СПОСОБ УСТАНОВКИ СТОЙКИ В ГРУНТ И СТОЙКА, УСТАНОВЛЕННАЯ В ГРУНТ
METHOD OF MOUNTING POST INTO SOIL AND POST MOUNTED IN SOIL

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу установки стойки в грунт и ее конструкции. Стойка может служить ограждением от транспорта, несущей конструкцией для крепления забора и других ограждений или для крепления навесных элементов (знаков дорожного движения, осветительных приборов, светофоров и пр.).
Известна свая-стойка [1], которая состоит из оголовка, стержня и наконечника, жестко соединенного со стержнем, причем наконечник изготовлен из термопластобетона с расположенным внутри электронагревателем. После забивки стойки в грунт на электронагреватель подают ток, под действием которого его нагревают и размягчают наконечник стойки. Затем проводят дозабивку стойки с образованием из размягченного термопластобетона наконечника стойки уширения, который препятствует выдавливанию стойки из грунта. Данный способ не пригоден для установки деревянных и металлических стоек, а также требует наличия мощного источника тока для разогрева термопластичного наконечника стойки.
Известна стойка забора [2], выполненная из надземной и подземной частей, соединенных друг с другом, причем подземная часть выполнена в виде конусообразного наконечника со спиральными (винтообразными) ребрами. Для стойки не требуется готовить скважину, поскольку за счет винтообразной формы подземной части стойки ее просто ввинчивают в грунт. При всей своей технологичности данный способ пригоден только для металлических маломерных стоек со специальным ввинчивающимся наконечником и не позволяет использовать деревянные стойки. Данный способ также не гарантирует выдавливание стойки в пучинистом грунте.
Известен способ возведения столбиков в грунте путем камуфлетного расширения [3], включающий в себя создание скважины путем выемки грунта, установку арматуры до дна скважины с прикрепленным внизу зарядом взрывчатого вещества, введение в скважину твердеющего материала (бетона) с последующим подрывом взрывчатого вещества, в результате которого на дне скважины образуется уширение, которое заполняется введенным в скважину твердеющим материалом, после чего скважину с арматурой заливают твердеющим материалом до ее полного заполнения, в результате чего формируется столбик с уширением внизу, препятствующий выдавливанию столбика из грунта. Недостатком способа является использование взрывчатых веществ.
Известен способ установки стойки в грунте [4], при котором бурение скважины осуществляют с обсадной трубой, которая предохраняет осыпание грунта в скважину, потом бур извлекают из обсадной трубы и в нее вводят стойку, после чего обсадную трубу вынимают, придавая ей возвратно-поступательное движение, при этом освободившееся пространство вокруг стойки заполняют и уплотняют грунтом. Данный способ не гарантирует выдавливание стойки в пучинистом грунте.
Известен способ установки железобетонного столбика в грунте и форма для его изготовления [5], при котором создают скважину в грунте, в скважину устанавливают арматуру стойки, скважину заливают бетоном, на верхнюю часть арматуры устанавливают съемную форму по профилю стойки, в которую заливают бетон, после застывания бетона и снятия формы получается железобетонная стойка, углубленная в грунт. Данный способ пригоден только для изготовления железобетонных стоек и не гарантирует выдавливание стойки в пучинистом грунте.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ установки опоры в скважине и опора, установленная в скважине [6], выбранный в качестве прототипа, заключающийся в том, что скважину создают путем выемки грунта, устанавливают в скважину арматуру и заливают скважину предварительной порцией твердеющего материала, в качестве которого используют бетон, затем опору заглубляют в арматуру, при этом верхние концы арматуры располагают внутри опоры, и заливают скважину бетоном. Недостатками данного способа являются большой расход бетона при установке опоры в осыпающемся грунте, а также возможность выдавливания опоры в пучинистом грунте.
Опора, установленная в скважину по способу [6], состоящая из железобетонного фундамента в скважине, содержащий арматуру и твердеющий материал, заполняющий скважину, в качестве которого использован бетон, и собственно опоры в виде металлической трубы круглого или квадратного сечения, размещенную в фундаменте так, что верхние концы арматуры расположены внутри металлической трубы. Недостатком опоры является невозможность использования сплошных опор, в т.ч. деревянных.
Задачей настоящего изобретения является способ установки стойки в грунт и стойка, установленная в грунт, пригодные для установки полых и сплошных стоек, обеспечивающие экономию бетона при установке стойки в осыпающихся грунтах и недопущение выдавливания стойки в пучинистом грунте.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в способе установки стойки в грунт, заключающемся в том, что создают скважину путем выемки грунта, устанавливают в скважину арматуру и заливают скважину предварительной порцией твердеющего материала, в качестве которого используют бетон, заглубляют стойку в арматуру и заливают скважину бетоном, предусмотрены следующие отличия, при создании скважины с ее дна осуществляют выемку грунта для образования уширения, стойку заглубляют внутрь арматуры, при этом для осыпающегося грунта в скважину устанавливают обечайку по диаметру скважины, а длинномерную стойку заглубляют до дна скважины.
Для осуществления способа установки стойки в грунт предлагается железобетонный фундамент, который включает в себя скважину и установленную в ней стойку, арматуру, размещенную в скважине, и твердеющий материал, заполняющий скважину, в качестве которого используется бетон, в котором предусмотрены следующие отличия, в нижней части скважины выполнено уширение, а стойка свободно размещена внутри арматуры, при этом фундамент содержит обечайку по диаметру скважины для осыпающегося грунта, причем длинномерная стойка заглублена до дна скважины.
Между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь:
а) уширение на дне скважины после заливки бетона и его затвердевания образует уширение в нижней части фундамента, который препятствует выдавливанию стойки в пучинистом грунте,
б) размещение стойки внутри арматуры фундамента позволяет использовать как полые, так и сплошных стойки,
в) использование обечайки предупреждает растекание бетона в осыпающемся грунте.
На фиг. 1 представлен чертеж скважины. На фиг. 2 представлен чертеж фундамента стойки.
На фиг. 1 показана скважина 1 в грунте 2, образованная путем выемки грунта, например, бурением. Со дна скважины 1 осуществляется выемка грунта для образования уширения 3 диаметром и высотой не менее двух диаметров скважины 2. При осыпающемся грунте скважина получается в виде воронки (профиль скважины указан пунктиром). В этом случае в скважину устанавливают обечайку 4 по диаметру скважины, которая не допускает осыпание грунта внутрь скважины и растекание твердеющего материала в грунт при заливке скважины.
На фиг. 2 показана стойка 5, с железобетонным фундаментом, включающим в себя скважину 1, арматуру 6, размещенную в скважине 1, твердеющий материал (бетон) 7, заполняющий скважину. Обечайку 4 устанавливают при рыхлом, осыпающемся грунте 2. Арматуру 6 изготавливают из вязаных арматурных прутьев или арматурной сетки, так что бы арматура 6 свободно размещалась внутри скважины 1, а стойка 5 свободно размещалась внутри арматуры 6.
Арматуру 6 устанавливают в скважину 1 и заливают предварительной порцией бетона 7.
Стойку 5 устанавливают внутри арматуры 6. При этом можно использовать как полые, так и сплошные стойки. Затем скважину 1 (с обечайкой 4 для осыпающегося грунта) заполняют бетоном 7 до уровня грунта 2.
При использовании длинномерных стоек стойку 5 устанавливают до дна скважины 1 без использования арматуры 6 (на фиг. 2 низ длинномерной стойки показан пунктиром).
После заливки бетона 7 и его затвердевания в скважине 1 с уширением 3 (и обечайкой 4 для осыпающегося грунта) образуется железобетонный фундамент стойки 5 с уширением 8 в нижней части фундамента, обеспечивающим поперечную прочность стойки от деформаций и предупреждающим выдавливание стойки 5 из грунта.
Предложенное техническое решение позволяет устанавливать стойки в пучинистых и осыпающихся грунтах за счет железобетонного фундамента с уширением в нижней части фундамента и использования обечайки, при этом экономится материал стойки и бетон, используемый для заливки скважины, а сама стойка может быть как полой, например, металлической трубой, так и сплошной, например, деревянным или железобетонным столбиком.
Источники информации
1. Патент РФ 2251609
2. Патент РФ 2433232
3. Патент РФ 2244780
4. Патент СССР 699100
5. Патент США 5946881
6. Патент РФ 2391474 - прототип.