ОСНОВАНИЕ ЗАБОРА И ЭЛЕМЕНТ ЗАБОРА
FENCE BASE AND FENCE ELEMENT

Изобретение относится к конструкциям ограждений, в частности к конструкциям ограждений с жесткими элементами.
Известны конструкции сборных ограждений, которые создаются в виде отдельных элементов и далее собираются и устанавливаются на месте.
Известен патент US 8056235, МПК E04H 17/00, публикация 15.11.2011, в котором описана конструкция модульного железнодорожного забора, который может быть изготовлен и собран из типовых элементов, стоек и перекладин. При этом стойки и перекладины выполнены из металлического профиля.
В патенте на полезную модель RU 85530, E04H 17/00, публикация 10.08.2009, приведена конструкция ограждения, содержащего несущие стойки, соединенные с верхними и нижними продольными профилями и с оградительным полотном. Несущие стойки выполнены из профиля и соединены с оградительным полотном посредством внутренних и наружных планок.
Известна конструкция ограждения по патенту US 7530550, МПК E04H 17/14, публикация 12.01.2009, содержащая вертикальные опоры и поперечины, при этом опора выполнена в виде вертикальной стойки с наружной оболочкой. Оболочка выполнена из металла, а поперечины прикреплены к оболочке.
Известна конструкция вертикальной опоры ограждения по заявке US 20090212270, МПК E04H 17/00, публикация 12.01.2009, содержащая вертикальную стойку с наружной оболочкой.
Наиболее близким является техническое решение конструкции забора по заявке US 200800011994, МПК E04H 17/16, публикация 17.01.2008, содержащего вертикальные опоры и поперечины. Опоры выполнены в виде вертикальной стойки с наружной оболочкой, причем поперечины прикреплены к вертикальной стойке.
Известные ранее конструкции ограждений обладают достаточно большой материалоемкостью, которая связана с тем, что ограждение должно быть достаточно прочным. Поэтому остается актуальной задача снижения материалоемкости ограждений путем использования материалов меньшей толщины и веса, при сохранении общей прочности всей конструкции.
Технической задачей, решаемой данным изобретением, является создание конструкции ограждения, которое обладало бы меньшей материалоемкостью с сохранением достаточной общей жесткости конструкции, и ее элементов. При этом сохранялась бы возможность изготовления конструкции ограждения в виде отдельных элементов и сборки их на месте установки. Кроме того, расширяется возможность создания конструкции ограждения из профилей различного вида.
В соответствии с изобретением основание забора включает вертикальные опоры и по меньшей мере одну поперечину между опорами. Опора выполнена в виде вертикальной стойки с наружной оболочкой, состоящей из единого металлического профиля или сборки из нескольких профилей, причем оболочка закреплена на стойке с усилиями растяжения оболочки путем принудительного смещения одного края оболочки при фиксированном закреплении другого края или принудительного смещения нескольких краев оболочки в противоположных направлениях. Концы поперечин жестко прикреплены к соответствующим стойкам.
Такое выполнение конструкции позволяет использовать для оболочки профиль из менее жесткого материала или профиль меньшей толщины, то есть менее материалоемкий и легкий. При этом за счет принудительного растяжения оболочка получается предварительно напряженной, а поэтому более жесткой и стойкой к воздействию изгибающих усилий, действующих на оболочку в поперечном направлении. С повышением жесткости отдельных элементов приобретает дополнительную жесткость и вся конструкция забора.
В частных случаях исполнения конструкции забора вертикальная стойка может быть жестко закреплена в грунте или просто установлена на грунт.
Закрепление оболочки на стойке с усилиями растяжения оболочки может быть обеспечено путем жесткого закрепления кронштейнов в верхней и нижней части стойки и крепежных элементов в верхней и нижней части оболочки и размещения элементов смещения краев оболочки между кронштейнами и крепежными элементами.
В частном случае в качестве элемента смещения может быть использовано резьбовое соединение.
В другом варианте исполнения натяжение растягивания элементов оболочки может быть обеспечено растягивающими элементами, закрепленными между верхней и нижней частью оболочки, а закрепление оболочки после осуществления натяжения обеспечено крепежными элементами. Например, в качестве растягивающего элемента может быть использована упругая распорка.
В другом случае в качестве растягивающего элемента оболочки может быть использовано заполнение оболочки материалом с коэффициентом линейного расширения, большим единицы.
Для того, чтобы обеспечить установку забора на неровной местности, поперечины могут быть установлены под углом к вертикальной оси стойки, меньшим или большим 90 градусов и под углом к поперечинам соседней секции, меньшим или большим 180 градусов.
В одном из вариантов выполнения основания забора по меньшей мере одна поперечина может быть выполнена в виде балки с наружной оболочкой, состоящей из единого металлического профиля или нескольких составных металлических профилей, причем левый и правый концы оболочки закреплены соответственно на левом и правом концах балки или на левой и правой стойке с усилиями растяжения оболочки путем принудительного смещения одного или нескольких краев оболочки в противоположных направлениях. Выполнение поперечины с усилиями растяжения оболочки, с одной стороны, увеличивает общую жесткость конструкции, с другой стороны, позволяет увеличить число вариантов выполнения забора без существенного увеличения его материалоемкости и веса.
В этом случае закрепление и натяжение оболочки на балке с усилиями растяжения оболочки может быть обеспечено путем жесткого закрепления кронштейнов на левой или правой части балки или левой или правой стойках опоры, и крепежных элементов в левой и правой части оболочки, и размещения элементов смещения краев оболочки между кронштейнами и крепежными элементами. И в этом случае в качестве элементов смещения может быть использовано резьбовое соединение.
Натяжение оболочки также может быть обеспечено упругими распорками, установленными между краями оболочки.
Пространство между стойкой и наружной оболочкой опоры может быть заполнено упрочняющим материалом, например бетоном, для придания повышенной прочности опоре.
Другим изобретением, объединенным с основанием забора единым изобретательским замыслом, является конструкция элемента забора.
Элемент забора включает наружную оболочку, выполненную из единого металлического профиля или сборки из нескольких профилей. Оболочка элемента забора выполнена с напряжением растягивания за счет принудительного смещения одного края оболочки при фиксированном закреплении другого края или принудительного смещения нескольких краев оболочки в противоположных направлениях.
В качестве элементов смещения оболочки может быть использовано резьбовое соединение.
Натяжение оболочки может быть обеспечено также растягивающими элементами, закрепленными между боковыми краями оболочки. В качестве растягивающих элементов могут быть использованы упругие распорки.
Наружная оболочка элемента забора для придания повышенной прочности может быть внутри заполнена упрочняющим материалом, например бетоном.
Изобретение поясняется чертежами.
На Фиг.1 приведен общий вид основы забора.
На Фиг.2 показана вертикальная опора на виде сбоку.
На Фиг.3 приведен разрез вертикальной опоры в области А, а на Фиг.5 разрез вертикальной опоры в области В.
На Фиг. 4 показан вид верхнего кронштейна.
На Фиг. 6 показан вид снизу нижнего кронштейна с краями оболочки, а на фиг. 7 вид сбоку того же кронштейна.
На Фиг.8 показано сечение оболочки вертикальной опоры, состоящей из нескольких профилей, а на Фиг.9 то же сечение с раздвинутыми профилями.
На Фиг.10 представлена вертикальная опора с упругими распорками, а на Фиг.11 разрез распорки.
На Фиг.12 показан общий вид основы забора с горизонтальной балкой, имеющей наружную оболочку.
На Фиг.13 представлен вид элементов смещения оболочки горизонтальной балки.
На Фиг.14 вид отдельного элемента смещения.
На Фиг.15 представлен кронштейн с направляющими элемента смещения.
На Фиг.16 и Фиг.17 представлена вертикальная стойка опоры на виде спереди и виде сбоку.
На Фиг.18 показан элемент крепления поперечин к вертикальной стойке.
На Фиг.19 представлен пример выполнения основания забора на наклонном участке.
На Фиг.20 показан пример поворота основания забора на примере оболочки горизонтальной балки.
На Фиг.21 показано основание забора со штакетником, а на Фиг.22 основание забора со сплошными плитами заграждения, установленными на основании.
Основание забора (Фиг.1) включает вертикальные опоры 1 и поперечины 2, установленные между опорами 1. Опора 1 (Фиг.2, Фиг.3, Фиг.5, Фиг.16, Фиг.17) выполнена в виде вертикальной стойки 3 с наружной оболочкой 4, состоящей из единого металлического профиля или сборки из нескольких профилей (Фиг.8-Фиг.9).
В зависимости от назначения забора или основания, на который он устанавливается, вертикальная стойка 3 (Фиг.2) может быть жестко закреплена в грунте 5 или установлена на грунт, например, когда этот забор временный. Вертикальная стойка 3 может быть выполнена в виде трубы различного сечения, например, как это показано на чертежах, из трубы, представляющей в сечении квадрат (Фиг.6).
Опора 1 (Фиг. 2, Фиг.3 и Фиг.5) состоит из вертикальной стойки 3 и оболочки 4.
Оболочка 4 закреплена на стойке 3 с усилиями растяжения оболочки 4 путем принудительного смещения одного края оболочки 4 при фиксированном закреплении другого края. На разрезе В (Фиг.5) показано закрепление оболочки 4 на стойке 3 с помощью нижнего кронштейна 6, который крепится к стойке 3, в данном частном случае с помощью крепежных элементов - уголков 8, и к нижнему краю оболочки 4 с помощью уголков 9. Уголки 8 могут крепиться к стойке 3, в частности, с помощью сварки. Уголки 9 могут быть приварены к нижнему кронштейну 6. Следует отметить, что для прочности закрепления профиль оболочки 4 имеет загиб 10 (Фиг.5). Нижний кронштейн 6 с крепежными элементами - уголками 8 и 9 показан на Фиг.6 и Фиг.7. Вариант принудительного смещения верхнего края оболочки 4 показан на Фиг.2 и на разрезе А Фиг.3. Верхний кронштейн 11 крепится на верхнем срезе вертикальной стойки 3 с помощью болтового соединения 12. Оболочка 4 смещается за ее края 15, упрочненные уголками 14, при помощи резьбовых соединений 13 - элементов смещения, относительно кронштейна 11. Отдельно верхний кронштейн 11 показан на Фиг.4. Элементы креплений верхнего кронштейна 11 и нижнего кронштейна 6 показаны на стойках 3 (Фиг.16 и Фиг.17). Оболочка 4 может быть выполнена из одного профиля, или, что более технологично, из нескольких профилей 16 и 17, как это показано на Фиг.8-Фиг.9.
Благодаря тому, что оболочка 4 находится под напряжением растяжения, ее профиль становится более жестким и прочным, лучше сопротивляется изгибу. Так как жесткость конструкции оболочки за счет напряжений растяжения возрастает, профиль и в целом оболочка могут быть выполнены из более тонкого или менее жесткого материала, что снижает в целом вес конструкции основания забора при сохранении и даже повышении его жесткости.
Следует заметить, что по данной технологии могут быть изготовлены не только опоры забора, но и другие элементы забора, в частности поперечины и даже заполнение забора, штакетины, плиты заграждения и другие элементы забора, которые могут выполняться из профиля, который может подвергаться растяжению, в частности из металлического профиля. В качестве материала наружной облицовки могут использоваться различные материалы, например стальные листы или стальные профили толщиной от 0,15 мм, многослойные листы из металлических и полимерных материалов различного состава, способные деформироваться и выдерживать растягивающие напряжения значительной величины, высокопрочные ткани из различных материалов, которые могут использоваться, в частности, для временных заборов и ограждений.
Растяжение оболочки 4 может быть выполнено и путем принудительного смещения нескольких краев оболочки в противоположных направлениях. Такое принудительное смещение может быть выполнено с помощью резьбового соединения и нижней части оболочки, как это показано для верхней части оболочки на Фиг.3. Другой вариант растяжения краев оболочки с помощью упругой распорки 18 показан на Фиг.10-Фиг.11. Упругая распорка 18 содержит сжатую пружину 19, которая раздвигает стойки 20 и растягивает оболочку 4, воздействуя на края 10 и 15 профиля оболочки 4.
В качестве растягивающего элемента оболочки 4 может быть использовано заполнение оболочки материалом с коэффициентом линейного расширения, большим единицы. В качестве такого материала может использоваться например, расширяющийся цемент - гидравлическое вяжущее, которое способно при твердении увеличиваться в объеме, или другие материалы с подобными свойствами.
Концы поперечин 2 жестко прикреплены к соответствующим стойкам 3 с помощью соединения, показанного на Фиг.18. Стойка 3 содержит приваренные элементы 21, к которым при помощи болтового соединения 22 крепятся поперечины 2. Место крепления элементов 21 на стойках 3 показано на Фиг.16-Фиг.17.
По меньшей мере одна поперечина основания забора может быть выполнена в виде балки 23 (Фиг.12) с наружной оболочкой 24, состоящей из единого металлического профиля или нескольких составных металлических профилей. Левый 25 и правый 26 концы оболочки балки 23 (Фиг.13) закреплены соответственно на левом и правом концах балки и на левой и правой вертикальной стойке с усилиями растяжения оболочки путем принудительного смещения одного или нескольких краев оболочки в противоположных направлениях. Усилие растяжения придается посредством элементов смещения 27 (Фиг.13-Фиг.15), представляющее резьбовое соединение, состоящее из болта и гайки, причем болты закреплены на уголках 28, установленном на краях оболочки 23 и щечках 29, закрепленных на кронштейнах 30, в свою очередь установленных и закрепленных на стойке 3 (Фиг.15-Фиг.17). Внутри балки 23 могут быть дополнительно установлены и закреплены поперечины 2.
Данная конструкция основания забора может быть установлена на неровных участках, как это показано на Фиг.19, конструкция также позволяет выполнить поворот забора на необходимый угол в вертикальной плоскости (Фиг.20).
Как видно из Фиг.21 на основание забора могут быть дополнительно установлено ограждение в виде штакетника 31, оголовка 32 опоры 1 и накладных элементов 33.
На Фиг.22 приведен пример выполнения забора с плитами заграждения 34.
Наружная оболочка опоры и другие элементы забора для придания повышенной прочности могут внутри заполнятся упрочняющим материалом, в качестве которого может использоваться бетон, вспененный полиуретан и другие материалы.
Все элементы ограждения забора могут изготавливаться на производстве и монтироваться на конкретном месте. Как указывалось ранее, основание забора может быть стационарным, а также монтироваться на какое то время, а затем переносится на новое место.
Монтаж основания забора производится следующим образом. Первоначально на подготовленный фундамент устанавливаются вертикальные стойки 3 с заранее прикрепленными уголками 8, 9. Далее устанавливаются и закрепляются кронштейны 11 и поперечины 2. После этого последовательно монтируется облицовка 4 опор 1 путем принудительного смещения одного края оболочки 4 при фиксированном закреплении другого края, или принудительного смещения нескольких краев оболочки в противоположных направлениях. Если конструкция предусматривает установку балки 23, она также закрепляется на левой и правой вертикальной стойке с усилиями растяжения оболочки балки 23 путем принудительного смещения одного или нескольких краев оболочки в противоположных направлениях. На опоры устанавливаются оголовники 32 и необходимое заполнение основы забора.
Данные конструкции основания забора позволяют создавать различные варианты заборов, а также любых других ограждений различного назначения малой материалоемкости и необходимой жесткости. При этом конструкции заборов могут содержать различные элементы, которые могут разнообразить конструкцию и усилить эстетическое восприятие забора или заграждения.