NO120782B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og utstyr for utførelse av forankringsorganer

i bakken, samt slik utførte forankringsorgan.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for utforelse av forankringsorganer i bakken, samt utstyr for ut-

forelse av fremgangsmåten. Slike forankringsorganer anvendes til forankring eller avstivning av gjenstander såsom spuntvegger, bygningsfundamenter, master for høyspentledninger, hengebroer, demninger for vannkraftverk, eller lignende. Oppfinnelsen er særlig beregnet for utforelse av strekkforankringsorgahBr for store belastninger. Strekkforankringsorganer må ofte kunne oppta en belastning på flere hundre tonn, og i slike tilfelle har det vist seg uBkonomisk å anvende strekkstenger, fordi slike stenger blir meget kostbare for-disse store belastninger. Det er i mange

i

tilfelle mer Økonomisk å anvende wire- eller stålkabelbunter eller bunter av andre bøyelige elementer, f.eks. bøyelige stålstenger eller stålbånd eller lignende,som danner en bunt, og som forankres i et hull i bakken eller i fjellet, hvori sement-mørtel eller annen injeksjonsmasse innføres. Hittil har bunter av wire eller kabler vært innført gjennom et beskyttelsesrør i et hull, hvilket imidlertid er en kostbar og omstendelig fremgangsmåte.

Foreliggende oppfinnelse består i å utføre et forankringsorgan i bakken på en slik måte at man borer et hull i bakken med et boreutstyr omfattende en rorlignende borstreng som bærer en borkrone, at man trekker en bunt bøyelige trekkelementer ned i hullet ved hjelp av et trekkorgan som føres ned i hullet av og samtidig med borutstyret^og et man injiserer sementmørtel eller annen injeksjonsmasse omkring i det minste en del av bunten. Hensiktsmessig anvender man et ikke roterende trekkorgan som kobles til borkronen på en slik måte at borkronen kan rotere uten å dreie trekkorganet, men at borkronen fører trekkorganet og trekkelementene ned i hullet samtidig sam boringen utføres, hvoretter de bøyelige trekkelementer, f.eks. wire, kabler, stålbånd eller smale stålstenger fikseres ved innføring avBement-mørtel eller annen injeksjonsmasse. Når borkronen har boret ned gjennom de jordlag som dekker fjellet og hensiktsmessig et stykke-inn i det nedenforliggende fjell, kan borstengene eller borstrengen trekkes ut og samtidig injeksjonsmasse eller lignende føres inn gjennom den hule borstreng for å fylle ut det tomme rom omkring bunten av wire eller lignende, samt for å fylle ut hulrom i bakken omkring hullet, slik at der frembringes en til-fredsstillende forankring. Når injeksjonsmassen er stivnet, prøves forankringsorganet ved hjelp av hydrauliske donkrafter på konvensjonell måte.

Som et rent eksempel skal i det følgende beskrives

en egnet fremgangsmåte og et egnet utstyr for utførelse av forankringsorganet ifølge oppfinnelsen under henvisning til tegningene hvor fig. 1 er et skjematisk riss og viser i vertikalt snitt en del av en utgravning for en bygningstomt aom omgis av en spuntvegg, fig. 2 er et lignende riss og viser et ferdig utført strekkforankringsorgan og et annet strekkforankringsorgan under utforelse, fig. 3 er et skjematisk sideoppriss delvis i

snitt og viser en matningsanordning for wire som anvendes for utforelse av et forankringsorgan, fig. 4 er et sideoppriss delvis i vertikalt snitt og viser anordninger for styring av wirene inn i hullet og fig. 5 er et planriss av en del av utstyret ifølge fig. 4, fig. 6 er et lengdesnitt og delvis sideoppriss av den borende ende av forankringsutstyret ifølge oppfinnelsen, fig, 7 er et snitt etter linjen VII-VII på fig. 6, og fig. 8 er et snitt etter linjen VIII-VIII på fig. 6, og fig 9 er et tverr-snitt etter linjen IX-IX på fig. 3.

På fig. 1 og 2 er vist en utgravning 1 som gir plass for borvogner eller annet fjellboringsutstyr og for annet mate-riell som er påkrevet i forbindelse med bygning av et anleggs-fundament. Utgravningen 1 er omgitt av spuntvegger 2 som kan være drevet ned hele veien til den underliggende fjellgrunn 3, men selvfølgelig ikke behøver være drevet ned hele veien, Spuntveggen kan utgjøres av stålspuntplater eller planker og danner en sammenhengende vegg med åpninger for forankringsorganer eller spuntveggen kan også anbringes med mellomrom, slik at det dannes åpninger mellom spuntplankene for forankringsorganer. Over fjellgrunnen ligger jordlag som strekker seg ned fra det opprinnelige bakkenivå 4 og kan bestå av los jord, sand, stenblokker, fyll-materiale eller lignende. Med 5 er betegnet stener eller stenblokker i underlaget, som ligger i jorden 6 over fjellgrunnen. Utgravningen 1 er hensiktsmessig gravet ut med en egnet grave-maskin, mens anbringelsen av strekkforankringsorganet pågår,

slik at en øvre rekke av forankringsorganer er satt på plass før utgravningen er fullført til sitt endelige lave nivå 7. Med B

er betegnet en vanlig mater eller matningsbjelke for en konvensjonell hammerbormaskin 9 som hensiktsmessig kan være en kraftig hammerbormaskin med separat dreiemotor. HammerbormaskinBn 9 overfører sitt arbeide til et nakkB-mellomstykke 10 som er sammen-koblet med én hul borstangstreng bestående av rØrlignende borstenger 11 eller en eneste hul borétang 11 hviB dybden av det ønskede hull.ikke er for stor, og hvilke borstenger er koblet til nakke-mellomstykket 10 og i foreliggende tilfelle til hverandre ved hjelp av koblingshylser 12. Vad borstrengens 11 nedre

ende som vist i større målestokk på fig. 6 er anordnet an borkrone 13 som kan være av i det vesentlige vanlig konstruksjon' mBd hensyn til anbringelsen av hardmetallinnsatsene 14, men som er konstruert

for å kunne bore bare et forholdsvis kort hull i fjell, f.eka.

et hull på tre eller fire meter. Borkronen 13 er forsynt med spylekeneler 15, 16 som kommuniserer med en rommelig kanel 17

i borstrengen, hvilken kanal er slik dimensjonert et den kan anvendes ikke bere for transport av spylemedium, såsom spyleluft, venn eller annet spylemedium til borkronen, men også for senere å kunne anvendes for transport av sementmBrtel eller annen injeksjonsmasse som skal innføres i hullet og omgi forankringsorganet. Borstrengen omgis av et antall bøyelige trekkelementer 18 som i den viste utførelse består av grov stålwire eller kabler, f.eks, 1/2"-stålkabler som ved den nedre ende er forsynt med wireklemmer 19 som danner hylser 20, som på konvensjonell måte' ved hjelp av hydraulisk trykk kan være presset fast omkring endene 21 av kablene eller wirene 18.

Wireklemmene 19 er innpasset og festet i tilsvarende utsparinger 22 i trekkorganet 23 som utgjøres av et ringformet legeme med ubetydelig mindre ytre diameter enn borkronens 13

ytre diameter, slik at trekkorganet 23 kan følge etter borkronen 13 med letthet ned i bakken og inn i fjellet. Trekkorganet 23 danner en sentral passasje 24, gjennom hvilken borstrengen 11

kan passere. En bøssing 25 forsynt med en ytre ringformet flens 26 passer i utboringen 27 i trekkorganet 23 med egnet klaring, slik at bøssingen 25 kan rotere i forhold til trekkorganet og slik at spylefluidum eller injeksjonsmasse kan passere fra kanalen 17 inn i trekkorganet. Undersiden av flensen 26 hviler på en armert nylonring 28 eller på en ring av selvsmørende bronse eller annet materiale som samvirker med en rørformet bøssing 29, som er heftet ved den nedre ende av trekkorganet 23, som antydet ved 30. Bøssingen 25 har. firkantet eller på annen måte ikke sirkulær aksial kanal 31, fig. 6 og B, hvori den på tilsvarende måte utformede ende 32 av borstangen 11 passer inn, slik at- borstangen kan dreie bøssingen 25 og derved dreie borkronen 13 som er gjenget fast til bøssingen ved 33. Den nedre ende 32 av borstrengen passer i den aksiale passasje 31 i bøssingen 25 på

en slik måte at borstrengen lett kan løses fra bøssingen 25 ved at borstrengen trekkes tilbake. Borstrengenden 32 er dessuten forsynt med en spylekanal 34 som kommuniserer med spylekanaler 35 i bøssingen 25 og med en klaring 36 mellom bøssingen 25 og bøssingen 29, slik at nevnte klaring kan spyles effektivt med

spylemedium under utstyrets arbeide. Ved spylingen av klaringen 36 kan det lager som dannes mellom bøssingen 29 og flensen 26, holdes fritt for smuss og borstov.

Trekkelementene 18. kan utgjøres av wire eller stål-kabel eller bøyelige båndstSl eller andre lignende bøyelige elementer, som kan være tilskåret til sin lengde og viklet opp pfi tromler 37 som er dreibart anordnet på holdere 38 ved den nedre ende av matningsbjeiken 8. En motor 39, f.eks, sn trykkluft-drevet motor, er anordnet i drivende forbindelse med akslene 40 for tromlene 37n slik at motoren kan dreie disse tromler. De bøyelige trekkelementer styres over ruller 41 inn i en styretrakt 42 på matningsbjeiken, hvilken styretrakt kan bestå av en delt ring forsynt med et antall aksiale spor 43, fig. 9, et for hvert trekkelement 18, slik at trekkelementene fordeles jevnt omkring borstrengen 11, Trakten 42 er delt i to deler som på en gang-jernlignende måte er forbundet med hverandre for at den skal kunne monteres på holderen 38 og tillate at borstangen og trekkelementene passerer som vist på fig, 9.

Hvis der anvendes en temmelig stor styretrakt som vist på fig, 4 og 5, kan trekkelementene 18 mates ned i trakten umiddelbart fra bakken»hvor de nettopp kan være anbrakt i orden for boringen innledes, slik at de kan folge trekkorganet ned i hullet alt etter som boringen skrider frem. Med 44 er betegnet en konvensjonell borstangstyring av den art som vanlig anvendes på borvogner av forskjellige typer. Trakten 42 og borstang-styringen 44 kan bæres av et aksialt forskyvbart organ, f,eks.

en slede 45, som kan forskyves til forskjellige aksiale stillinger ved hjelp av en manøversylinder på samme måte som bevegelige borstangstyringer forskyves på matningsbjeiken på en borvogn.

En slik anordning gjør det lettere å anbringe trakten 42 i egnet avstand ovenfor et par U-bjelker 46 eller andre konstruksjons-elementer som danner støtte for forankringsorganets hode og på hvilke trekkankerorganene er beregnet på å hvile, LUbjelkene 46 fordeler også trekket over et antall spuntplanker 2 i spuntveggen som skal forankres»

Med 4? er betegnet en del av en lastebil eller et annet transportorgan som bærer en matningsbjelke B på holder 49, hvilke kan være slik anordnet at de tillater nedsvigning av matningsbj'eikene på lastebilen til en i det vesentlige horisontal stilling. Lastebilen borer også en pumpeenordning 50 for til-førsel av spylevann og/eller injeksjonsmasse gjennom en slange 51 og et spylehode 52 som er dreibart lagret på mellomstykket

10 og kommuniserer mBd kanelen 17 i borstangstrengen på en måte som er vel kjent gjennom foreliggende arbeidsområde. Antallet wirer eller andre trekkelemant 18 i forenkringsorganet kan naturligvis variere Bit etter den belastning for hvilken forankringsorganet er beregnet, samt i avhengighet av dimensjonene på

de wirer eller andre elementer som si tilgjengelige i hvert enkelt tilfelle.

Framgongsmåten ifølge oppfinnelsen utføres på følgende måte. Borvognen eller lastebilen 47 med matebjelken 8 føres frem til en hensiktsmessig stilling i forhold til spuntveggen 2, hvor det er ønskelig å anbringe et forankringsorgan. En borkrone 13 med et egnet trekkorgan 23 anbrakt på samme anordnes på den firkantede ende av borstangstrengen 11 og det ønskede antall wirer eller kabler trekkes fra tromlene 37 eller fra bakkan hvor de kan ligge, ordnes og føres inn i utsparingene 22. Den øvre halvdel av trakten 42 settes på plass og trekkorganet 43 sammen med wirene matas frem gjennom trakten 42, idet trekkelementene anbringes i stilling i de forskjellige spor 43 og wirene strekkes. Sleden 45 mates deretter frem mot U-bjelkene 46 til en stilling i det vesentlige som antydet på fig, 4 og deretter manøvreree bormaskinmatningen slik at borkronen og trekkorganet 43 fBres ned mot bakken og drar trekkelementene 18 gjennom styretrakten 42. Straks borkronen trenger inn i bakken tilføres spyleluft eller spylevann gjennom kanalen 17 og fjell-bormaekinen 9 startes. Borkronen mates nu frem gjennom de lose jordlag 6 og borer gjennom stenblokker eller jordstener eller andre hindringer som den treffer som antydet på fig. 1 og 2.

Hvis Ønsket mates borkronen frem gjennom hele det løse jordlag

ned til fast fjell 3 og bores inn et så langt stykke i det faste fjell søm det anses nødvendig far fl bevirke en sikker forankring. Vanlig bores borkronen ned i faBt fjBll tre til fire meter for

at man ekal være sikker på at man har truffet på fast fjell og ikke bare en stor underjordisk sten. Under boreoperasjonen trekker trekkorganet 23 trekkelementene 18 med seg ned i hullet, men bor-stangens dreining overføres ikke til trekkorganet 23 på grunn av lageranordninger 28. Når borkronen og trekkorganet er ført

ned til Sneket dybde, avsluttes boringen og spylingen og injek-

sjonen av sementmBrtel eller ennen injekejonemesse fra pumpe-anordningen 50 innledes, mens borstrengen fortsatt bsfinner eeg i etilling i borkronen 13. For å bevirke et tilfredestillende forenkringsorgen trekkes nu borstrengen 13 lengsomt tilbake og samtidig innfBree sementmBrtel siler annen injekejonsmesse gjennom kenelen 17 inn i hulrommet i og omkring borkronen 13, trekkorgenet 23 og trekkelementene 18, samt også inn i det hulrom som omgir det ev borkronen 13 borede hull, som antydet ved 53

på fig. 2. Mengden ev injisert materiale avhenger selvfølgelig av fjellets beskeffenhet eller beskaffenheten av den grunn man har å gjBre med samt det strekk som forankringsorganet er be-

regnet å skulle oppta. Injisering kan skje bare omkring den nedre ende ev forankringsorganet eller langs hele forankrings-

organet eller bere i visse partier, alt etter omstendighetene.

Man kan også ifBlge oppfinnelsen anordne et særlig foringsrBr

omkring trekkelementene, hvilket foringsrBr må ha noe mindre

diameter enn borkronen og derved kan man bevirke en armert be-tongpele hvilket kan være fordelektig i slike tilfelle hvor marken er meget aggressiv overfor det materiale som anvendes i trekkelementene 18. Når der anvendes et beskyttelsesror, er det naturligvis ikke nBdvendig å trekke trekkorganet og wirene eller kablene ned i hullet semtidig som boringen finner sted og beskyttelsesrBret bringes på plass. I stedet kan man etter å

ha drevet ned borkronen og beskyttelsesrBret trekke tilbake borstrengen og enbringe et eget trekkorgen pfi denne, til hvilket wirene eller endre trekkelementer er festet og som deretter fBree ned gjennom beskyttelsesrBret til borkronen ved hjelp av fjellbormeekinene matning. Deretter kan beskyttelsesrBret trekkes opp ved hjelp av metningen eller en spesiell vinsj og injiseringen foretas gjennom borstangstrengen som beskrevet ovenfor eller gjennom beskyttelsesrBret. Når injeksjonen er avsluttet, trekkes vanligvis borstangstrengen helt ut ev hullet og et egnet forank-ringahode 54, 55 anbringes ved den Bvxe ende av trekkelementene 18 som antydet pfi fig. 1 og 2. Etter noen dager nfir injeksjonsmassen er etivnet tiletrekkelig, prBves forenkringsorganet fBr det Bnskede etrekk med passende margin som kan vare fastlagt for hvert epesielt arbeide.

Den ovenfor beekrevne og pfi tegningene viste fremgangs måte såvel som utstyret og forankringsorganet må bare betraktas som st eksempel og kan modifiseres på mange forskjellige måter innenfor rammen av ds følgende patsntkrav utsn et oppfinnelsens prinsipp fravikes, Oppfinnelsen kan f,eks, envsndss for mange andre formål enn til forankring ev spuntvsggsr, f.eks. i for-

bindelse med forankring av stolper eller master for kraftledninger,

feste for hengebroer, damkonstruksjoner og ceissoner for havner og vannkraftstasjoner og mange andre bygningskonstruksjoner.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for utforelse av et forankringsorgan i bakken hvorved man borer et hull i bakken med et borutstyr omfattende en rorlignende borstreng som bærer en borkrone, samt trekker en bunt bøyelige trekkelementer ned i hullet ved hjelp av et trekkorgan og forankrer dem ved at man injiserer sement-

mortel eller annen injeksjonsmasse omkring i det minste en del av bunten, karakterisert ved at trekkelementene (18) og trekkorganet (23) fores ned i hullet av og samtidig med bor-utstyret.

2. Fremgangsmåte ifolge krav 1, karakterisert ved at man trekker trekkorganet (23) og bunten av trekkelementer (18) ned i hullet i bakken ved hjelp av borstrengen (11, 12) samtidig som man borer hullet og uten å dreie trekkorganet (23).

3. Fremgangsmåte ifolge krav 1, karakterisert ved at man etter gjennomført boring trekker tilbake borstrengen (11,12) fra borkronen (13) og trekkorganet (23) og samtidig innforer injeksjonsmasse gjennom boretrengen for å forankre trekkelementene (18).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvorved man borer et hull fra en borvogn forsynt med en matningsbjelke og en langs denne bevegelig bergboremaskin, karakterisert ved at borvognen bærer en eller flere ruller (37) på hvilke et antall bøyelige trekkelementer (18) er opprullet for å mates i form av en eller flere bunter ned i hullet alt etter som boringen skrider frem,

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at hullet bores gjennom los jord ned i underliggende fjellgrunn samtidig som trekkelementene fores ned, og at borstrengen deretter trekkes tilbake og injeksjonsmasse samtidig innføres gjennom borstrengen,

6, Forankringsutstyr for utførelse av fremgangsmåten ifølge et av de foregående krav og omfattende en borstreng (11, 12) og en borkrone (13) anordnet for å motta dreie- og slagenergi fra borstrengen som er anordnet for å trekkes tilbake fra borkronen, karakterisert ved at bunten av trekkelementer (18) omgir borstangutstyret, og er festet til et trekkorgan (23), at en anordning (25) for kobling av trekkorganet til borstrengen er anordnet slik at trekkorganet kan fores inn i borhullet av denne uten å dreies, at en bormaskinmater (8) er anordnet for å innfore trekkorganet og trekkelementene i bakken, og at anordninger (50 -52) for tilførsel av injekajonsmaese omkring trekkelementene er anordnet i tilknytning til borstrengen,

7. Forankringsutstyr ifølge krav 6, karakterisert ved at borstangutstyret omfatter rorlignende borstenger (11) og anordninger (50 - 52, 17) for å innføre injeksjonsmasse eller lignende gjennom boretengene,

8, Forankringsutstyr ifølge krav 6, karakterisert ved at borkronen (13) er*koblet til trekkorganet (23) med en kobling (25, 26, 28) som tillater borkronen å dreie seg i forhold til trekkorganet og som medbringer trekkorganet, når borkronen matee fremover av en bormater,

9. Forankringsutstyr ifølge krav 6, karakter i-' sart ved at et antall trekkelementer (18) er viklet opp på en trommel (37) som bæres av en bormaskinmater (8), og som er anordnet for metning fra trommelen ned i hullet for eammB n med trekkorganet å danne et forankringsorgan,

10. Forankringsutstyr ifolge krav 6, karakterisert ved at en styretrakt (42) som er forsynt med et antall innvendige aksiale spor (43) for styring av trekkelementer (18), er anordnet ved den forreste del av bormaskinmateren (8).

11, Forankringsutstyr ifølge krav 6, karakterisert ved bøyelige trekkelementer (18) forsynt mad en hylse (20) som er presset på trekkelementet og danner et koblingsorgan (19) eom er anordnet for å gripe inn i og holdes tilbake i trekkorganet (22, 23).