть металлического стержня выполнена набором элементов переменного сечения цилиндрической или конусообразной или пирамидальной формы.
На фиг. 1 представлен пример конкретной реализации осадочной деформационной нивелирной марки.
На фиг. 2 представлен пример конкретной реализации закрепления осадочной деформационной нивелирной марки в фундаменте здания.
Сущность заявленного технического решения заключается в следующем, осадочная деформационная нивелирная марка, как пример конкретной реализации, представленная на фиг. 1 содержит металлический стержень, выполненный из верхней части, например в виде усеченного конуса 1 образующий головку. Металлический стержень также имеет нижнюю часть, выполненную переменного сечения цилиндрической или конусообразной или пирамидальной формы и состоит, например, из элемента 2, выполненного цилиндрической формы, элемента 3, выполненного конической формы, элемента 4, выполненного конической формы, примыкающая часть элемента 5 к элементу 4 выполнена цилиндрической формы, а концевая часть элемента 5 - конусообразной формы.
На фиг. 2 изображена осадочная деформационная нивелирная марка, как пример конкретной реализации, помещенная в фундамент 6, где головка 1, выполненная например, в виде усеченного конуса расположена вне фундамента. На фиг. 2 позиция 7 - стена здания, 8 - цементный раствор, 9 - место установки геодезической рейки на головку осадочной деформационной нивелирной марки.
При производстве осадочной деформационной нивелирной марки могут использоваться традиционные материалы. Предпочтительнее изготовление марки из металла, неподвергающегося коррозии или с низкими коррозионными свойствами, например из чугуна или нержавеющей стали.
Рассмотрим предлагаемую осадочную деформационную нивелирную марку, как пример конкретной реализации, в использовании. Осадочная деформационная нивелирная марка жестко закрепляется к несущим и ограждающим конструкциям зданий и сооружений, непосредственно связанных с фундаментами. Осадочная деформационная нивелирная марка изменяет свое высотное положение вместе с фундаментами здания и сооружения вследствие осадок фундаментов. Посредством систематических геодезических измерений - нивелирования определяется величина осадки с течением времени. При измерении осадок нивелирную рейку устанавливают на конусообразную головку марки отвесно (по уровню).
Для установки осадочной деформационной нивелирной марки в несущих и ограждающих конструкциях зданий и/или сооружений устраивается отверстие с диаметром большим диаметру марки на 2-5 мм. Отверстие известным способом заполняется раствором на основе вяжущего, например портландцемент или другие аналогичные строительные смеси, затем в данное отверстие вкручивающими движениями вставляется осадочная деформационная нивелирная марка.
Преимущества заявленного технического решения заключаются в том, что конструкция осадочной деформационной нивелирной марки обеспечивает надежность и точность результатов геодезических измерений по определению осадок фундаментов, упрощает изготовление и установку марки в несущие и ограждающие конструкции жестко связанные с фундаментами здания и/или сооружения, что является техническим результатом предлагаемой осадочной деформационной нивелирной марки.
Все существенные признаки предлагаемой осадочной деформационной нивелирной марки обеспечивают единый общий технический результат, а ее конструкция едина и неделима и направлена на обеспечение прямого функционального назначения. При этом нельзя разделить предлагаемую конструкцию на отдельно верхнюю и отдельно нижнюю часть, так как в этом случае теряется ее функциональность (ее назначение в качестве осадочной деформационной марки).
Только совокупность существенных признаков влияет на технический результат. Выполнение металлического стержня с головкой из верхней и нижней частей (верхняя часть металлического стержня выполнена в виде усеченного конуса и примыкающего к его меньшему основанию основания головки, выполненного в виде цилиндра, вместе образующие головку) образующее таким образом единое, неделимое, преимущественно тело вращения (стержень) - обеспечивает упрощение технологии изготовления (единичного или массового), например, на токарном станке, и упрощение самой конструкции предлагаемой осадочной деформационной нивелирной марки по сравнению с аналогами и прототипом. Неделимость металлического стержня с головкой выполненного из верхней и нижней части предлагаемой осадочной деформационной марки, единство материала и простота изготовления, обеспечивает повышение надежности устройства в целом (последовательно сборные осадочные деформационные нивелирные марки вследствие наличия нескольких элементов в конструкции обладают меньшей надежностью). Выполнение предлагаемой осадочной деформационной нивелирной марки из верхней и нижней части, при этом верхняя часть металлического стержня выполнена в виде усеченного конуса и примыкающего к его меньшему основанию основания головки, выполненного в виде цилиндра, вместе образующие головку (например, в частности переменных линейных размеров) позволяет обеспечить повышение точности и надежности измерений, вследствие возможности: -равномерного восприятия ударной нагрузки при монтаже марки в несущих и ограждающих конструкциях зданий и/или сооружений, без разрушения тела осадочной деформационной нивелирной марки; - достоверность получения измеренных результатов в сложных геотехнических условиях эксплуатации, а как следствие и повышение точности измерений.
Таким образом, выполнение предлагаемой осадочной деформационной нивелирной марки из металлического стержня с головкой, отличающаяся тем, что металлический стержень выполнен из верхней и нижней частей, при этом, верхняя часть металлического стержня выполнена в виде усеченного конуса и примыкающего к его меньшему основанию основания головки, выполненного в виде цилиндра, вместе образующие головку обеспечивает назначение устройства и определяет преимущество по сравнению с аналогами и прототипом.
Все существенные признаки предлагаемой осадочной деформационной нивелирной марки обеспечивают единый общий технический результат, а ее конструкция едина и неделима и направлена на обеспечение прямого функционального назначения. При этом нельзя разделить предлагаемую конструкцию на отдельно верхнюю и отдельно нижнюю часть, так как в этом случае теряется ее функциональность (ее назначение в качестве осадочной деформационной марки).
Только совокупность существенных признаков влияет на технический результат. Выполнение металлического стержня с головкой при этом металлический стержень выполнен из верхней и нижней частей, при этом, верхняя часть металлического стержня является головкой, а нижняя часть металлического стержня выполнена набором элементов переменного сечения цилиндрической или конусообразной или пирамидальной формы образующее таким образом единое, неделимое, преимущественно тело вращения (стержень) - обеспечивает упрощение технологии изготовления (единичного или массового), например, на токарном станке, и упрощение самой конструкции предлагаемой осадочной деформационной нивелирной марки по сравнению с аналогами и прототипом. Неделимость металлического стержня с головкой выполненного из верхней и нижней части предлагаемой осадочной деформационной марки, единство материала и простота изготовления, обеспечивает повышение надежности устройства в целом (последовательно сборные осадочные деформационные нивелирные марки вследствие наличия нескольких элементов в конструкции обладают меньшей надежностью). Выполнение предлагаемой осадочной деформационной нивелирной марки из верхней и нижней части, при этом, верхняя часть металлического стержня является головкой, а нижняя часть металлического стержня выполнена набором элементов переменного сечения цилиндрической или конусообразной или пирамидальной формы образующее таким образом единое, неделимое, преимущественно тело вращения (стержень) позволяет обеспечить лучшее сцепление с раствором и закрепление в несущих и ограждающих конструкциях, вследствие: -повышения надежности устройства в целом, так как повышается надежность крепления его в несущих и ограждающих конструкциях зданий и/или сооружений не позволяя ему выпасть или сместиться под воздействием как внешних, так и внутренних факторов, что в свою очередь влияет на точность измерений. Переменность сечения нижней части позволяет осуществлять закрепление предлагаемой осадочной деформационной нивелирной марки в несущих и ограждающих конструкциях с наименьшими ударными нагрузками на верхнюю часть марки, тем самым предохраняя конструкцию предлагаемой осадочной деформационной нивелирной марки от разрушений.
Таким образом, выполнение предлагаемой осадочной деформационной нивелирной марки из металлического стержня с головкой, отличающаяся тем, что металлический стержень выполнен из верхней и нижней частей, при этом, верхняя часть металлического стержня является головкой, а нижняя часть металлического стержня выполнена набором элементов переменного сечения цилиндрической или конусообразной или пирамидальной формы обеспечивает назначение устройства и определяет преимущество по сравнению с аналогами и прототипом.