Свайная опора для теплицы

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть использована для строительства парников и теплиц, относящихся к садоводству и огородничеству, а также для строительства легких сооружений, относящихся к другим областям хозяйственной деятельности.
Известные опоры парников или теплиц, как правило, устанавливают на фундамент, на подготовленный грунт или ввинчивают в грунт в соответствии с планом будущего сооружения. Каждый из известных способов установки теплиц имеет свои преимущества и недостатки и определяется конструкцией свайных опор теплицы.
Примером опор, устанавливаемых на грунт или фундамент, может служить сборная теплица RU 93209 U1, 27.04.2010. Преимуществом установки ее опор без заглубления является удобство сборки, не требующей подгонки каркасных элементов по длине. При таком монтаже всегда есть возможность изменить расстояние между опорами по размерам каркасных элементов. Недостатками известной конструкции является ее высокая стоимость, в случае установки на фундамент или недостаточная устойчивость к ветровой нагрузке при установке на грунт.
Более близким аналогом полезной модели является свайная опора для теплицы UA 53353 U, 11.10.2010, содержащая ствол с первым участком для монтажа каркасных элементов и концевые лопасти для ввинчивания в грунт на втором участке. Лопасти известной опоры обеспечивают ее установку в грунт на нужную глубину и выполняют функцию якорных элементов, препятствующих выходу из грунта при его вспучивании. Однако те же лопасти делают конструкцию свайной опоры дорогой и сложной, а при монтаже затрудняют точную установку свайной опоры по разметке, соответствующей плану сооружения. При вкручивании в грунт, особенно в мерзлый, талый или каменистый, ось вращения ствола опоры часто смещается и существенно усложняет сборку каркаса.
Полезная модель направлена на решение технической проблемы, заключающейся в создании удобной в эксплуатации простой свайной опоры, упрощающей сборку всего сооружения за счет забивания в грунт ручным ударным инструментом.
Техническим результатом полезной модели является жесткость свайной опоры, ударопрочность которой обеспечивает ее забивание в грунт точно по разметке, соответствующей плану сооружения.
Сущность полезной модели выражается в совокупности существенных признаков, в которой свайная опора для теплицы, содержащая ствол с первым участком для монтажа каркасных элементов и со вторым участком, снабженным якорным элементом для установки в грунт, отличающаяся тем, что ствол выполнен из удлиненного полого прямоугольного профиля с первым участком, превышающим длину второго участка, при этом якорный элемент выполнен в виде двух отрезков прямоугольного полого профиля, симметрично приваренных торцами к верхней половине второго участка угловыми сварочными швами с длиной катета, составляющей от половины минимальной толщины стенки якорного элемента до минимальной толщины стенки якорного элемента, причем, первый участок снабжен направляющим опорным уголком с установочными внутренними поверхностями под каркасные элементы и с крепежными отверстиями, приваренным у торца ствола угловыми сварочными швами с длиной катета не превышающей минимальной толщины стенки ствола, а наружные поверхности якорного элемента, ориентированные к опорному уголку, и установочная поверхность опорного уголка, перпендикулярная стволу, выполнены в виде параллельных поверхностей для забивания ствола в грунт.
Причинно-следственная связь признаков полезной модели и технического результата, обеспечиваемого полезной моделью, заключается в том, что забивание свайной опоры в грунт позволяет устанавливать ее точно по разметке, соответствующей плану сооружения. Для такой установки якорный элемент выполняют в виде двух отрезков прямоугольного полого профиля, которые симметрично приваривают торцами к верхней половине второго участка, что позволяет забивать опору в грунт до контакта якорного элемента и дна шурфа, в котором якорный элемент засыпают грунтом для ограничения осевого перемещения свайной опоры. Возможность нанесения ударов по свайной опоре обеспечивают наружные поверхности якорного элемента, ориентированные к направляющему опорному уголку. Перпендикулярная стволу установочная поверхность опорного уголка, параллельная ударным поверхностям якорного элемента (в L-образном сечении уголка - верхняя поверхность нижний части), тоже является поверхностью, обеспечивающей забивание опоры в грунт. Ударная поверхность на направляющем опорном уголке необходима для продолжения забивания свайной опоры в грунт, после того, как нанесение ударов по якорному элементу, находящемуся в глубине шурфа, становится неудобным.
Жесткость конструкции, позволяющей наносить удары по якорному элементу и по опорному уголку без разрушения их соединений со стволом, обеспечивает толщина стенок соединяемых частей свайной опоры и форма этих частей. Прямоугольный профиль якорного элемента, плоская форма частей направляющего опорного уголка и прямоугольный профиль ствола определяют размеры и форму сварочных швов.
Два отрезка прямоугольного полого профиля, образующие якорный элемент, симметрично приваривают торцами к верхней половине второго участка ствола опоры угловыми сварочными швами с длиной катета шва от половины минимальной толщины стенки якорного элемента до минимальной толщины стенки якорного элемента. Направляющий опорный уголок приваривают к торцу ствола, угловыми сварочными швами с длиной катета не превышающей минимальной толщины стенки ствола. Граничные значения интервалов, характеризующих катеты сварочных швов, подтверждаются приведенными ниже примерами осуществления свайной опоры, которые показывают возможность получения технического результата во всех интервалах. Методы, используемые для определения значений указанных интервалов известны (ГОСТ 5264-80). Требования к выполнению сварочных швов опорного уголка характеризуются только одним граничным значением диапазона, т.к. предназначен для небольшого числа дополнительных ударов. Выполнение ствола свайной опоры с первым участком ствола превышающим длину его второго участка, необходимо для монтажа светопрозрачного покрытия над поверхностью грунта, а выполнение опорного уголка с установочными поверхностями под каркасные элементы и крепежными отверстиями обеспечивает их соединение на свайных опорах, установленных точно по проведенной разметке.
Для монтажа теплицы, по проведенной разметке, первоначально проводят вертикальное шурфование на глубину, достаточную для фиксации якорных элементов свайных опор насыпным утрамбованным грунтом. На дно каждого шурфа устанавливают свайную опору, которую забивают на небольшую глубину ручным ударным инструментом, например, кувалдой. Удары поочередно наносят по наружным поверхностям якорного элемента, ориентированным к опорной пластине, приваренной к торцу ствола. Проверяют расположение свайных опор относительно друг друга, корректируют, при необходимости, положение отдельных опор и забивают опоры окончательно, до упора якорного элемента в дно шурфа. Удары сначала наносят поочередно по наружным поверхностям якорного элемента, а затем по перпендикулярной стволу установочной поверхности опорного уголка, середина которого приварена к стволу и не деформируется. Для исключения случайной деформации краев опорного уголка или краев наружных поверхностей якорного элемента используют страховочные прокладки из металла или из другого подходящего материала, а также вставки для полостей якорного элемента.
Шурфы засыпают и утрамбовывают, а на установочных поверхностях опорных уголков устанавливают элементы каркаса теплицы. L- образное сечение опорных уголков позволяет легко корректировать положение частей каркаса на свайных опорах. Отверстия в опорных уголках позволяют прикрепить каркас к свайной опоре болтами или шпильками. Завершают монтаж теплицы креплением светопрозрачного покрытия.
Достижение полезной моделью ее технического результата подтверждается примерами осуществления полезной модели и результатами инструментального контроля, проведенного после установки в мерзлый грунт одинаковых опор, каждая из которых была выполнена со стволом из удлиненного полого прямоугольного профиля с толщиной стенки 1,7 мм. Ствол каждой опоры имел первый участок для монтажа каркасных элементов длиной 1200 мм и второй участок с якорным элементом для установки в грунт длиной 400 мм.
В каждой опоре якорный элемент выполнялся в виде двух отрезков прямоугольного полого профиля длиной по 150 мм с толщиной стенок 1,7 мм, симметрично приваренных торцами к верхней половине второго участка ствола. Сварочные угловые швы, которыми части якорного элемента приваривались к стволу, имели длину катета по 1,6 мм у его концов и в середине 1,2 мм. Опорная пластина с крепежными отверстиями для фиксации каркасных элементов приваривалась к торцу ствола сварочными швами с длиной катета углового шва 1,2 мм, 1,5 мм и 1,7 мм. Разброс значений катета углового шва опорного уголка допустим, так как удары по установочной поверхности опорного уголка являются вспомогательными ударами, которые наносят для окончательного забивания ствола в грунт после ударов по наружным поверхностям якорного элемента.
2
Забивание каждой свайной опоры в мерзлый грунт на глубину 400 мм производилось ручным ударным инструментом (кувалдой) поочередными ударами по наружным поверхностям якорного элемента, ориентированным к опорной пластине, и по установочной поверхности опорного уголка. Изучение сварочных швов, проведенное при помощи лупы, показало их полную сохранность и отсутствие каких либо трещин или сколов. Всего при монтаже одной теплицы площадью 18 м было проверено одиннадцать свайных опор.
В случаях изготовления свайных опор со сварочными угловыми швами, длины которых отличались от граничных значений числовых диапазонов, указанных в формуле, в таких сварочных швах были обнаружены холодные и горячие трещины, шириной 0,1-0,2 мм. Измерения показали, что катеты сварочных угловых швов во всех случаях их частичного разрушения имели длины, не совпадающие с установленными диапазонами значений, в том числе, длину 0,85 мм и длину 1,8 мм.