ЗАБОР (ВАРИАНТЫ) И ТРУБЧАТЫЙ СТОЛБ ЗАБОРА (ВАРИАНТЫ)

Технические решения, представленные в данном описании, относятся к ограждениям, препятствующим не разрешенное проникновение на ограждаемые объекты. Технические решения предназначены для их использования в конструкциях ограждений, заборов и оград.
Известны заборы, каждый из которых содержит трубчатые столбы с заглушками на верхнем торце, закрепленное на столбах ограждение, выполненное в виде сеток или в виде отдельных элементов ограждения, при этом конец каждого столба заглублен в грунт путем забивки в грунт или путем бетонирования в углублении грунта, а каждая заглушка надета на столб или расположена на торце верхнего конца трубы и соединена с трубой (RU91359, 06.10.2009; RU91360, 06.10.2009; RU91361, 06.10.2009; RU91362, 06.10.2009). В этих заборах предусмотрена забивка каждого столба в грунт, для чего нижний конец трубчатого столба выполнен скошенным в одну сторону.
Известен забор, содержащий трубчатые столбы с заглушками на верхнем торце, закрепленное на трубчатых столбах ограждение, выполненное в виде сеток или в виде отдельных элементов ограждения, при этом конец каждого столба заглублен в грунт путем его бетонирования в углублении грунта, а каждая заглушка в виде колпака надета на столб, расположена на торце верхнего конца трубы и соединена с трубой разъемно с возможностью ее съема с трубы (ЕР 0583611А1, 23.02.1994; RU 104603, 20.05. 2011); также известна строительная опора, содержащая трубу с вентиляционными отверстиями в ней, при этом сверху труба закрыта заглушкой (RU 104572, 20.05. 2011). Близкими к техническим решениям являются заборы и опоры заборов, которые представлены (RU91359, 06.10.2009; RU91360, 06.10.2009; RU91361, 06.10.2009; RU91362, 06.10.2009).
В полостях трубчатых столбов, снизу забетонированных в грунте, а сверху герметично закрытых заглушками, в процессе эксплуатации образуется конденсат, а в полостях труб, заглубленных в грунт путем их забивки находится влажный грунт. Конденсат и влага при нагреве столбов создают в трубах парниковый эффект, способствующий интенсивному окислению внутренней поверхности трубы и ее ржавлению изнутри.
В случае забивки трубчатого столба в грунт, как показывает практика, зачастую заглушка трубчатого столба пластически деформируется вместе с торцом трубы, при этом нарушается герметичность соединения трубы с заглушкой, появляются разрывы заглушки в местах ударов по ней при забивке и через эти разрывы влага от осадков проникает во внутреннюю полость трубы, что также приводит к указанному интенсивному ржавлению столба изнутри.
В случае если в грунт забивается столб, имеющий на нижнем конце одну скошенную сторону, то на этой скошенной стороне возникает реакция, направленная поперек оси трубы, что приводит к уводу трубы в сторону от расчетного центра столба забора. Увод столбов приводит к необходимости их возврата в расчетные места забивки, что усложняет процесс монтажа забора и повышает его трудоемкость.
Техническим результатом полезной модели является повышение срока службы забора и его устойчивости в течение срока службы путем уменьшения ржавления внутренних поверхностей трубчатых столбов забора, а также уменьшение трудоемкости монтажа забора.
Технический результат получен забором, характеризующимся тем, что он содержит выполненные из труб трубчатые столбы с заглушками на верхних концах, закрепленное на трубчатых столбах ограждение, выполненное в виде сеток или в виде отдельных элементов ограждения, или в виде сплошного гофрированного металлического листа, при этом нижний конец каждого столба заглублен в грунт путем его забивки в грунт или путем бетонирования нижнего конца в углублении грунта, причем закрывающая верхнее отверстие трубчатого столба заглушка расположена на торце трубчатого столба или внутри трубы трубчатого столба, а в стенке каждого трубчатого столба выполнено, по меньшей мере, одно вентиляционное окно, расположенное в верхней части трубы под заглушкой, причем вентиляционное окно выполнено в виде расположенной вдоль или поперек трубы прорези в стенке трубы с образованием нижней площадки, наклоненной в наружную сторону от оси трубы.
Технический результат получен вторым вариантом забора, характеризующимся тем, что он содержит выполненные из труб трубчатые столбы с заглушками на верхних концах, закрепленное на трубчатых столбах ограждение, выполненное в виде сеток или в виде отдельных элементов ограждения, или в виде сплошного гофрированного металлического листа, при этом нижний конец каждого столба заглублен в грунт путем его забивки в грунт или путем бетонирования нижнего конца в углублении грунта, причем закрывающая верхнее отверстие трубчатого столба заглушка, расположена на торце трубчатого столба или внутри трубы трубчатого столба, в стенке каждого трубчатого столба выполнено, по меньшей мере, одно верхнее вентиляционное окно, расположенное в верхней части трубы под заглушкой и, по меньшей мере, одно нижнее вентиляционное окно, расположенное над грунтом в нижней части трубы, причем указанные вентиляционные окна выполнены в виде прорезей в стенке трубы и каждая прорезь расположена вдоль или поперек трубы с образованием нижней площадки, наклоненной в наружную сторону от оси трубы.
Технический результат получен трубчатым столбом забора, характеризующимся тем, что он содержит трубу, расположенную на верхнем торце трубы заглушку, герметично закрывающую верхнее отверстие трубы и образующую собой козырек по периметру столба за его габаритами, а в стенке верхней части трубы выполнено, по меньшей мере, одно верхнее вентиляционное окно, расположенное под козырьком заглушки, причем верхнее вентиляционное окно расположено в углублении, которое образовано наружной поверхностью столба и нижней поверхностью козырька, а в зоне расположения верхнего вентиляционного окна козырек заглушки отогнут вниз.
Технический результат получен трубчатым столбом забора, характеризующимся тем, что он содержит трубу, расположенную на верхнем торце трубы заглушку, герметично закрывающую верхнее отверстие трубы и образующую собой козырек по периметру столба за его габаритами, в стенке верхней части трубы выполнено, по меньшей мере, одно верхнее вентиляционное окно, расположенное под козырьком заглушки, а в стенке нижней части трубы выполнено, по меньшей мере, одно нижнее вентиляционное окно.
Технический результат получен трубчатым столбом забора, характеризующимся тем, что он содержит трубу, расположенную на верхнем торце трубы заглушку, герметично закрывающую верхнее отверстие трубы и образующую собой козырек по периметру столба за его габаритами, в стенке верхней части трубы выполнено, по меньшей мере, одно верхнее вентиляционное окно, расположенное под козырьком заглушки, а на нижнем конце трубчатого столба с его наружной стороны или с внутренней стороны выполнена по периметру трубы фаска, образующая на нижнем конце столба режущую кромку.
Технический результат получен трубчатым столбом забора, характеризующимся тем, что он содержит трубу, расположенную на ее верхнем торце заглушку, герметично закрывающую верхнее отверстие трубы и образующую собой козырек по периметру столба за его габаритами, в стенке верхней части трубы выполнено, по меньшей мере, одно верхнее вентиляционное окно, расположенное под козырьком заглушки, а на боковых сторонах трубчатого столба в нижней части трубы выполнены симметрично расположенные к центру трубы скосы.
Технический результат получен трубчатым столбом забора, характеризующимся тем, что он содержит трубу, расположенную на ее верхнем торце заглушку, герметично закрывающую верхнее отверстие трубы и образующую собой козырек по периметру столба за его габаритами, в стенке верхней части трубы выполнено, по меньшей мере, одно верхнее вентиляционное окно, расположенное под козырьком заглушки, внизу конец трубы выполнен сплющенным симметрично относительно продольной оси трубы таким образом, что этот конец образует в первой продольной плоскости трубы расширяющуюся от продольной оси трубы к ее нижнему торцу часть трубы, а во второй продольной плоскости, которая перпендикулярна первой плоскости, сплющенный конец образует сужающуюся к продольной оси часть трубы, которая сужается к нижнему торцу трубы, на котором выполнены симметрично расположенные относительно продольной оси фаски, образующие режущую кромку.
На фиг.1 показан первый вариант забора с ограждениями разных видов, закрепленными на трубчатых столбах;
На фиг.2 - второй вариант забора;
На фиг.3-первый вариант трубчатого столба забора;
На фиг.4 - вид А на фиг.3, фрагмент;
На фиг.5 - вид Б на фиг.3, фрагмент;
На фиг.6 - второй вариант трубчатого столба;
На фиг.7 - вид В на фиг.6;
На фиг.8 - сечение Г-Г на фиг.7 (увеличено);
На фиг.9 - трубчатый столб в сечении с заглушкой, козырек которой отогнут вниз;
На фиг.10 - третий вариант трубчатого столба в продольном сечении;
На фиг.11 - четвертый вариант трубчатого столба в продольном сечении;
На фиг.12 - вид Д на фиг.11 в продольном сечении;
На фиг.13 - пятый вариант трубчатого столба в продольном сечении, верхнее вентиляционное окно расположено поперек столба;
На фиг.14 - вид Е на фиг.13 в продольном сечении;
Первый вариант забора (фиг.1) характеризуется тем, что он содержит выполненные из труб трубчатые столбы 1 с заглушками 2 на верхних концах 3, закрепленное на трубчатых столбах ограждение 4, выполненное в виде сеток 5 или в виде отдельных элементов 6 ограждения, или в виде сплошного гофрированного металлического листа 7. Нижний конец каждого столба заглублен в грунт 8 путем его забивки в грунт или путем бетонирования нижнего конца столба в бетоне 9 или в цементном растворе в углублении 10 грунта. Толщина заглушки 2 на чертежах показана условно увеличенной. На практике толщину заглушки рассчитывают из условия ее смятия таким образом, чтобы в случае ее сплющивания она предохраняла сварное соединение, соединяющее ее с трубой столба, а также чтобы торец трубы при сплющивании заглушки не деформировался и не разрушался в процессе забивки столба в грунт.
Заглушка 2 закрывает верхнее отверстие 11 каждого трубчатого столба (фиг.3) таким образом, что столб имеет расположенный вокруг него козырек 12. Заглушка 2 расположена на торце 13 стенки 14 трубы трубчатого столба. Заглушка 2 в ином исполнении расположена внутри трубы трубчатого столба (это исполнение на чертежах не показано).
В стенке 14 трубы трубчатого столба 1 выполнено, по меньшей мере, одно вентиляционное окно 15, расположенное в верхней части трубы под козырьком 12 заглушки, предотвращающим попадание воды в трубу.
Трубчатый столб забора (фиг.1) заглублен в грунт 8 путем его забивки в грунт на глубину h, предпочтительно, равную h=(0,20-0,29)H, где Н-длина трубчатого столба. Если трубчатый столб забора заглублен в грунт 8 путем бетонирования конца столба в бетоне 9 в углублении 10 в грунте, тогда глубину h конца столба, находящегося в бетоне, выбирают, предпочтительно, из условия h=(0,15-0,20)H.
Трубчатый столб забора предусматривает его установку и закрепление на расположенных в грунте 8 бетонных опорах 16 с анкерами 17 в них, с которыми болтовыми соединениями 18 соединен фланец 19, жестко соединенный с нижним концом трубчатой опоры 1.
Заглушка 2 герметично закреплена на торце стенки 14 трубы трубчатого столба, например, сварочным швом 20, что не исключает другие известные варианты герметичного крепления заглушки на стенке 14 трубы с целью исключения попадания в полость трубы воды и снега.
Второй вариант забора (фиг.6) содержит все элементы первого варианта забора и при этом дополнительно второй вариант забора содержит, по меньшей мере, одно нижнее вентиляционное окно 21, расположенное над грунтом 8 в нижней части 22 трубы трубчатого столба.
Первый и второй варианты забора предусматривают его использование преимущественно на слабых грунтах, когда усилие забивки столбов в грунт не большое. В этой связи нижний торец 23 стенки 14 трубы выполнен плоским, т.е. он не имеет заострения и режущей кромки.
В одном исполнении вентиляционное окно 15 выполнено в виде расположенной вдоль трубы продольной прорези, образующей окно 15 (фиг.4, 5) в стенке 14 трубы, когда продольная ось 24 симметрии каждого окна расположена параллельно продольной оси 25 трубы. Окно 15 имеет наклоненную нижнюю площадку 26, которая наклонена в наружную сторону от продольной оси 25 трубы.
В другом исполнении вентиляционные окна 15 и 21 выполнены в виде поперечных прорезей, расположенных поперек стенки 14 трубы или поперек оси 25 трубы так, как это показано на фиг.7, (относящейся к нижнему вентиляционному окну 21). Аналогичным образом, как это показано на фиг.7, выполнено верхнее вентиляционное окно 15. При этом в стенке 14 трубы, окна 15 и 21 имеют наклоненную нижнюю площадку 26 прорези, которая наклонена в наружную сторону от оси 25 трубы (фиг.8). В ином исполнении столбов продольные оси вентиляционных окон расположены наклонно к продольной оси 25 трубы.
Вентиляционные окна имеют круглую, овальную или прямоугольную форму в поперечном сечении и при этом каждое вентиляционное окно имеет упомянутую наклоненную нижнюю площадку 26, обеспечивающую скатывание по ней осадков в наружную сторону столба от его внутренней полости. Каждое нижнее окно 21 выполнено таким образом, что верхняя наружная кромка 27 этого окна (фиг.8) всегда расположена ниже внутренней нижней кромки 28 окна. Это выполнено с целью исключения попадания осадков во внутреннюю полость трубчатого столба с его боковой стороны.
Первый вариант трубчатого столба забора (фиг.3) характеризуется тем, что трубчатый столб содержит трубу, расположенную на стенке 14 трубы, на ее верхнем торце 13, заглушку 2, герметично закрывающую верхнее отверстие трубы 11 и образующую собой козырек 12, расположенного по периметру столба за его внешними габаритами на виде сверху (фиг.5), а в стенке 14 верхней части трубы выполнено, по меньшей мере, одно верхнее вентиляционное окно 15, расположенное под козырьком 12 заглушки 2 и вблизи козырька 12.
Второй вариант трубчатого столба (фиг.6) характеризуется тем, что он содержит все элементы первого варианта трубчатого столба и при этом в нижней части трубы выполнено, по меньшей мере, одно нижнее вентиляционное окно 21.
В обоих указанных вариантах верхнее вентиляционное окно 15 расположено в углублении 29 (фиг.3, 4), которое образовано наружной поверхностью 30 столба и нижней поверхностью 31 козырька 12 заглушки 2. Такое расположение окна 15 защищает внутреннюю полость трубчатого столба от осадков.
Исполнение второго варианта трубчатого столба предусматривает, что в зоне расположения верхнего вентиляционного окна 15 козырек 12 заглушки отогнут в нижнюю сторону (фиг.9) и образует собой отбортовку 32, которая в максимальной мере защищает внутреннюю полость трубчатого столба от осадков при боковом ветре.
Продольная ось 33 симметрии (фиг.8) каждого вентиляционного окна 21, (также, как и продольная ось 33 вентиляционного окна 15, показанная на фиг.9) расположена под углом наклона а к продольной оси 25 симметрии трубчатого столба, при этом угол наклона а выбран, предпочтительно, в пределах 10-70°.
Третий вариант трубчатого столба (фиг.10) характеризуется тем, что он содержит все элементы второго варианта трубчатого столба и при этом на нижнем конце трубчатого столба с наружной стороны стенки 14 трубы или с внутренней ее стороны, изнутри трубы, выполнена по периметру стенки трубы фаска 34, образующая на нижнем конце столба режущую кромку 35.(Фаска 34, выполненная на нижнем конце трубы изнутри нее на чертежах не показана).
Четвертый вариант трубчатого столба (фиг.11, 12) характеризуется тем, что он содержит все элементы второго варианта трубчатого столба и при этом на его боковых сторонах в нижней части трубы выполнены симметрично расположенные к центру трубы или к ее продольной оси 25 скосы 36, образующие режущую кромку 35 (фиг.12).
Третий и четвертый варианты трубчатого столба выполнены для их забивки в прочный грунт, который требует больших усилий забивки, при этом толщину стенки 14 трубы выбирают из условия ее сопротивления изгибу, а толщину заглушки 2 выбирают из условия ее сопротивления смятию. В этом случае указанные толщины больше толщин стенок труб и толщин заглушек первого и второго вариантов трубчатых столбов.
Пятый вариант трубчатого столба (фиг.13, 14) характеризуется тем, что он содержит все признаки второго варианта столба и при этом стенка 14 столба внизу имеет сплющенный конец 37 трубы, причем конец трубы сплющен симметрично относительно продольной оси 25 трубы трубчатого столба таким образом, что этот конец образует в первой продольной плоскости трубы часть 38 столба, расширяющуюся от продольной оси 25 трубы в сторону нижнего конца (фиг.13), а во второй продольной плоскости, которая перпендикулярна первой плоскости, сплющенный конец 37 образует сужающуюся часть 39 к продольной оси 25 трубы (фиг.14), которая сужается к нижнему торцу 40 трубы. На этом торце выполнены симметрично расположенные относительно продольной оси 25 трубы фаски 41, образующие режущую кромку 42. Угол сплющивания и углы фасок выбирают в зависимости от категории грунта, в которую предположительно планируется забивать столбы.
Работает забор следующим образом. Устанавливают трубчатые столбы по отметкам в грунте в вертикальное положение. При этом в зависимости от категории грунта и его сопротивлению забивки столбов в грунт, выбирают различные способы установки столбов в грунте, которые показаны на фиг.1. В случае забивки столбов в слабый грунт используют трубчатые столбы, показанные на фиг 3, 6. В этом случае грунт оказывает сопротивление забивке по площади нижнего торца 23 стенки 14 трубы, который выполнен плоским и не имеет заострения и режущей кромки.
В случае прочных грунтов, оказывающих большие сопротивления забивке столбов в грунт, используют трубчатые столбы, показанные на фиг.10, 11, 13. При этом сопротивление забивке указанных столбов снижается за счет осуществления косого резания грунта режущими кромками столбов. В случае невозможности забивки столбов или в случае повышения качества забора используют изготовленные промышленным путем бетонные опоры 16 (фиг.1) или используют метод бетонирования концов трубчатых опор бетоном 9 в углублениях 10.
После установки в грунте столбов по периметру ограждаемой территории любым из указанных способов, в соответствии с фиг.1, на столбах закрепляют ограждения 4.
Особенностью данных технических решений является то, что в случае если забор рассчитывается на его длительное использование в большом периоде времени, то используют вентилируемые трубчатые столбы. В первом варианте такого забора (фиг.3) испаряемая влага грунта 8 при нагреве трубчатого столба в теплые месяцы года поднимается снизу вверх по стрелкам, показанным на фиг.3, и выходит в верхнее вентиляционное окно 15 наружу. Этому способствует повышение давления влажного воздуха в полости трубы при ее нагреве. Если верхних вентиляционных окон множество, то влага выходит через множество окон 15. В процессе длительного испарения грунта, находящегося в полости трубы, влажность грунта внутри трубы будет меньше влажности грунта, находящегося под трубчатым столбом, что уменьшает действие влажности внутри трубы на ее внутреннюю поверхность и замедляет процесс ржавления этой поверхности. В случае осадков, воздействующих на трубчатый столб сверху и сбоку, частицы осадков задерживаются площадкой 26 окна 15, скатываются вниз и не попадают в полость трубчатого столба.
Если забор рассчитывается на более длительный срок эксплуатации и большую устойчивость ржавлению, то используют трубчатые столбы с верхними вентиляционными окнами 15 и нижними вентиляционными окнами 21 (фиг.6). В этом случае в полости трубчатого столба происходят вышеописанные процессы испарения влаги грунта и выхода влаги наружу через верхнее вентиляционное окно 15. При этом во внутренней полости трубчатого столба образуется воздушная тяга потока воздуха снизу вверх, образующаяся за счет перепада температуры холодного наружного воздуха снаружи трубчатого столба, входящего в нижнее вентиляционное окно 21, и температуры теплого воздуха внутри трубчатого столба. Указанная тяга воздуха, поступающего через вентиляционное окно 21, увлекает влажные частицы воздуха, находящиеся внутри трубчатого столба, поднимает их вверх к верхнему вентиляционному окну 15, через которое влажный теплый воздух вместе с частицами влаги выходит наружу. Этот процесс происходит непрерывно. В результате влажность внутренней поверхности стенки 14 трубы и ее ржавление максимально снижаются. Указанным образом работают третий, четвертый и пятый варианты трубчатых столбов.
Уменьшение ржавления внутренних поверхностей трубчатых столбов забора повышает срок их службы и устойчивость в течение всего срока эксплуатации забора. Использование различных форм нижних концов трубчатых столбов забора существенно уменьшает трудоемкость монтажа забора на различных категориях грунтов, применительно к каждой из которых выбирают соответствующую форму нижнего конца трубчатого столба.
Например, в случае использования трубчатых столбов с нижними сплющенными концами (фиг.13) и режущей кромкой на конце в грунтах средней категории, режущую кромку располагают под углом к линии забора, что позволяет существенно повысить устойчивость столба в двух взаимно перпендикулярных направлениях во фронтальной плоскости забора и его боковой плоскости. Использование трубчатых столбов с боковыми скосами (фиг.10, 11) и режущей кромкой на конце в грунтах иных категорий обеспечивает максимально возможную эффективность резания грунта в процессе забивки столбом и минимальные усилия забивки столбов в грунт.