NO894541L

NO894541L - Anti-vakuumapparat og fremgangsmaate for installasjon av betongpeler.

Info

Publication number: NO894541L
Application number: NO89894541A
Authority: NO
Inventors: Jerry A Steding
Original assignee: Jerry A Steding
Priority date: 1985-06-11
Filing date: 1989-11-14
Publication date: 1989-11-24
Also published as: DK567889D0; DK567889A; FI895403A7; NO894541D0; BR8807527A; WO1989008745A1; JPH02501151A; FI895403A0

Abstract

Et betongpel-installasjonsapparat og en fremgangsmåte er beskrevet, hvor en innretning (22, 28) trenger gjennom jordsmonnet for frembringelsen av en åpning for dannelsen av pelen. Fyllmateriale såsom mortel (25) innfores i åpningen, og et potensielt undertrykkshulrom (26) som dannes ved fremstillingen av pelen ventileres (29) til atmosfæren for å forhindre inntrekning av omgivende jord inn i åpningen og derved bevirke dannelsen av en mangelfull pel.

Description

Den foreliggende oppfinnelse utgjør en forbedring av apparatet og fremgangsmåten for installasjon av betongpeler i henhold til de tidligere US-patenter nr. 3 851 484 og nr. 3 851 485, som begge er meddelt til Steding 3. desember 1974.

Det kan oppstå et problem ved installasjon av betongpeler i forbindelse med apparatet og fremgangsmåten som er beskrevet i de ovennevnte patenter hvis det foreligger mykt jordsmonn under grunnvannspeilet og hvis inntrengningshastigheten for plogspissen i det myke jordsmonn ikke styres. Dette problem kan resultere i dannelsen av ufullstendige betongpeler, og det er en hovedhensikt med den foreliggende oppfinnelse å dempe denne vanskelighet på en enkel, effektiv og økonomisk måte.

Mer spesielt, hvis pelneddrivningshammeren tillates å slå mot støteren med en slik kraft at den resulterende gjennomtrengning for plogspissen ved hvert hammerslag er i størrelses-orden15__cm til 30 c m, vlljved anslagspunktet for pelhammeren^J) med støteren/plogspissen temporært bli drevet bort fra undersiden av mørtelsøylen som ligger over og danner et hulrom mellom plogspissen og mørtelsøylen. Et slikt hulrom kan ikke eksistere i praksis fordi det vil være et tilnærmet perfekt vakuum i dette, og således vil hulrommet bli momentant fylt enten med mørtel ovenfra eller med den omgivende myke jord som er tilstøtende den betongpel som dannes. Vakuumet har en tendens til i visse tilfeller å trekke den omgivende myke jord inn i hulrommet, noe som resulterer i reduksjon av diameteren for pelen.

Hele dette problem korrigeres eller elimineres ved hjelp av foreliggende oppfinnelse ved ganske enkelt å tilveiebringe en effektivt vakuumfrigivningsanordning i apparatet som benyttes for dannelsen av en betongpel i myk jord eller jordsmonn

under grunnvannspeilet eller i andre situasjoner hvor dannelsen av det beskrevne vakuum kunne oppstå.

En annen viktig hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en vakuumfrigivningspassasjeinnretning i et apparat for installasjon av en betongpel, hvis tilstede-værelse ikke påvirker den normale driftsmåte for apparatet for dannelse av betongpeler i samsvar med den lære som er angitt i de ovenfor nevnte, tidligere patenter.

Andre trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå for fagmannen på grunnlag av den følgende detaljerte beskrivelse. Fig. 1 er et delvis skjematisk, vertikalt tverrsnitt gjennom et tidligere kjent apparat for installasjon av en betongpel samt den benyttede metode. Fig. 2 er et tilsvarende riss av det forbedrede anti-vakuum-apparat og illustrerer fremgangsmåten for installasjon av betongpeler i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Fig. 3 er et sideriss av en sammensatt støter og plogspiss i henhold til en utførelse av oppfinnelsen.

Fig. 4 er et horisontalsnitt langs linjen 4-4 på fig. 3.

Fig. 5 er et tilsvarende snitt langs linjen 5-5 på fig. 3. Fig. 6 er et riss svarende til fig. 4 som viser en annen type plogspiss. Fig. 7 er et sideriss av en støter og en plogspiss i henhold til en andre utførelse av oppfinnelen.

Fig. 8 er et horisontalsnitt langs linjen 8-8 på fig. 7.

Fig. 9 er et perspektivriss med delene trukket fra hver-andre, delvis i snitt, som viser en støter og en plogspiss i henhold til en annen utførelse av oppfinnelsen. Fig. 10 er et delsideriss av elementene vist på fig. 9 i sammensatt forhold. Fig. 11 er et horisontalsnitt langs linjen 11-11 på fig. 10. Fig. 12 er et tilsvarende riss langs linjen 12-12 på fig. 10. Fig. 13 er et perspektivriss, delvis i snitt og delvis med deler fjernet, som viser ytterligere en utførelse av oppfinnelsen. Fig. 14 er et vertikalt dellengdesnitt gjennom apparatet på fig. 13. Fig. 15 er et horisontalt snitt langs linjen 15-15 på fig. 14. Fig. 16 er et sideriss, delvis i snitt, som viser et anti-vakuum-installasjonsapparat for peler av skruetypen i henhold til ytterligere en utførelse av oppfinnelen. Fig. 17 er et enderiss av apparatet som er vist på fig. 16.

Med henvisning til tegningene i detalj, hvor like henvis-ningstall betegner like deler, viser fig. 1 kjent teknikk, i det vesentlige i samsvar med de ovenfor nevnte Steding-patenter. Et drivhode 20 er i samvirke med en drivhode-adapter 20A og støter 21 som på sin side samvirker ved sin nedre ende med en egnet plogspiss 22. En mørtel-tilførsels-trakt 23 på jordoverflaten omgir støteren 21 for å levere mørtel nedover ved hjelp av tyngdekraft inn i boringen eller hulrommet 24 i jordsmonnet, som er dannet ved fremføring av plogspissen 22 under påvirkning av en peldrivhammer (ikke vist).

Som tidligere forklart, blir i mykt jordsmonn under grunnvannspeilet, hvis ikke inntrengningshastigheten for plogspissen 22 pr. hammerslag styres, plogspissen temporært drevet bort fra bunnen av mørtelsøylen 25 og vil ha en tendens til å danne et hulrom 26 mellom plogspissen og mørtelsøylen. Dette hulrom kan ikke forbli tomt på grunn av den høye grad av undertrykk i dette og må i det vesentlige momentant bli fylt med mørtel eller med myk jord som er tilstøtende til apparatet og pelen som blir installert.

Som antydet med henvisningstallet 27 på fig. 1, kan under-trykket i hulrommet 26 trekke den omgivende myke jord innover og således effektivt redusere diameteren for boringen umiddelbart bak plogspissen 22 og tilsvarende redusere tverrsnittsdimensjonen for betongpelen, noe som påvirker den negativt. Fig. 2 viser den fullstendige løsning av det tidligere kjente problem som er beskrevet i forbindelse med fig. 1 ved hjelp av foreliggende oppfinnelse. På fig. 1 kan det benyttes samme drivhode 20, mørteltrakt 23 og plogspiss 22. Imidlertid skiller støteren 22 ifølge foreliggende oppfinnelse seg fra den tidligere kjente støter 21 ved at den er utstyrt med i lengderetningen forløpende vakuum-frigivningspassasjeinnret-ninger 29, idet det vakuum som induseres i det midlertidige hulrom 26 når plogspissen 22 beveger seg bort fra mørtel-søylen 25, ventileres av atmosfæren og således effektivt blir eliminert, slik at den omgivende myke jord ikke kan trekkes innover og redusere tverrsnittsstørrelsen på betongpelen slik som vist på fig. 1. Fig. 3-6 viser mer detaljert en første utførelse av oppfinnelsen innbefattende en støter 30 og en plogspiss 31 som er teleskopisk i samvirke slik det er vist. Drivhodet 20 og mørteltrakten 23 som er vist på fig. 1 og 2, er utelatt på fig. 3 av illustrasjonsgrunner, men disse sistnevnte kompo-nenter benyttes ved fremgangsmåten og apparatet i henhold til fig. 3-6.

Plogspissen 31 er sirkulær, slik det er vist, og støteren 30 er en del med H-formet tverrsnitt. På motsatte sider av sitt sentersteg 32 er støteren 30 utstyrt med grunne kanaldeler 33 som er sveiset fast og definerer sammen med steget 32 et par, på motsatte sider plasserte vakuum-frigivningspassasjer 34. På tilsvarende måte er et par k analdeler 35 sveiset til ytterflåtene på sideflensene 3 6 til støteren og definerer et annet par vakuumfrigivningspassasjer 37 i lengderetning av støteren. Som vist på fig. 3, ender kanalene 33 og 35 ved deres øvre ender rett før en flens 38 nær toppen av støteren. Således vil toppene av passasjene 37 være åpne mot atmosfæren under flensen 38 på samme måte som toppene av passasjene 34, da kanalene 33 også ender under flensen 38 på samme høyde som kanalene 35. Som vist med stiplede linjer på fig. 3, ender de nedre ender av kanalene 3 3 og 35 også noe over de tilsvarende ender av stegene 36, slik at ventila-sjonspassasjene 37 og 34 står i forbindelse ved deres nedre ender med det temporære hulrom 26, fig. 2. Konstruksjonen av apparatet på fig. 3-6 er den samme som beskrevet på fig. 2, selv om her vist i større detalj. Det skulle være klart at ventileringen eller anti-vakuumpassasjene 37 og 34 i støteren 30 forhindrer den uønskede innovertrekning av mykt jordsmonn som omgir støteren, slik som vist på fig. 1, som vil resultere i dannelsen av dårlige peler./Med det spesielle anti-vakuumtrekk ifølge foreliggende oppfinnelse er det ikke nødvendig å styre inntrengningsgraden for plogspissen 22 under hvert hammerslag, og således kan denne mindre kostbare prosess bli benyttet i flere anvendelser. Fig. 6 viser den samme apparatkonstruksjon som vist på fig. 3-5 med unntak av at plogspissen 31 har en firkantet bunn-plate 40 istedenfor en sirkulær, slik som vist på fig. 3-5. Fig. 7 og 8 viser en andre utførelse av oppfinnelsen hvor en støter 41 omfatter en sylindrisk rørdel med rundt omkretsen avstandsplasserte og i lengderetningen forskutte sidevegg-mørtelåpninger 42 som er fordelt langs lengden. Et antall ytre vakuum-frigivningspassasjer 43 er dannet i lengderetningen på støteren 41 av i omkretsretningen likt avstands-

plasserte kanaldeler 44, som er sveiset fast og som har deres 1

motsatte ender åpne, slik det er vist. Støteren 41 benyttes ved fremgangsmåten for installasjon av en betongpel sammen med en plogspiss 45, fig. 7. Fig. 9-12 viser en annen modifisert utførelse av oppfinnelsen, hvor en sylindrisk, rørformet støter 46 med sidevegg-åpninger 47 langs sin lengde er utstyrt med ytre langsgående kanaldeler 48 som er sveiset fast til denne og som bestemmer et tilsvarende antall vakuum-frigivningspassasjer 49 i lengderetningen av støteren 46. Nær og noe over den nedre ende av den rørformede støter 46, fig. 10, omgir en venti-lerings-luftpassasje 5 0 med forstørret omkretsdiameter støteren 46 og står i direkte forbindelse med de langsgående vakuum-frigivningspassasjer 49, slik det best er vist på fig. 12, nær de nedre ender av sistnevnte. Kanalene 48 er åpne ved deres topp- og bunnender. Som ved de tidligere utførelser av oppfinnelsen tjener vakuum-frigivningspassasjene 49 og 50 til å ventilere hulrommet 26, fig. 1 og 2, til atmosfæren til ethvert tidspunkt for å unngå innovertrekking av mykt jordsmonn rundt støtere, slik det tidligere er forklart. Fig. 13-15 viser ytterligere en annen utførelse av apparatet hvor en støter 51 omfatter et indre rørlegeme 52 som har rundt omkretsen avstandsplasserte, i lengderetningen forskutte mørtel-innløpsåpninger som bestemmes av korte hylse-seksjoner 53 som er forbundet mellom det indre rørlegeme 52 og et omgivende konsentrisk ytre rør 54. Ringrommet 55 mellom de to rør 52 og 54 utgjør vakuum-frigivnings- eller ven-tileringspassasjen for utførelsen av oppfinnelsen vist på fig. 13-15. Igjen vil driften av apparatet i henhold til fig. 13-15 ved gjennomføring av fremgangsmåten være identisk med driften av de tidligere utførelser. Fig. 16 og 17 viser ytterligere en utførelse av oppfinnelsen, hvor en skrue 56 er drevet med rotasjon av innretninger 57 for dannelsen av et hull 58, mens jord heves til bakkenivået av skruen. Når skruen trekkes tilbake opp fra hullet 58, vil mørtelen 59 for dannelsen av en betongpel i hullet 58 fra

bunnen til toppen av dette bli ført nedover gjennom et ^ sentralt, akslal.t_rør 60 i skruen 56. For frigivning av et vakuum som har en tendens til å bli dannet under skruen når den trekkes opp fra hullet 58, noe som bevirker tilsvarende vanskeligheter som de som er vist på fig. 1, utstrekker en vakuum-frigivningspassasje 61 seg i lengderetningen av skruen for dannelse av et rør 62 med åpne ender, som koaksialt omgir røret 60 og er forbundet med dette ved hjelp av avstands-holdere 63. Fordelene som oppnås som et resultat av vakuum-frigivningspassasjen 61 er i det vesentlige de samme som de som oppnås ved frigivningspassasjene beskrevet ved de tidligere utførelser.

I de enkelte utførelser av oppfinnelsen vist på fig. 3-15 av tegningene blir støteren trukket ut av boringen eller hullet i jordsmonnet ved fullførelsen av metoden, mens plogspissen forblir innleiret i betongen ved bunnen av pelen, slik det er vist i US-patente ne nr. 3 851 484 og nr. 3 851 485. Hver utførelse av oppfinnelsen innbefatter en jord-gjennomtreng-ningsinnretning med en vakuum-frigivningspassasjeinnretning såvel som en passasjeinnretning for mørtel. Støteren 30 med H-formet tverrsnitt har mørtelpassasjer på motsatte sider av sitt sentersteg 32 og mellom sine sideflenser 36. Åpningene 42, 47 og 53 tillater mørtel fra trakter 23 å passere fra det ytre til det indre av støteren 21 og fra det indre til det ytre av støteren 21 gjennom dannelsen av betongpelen. Etter uttrekning av støteren eller skruen blir ekstra mørtel ført inn i borehullet eller åpningen for å fylle det rom som tidligere var opptatt av støteren eller skruen og sikrer således dannelsen av en fullstendig pel opp til marknivå.

Det skal forstås at de utførelser av oppfinnelsen som er vist og beskrevet her, skal anses som foretrukne eksempler på denne, og at mange forskjellige forandringer i form, stør-relse og anordning av delene kan utføres innenfor rammen av oppfinnelsen og rammen av de vedlagte krav.

Claims

1. Fremgangsmåte for installasjon av en betongpel i jord, karakterisert ved at det dannes en i det vesentlige vertikal åpning i jorden under overflaten av , jorden, at det innføres mørtel i åpningen for dannelsen av legemet for en betongpel deri, og at det evakuerte hulrom fsom har en tendens til å utvikles i åpningen før innføring av mørtel i åpningen,^ ) ventileres til atmosfæren.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at åpningene i jorden tildannes ved å drive en støter, foran hvilken det befinner seg en plogspiss, nedover i jorden og samtidig at mørtel ved hjelp av tyngdekraft innføres i åpningen under dannelsen av åpningen, og at et undertrykkshulrom som er ventilert til atmosfæren, blir dannet under mørtelen og mellom mørtelen og plogspissen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at åpningen i jorden dannes ved å bore opp jorden, at undertrykks-hulrommet dannes i åpningen under tilbake-trekningen av skrueboringsinnretningen fra åpningen, og at mørtel føres inn i åpningen under denne uttrekning.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at ventileringen og innføringen av mørtelen begge deler gjennomføres gjennom passasjene i skrueboringsinnretningen.

5. Apparat for installasjon av en betongpel i jorden, karakterisert ved at den omfatter en innretning beregnet på å trenge inn i jorden for dannelsen av et i det vesentlige vertikalt boringshull derigjennom, innretninger for å fylle borehullet frembragt av inntrengningsinnretningen med mørtel innført.nedover i borehullet, og en langsgående ventileringsinnretning til atmosfæren på innretningen, forløpende i det vesentlige fra ende til ende på denne.

6. Apparat for installasjon av en betongpel i jord som angitt i krav 5, karakterisert ved at innretningen omfatter en støter, foran hvilken det er anordnet en plogspiss med noe større tverrsnittsstørrelse enn støteren, og at atmosfære-ventileringsinnretningen omfatter innretninger for dannelse av en langsgående ventileringspassasje på støteren, forløpende i det vesentlige fra ende til ende på denne.

7. Apparat for installasjon av en betongpel i jord som angitt i krav 5, karakterisert ved at innretningen omfatter en skrue, idet innretningen for å fylle boringshullet med mørtel omfatter en langsgående mørtel-passasjeinnretning på skruen, og at ventileringsinnretningen omfatter en ventilasjonspassasje i lengderetningen av skruen.

8. Apparat for installasjon av en betongpel i jord som angitt i krav 7, karakterisert ved at den langsgående mørtelpassasje og ventileringspassasje omfatter konsentriske passasjer gjennom skruen aksialt nær dens senter.

9. Apparat for installasjon av en betongpel i jord som angitt i krav 6, karakterisert ved at støteren omfatter en del med H-formet tverrsnitt og innretninger for dannelse av ventilasjonspassasjer på og langs veggene til delen med H-tverrsnitt.

10. Apparat for installasjon av en betongpel i jord som angitt i krav 6, karakterisert ved at støteren omfatter en rørformet del med avstandsplasserte mørtel-innløpsåpninger i sideveggen, og at den langsgående ventileringspassasje på støteren omfatter minst én kanaldel som er festet til det ytre av den rørformede del.

11. Apparat for installasjon av en betongpel i jord som angitt i krav 10, karakterisert ved et antall rundt omkretsen avstandsplasserte kanaldeler som er festet til det ytre av den rørformede del og innretninger som danner en ringformet ventileringspassasje på utsiden av den rørformede del som står i forbindelse med det indre av kanaldelene.

12. Apparat for installasjon av en betongpel i jord som angitt i krav 11, karakterisert ved at innretningen som danner den ringformede ventileringspassasje er plassert nær den nedre ende av den rørformede del.

13. Apparat for installasjon av en betongpel i jord som angitt i krav 6, karakterisert ved at støteren omfatter et par avstandsplasserte, i det vesentlige konsentriske, forbundede rørelementer hvor rommet mellom rørelementene danner den langsgående ventileringspassasje.

14. Apparat for installasjon av en betongpel, karakterisert ved at den omfatter en innretning beregnet på inntrengning i jord, i det vesentlige vertikalt, for dannelsen av en pel-opptaksåpning deri, innretninger for å fylle åpningen med fyllmateriale under dannelsen av åpningen ved hjelp av innretningen, og en vakuum-frigivningsinnretning på innretningen i form av en ventileringspassasje som utstrekker seg i lengderetningen av innretningen.

15. Apparat for installasjon av en betongpel ifølge krav 14, karakterisert ved at innretningen for å fylle åpningen med fyllmateriale innbefatter en fyll-materialpassasje i innretningen.

16. Fremgangsmåte for installasjon av en betongpel, karakterisert ved at den omfatter trinnene med å gjennomtrenge jord for dannelsen av en pel-opptaksåpning deri, innføring av flytbart fyllmateriale i åpningen for dannelse av legemet til en pel deri, og frigivning av et vakuum som har en tendens til å bli dannet i åpningen under dannelsen av åpningen og innføring av fyllmateriale i åpningen.

17. Fremgangsmåte for installasjon av en betongpel i jord, karakterisert ved at den omfatter dannelsen av en åpning i jorden under jordflaten ved å drive en støter som foran seg har en plogspiss nedover i jorden, tilføring av mørtel i åpningen for dannelse av legemet til en betongpel deri, og ventilering til atmosfæren av undertrykks-hulrommet som har en tendens til å utvikles i åpningen som dannes under mørtelen og mellom mørtelen og plogspissen.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at den videre omfatter innføring av mørtelen ved hjelp av tyngdekraft i åpningen under dannelsen av åpningen.

19. Fremgangsmåte for installasjon av en betongpel i jord, karakterisert ved at den omfatter dannelse av en åpning i jorden under jordoverflaten ved skrueboring av jorden for dannelsen av åpningen, ventilering til atmosfæren av undertrykks-hulrommet som har en tendens til å utvikles i åpningen under uttrekningen av skrueinnretningen fra åpningen når mørtelen leveres inn i åpningen under denne uttrekking.

20. Apparat for installasjon av en betongpel i jord, karakterisert ved at den omfatter en innretning beregnet på å trenge ned i jorden for dannelse av et boringshull i denne, innretninger for å fylle boringshullet som frembringes av inntrengningsinnretningen med mørtel som strømmer inn i borehullet etter hvert som det dannes, og en langsgående ventileringsinnretning til atmosfæren på innretningen, forløpende i det vesentlige fra ende til ende på denne.

21. Apparat for installasjon av en betongpel i jord, karakterisert ved at det omfatter en skrue beregnet på å trenge gjennom jorden for dannelsen av et boringshull, en innretning for fylling av boringshullet med mørtel, omfattende en langsgående mørtelpassasje på skruen og en ventileringsinnretning omfattende en langstrakt venti-leringspassas je på skruen for ventilering av undertrykks-hulrommet som har en tendens til å bli dannet når skruen fjernes etter hvert som mørtel strømmer inn i hullet.

22. Apparat for installasjon av en betongpel, karakterisert ved at den omfatter en innretning beregnet på å trenge ned i jorden for dannelsen av en pelopptaksåpning deri, innretninger for å fylle åpningen med fyllmateriale samtidig som åpningen dannes ved hjelp av innretningen, og en vakuum-frigivningsinnretning på innretningen i form av en ventileringspassasje som utstrekker seg i lengderetningen av innretningen.

23. Fremgangsmåte for installasjon av en betongpel, karakterisert ved at den omfatter trinnene med gjennomtrengning av jorden for dannelse av en pel-opptaksåpning deri, innføring samtidig av et flytbart fyllmateriale i åpningen for dannelse av legemet til en pel deri, og frigivning av et undertrykk som har en tendens til å bli dannet i åpningen under den samtidig dannelse av åpningen og innføringen av fyllmaterialet i åpningen.