RU2624792C1 - Ground bench - Google Patents

Abstract

FIELD: measuring equipment.

SUBSTANCE: ground bench consists of a metal bench pipe 1, which within the seasonally thawed layer is made in the form of a tapered truncated cone, which allows a significant reduction in the tangential force of bulging. In the lower part of the pipe anchor 2 is attached, and in the upper part there is a mobile mark 3. A change in the height of the mark 3 is made by the screw thread 4 with fixing the lock nut 5. To rotate the mark along the screw thread, the hexagonal cross-section 6 under the spanner is provided in its upper part. To measure the change in the bench height to the movable mark, a metal ruler 7 with millimetric divisions is attached. The change in the mark height is measured relative to the fixed index 8 welded to the bench pipe 1.

EFFECT: reducing the costs for the bench manufacture and its re-laying, shortening the time for performing measurements and increasing the accuracy of measurements, when observing the altitude of the points.

1 dwg

Description

Изобретение относится к обеспечению геодезических измерений и применяется для выполнения высотной привязки различных точек земной поверхности, зданий, инженерных сооружений и технологического оборудования, а также для контроля вертикальных деформаций в процессе их эксплуатации.The invention relates to the provision of geodetic measurements and is used to perform high-altitude snapping of various points of the earth's surface, buildings, engineering structures and technological equipment, as well as to control vertical deformations during their operation.

Известен трубчатый металлический грунтовый репер для средней и северной зон области многолетней мерзлоты, закладываемый в пробуренную или протаянную скважину (тип 150 оп. знак). В качестве реперной трубы используют металлические трубы диаметром 6 см с толщиной стенок не менее 0,3 см. К верхнему торцу трубы приваривают марку, к нижнему концу - многодисковый якорь, состоящий из металлического диска (толщина 0,5-0,6 см, диаметр 15 см) и 8 полудисков (Правила закрепления центров пунктов спутниковой геодезической сети. - М.: ЦНИИГАиК, 2001).Known tubular metal soil benchmark for the middle and northern zones of the permafrost region, laid in a drilled or thawed well (type 150 op. Sign). As a reference pipe, metal pipes with a diameter of 6 cm and a wall thickness of at least 0.3 cm are used. A mark is welded to the upper end of the pipe, a multi-plate anchor consisting of a metal disk (thickness 0.5-0.6 cm, diameter 15 cm) and 8 half-disks (Rules for fixing centers of points of a satellite geodetic network. - M .: TsNIIGAiK, 2001).

Недостатком данной конструкции репера является его высотная неустойчивость при циклическом воздействии касательных сил пучения грунта на реперную трубу, что приводит к непригодности использования репера.The disadvantage of this design of the benchmark is its high-altitude instability during cyclic action of the tangential forces of heaving of the soil on the benchmark pipe, which leads to the unsuitability of using the benchmark.

Известен также грунтовый геодезический репер, имеющий закрепленную в скважине и установленную вдоль ее оси металлическую трубу с маркой в верхнем конце, верхняя часть металлической трубы размещена над уровнем земной поверхности, снабжена дополнительной маркой и выполнена с проемом для крепления геодезических приборов. Верхний конец этой трубы перекрыт пластиной с отверстием для принудительного центрирования геодезических приборов (Патент RU №2456545, МПК G01C 15/00, опубликован 20.07.2012 г.).Also known is a geodetic reference bench having a metal pipe fixed in the well and installed along its axis with a mark at the upper end, the upper part of the metal pipe is placed above the level of the earth's surface, is equipped with an additional mark and is made with an opening for mounting geodetic instruments. The upper end of this pipe is blocked by a plate with an opening for forced centering of geodetic instruments (Patent RU No. 2456545, IPC G01C 15/00, published July 20, 2012).

Недостатком данной конструкции репера является то, что крепление металлической трубы производится бетонированием с заполнением свободного пространства скважины бетонным раствором до нижнего уровня проема, т.е. реперная труба жестко скреплена с окружающими ее грунтами, вследствие этого вертикальные движения грунтов вызовут и перемещение реперной трубы.The disadvantage of this design of the frame is that the fastening of the metal pipe is done by concreting with filling the free space of the well with concrete mortar to the lower level of the opening, i.e. the reference pipe is rigidly bonded to the surrounding soils, as a result of which the vertical movement of the soil will also cause the movement of the reference pipe.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является репер, устанавливаемый в скважину и служащий для определения высотной привязки зданий и сооружений, контроля осадок в процессе их эксплуатации. Репер содержит металлический сердечник с обоймой, конусообразный наконечник, якорь на конце и противопучинные приспособления. Нижняя часть скважины с якорем заполнена скрепляющим составом, а оставшееся свободное пространство скважины - местным грунтом (Патент RU 2402748, МПК G01C 15/04, опубликован 27.10.2010 г.).The closest in technical essence to the claimed one is the benchmark installed in the well and used to determine the altitude of buildings and structures, control precipitation during their operation. The benchmark contains a metal core with a ferrule, a cone-shaped tip, an anchor at the end, and anti-dam devices. The lower part of the well with the anchor is filled with a fastening compound, and the remaining free space of the well is filled with local soil (Patent RU 2402748, IPC G01C 15/04, published October 27, 2010).

Данный репер лишен возможности принудительного изменения высоты нивелирной марки, что негативно сказывается на точности производимых измерений и при изменении его высоты требуется его перезакладка или введение поправок в результаты измерений.This benchmark is deprived of the possibility of forcibly changing the height of the leveling mark, which negatively affects the accuracy of the measurements made and when changing its height, it needs to be re-laid or to amend the measurement results.

Задача изобретения - сохранение высотного положения репера для высокоточного определения превышений между точками земной поверхности, инженерных сооружений и технологического оборудования в условиях распространения многолетнемерзлых грунтов.The objective of the invention is the preservation of the altitude position of the benchmark for high-precision determination of elevations between points on the earth's surface, engineering structures and technological equipment in the conditions of permafrost propagation.

Технический результат - сокращение расходов на изготовление репера и его перезакладку, сокращение сроков выполнения измерений и повышение точности измерений при наблюдении за высотным положением точек.The technical result is a reduction in the cost of manufacturing a benchmark and its re-laying, reducing the time taken for measurements and improving the accuracy of measurements when observing the elevation of the points.

Технический результат достигается тем, что грунтовый репер состоит из металлической реперной трубы 1 диаметром 60-80 мм (фиг. 1а), которая в пределах сезонно-талого слоя выполнена в виде сужающегося до 30-40 мм усеченного конуса, что позволяет в значительной степени уменьшить величину касательных силы выпучивания. В нижней части трубы крепится якорь 2, состоящий из металлических полудисков, а в верхней - подвижная марка 3. Верхняя часть репера не менее двойной глубины h сезонно-талого слоя может помещаться в защитную трубу, которая на себя принимает касательные силы пучения, а также предохраняет подвижную марку от механических повреждений и загрязнения. Изменение высоты марки 3 производится по винтовой резьбе 4 (фиг. 1в, с) с фиксацией контргайкой 5. Для вращения марки по винтовой резьбе в верхней ее части предусмотрено шестигранное поперечное сечение 6 под гаечный ключ. Для измерения изменения высоты репера (нивелирной марки) к подвижной марке прикреплена металлическая линейка 7 с миллиметровыми делениями. Изменение высоты марки может достигать 0,5 м и более и отсчитывается относительно неподвижного индекса 8, приваренного к реперной трубе 1.The technical result is achieved by the fact that the ground reference consists of a metal reference pipe 1 with a diameter of 60-80 mm (Fig. 1a), which within the seasonal thaw layer is made in the form of a truncated cone tapering to 30-40 mm, which can significantly reduce the magnitude of the tangent force of buckling. An anchor 2, consisting of metal half-disks, is fastened in the lower part of the pipe, and a movable mark 3 in the upper part. The upper part of the benchmark of at least double depth h of a seasonally thawed layer can be placed in a protective pipe, which takes on tangential shear forces and also moving mark from mechanical damage and pollution. Change the height of grade 3 is made by screw thread 4 (Fig. 1B, C) with a lock nut 5. To rotate the brand of screw thread in its upper part provides a hexagonal cross section 6 for a wrench. To measure changes in the height of the benchmark (level mark), a metal ruler 7 with millimeter divisions is attached to the movable mark. The change in the height of the mark can reach 0.5 m or more and is counted relative to the fixed index 8, welded to the reference pipe 1.

Изобретение сопровождается чертежрм, на фиг. 1 (а, в, с) изображена предлагаемая конструкция грунтового репера: а - общий вид грунтового репера, в - исходное положение нивелирной марки 3, с - положение нивелирной марки 3, после приведения ее к исходной отметке.The invention is accompanied by a drawing, in FIG. 1 (a, b, c) shows the proposed design of the soil benchmark: a - a general view of the soil benchmark, c - the initial position of the level mark 3, c - the position of the level mark 3, after bringing it to its original mark.

Рассмотрим на примере порядок изменения высоты нивелирной марки для получения исходной отметки репера. Пускай в первом (начальном) цикле измерений была определена отметка репера i

(фиг. 1, в). При повторном нивелировании (2-м цикле измерений) получена отметка этого же репера, равная

. Будем считать, что изменение отметки репера на величину

произошло в результате действия сил морозного пучения. Для компенсации изменения высотного положения репера найдем отсчет а ₂ по линейке репера во 2-м цикле наблюдений, который будет соответствовать исходной отметке:

(где а ₁ - отсчет по линейке репера в первом (начальном) цикле измерений). Завинчивая (или вывинчивая) подвижную марку, до получения отсчета а ₂=а ₁-54 мм по линейке репера 7, происходит изменение отметки репера до первоначальной (исходной) (фиг. 1, с).Consider, for example, the procedure for changing the height of the leveling mark to obtain the initial reference mark. Let the reference mark i be determined in the first (initial) measurement cycle

(Fig. 1, c). When re-leveling (2nd measurement cycle), the mark of the same reference point is obtained, equal to

. We assume that the change in the benchmark by

occurred as a result of the action of frost heaving forces. To compensate for changes in height position will find frame count and frame ₂ on the line in the 2nd cycle of observations, which will correspond to the initial level:

(where a ₁ - reference on the line of the benchmark in the first (initial) measurement cycle). Screwing (or unscrewing) the movable mark, until the reading a ₂ = a ₁ -54 mm is obtained according to the line of the frame 7, the mark of the frame changes to the original (initial) (Fig. 1, c).

Таким образом, изменяя высоту марки 3 репера и приводя отметку репера к исходному значению, исключается многократное введение поправок в результате измерений при высотной привязке точек и наблюдениях за осадками сооружений, а также перезакладка репера.Thus, by changing the height of mark 3 of the benchmark and bringing the benchmark to its original value, repeated corrections are excluded as a result of measurements during the high-altitude reference of points and observations of precipitation of structures, as well as re-laying of the benchmark.

Технология установки и монтажа репера осуществляется следующим способом. Сборка грунтового репера производится на поверхности земли. Затем в пробуренную скважину диаметром 250-300 мм на глубину, равную длине реперной трубы, на дно заливается грунт густотекущей консистенции. По оси скважины вертикально устанавливается собранный репер и вдавливается в грунт до заполнения им пространства между полудисками якоря. Выше якоря пространство между стенками скважины и реперной трубой заполняется вынутым из скважины грунтом в той же последовательности, как он залегал изначально, с послойной его трамбовкой.The technology of installation and installation of the benchmark is carried out as follows. Assembling a ground reference is made on the surface of the earth. Then, in a drilled well with a diameter of 250-300 mm to a depth equal to the length of the reference pipe, soil with a thick-flowing consistency is poured into the bottom. The assembled benchmark is vertically installed along the borehole axis and pressed into the ground until it fills the space between the half-disks of the anchor. Above the anchor, the space between the walls of the borehole and the reference pipe is filled with soil removed from the borehole in the same sequence as it was originally laid, with its layered tamper.

Claims (1)

Грунтовый репер, состоящий из металлической реперной трубы, в нижней части которой крепится якорь, а в верхней - подвижная марка, отличающийся тем, что в пределах сезонно-талого слоя реперная труба выполнена в виде сужающегося усеченного конуса, что в значительной степени уменьшает величину касательных силы выпучивания, а изменение высоты марки репера и приведение ее к первоначальной отметке производится по винтовой резьбе с измерением изменения ее высоты по металлической линейке с миллиметровыми делениями относительно неподвижного индекса.Ground bench, consisting of a metal benchmark, in the lower part of which an anchor is fixed, and in the top - a movable mark, characterized in that within the seasonally thawed layer the benchmark is made in the form of a tapering truncated cone, which significantly reduces the value of tangential forces buckling, and changing the height of the mark of the benchmark and bringing it to its original mark is made on a screw thread with a measurement of the change in its height on a metal ruler with millimeter divisions relative to the stationary dex.

Images