G01C15 / 04 - постійні репери; граничні знаки
Власники патенту RU 2402748:
Закрите акціонерне товариство "Сибірський науково-дослідний інститут транспортного будівництва" (ЗАТ "СібЦНІІТС") (RU)
Винахід відноситься до забезпечення геодезичних вимірювань і застосовується для визначення висотної прив'язки різних будівель і споруд та для контролю осад в процесі їх експлуатації. Технічним результатом винаходу є розширення області застосування реперів в умовах сильно пересіченій місцевості і підвищення точності вимірювань. Спосіб установки репера полягає в монтажі в попередньо утвореної грунтовій порожнини металевого реперного сердечника конструктивними елементами, якорем, протипучинною пристосуваннями сердечника, заповнювачем порожнини. Порожнина утворюють у вигляді свердловини, в неї вільно опускають якір, його деформують. Проводять за допомогою забивання в якір установку сердечника, попередньо жорстко скріпленого по всій його поверхні з пластмасовою обоймою, зовнішня поверхня змащена незамерзающим матеріалом нижче рівня сезонного промерзання грунту (УСПГ), і обладнаного на нижньому кінці металевим конусоподібним наконечником. На сердечник з обоймою надягають трубчасту оболонку, нижнім кінцем не доходить до якоря, але перевищує довжиною УСПГ, з можливістю ковзання і з забезпеченням вільного простору з обоймою. Зовнішню поверхню оболонки змащують незамерзающим матеріалом. Виробляють заповнення скріплює складом якоря і заповнення що залишилася порожнини свердловини місцевим ґрунтовим матеріалом. Репер містить металевий сердечник з конусоподібним наконечником і якорем на кінці, протипучинною пристосування зі змащує матеріалом. Сердечник жорстко скріплений по всій своїй поверхні з пластмасовою обоймою, зовнішня поверхня якої змазана незамерзающим матеріалом. На сердечник з обоймою надіта з можливістю ковзання і з забезпеченням вільного простору з обоймою пластмасова оболонка, по довжині перевищує УСПГ. Зовнішня поверхня пластмасової оболонки змазана незамерзающим матеріалом і обгорнута пластмасовою плівкою. Якір виконаний у вигляді металевого патрубка діаметром менше діаметра свердловини. У патрубку виконані поздовжні прорізи на частини його довжини, утворюючи смуги, причому частина смуг поперемінно загнута у внутрішній простір патрубка до змикання між собою, верхні кінці іншої частини смуг загнуті в бік стінок свердловини. Нижня частина свердловини з якорем заповнена скріплює складом, наприклад бетоном, а вільний простір свердловини заповнене місцевим грунтом. 2 н.п. ф-ли, 2 мул.
Винахід відноситься до забезпечення геодезичних вимірювань і застосовується для визначення висотної прив'язки різних будівель і споруд та для контролю осад в процесі їх експлуатації.
Відомі геодезичні репери у вигляді металевих захисних оболонок не забезпечують стійкість опорних точок геодезичних мереж (див. Наприклад, Інформаційний листок №100-74 Новосибірського міжгалузевого і територіального центру НТІ та пропаганди, 1974, «Економічні конструкції протипучинною реперів»).
Недоліками описаних конструкцій є обмеженість ґрунтових умов, в яких можна встановлювати подібні репера, а також вихід з ладу цих конструкцій, що вимагають ремонту вже після першого ж зимового періоду. Це відбувається внаслідок того, що грунт після пучения поступово осідає, починаючи з верхніх шарів, а нижні шари ще мерзлі і не дозволяють повертатися в початкове положення захисній оболонці і вона залишається в положенні максимального підйому грунту.
Цей недолік подоланий конструктивним рішенням по а.с. СРСР №1286901 від 17.04.85 р
Недоліками даної конструкції є відсутність опису способу занурення готового репера, від якого залежить збереження конструкції, зокрема, забезпечення надійної анкерування, а також многодетальность, трудомісткість у виготовленні, недостатня надійність і недовговічність в експлуатації через слабку анкерування наконечника. У більшості випадків грунт стає пучинистих через обводнення, а описана конструкція наконечника не в змозі у вологому грунті утримувати сердечник в нерухомому положенні.
Пропонований спосіб установки репера, що полягає в монтажі в попередньо утвореної грунтовій порожнини металевого реперного сердечника конструктивними елементами, якорем, протипучинною пристосуваннями сердечника, заповнювачем порожнини, здійснюють в такій послідовності:
порожнину утворюють у вигляді свердловини, пробуреної, наприклад, шляхом проходки за допомогою пневмопробійника, в неї вільно опускають якір, його деформують, потім проводять за допомогою забивання в якір установку сердечника, попередньо жорстко скріпленого по всій його поверхні нижче рівня сезонного промерзання грунту (УСПГ) з пластмасовою обоймою, змащеній по зовнішній поверхні незамерзающим матеріалом, і обладнаного на нижньому кінці металевим конусоподібним наконечником, на сердечник з обоймою надягають пластмасову трубчасту про лочка із забезпеченням вільного простору між ними, нижнім кінцем не доходить до якоря, але перевищує довжиною УСПГ, зовнішню поверхню оболонки також змащують незамерзающим матеріалом з обгортанням її пластмасовою плівкою, роблять бетонування якоря і заповнення що залишилася порожнини свердловини місцевим ґрунтовим матеріалом.
Репер, встановлений в свердловині, що містить металевий сердечник з конусоподібним наконечником і якорем на кінці, протипучинною пристосування зі змащує матеріалом і заповнювач свердловини, виконаний у вигляді сердечника, жорстко скріпленого по всій своїй поверхні нижче рівня сезонного промерзання грунту (УСПГ) з пластмасовою обоймою, зовнішня поверхня якої змазана незамерзающим матеріалом, наприклад, графіт-солідолом, на сердечник з обоймою надіта з можливістю ковзання і наявності вільного простору пластмасов я трубчаста оболонка, по довжині перевищує максимальний УСПГ, зовнішня поверхня пластмасової трубчастої оболонки змазана незамерзающим матеріалом і обгорнута пластмасовою плівкою, якоря, опущеного на дно попередньо пробуреної свердловини і виконаного у вигляді металевого патрубка діаметром менше діаметра свердловини, в патрубку виконані поздовжні прорізи на частини його довжини, утворюючи смуги, причому частина смуг поперемінно загнута у внутрішній простір патрубка до змикання між собою, верхні кінці іншої частини смуг за нути в сторону стінок свердловини, сердечник заведений шляхом забивання до дна свердловини з подоланням опору загнутих всередину смуг до повного проходу наконечника через смуги, нижня частина свердловини з якорем заповнена скріплює складом, наприклад, бетоном, а вільний простір свердловини заповнене місцевим грунтом.
Спосіб і конструкція репера ілюструються кресленнями, на яких на фіг.1 зображена пропонована конструкція репера, готова до експлуатації, загальний вид; на фіг.2 - конструкція якоря, види збоку і зверху.
Пропонований спосіб здійснюють наступним чином.
У попередньо пробурену свердловину 1, наприклад, за допомогою пневмопробійника вільно опускають якір 2, потім його деформують тим же пробійником, запускаючи повторно по готовій свердловині 1 на глибину, не досягає дна свердловини 1, після видалення пневмопробійника в якір 2 вставляють сердечник 3 з жорстко скріпленої по всій поверхні сердечника 3 довжиною нижче рівня сезонного промерзання грунту (УСПГ) пластмасової обоймою 4, яка змазана по зовнішній поверхні незамерзающим матеріалом 5, наприклад, графіт-солідолом, і обладнаного на нижн ем кінці металевим конусоподібним наконечником 6, на сердечник 3 з обоймою 4 і мастилом 5 надягають із забезпеченням вільного простору з обоймою пластмасову трубчасту оболонку 7 довжиною, що перевищує УСПГ, і, змащену по зовнішній поверхні незамерзающим матеріалом з обгортанням по мастилі пластмасовою плівкою 8, виробляють впровадження із зусиллям сердечника 3 з наконечником 6 до дна свердловини 1, заповнення бетоном 9 якоря 2 і засипку свердловини 1 місцевим грунтом 10.
Репер включає в себе металевий сердечник 3 з жорстко скріпленої по всій його довжині пластмасовою обоймою 4, змащеній по своїй зовнішній поверхні незамерзающим матеріалом 5, наприклад, графіт-солідолом, і обладнаний на нижньому кінці металевим конусоподібним наконечником 6, на обойму 4 надіта пластмасова трубчаста оболонка 7 з можливістю вільного ковзання, зовнішня поверхня якої змазана незамерзающим матеріалом і покрита пластмасовою плівкою 8, обойма 4 і оболонка 7 виконані довжиною, що перевищує УСПГ. Для заанкерування сердечника 3 застосований якір у вигляді металевого патрубка 2 діаметром менше свердловини 1, в якому виконані поздовжні прорізи 11 на частини довжини патрубка 2 з утворенням смуг, причому одна частина смуг 12 поперемінно загнута всередину патрубка 2 до змикання між собою, а верхні кінці поперемінно іншій частині смуг 13 загнуті в бік стінок свердловини 1, сердечник 3 опущений до дна свердловини 1 до моменту замикання конусообразного наконечника 6 з смугами 12. Верхній кінець сердечника 3 обладнаний центрирующей головкою 14 і захищений від пошкоджень трубою з кришкою 15, розташованих в приямку в рівні поверхні землі. Приямок повинен бути обетонірован.
Технологія установки і монтажу репера полягає в наступному.
Після проходки свердловини 1, опускання в неї якоря 2 запускають повторно Пневмопробойник, який при зіткненні з смугами 13 відгинає і впроваджує їх у грунт стінок свердловини 1, анкеруя тим самим якір. Після видалення пневмопробійника в якір 2 вставляють реперний сердечник 3, обладнаний на нижньому кінці конусоподібним наконечником 6 і протипучинною пристосуваннями, до моменту проходки наконечника 6 смуг 12. Якір 2 заливають скріплює матеріалом 9, наприклад бетоном, а свердловину засипають місцевим грунтом 10. Наконечник 6 може бути виконаний з металлоотходов, наприклад з косинок, як показано на фіг.1. Як показала практика експлуатації реперів, існуючі конструкції навіть з протипучинною пристосуваннями не витримують багаторазових циклів «промерзання-відтавання». Причинами втрати стійкості реперів є, перш за все, недостатня анкеровка реперного сердечника, що в більшості випадків змушує заглиблювати сердечник на два десятка метрів. Крім того, морозне здимання обводненного грунту здатне незважаючи на наявність мастила обтиснути сердечник з такою силою, що в умовах низьких температур і зниження в'язкості мастила, а також затвердіння пружною обойми не тільки викликати переміщення сердечника, але навіть деформувати його. Відбуваються горизонтальні переміщення грунту внаслідок неоднорідності його верств.
Пропоноване виконання способу і пристрою дозволяє скоротити до мінімуму довжину репера внаслідок підвищення зусилля заанкерування. Описані протипучинною пристосування з двома шарами мастильних матеріалів і при наявності вільного простору між обоймою і оболонкою гарантують цілісність всієї конструкції репера в умовах нерівномірного і різноспрямованої дії сил морозного пученія грунту, збільшують довговічність при багаторазових циклах «промерзання-відтавання». Пропоновані спосіб і конструкція репера здійснюються простими засобами і матеріалами, що значно розширює сферу застосування цих реперів в умовах сильно пересіченій місцевості за рахунок установки великої їх кількості. Це призводить до підвищення точності вимірювань. Важливим фактором є виконання оголовники репера врівень з поверхнею землі, що захищає його від різних ушкоджень, особливо від навмисних.
1. Спосіб установки репера, що полягає в монтажі в попередньо утвореної грунтовій порожнини металевого реперного сердечника конструктивними елементами, якорем, протипучинною пристосуваннями сердечника, заповнювачем порожнини, що відрізняється тим, що порожнина утворюють у вигляді свердловини, пробуреної, наприклад, шляхом проходки за допомогою пневмопробійника, в неї вільно опускають якір, його деформують, потім проводять за допомогою забивання в якір установку сердечника, попередньо жорстко скріпленого по всій його поверхні з пл стмассовой обоймою, зовнішня поверхня якої змазана незамерзающим матеріалом нижче рівня сезонного промерзання грунту (УСПГ), і обладнаного на нижньому кінці металевим конусоподібним наконечником, на сердечник з обоймою надягають пластмасову трубчасту оболонку, нижнім кінцем не доходить до якоря, але перевищує довжиною УСПГ, із забезпеченням можливості ковзання і наявністю вільного простору з обоймою, зовнішню поверхню оболонки також змащують незамерзающим матеріалом з обгортанням її пластмасовою плівкою, про зводу бетонування якоря і заповнення що залишилася порожнини свердловини місцевим ґрунтовим матеріалом.
2. Репер, встановлений в свердловину, що містить металевий сердечник з конусоподібним наконечником і якорем на кінці, протипучинною пристосування зі змащує матеріалом і заповнювач порожнини, що відрізняється тим, що сердечник жорстко скріплений по всій своїй поверхні з пластмасовою обоймою, зовнішня поверхня якої змазана незамерзающим матеріалом нижче рівня сезонного промерзання грунту (УСПГ), наприклад графіт-солідолом, на сердечник з обоймою надіта з можливістю ковзання і наявністю вільного простору пластмасов а трубчаста оболонка, по довжині перевищує УСПГ, зовнішня поверхня пластмасової трубчастої оболонки змазана незамерзающим матеріалом і обгорнута пластмасовою плівкою, якір виконаний у вигляді металевого патрубка діаметром менше діаметра свердловини і опущений на дно попередньо пробуреної свердловини, в патрубку виконані поздовжні прорізи на частини його довжини, утворюючи смуги, причому частина смуг поперемінно загнута у внутрішній простір патрубка до змикання між собою, верхні кінці іншої частини смуг загнуті в бік стінок свердловини, сердечник заведений шляхом забивання до дна свердловини з подоланням опору загнутих всередину смуг до повного проходу наконечника через смуги, нижня частина свердловини з якорем заповнена скріплює складом, наприклад бетоном, а вільний простір свердловини заповнене місцевим грунтом.