NL1018480C2 - Werkwijze voor het vervaardigen van een fundatiepaal in de grond en installatie daarvoor. - Google Patents

Description

ψ

Werkwijze voor het vervaardigen van een fundatiepaal in de grond en installatie daarvoor.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een 5 betonnen fundatiepaal in de grond met behulp van een buisvormig element, aan de onderzijde voorzien van een losse metalen schoen en geleid door een stelling, en welke in de grond wordt gedreven door een hei-installatie en/of een vibratorinstallatie, waarna wapening in de buis wordt neergelaten, betonmortel wordt aangebracht en de buis daarna getrokken.

10 Bekend is om de werkwijze uit te voeren met een buisvormig element, waarbij dit element uit een geheel bestaat. Het element bestaat dan uit aan elkaar gelaste buisdelen. Moeten er bijvoorbeeld lange fundatiepalen gemaakt worden van bijvoorbeeld 20 meter of langer dan kan het element niet meer als één geheel vervoerd worden, vanwege de maximum toegestane transportlengte over de weg. Op het 15 werkterrein moet de ontbrekende lengte aangelast worden wat tijd kost en slechte lasverbindingen kan opleveren. Na afloop van het maken van de benodigde palen moet het aangelaste stuk weer afgesneden worden, waarbij dit afgesneden deel vaak verschrot wordt.

Een ander voorbeeld, waarbij het lassen en snijden op de bouwplaats een groot 20 probleem vormt, is de situatie om fundatiepalen te maken welke langer zijn dan de maximum toegestane hoogte van de geleidingsmast van een stelling. Dit kan het geval zijn bij het maken van fundatiepalen in een hal, waarbij het dak een belemmering voor de maximum hoogte van de geleidingsmast vormt. Evenzo bij het maken van fundatiepalen onder hoogspanningsleidingen, waarbij de toegestane maximum hoogte 25 in de buurt ligt van 20 - 22 meter. Het maken van fundatiepalen is dan een zeer kostbare en tijdrovende zaak.

Om voorgaande nadelen te vermijden wordt volgens de uitvinding allereerst een eerste deel van een buis met aan de onderzijde een vloeistofdichte losse metalen schoen en aan de bovenzijde voorzien van een schroefdraad in de grond gedreven met behulp 30 van bijvoorbeeld een hei-installatie. Aan het betreffende buisdeel is aan de bovenzijde een slagkop vastgemaakt, welke aan het buisdeel is vastgeschroefd en waarop heislagen kunnen worden doorgevoerd naar het buisdeel. Dit buisdeel wordt zover in de grond geheid tot een op het maaiveld gelegen klem van een eerste kleminrichting het 1018480¾ 2 gedeelte, welke zich juist onder de bovengelegen schroefdraad van dit buisdeel bevindt en dit kan omklemmen. Daarna wordt met behulp van een tweede kleminrichting of schroefinrichting de slagkop van genoemd buisdeel geschroefd.

Een tweede deel van de buis, aan de bovenzijde voorzien van een slagkop wordt 5 op het eerste buisdeel geschroefd met behulp van de tweede kleminrichting, welke daarvoor is overgezet van de slagkop naar het tweede buisdeel. De tweede kleminrichting en de klem van de eerste kleminrichting worden ontkoppeld van de buis, waarna de buis verder in de grond wordt gedreven.

Een identieke procedure kan volgen voor het aanbrengen en indrijven van 10 volgende delen van de buis. Voordat het laatste deel van de buis wordt aangebracht wordt over het bovenste gedeelte, wat nog boven het maaiveld uitsteekt, een trekring aangebracht, welke om de buis kan schuiven.

Zodra de totale penetratie voor de buis is verkregen wordt wapening in de samengestelde buis op de gewenste hoogte aangebracht, waarna betonmortel in de buis 15 tot de benodigde hoogte wordt ingebracht. Voordat de samengestelde buis omhoog wordt getrokken worden enige kleinere heislagen omlaag op de buis uitgeoefend om de betonmortel te verdichten. Daarna wordt de trekring al schuivend omhoog gebracht tegen een aanslagrand welke zich aan de slagkop bevindt en de buis door een gemaakte bekende verbinding tussen trekring en hei-installatie met omhoog gerichte slagen van 20 de hei-installatie uit de grond geheid, waarbij in omgekeerde volgorde van het indrijven van de buis telkens een bovengelegen buisdeel van het ondergelegen buisdeel wordt losgeschroefd totdat het eerste buisdeel nog uit de grond moet worden geheid. Daarna is de fundatiepaal gereed en kan een volgende gemaakt worden.

Het is ook mogelijk, dat geen gebruik van een trekring wordt gemaakt voor het 25 uit de grond trekken van voomoemde buis. Dan wordt daartoe een verbinding gemaakt tussen slagkop en genoemde hei-installatie.

De toegepaste schroefdraad van de te verbinden buisdelen en de slagkop is bij voorkeur uitgevoerd als een in de lengterichting taps verlopende schroefdraad. Een andere voorkeursuitvoering van de toe te passen schroefdraad is, dat de wandgedeelten 30 ter hoogte van de schroefdraad van de te verbinden buisgedeelten in radiale richting naar elkaar toe worden getrokken bij het aandraaien van de schroefverbinding, zoals omschreven in het Amerikaanse octrooischrift US-A- 4822081.

1018480· « 3

Verder wordt bij voorkeur de schroefdraad en de contraschroefdraad van de te verbinden delen van de buis en/of slagkop zodanig met een moment aangedraaid, dat de spanning in de vlakken van de op elkaar gedrukte buiswanddelen van de meest zwaar belaste gedeelten de drukspanning inligt tussen 50% en 80% van de breeksterkte 5 van het toegepaste materiaal.

De uitvinding betreft verder een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende: - een stelling met een mast, - een hei- of vibratorinstallatie die op en neer beweegbaar is langs de mast, 10 - een kleminrichting voor het onverdraaibaar inklemmen van een buisdeel, - een schroefinrichting voor het in draaiing brengen van een verder buisdeel ten opzichte van het ingeklemde buisdeel in verband met het vastschroeven en losschroeven van de buisdelen.

Een dergelijke inrichting is bekend uit US-A-5540295.

15 Volgens de uitvinding is voorzien dat de schroefinrichting een klem omvat voor het inklemmen van een buisdeel.

De uitvinding omvat ook een installatie voor het vervaardigen van een fundatiepaal in de grond bestaande uit: - een stelling met een verstelbare en verplaatsbare geleidingsmast, hijsinrichtingen 20 voor het plaatsen en geleiden van het buisvormig element, het plaatsen van een wapening het aandraaien of losdraaien van buisdelen van het buisvormig element, - een hei- en/of vibratorinstallatie, welke zich langs genoemde geleidingsmast kan bewegen, - een slagkop waarop geslagen of waaraan eventueel getrokken kan worden, 25 - een trekring, - een buisvormig element, welke uit meerdere delen kan bestaan, - een eerste kleminrichting bevattende een klem bestaande uit minimaal twee schaaldelen, welke nagenoeg passend kunnen aangrijpen om de buitenzijde van het buisvormig element en verplaatst kunnen worden met hydraulische krachtmiddelen, 30 - een tweede kleminrichting of schroefinrichting bestaande uit een klemband, welke om het buisvormig element geklemd kan worden aangebracht en voorzien is van momentvergrotingsmiddelen, zoals een hefboom.

1018480* * 4

Bij voorkeur heeft de installatie een eerste kleminrichting, welke op of nabij het maaiveld is gesitueerd en waarbij het buisvormige element tussen de schaaldelen van de klem kan passeren. Een voorkeursuitvoering is dat de eerste kleminrichting bestaat uit een rechthoekig frame waarbinnen hydraulische krachtmiddelen zijn aangebracht, 5 welke aan de ene zijde met het frame zijn verbonden en aan de andere met een schaaldeel.

Nog een andere mogelijke voorkeursuitvoering is dat de eerste kleminrichting zodanig is gesitueerd dat ongewenste verplaatsingen tijdens het klemmen van het buisvormig element worden voorkomen door het plaatsen van een gedeelte van het 10 gewicht van geleidingsmast en hijsinrichtingen op de kleminrichting en waarbij de kleminrichting op het maaiveld wordt gedrukt.

Voor de tweede kleminrichting is een voorkeursuitvoering, dat de momentvergrotingsmiddelen bestaan uit een hefboom verbonden aan de klemband, waarbij het buitenste einde van de hefboom verbonden is met een hijsdraad, welke via 15 een schijf, verbonden aan de kleminrichting, in horizontale richting is omgeleid.

De uitvinding zal nu aan de hand van de figuren nader worden toegelicht.

Figuur 1 toont het in de grond drijven van een eerste deel van de buis.

Figuur 2 toont het losschroeven van slagkop met behulp van twee kleminrichtingen.

20 Figuur 3 toont het aanbrengen trekring en tweede, laatste deel van de buis.

Figuur 4 toont het aanbrengen wapening en storten betonmortel

Figuur 5 toont de aanvang van het omhoog uit de grond trekken van het buisvormig element.

Figuur 6 toont de tweede fase van het uit de grond trekken van het tweede 25 buisdeel.

Figuur 7 toont het uit de grond trekken van het eerste buisdeel.

Figuur 8 toont de gerede fundatiepaal

Figuur 9 toont een installatie voor het uitvoeren van de werkwijze.

Figuur 10 toont de eerste en tweede kleminrichting in bovenaanzicht.

30 Figuur 11 toont de eerste en tweede kleminrichting in zijaanzicht.

Figuur 1 geeft schematisch aan, waarbij de stelling is weggelaten, het begin van het indrijven van het buisvormig element 4. Daartoe is aan de onderzijde van het eerste buisdeel 6 een vloeistofdichte losse metalen schoen 10 bevestigd en aan de bovenzijde 101 3480·» 5 een slagkop 3 geschroefd. Het eerste buisdeel 6 wordt met bijvoorbeeld hei-installatie 1 door de eerste kleminrichting 7 de grond ingedreven.

In figuur 2 is het eerste buisdeel 6 zo ver in de grond gedreven, dat de eerste kleminrichting 7 zich juist bevindt onder de schroefdraad 11 aan de bovenkant van 5 buisdeel 6. Dan wordt het indrijven van buisdeel 6 gestopt, de hei-installatie 1 omhoog gebracht, en schaaldelen 22, zie figuur 10, klemmend tegen buisdeel 6 aangedrukt met de hydraulische krachtmiddelen 21, bijvoorbeeld hydraulische cilinderorganen.

Klemband 23 van de tweede kleminrichting 9, zie figuur 10 en 11, wordt om de onderzijde van slagkop 3 boven de contraschroefdraad klemmend aangebracht. Met 10 hefboom 24 en hijsdraad 25, horizontaal omgeleid via schijf 26, wordt de slagkop 3 losgedraaid. De schijf 26 en daarmee de hijsdraad 25 zijn verbonden met een gestel 32, dat eventueel nog gestabiliseerd kan worden door daarop de mast (13) zoals weergegeven in figuur 9 te plaatsen.

De trekring 8 wordt schuivend over het eerste buisdeel 6 aangebracht voor later 15 gebruik bij het trekken van het buisvormige element 4. De trekring 8 kan niet door de eerste kleminrichting heen.

In figuur 3 is een tweede buisdeel 5 met daaraan vastgeschroefd een slagkop 3 op het eerste buisdeel 6 vastgeschroefd met behulp van de eerste kleminrichting 7 en de tweede kleminrichting 9. Daarna laat men hei-installatie 1 op de slagkop 3 zakken en 20 begint het inheien van het tweede buisdeel 5 tot schoen 10 de vereiste diepte heeft bereikt.

Figuur 4 toont dat hei-installatie 1 omhoog is gebracht en bijvoorbeeld een wapening 15 in het buisvormig element 4 wordt gebracht. Het is ook mogelijk dat een geprefabriceerde paal aangebracht wordt in plaats van de wapening 15. Daarna wordt 25 de vereiste hoeveelheid betonmortel 19 in het buisvormig element 4 gebracht en laat men hei-installatie 1 op de slagkop 3 zakken. Hei-installatie 1 geeft enkele zachte klappen om verdichting van de betonmortel te verkrijgen.

In figuur 5 wordt trekring 8 omhoog gebracht tegen een aanslag, welke zich op slagkop 3 bevindt. Bekende trekverbindingsmiddelen, zoals trekschalmen of stalen 30 grommers, vormen een verbinding tussen de trekoren 17 van trekring 8 en de trekoren 18 van hei-installatie 1. Daarna wordt het buisvormige element 4 uit de grond getrokken volgens een bekende methode doordat het bewegend gewicht 20 in de hei-installatie 1 omhoog slaat tegen een ring, slagschoenen of anderszins.

101848 0· 6

In figuur 6 is de hei-installatie 1 weggelaten en is het tweede buisdeel 5 zo ver uit de grond, dat ze losgeschroefd en verwijderd kan worden.

Figuur 7 toont dat op het eerste buisdeel een slagkop 3 is geschroefd en begonnen wordt het eerste buisdeel 6 geheel uit de grond te trekken.

5 Figuur 8 laat de gevormde fundatiepaal zien, nadat het buisvormige element 4 volledig uit de grond is verwijderd.

Figuur 9 toont en uitvoeringsvorm van een bekende stelling 2, waarbij het tweede buisdeel 5 op het eerste buisdeel 6 wordt geplaatst. Hei-installatie 1 is daarbij op bekende wijze met glijklauwen aan de geleidemast 13 verbonden. De benodigde 10 hijsverrichtingen kunnen door middel van hijsinrichtingen 14 uitgevoerd worden.

101 84 8 0«

Claims (10)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een betonnen fundatiepaal (19) in de grond, omvattende de stappen van: 5. het in de grond drijven van een eerste buisdeel (6) met aan de onderzijde een vloeistofdichte schoen (10), welk buisdeel (6) aan de bovenzijde is voorzien van een schroefdraad (11) die samenwerkt met de contraschroefdraad (12) van een slagkop (3), - het inklemmen van het eerste buisdeel (6), 10. het losschroeven van de slagkop (3), - het vastschroeven van een tweede buisdeel (5), dat aan de onderzijde is voorzien van een contraschroefdraad (30), op het eerste buisdeel (6) onder vorming van een samengestelde buis (4), - het opheffen van de inklemming van het eerste buisdeel (6), 15. het in de grond drijven van de samengestelde buis (4), - het aanbrengen van een wapening (15) in de samengestelde buis (4), - het storten van betonmortel (19) in de samengestelde buis (4), - het omhoog uit de grond trekken van de samengestelde buis (4) onder achterlating van de gevormde betonnen fundatiepaal (31). 20

2. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende de aanvullende stappen van: - het inklemmen van het laatst aangebrachte buisdeel (5) voordat de wapening (15) en de betonmortel (19) worden ingebracht, - het aanbrengen van tenminste een verder buisdeel op dat laatst aangebrachte 25 buisdeel (5) onder vorming van de samengestelde buis (4), - het opheffen van genoemde inklemming.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, omvattende de stappen van: - het aanbrengen van een trekring (8) om de samengestelde buis (4), 30. het omhoog uit de grond trekken van de samengestelde buis (4) door op de trekring (8) omhoog gerichte slagen en/of een omhoog gerichte kracht uit te oefenen. 1018480«

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende het verdichten van de betonmortel (19) door het opwekken van schokgolven of vibratiekrachtgolven in de samengestelde buis (4).

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, omvattende de stappen van: - het omhoog uit de grond trekken van de samengestelde buis (4) over een zodanige afstand dat tenminste een der buisdelen (5) geheel boven het maaiveld uitsteekt, - het inklemmen van het zich direct onder dat uitstekende buisdeel (5) bevindende 10 buisdeel (6), - het losschroeven van dat uitstekende buisdeel (5), - het opheffen van de inklemming, - het voortzetten van de beweging omhoog uit de grond.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende het vastschroeven van de buisdelen (5, 6) met een voorspanning die een drukspanning in het buismateriaal oplevert gelijk aan tussen 50% en 80% van de breeksterkte van dat buismateriaal.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende het in de grond drijven van de samengestelde buis (4) door op de slagkop (3) slagen uit te oefenen.

8. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende: 25. een stelling (2) met een mast (13), - een hei- of vibratorinstallatie (1) die op en neer beweegbaar is langs de mast (13), - een kleminrichting (21, 22) voor het onverdraaibaar inklemmen van een buisdeel (6), een schroefinrichting (23-26) voor het in draaiing brengen van een verder 30 buisdeel (5) ten opzichte van het ingeklemde buisdeel (6) in verband met het vastschroeven en losschroeven van de buisdelen (5, 6), met het kenmerk, dat de schroefinrichting (23-26) een klem (23) omvat voor het inklemmen van een buisdeel (5, 6). 1018480·

9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij de kleminrichting (21, 22) is aangebracht op een gestel (32) omvat dat gefixeerd kan worden ten opzichte van de mast (13) of de stelling (2).

10. Inrichting volgens conclusie 8 of 9, waarbij de klem (23) is verbonden met een momenthefboom (24) die verbindbaar is met een aan de mast (13) verbonden hijsdraad (25) voor het opwekken van een rotatiekoppel op het buisdeel (5, 6). 1018480·