Осадочная нивелирная марка

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к средствам для маркировки пунктов измерения, и предназначена для геодезического контроля за осадками и деформациями строительных конструкций, содержащих ребра жесткости (промышленные дымовые и вентиляционные трубы, прожекторные мачты освещения и т.д.) в процессе их эксплуатации.
В соответствии с требованиями нормативных технических документов необходимо выполнять мониторинг отклонений строительных конструкций, содержащих ребра жесткости от вертикали и осуществлять контроль осадки фундаментов, например промышленных и дымовых труб [пункт 4.2 РД 03-610-03 «Методические указания по обследованию дымовых и вентиляционных промышленных труб», пункт 5.6 СП 13-101-99 «Правила надзора, обследования, проведения технического обслуживания и ремонта промышленных дымовых и вентиляционных труб», пункт 3.3.10 «Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок»].
Из исследованного уровня техники известно большое количество устройств для контроля высотного положения строительных конструкций и сооружений.
Известна 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 установленного в пазе основания (авторское свидетельство № SU 224098 авторов Сливина А.Г., Кучинского Ю.А., МПК G01C 15/04, дата приоритета 07.02.1967, опубл. 19.11.1968).
Недостатком высотной 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.
Известна 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 (авторское свидетельство № SU 987387 автора Асташенкова Г.Г., МПК G01C 15/08, дата приоритета 27.08.1981, опубл. 07.01.1983).
Недостатком осадочной марки является сложность изготовления устройства и возможность его поломки в условиях эксплуатации промышленного предприятия, и как следствие, его низкая ремонтопригодность.
Известен способ крепления стенной марки, где описана осадочная марка, состоящая из плоского основания с отверстиями, головки для подвески или установки нивелирной рейки. Осадочная марка крепится к строительным конструкциям методом приклеивания (авторское свидетельство № SU 1413426 автора Аликониса А.А., МПК G01C 15/00, дата приоритета 15.03.1985, опубл. 30.07.1988).
Недостатком известного способа является низкая надежность осадочной марки, так как крепление марки выполняется клеевыми составами, что не обеспечивает главной функции марки - сохранения высотного положения точек обоснования строительных конструкций.
Известен постоянный репер, устанавливаемый в опоре контактной сети, состоящий 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 (патент № RU 2206066 авторов Ерохиной Е.Ю., Резницкого Ф.Е., МПК G01C 15/02, дата приоритета 28.12.2001, опубл. 10.06.2003).
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.
Известна конструкция осадочной деформационной марки, приведенная в источнике [СО 153-34.21.322-2003]. 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.
Недостатками известного технического решения являются сложность в изготовлении (имеются насечки у основания), необходимость выполнения загиба металла стержня для установки полусферической головки и необходимость изготовления защитного колпачка с внутренней резьбой, металлоемкость марки (необходимо изготавливать несколько деталей), низкая 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.
Известна модифицированная геодезическая марка сборно-разборной конструкции, включающая в себя стационарную часть цилиндроконической формы переменного диаметра, устанавливаемую в основание (фундамент) здания и съемную часть, которая устанавливается в стационарную посредством резьбового соединения, имеет цилиндрическую форму с коническим основанием и плоской площадкой (патент № RU 186192 авторов Ткаченко И.Г. и др., МПК G01C 15/02, дата приоритета 26.12.2017, опубл. 11.01.2019).
Недостатками модифицированной геодезической марки являются низкая надежность крепления марки в строительных конструкциях вследствие наличия резьбового соединения, после длительного периода эксплуатации возможно «прикипание» съемной части, что приводит, например, при замене плитки фасада здания, к необходимости применять приспособления (инструменты) для его отвинчивания, при этом прикладываются значительные усилия, которые изменяют высотное положение марки, следовательно, приводят к недостоверным результатам при выполнении геодезических измерений и к нарушению функционала марки сохранять постоянное высотное местоположение. Также, к нарушению высотного положения приводят разные коэффициенты температурного расширения (не указаны материалы, из которых изготовлена марка). Оголовок марки не сферической формы, что не обеспечит единства местоположения нивелирной рейки на оголовке марки.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению, выбранной заявителем в качестве прототипа является осадочная деформационная нивелирная марка, содержащая металлический стержень, выполненный из верхней части в виде усеченного конуса и примыкающего к его меньшему основанию основания головки, выполненного в виде цилиндра, вместе образующие головку. Основание головки выполнено длиной равной толщине вентилируемого фасада. Металлический стержень также имеет нижнюю часть, выполненную переменного сечения, состоящую из третьего элемента, выполненного цилиндрической формы, четвертого элемента, выполненного конической формы, пятого элемента, выполненного конической формы, примыкающая часть шестого элемента к пятому элементу выполнена цилиндрической формы, а концевая часть шестого элемента - конусообразной формы (патент № RU 155259 авторов Романова С.В. и др., МПК G01C 15/02, дата приоритета 19.01.2015, опубл. 27.09.2015).
Недостатком осадочной деформационной нивелирной марки является невозможность ее применения в случаях, когда строительные конструкции выполнены из металла и содержат ребра жесткости.
Технической проблемой заявленной полезной модели является создание осадочной нивелирной марки с повышенной надежностью и с повышенной точностью при эксплуатации (повышение достоверности результатов) с расширением технологических возможностей его применения и сохранением простоты его конструкции и эксплуатации.
Технический результат в осадочной нивелирной марке, содержащей металлический стержень со сферической головкой, достигается тем, что металлический стержень выполнен из двух деталей, причем первая деталь выполнена в виде полусферы, к нижней плоской поверхности первой детали жестко закреплен шток цилиндрической формы, а вторая деталь выполнена с сечением с прорезью под углом, соответствующем углу наклона ребра жесткости, в верхней части второй детали по периметру сечения размещены канавки, при этом две детали соединены с помощью крепежного штока.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен общий вид, вид сбоку и вид сверху осадочной нивелирной марки и ее составных частей.
На фиг. 2 представлен пример конкретной реализации осадочной нивелирной марки.
На фиг. 3 представлен пример конкретной реализации закрепления осадочной нивелирной марки на фундаменте дымовой трубы.
Сущность заявленного технического решения заключается в следующем.
Осадочная нивелирная марка, как пример конкретной реализации, представленная на фиг. 1, содержит металлический стержень со сферической головкой, выполненный из двух деталей 1 и 2, причем деталь 1 выполнена в виде полусферы, к нижней плоской поверхности детали 1 жестко закреплен или выточен крепежный шток 3 цилиндрической формы. Деталь 2 выполнена с сечением, например прямоугольного сечения с прорезью под углом, соответствующем углу наклона ребра жесткости строительной конструкции, например дымовой трубы, для обеспечения возможности крепления ее на ребро основания строительной конструкции и для удобства установки марки и обеспечения размещения сферической головки над ребром жесткости. Благодаря этому, деталь 2 позволяет точно установить деталь 1 и дает возможность установить нивелирную рейку вертикально на осадочную марку, при этом расположенные выше строительные конструкции, например обечайка трубы 6, не будут препятствовать установки нивелирной рейки отвесно (по уровню), что обеспечит постоянство места нивелирной рейки, и как следствие, приведет к повышению точности результатов нивелирования. Также, в верхней части детали 2 по периметру сечения размещены канавки 4 для обеспечения крепления защитного колпачка, выполненного из известных традиционных материалов, например, резина, пластмасса, ПВХ и т.д. Защитный колпачок обеспечивает герметичность соединения деталей 1 и 2 от воздействия атмосферных осадков, продуктов коррозии, пыли и других загрязнений, что в свою очередь обеспечивает сохранность крепления и детали 1, что позволяет повысить качество нивелировочных работ, так как сохраняется высотное положение осадочной марки. Благодаря тому, что защитный колпачок выполнен из известных традиционных материалов, например, резина, пластмасса, ПВХ, не произойдет «прикипание» колпачка к осадочной нивелирной марке, вследствие чего не придется прикладывать дополнительных усилий к марке, что обеспечит постоянство ее высотного положения.
При производстве осадочной нивелирной марки могут использоваться известные традиционные материалы. Предпочтительнее изготовление марки из металла, неподвергающегося коррозии или с низкими коррозионными свойствами, а также с низким коэффициентом температурного расширения, например из чугуна или нержавеющей стали.
Дополнительным преимуществом заявленного технического решения является то, что деталь 2 осадочной нивелирной марки может быть выполнена круглого сечения под углом, соответствующем углу наклона ребра жесткости строительной конструкции. При этом достигается минимизация расхода материала при производстве марки.
Пример конкретной реализации осадочной нивелирной марки представлен на фиг. 2.
Рассмотрим предлагаемую осадочную нивелирную марку, как пример конкретной реализации в использовании.
Деталь 2 осадочной нивелирной марки устанавливается прорезью на консольное ребро жесткости 5 основания промышленной трубы, например дымовой трубы и жестко закрепляется, например сваркой. Далее в крепежное отверстие детали 2 вставляется деталь 1 с помощью крепежного штока 3 цилиндрической формы. Осадочная нивелирная марка изменяет свое высотное положение вместе с фундаментом трубы вследствие осадок фундамента. Посредством систематических геодезических измерений - нивелирования определяется величина осадки с течением времени.
При измерении осадок нивелирную рейку устанавливают на сферическую головку марки отвесно (по уровню).
Применение осадочной нивелирной марки для строительных конструкций с ребрами жесткости основания позволит выполнять высокоточное нивелирование фундаментов, что в свою очередь, обеспечит безопасную эксплуатацию опасных производственных объектов, на которых установлены промышленные дымовые и вентиляционные трубы, прожекторные мачты освещения и т.д.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения неизвестна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условиям патентоспособности полезной модели новизна.
Заявляемое техническое решение промышленно применимо и изготовлено на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий.