CS264485B1

CS264485B1 - Detachable joint of elements of the same cross-section, especially pipes

Info

Publication number: CS264485B1
Application number: CS879318A
Authority: CS
Inventors: Vlastimil Ing Kokes; Oldrich Ing Holik
Original assignee: Vlastimil Ing Kokes; Oldrich Ing Holik
Priority date: 1987-12-16
Filing date: 1987-12-16
Publication date: 1989-08-14
Also published as: CS931887A1

Abstract

Rozebíratelný spoj prvků stejného příčného průřezu, zejména trub, je tvořen jednotlivými zámky, rozmístěnými po obvodu stěn obou prvků tak, že mezi těmito stěnami zůstává spára. Každý zámek je tvořen dvěma částmi, patkou se zužující se drážkou, v níž je veden trn vybíhající z druhé horní části zámku. Trn a patka jsou opatřeny souhlasnými proti sobě vytvořenými klínovými plochami a jsou v této části pevně sešroubovány. Horní část může svým vybráním dosedat k čelní ploše patky.A detachable connection of elements of the same cross-section, especially pipes, is formed by individual locks, arranged around the perimeter of the walls of both elements so that a gap remains between these walls. Each lock is formed by two parts, a foot with a narrowing groove, in which a pin extending from the second upper part of the lock is guided. The pin and the foot are provided with corresponding wedge surfaces formed opposite each other and are firmly screwed together in this part. The upper part can abut against the front surface of the foot with its recess.

Description

Vynález se týká rozebíratelného spoje prvků stejného příčného průřezu, zejména trub, například při pažení pri hloubení vrtů pilot v zeminách, ve kterých je stěna vrtu nestabilní nebo je vyplachovaná spodní vodou.The invention relates to a detachable connection of elements of the same cross-section, in particular pipes, for example in sheeting during excavation of pile wells in soils in which the well wall is unstable or rinsed with groundwater.

V současnosti se při výrobě pažených vrtů pomocí ocelových trub používá na jejich spojování například příložek, které se přivaří vně na plášt spojovaných trub a po použití se upálí. Tento způsob je nouzový a nelze ho mnohokrát opakovat. Dosud známá technická řešení rozebíratelných spojů trub pro pažení vrtů umožňují spojování a rozpojováni tím způsobem, že zhlaví spojovaných profilů jsou bud zazubena, například s obdélníkovými zuby podél celého obvodu, které se při nasunutí trub vzájemně zaklesnou, a proti rozpojení se'zajiš£ují například ocelovým pásem dodatečně osazeným do průběžné drážky vedené všemi zuby spoje nebo pomocí šroubů s čepy osazovanými, v řadě podél celého obvodu upravených zhlaví, kolmo na plášt spojovaných trub. Tato a jemu podobná řešení vyžaduji nákladnou úpravu spojovaných trub po celém obvodu dotýkajících se nebo pronikajících se zhlaví, mají vysoké nároky na přesnost při jejich výrobě na nákladných výrobních zařízeních a dají se použít jen pro trubky kruhových průřezů. Dále tyto spoje vyžaduji použití přesných trub s minimální ovalítou a případná ztráta pažení ve vrtu, v náročných geologických podmínkách, je finančně vysoká. Dále je známé řešení spoje, kdy konce obou spojovaných trub jsou opatřeny vybráním, v nichž jsou upevněny ozubené prvky odpovídajícího klínovitého, proti sobě uspořádaného tvaru, které do sebe zapadají a jsou staženy dvěma vnějšími pásy. Nevýhodou tohoto řešení je. Ze konce trub jsou zeslabeny.At present, in the production of sheet steel boreholes using steel pipes, for example, shims are used for joining them, which are welded outside to the casing of the pipes to be joined and burnt after use. This method is emergency and cannot be repeated many times. The known technical solutions of the dismountable pipe joints for borehole lining enable joining and uncoupling in such a way that the heads of the joining profiles are either toothed, for example with rectangular teeth along the entire circumference, which lock together when the pipes are inserted, a steel strip retrofitted into a continuous groove, guided by all the teeth of the joint or by means of bolts with pins fitted in a row along the entire circumference of the heads, perpendicular to the casing of the pipes to be connected. These and similar solutions require costly treatment of the pipes to be joined around the perimeter touching or penetrating the head, have high accuracy requirements for their manufacture on expensive production equipment and can only be used for circular cross-section pipes. Furthermore, these joints require the use of precision tubes with minimal ovality and possible loss of sheeting in the borehole, in demanding geological conditions, is financially high. Furthermore, a joint solution is known in which the ends of the two pipes to be joined are provided with recesses in which the toothed elements of a corresponding wedge-shaped, oppositely arranged shape are fixed, which fit together and are tightened by two outer belts. The disadvantage of this solution is. They are weakened from the end of the pipes.

Tyto nevýhody jsou odstraněny rozebíratelným spojem podle vynálezu, kde spojované prvky jsou opatřeny zámky. Každý zámek je tvořen dvěma navzájem do sebe zapadajícími, částmi, které jsou každá samostatně pevně připojeny na stěny vždy jednoho ze spojovaných prvků tak, že mezi těmito stěnami zůstane v celém průřezu mezera. Jeho podstatou je, že spodní část zámku je tvořena patkou, na jejíž čelní plochu přiléhá horní část svým vybráním, kde spodní strana dolů vybíhajícího trnu této horní části a přivrácená strana patky jsou opatřeny souhlasnými proti sobě vytvořenými klínovými plochami a obě části, patka i trn horni části jsou navzájem pevně spojeny, přičemž jednotlivé zámky jsou rozmístěny po obvodu spojovaných součástí. Patka je opatřena drážkou pro vedení trnu, jejíž průřez i průřez trnu se souhlasně zužují, přičemž délka drážky je větší než délka trnu. Dorazová plocha alespoň jedné z obou součástí zámku, patky nebo trnu přesahuje okraj prvku, ke kterému je tato součást připevněna. Spojení patky s trnem je provedeno pomocí šroubu, jehož dřík prochází otvorem v trnu a je utažen do závitu v patce. Otvor v trnu je opatřen kuželovým rozšířením pro zapuštění hlavy šroubu. Ve spáře mezi stěnami spojovaných prvků je upraveno těsnění. Vnější.konec spodní strany zámku je klínovitě zužován. Tímto je vytvořeno rozebíratelné, po dotaženi šroubu spolupůsobící spojení, které přenáší jak veškerá axiální zatížení mezi spojovanými prvky - tah, tlak a vibrace.These disadvantages are overcome by the releasable joint according to the invention, where the joining elements are provided with locks. Each lock is formed by two interlocking parts, each separately fixedly attached to the walls of one of the elements to be joined, so that a gap remains between these walls throughout the cross section. Its essence is that the lower part of the lock is formed by a shoe, on the front surface of which the upper part adjoins by its recess, where the lower side of the downwardly extending mandrel of this upper part and the facing side of the shoe are provided with matching wedge surfaces. the upper parts are rigidly connected to each other, with individual locks spaced around the periphery of the parts to be joined. The shoe is provided with a groove for guiding the mandrel, the cross-section and the cross-section of the mandrel being tapered, the groove length being greater than the length of the mandrel. The stop surface of at least one of the two lock, shoe or mandrel components extends beyond the edge of the element to which the component is attached. The connection of the foot with the mandrel is made by means of a screw whose shaft passes through the hole in the mandrel and is tightened into the thread in the foot. The hole in the mandrel is provided with a conical extension for recessed screw head. A seal is provided in the gap between the walls of the elements to be joined. The outer end of the lower side of the lock is wedge-shaped. In this way, a releasable, after-tightening of the bolt cooperates, which transmits all axial loads between the elements to be joined - tension, pressure and vibration.

Hlavní účinek vynálezu spočívá v tom, že jeho pomocí lze snadno á rychle spojovat a rozpojovat například trubky obecných tvarů a velikostí průřezů, vyrobené v běžných výrobních tolerancích a kvalitě. Vlastní konstrukce zámku nezasahuje do materiálu stěn spojovaných prvků, které pak nevyžadují žádné další úpravy zhlaví v místě spoje. Připevnění zámku na spojované prvky je jednoduché, například lepením nebo přivařenim a je možno je provádět i mimo dílnu, například na stavbě. Další výhodou zámku podle tohoto vynálezu je jeho jednoduchá výroba, například na obráběcích strojích běžného typu a parametrů. Dále je možné upravit těsnění ve spáře mezi stěnami spojovacích prvků proti případnému vnikání vody apod. Je též možné, vnější konec spodní strany zámku klínovitě zužovat tak, aby se usnadnilo jeho vnikání do země.The main effect of the invention is that it can be used to quickly and easily connect and disconnect, for example, pipes of general shapes and cross-sectional sizes, manufactured to normal manufacturing tolerances and quality. The actual construction of the lock does not interfere with the material of the walls of the connected elements, which then do not require any further adjustments of the head at the joint. Attaching the lock to the elements to be joined is simple, for example by gluing or welding, and can also be carried out outside the workshop, for example on site. A further advantage of the lock according to the invention is its simple manufacture, for example on machine tools of conventional type and parameters. Furthermore, it is possible to provide a seal in the joint between the walls of the fasteners against water ingress, etc. It is also possible to taper the outer end of the lower side of the lock to facilitate its penetration into the ground.

Na přiloženém výkresu je znázorněno schéma provedení zámku podle tohoto vynálezu.The attached drawing shows a diagram of an embodiment of a lock according to the invention.

Na obr. 1 je pohled, na obr. 2 je podélný řez A-A a na obr. 3.je příčný řez B-B. Obrázky 1, 2 a 3 znázorňují zámek při dokončeném spojení, v zajištěném stavu.Fig. 1 is a view, Fig. 2 is a longitudinal cross-section A-A, and Fig. 3 is a cross-section B-B. Figures 1, 2 and 3 show the lock when locked, in locked condition.

Rozebíratelný spoj prvků stejného příčného průřezu, zejména trub je tvořen zámky, rozmístěnými pravidelně po obvodu konců spojovaných prvků 5, sestávajícími vždy ze dvou jednoduchých snadno vyrobítelných součástí, patky j a horní části, z níž vybíhá směrem dolů trn 2, které jsou každá samostatně pevně připojeny, například lepením nebo přivařením, na stěny spojovaných prvků 5, ťi, vždy proti sobě souhlasnými klínovými plochami £, které jsou na nich vytvořeny a jsou po vzájemném nasunutí a dosednutí v těchto plochách na sebe, spojeny pevně šroubem 3, jehož dřík projde otvorem v trnu 2 a je utažen do závitu v patce j. Patka j je pro vedení trnu £ opatřena drážkou, přičemž průřez této drážky i průřez trnu 2 se souhlasně zužují. Délka drážky je větší než délka trnu 2. V místě opření hlavy šroubů £ do trnu 2 je vhodné dosedací plochy opatřit souhlasnou kuželovou plochou a hlavu šroubu 3 do trnu 2 zapustit. Vnější tvar zámku se provede podle účelu využití, například je ke spodnímu konci zúžen pro snadné vnikání do zemního prostředí. Zámky se doporučuje na stěny spojovaných prvků _5, 6 osadit tak, aby se stěny těchto prvků 5, ť> vzájemně nedotýkaly ani v jediném bodě příčného řezu. Zatížení bude potom přenášeno jen vlastní konstrukci zámku, a to třecími plochami proti sobě vedených klínových ploch trnu 2 a patky j po spojovacím šroubu 3. Čelní plocha patky slouží jako pojistka pro dosednutí horní části zámku.A removable joint of elements of the same cross-section, in particular of tubes, is formed by locks spaced regularly around the ends of the joints 5, each consisting of two simple easy-to-manufacture components, the foot and the upper part. for example, by gluing or welding, to the walls of the elements 5 to be joined, each of which by means of matching wedge surfaces 6 formed thereon and which after mutual engagement and abutment in these surfaces are joined together by a screw 3 whose shaft passes through a hole in The foot j is provided with a groove for guiding the mandrel, the cross-section of this groove and the cross-section of the mandrel 2 being tapered. The length of the groove is greater than the length of the mandrel 2. In the place of abutment of the screw head 6 in the mandrel 2, it is suitable to provide the bearing surfaces with a conical surface and to insert the screw head into the mandrel 2. The outer shape of the lock is made according to the purpose of use, for example it is tapered to the lower end for easy penetration into the ground environment. It is recommended to mount the locks on the walls of the elements 5, 6 so that the walls of these elements 5, 6 do not touch each other at any point of the cross-section. The load will then only be transmitted by the lock structure itself, namely by the frictional surfaces of the opposing wedge surfaces of the mandrel 2 and the shoe j on the connecting screw 3. The front face of the shoe serves as a lock for abutting the upper part of the lock.

V případě působení vibrací v místě spoje je nutno brát toto doporučení jako podmínku správné funkce a životnosti spoje. Spoj se uvolní po odtlžení, povolením šroubu 2 ^a vysunutím trnu 2 z patky £. Velikost a počet zámků na jedno spojení se určí v závislosti na velikosti průřezů spojovaných prvků a přenášeném zatížení jednoduchým výpočtem. Konstrukce zámku nebrání provedení případného těsnění styčné spáry mezi stěnami spojovaných prvků 2, (i, například proti vnikání vody.In the case of vibrations at the joint, this recommendation should be taken as a condition for the proper functioning and service life of the joint. The joint is released after deflation, by loosening the screw 2 ^and sliding the mandrel 2 out of the shoe. The size and number of locks per connection is determined by a simple calculation depending on the cross-sectional area of the elements to be connected and the load transmitted. The design of the lock does not prevent the possible sealing of the joint between the walls of the elements to be joined (i), for example against water ingress.

Zámku na spojování trub podle tohoto vynálezu lze využívat při provádění vrtů v zeminách, například velkoprůměrových pilot pažených pomocí kolony ocelových trub s použitím vibrace na jejich spuštění i vytažení z vrtu. Obecně lze vynálezu využít na spojování a rozpojování stěn prvků stejného příčného řezu v místě spoje, zejména trub obecných tvarů a velikostí průřezů, dále částí strojů a jejich sestav, kde ve spoji působí axiální zatížení - tah, tlak a vibrace.The pipe joining lock of the present invention can be used to conduct wells in soil, for example large diameter piles lined with a steel pipe column using vibration to lower and pull them out. In general, the invention can be used for joining and uncoupling the walls of elements of the same cross-section at the joint, in particular tubes of general shapes and cross-sectional sizes, as well as machine parts and assemblies where axial loads - tension, pressure and vibration are applied.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Dismountable connection of elements of the same cross-section, in particular of tubes having locks, each lock being formed by two interlocking parts, each separately fixedly attached to the walls of one of the elements to be joined in such a way that a gap, characterized in that the lower part is formed by a foot (1), on the front surface of which the upper part adjoins by its recess, the lower side of the downwardly extending mandrel (2) of this upper part and the facing side of the foot (1) the wedge faces formed against each other and both the foot (1) and the upper part mandrel (2) are rigidly connected to each other, the individual locks being distributed around the periphery of the parts (5, 6) to be joined.

Dismountable connection according to claim 1, characterized in that the foot (1) is provided with a groove for guiding the mandrel (2), the cross-section and the cross-section of the mandrel (2) correspondingly narrowing, the groove length being greater than the length of the mandrel (2). .

Removable joint according to claim 1 or 2, characterized in that the stop surface of at least one of the two components of the lock, shoe (1) or mandrel (2) extends beyond the edge of the element (1, 2) to which the component is attached.

Removable connection according to Claims 1 to 3, characterized in that the connection of the foot (1) with the mandrel (2) is made by means of a screw (3) whose shaft passes through the hole in the mandrel (2) and tightened into the thread in the foot (2). 1).

Dismountable connection according to claim 4, characterized in that the hole in the mandrel (2) is provided with a conical extension for recessing the screw head (3).

Dismountable connection according to Claims 1 to 5, characterized in that a seal is provided in the joint between the walls of the elements to be joined (1, 2).

7. A releasable connection according to claim 1, wherein the outer end of the lower side of the lock is tapered.