BE1016927A3 - Drill for sinking concrete screw pile, has cutting screw blade with successive sections of increasing, constant and decreasing diameter in upward direction - Google Patents
Drill for sinking concrete screw pile, has cutting screw blade with successive sections of increasing, constant and decreasing diameter in upward direction Download PDFInfo
- Publication number
- BE1016927A3 BE1016927A3 BE2006/0433A BE200600433A BE1016927A3 BE 1016927 A3 BE1016927 A3 BE 1016927A3 BE 2006/0433 A BE2006/0433 A BE 2006/0433A BE 200600433 A BE200600433 A BE 200600433A BE 1016927 A3 BE1016927 A3 BE 1016927A3
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- screw
- diameter
- displacement
- drill
- screw blade
- Prior art date
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
- E02D5/36—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making without use of mouldpipes or other moulds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
Boorvoorziening en werkwijze voor het vervaardigen van grondverdringende schroefpalenDrilling device and method for manufacturing soil displacing screw piles
Deze uitvinding heeft betrekking op een boorvoorziening ("boor") en werkwijze voor het vervaardigen van grondverdringende schroefpalen met verbeterde schroefvorm over wezenlijk de gehele lengte ervan.This invention relates to a drilling device ("drill") and method for manufacturing soil displacing screw piles with improved screw shape over substantially their entire length.
Grondverdringende schroefpalen worden trillingsvrij in de grond gevormd. Ze zijn samengesteld uit gewapend beton en doen dienst als funderingselement voor allerhande bouwconstructies.Soil displacing screw piles are formed in the soil without vibration. They are composed of reinforced concrete and serve as a foundation element for all kinds of building constructions.
Een holle schroefvormige verdringingsboor wordt samen met een samenstel van hoorbuizen onder neerwaartse druk in de grond geschroefd. Van zodra de boorpunt zich op de beoogde diepte bevindt, worden de hoorbuizen volledig opgevuld met stortklaar beton, waarbij voorafgaandelijk, indien nodig, een wapeningskorf over de volledige lengte van de paal in de hoorbuizen geplaatst wordt.A hollow screw-type displacement drill is screwed into the ground together with an assembly of hearing tubes. As soon as the drilling point is at the intended depth, the hearing tubes are completely filled with ready-mixed concrete, with a reinforcement basket, if necessary, being placed in the hearing tubes along the entire length of the post.
Vervolgens worden de boor en de hoorbuizen teruggeschroefd in tegengestelde draaizin.The drill and the hearing tubes are then screwed back in opposite directions.
Tijdens het terugschroeven in tegengestelde zin, vloeit het verse beton onder invloed van de zwaartekracht uit de holle buizen om stelselmatig de vrije ruimte onder de verdringingsboor op te vullen.During screwing back in the opposite sense, the fresh concrete flows out of the hollow tubes under the influence of gravity to systematically fill up the free space under the displacement drill.
Het stelselmatig en volledig opvullen van de ruimte die vrijkomt onder de boor is een cruciale fase in het vervaardigen van de palen. De schachtdiameter van de paal wordt bepaald door de grootste diameter van het cilindrisch verdringingsdeel van de boor terwijl de buitenste omtrek van het betonnen schroefblad afhankelijk is van de diameter, de dikte, de vorm en de plaats van het schroefblad op de boor en van de werkwijze tijdens het terugschroeven en het betonneren.The systematic and complete filling of the space that is released under the drill is a crucial phase in the manufacture of the piles. The shaft diameter of the pile is determined by the largest diameter of the cylindrical displacement part of the drill while the outer circumference of the concrete screw blade depends on the diameter, thickness, shape and location of the screw blade on the drill and on the method during screwing back and concreting.
Voor de berekening van het nuttig draagvermogen bij dit soort paal kan rekening gehouden worden met de buitendiameter van het betonnen schroefblad op voorwaarde dat de verkregen betonnen schroefbladen voldoende vorm en voldoende vastheid hebben.The outer diameter of the concrete screw blade can be taken into account for the calculation of the useful load-bearing capacity for this type of post, provided that the concrete screw blades obtained have sufficient shape and strength.
Het uitvoeren van paalflenzen die in rekening gebracht kunnen worden voor het nuttig draagvermogen, kan op verscheidene manieren gebeuren.The execution of pole flanges that can be taken into account for the useful bearing capacity can be done in various ways.
Zo is er uit het Belgische octrooi BE 897 242 boorvoorziening bekend waarmee grondverdringende schroefpalen vervaardigd worden met een schroefvorm over de volledige lengte; op de grondverdringende boor volgens dit octrooi is over één omwenteling een hélicoïdale schroef met geringe dikte aangebracht. De dikke paalflenzen worden verkregen door tijdens het terugschroeven van de boor een opwaartse kracht uit te oefenen op de voerbuis die groot genoeg is zodat de opwaartse beweging groter is dan de spoed van het schroefblad op de boor waardoor een vrije ruimte ontstaat in de grond die groter is dan de dikte van het schroefblad en die aldus kan opgevuld worden met beton.For example, from the Belgian patent BE 897 242 a drilling device is known with which soil displacing screw piles are produced with a screw shape over the full length; on the ground displacing drill according to this patent a helical screw of small thickness is applied over one revolution. The thick pole flanges are obtained by exerting an upward force on the feed tube during screwing back of the drill that is large enough that the upward movement is greater than the pitch of the propeller blade on the drill, thereby creating a free space in the ground that is larger is then the thickness of the screw blade and which can thus be filled with concrete.
Volgens het Belgische octrooi BE 1009519 worden de dikke paalflenzen tot stand gebracht door op het schroefblad, dat zich op het verdringingslichaam bevindt, een nok aan te brengen waardoor plaatselijk een dikker schroefblad ontstaat. Door deze nok kunnen palen met relatief dikke schroefbladen gevormd worden terwijl het schroefblad over het grootste gedeelte een geringe dikte behoudt en bijgevolg de wrijvingsweerstand bij het schroeven relatief laag blijft.According to Belgian patent BE 1009519, the thick pole flanges are produced by arranging a cam on the screw blade, which is located on the displacement body, whereby a thicker screw blade is locally produced. Piles with relatively thick propeller blades can be formed by this cam, while the propeller blade maintains a small thickness over the major part and, consequently, the frictional resistance during screwing remains relatively low.
Het Europees octrooi EP 0 831 180 tenslotte beschrijft een boorvoorziening met een schroefvormig verdringingsgedeelte waarvan de buitenkant naar boven toe in diameter toeneemt, overgaat in een cilindrisch gedeelte, en vervolgens weer in diameter afneemt, én met minstens één schroefblad op de buitenkant van het cilindrisch deel, dat in dezelfde zin schroefvormig verloopt als het schroefvormige verdringingsgedeelte. De spoed van het schroefblad op de buitenkant van het cilindrisch deel is daarbij groter dan de spoed van het schroefvormig verdringingsgedeelte, terwijl het schroefblad een constante diameter heeft.Finally, European patent EP 0 831 180 describes a drilling device with a helical displacement section, the outside of which increases in diameter upwards, merges into a cylindrical section, and then decreases again in diameter, and with at least one screw blade on the outside of the cylindrical section which runs helically in the same sense as the helical displacement section. The pitch of the propeller blade on the outside of the cylindrical part is then greater than the pitch of the helical displacement portion, while the propeller blade has a constant diameter.
Terloops wordt nog gewezen op het Europees octrooi 0 693 158 waarin een boorvoorziening wordt beschreven voor het vervaardigen van zogenoemde 'omega-palen', met gladde schacht.Reference is also made in passing to the European patent 0 693 158 in which a drilling device is described for manufacturing so-called 'omega piles' with smooth shafts.
De in het octrooi beschreven voorziening omvat een schroefvormig verdringingsgedeelte dat in diameter toeneemt en vervolgens weer in diameter afneemt, met een schroefblad op de buitenkant van het verdringingsgedeelte waarvan de schroef in dezelfde zin verloopt als het verdringingsgedeelte. De spoed van de schroefvormen is niet constant maar neemt in de richting weg van de spits toe en weer af.The provision described in the patent comprises a helical displacement section which increases in diameter and then decreases in diameter again, with a screw blade on the outside of the displacement section, the screw of which runs in the same sense as the displacement section. The pitch of the screw shapes is not constant but increases and decreases in the direction away from the tip.
Uit de praktijk blijkt dat in vele gevallen en vooral in middelmatig harde tot harde grondlagen de schroefvorm, zoals verkregen met boorvoorzieningen volgens de bekende stand der techniek, gebreken vertoont en in sommige gevallen zelfs nagenoeg onbestaande is.Practice has shown that in many cases and especially in medium-hard to hard base layers, the screw shape, such as obtained with prior art drilling arrangements, has defects and in some cases is virtually non-existent.
Bij de schroefpalen, uitgevoerd volgens het octrooi BE 897 242, wordt vastgesteld dat zowel de dikte als de buitendiameter van de betonnen schroefbladen sterk afnemen indien de opwaartse beweging van de boorinrichting tijdens het terugschroeven onvoldoende is. Zodra de stijging per omwenteling gelijk aan of kleiner dan de spoed van het schroefblad op de boor wordt, is de schroefvorm op de palen zelfs bijna onbestaande.With the screw piles, executed according to the patent BE 897 242, it is established that both the thickness and the outer diameter of the concrete screw blades decrease considerably if the upward movement of the drilling device during screwing back is insufficient. As soon as the increase per revolution becomes equal to or smaller than the pitch of the propeller blade on the drill, the propeller shape on the posts is almost non-existent.
De schroefvorm, uitgevoerd volgens het octrooi BE 1009519, daarentegen vertoont een gebrekkige aansluiting met de paalschacht waardoor het risico bestaat dat de betonnen paalflenzen bij belasting afbreken. Ter plaatse van de aansluiting met de paalschacht hebben de schroefbladen in bepaalde gevallen slechts een geringe dikte. Dit wordt waarschijnlijk veroorzaakt door de vorm van de boor en meer bepaald door de specifieke vorm en plaats van de nok op het schroefblad waardoor losgeboorde grond in het verse beton gedrukt kan worden met als gevolg plaatselijk een gereduceerde dikte van de betonnen flenzen alsook van de paalschacht diameter.The screw shape, executed according to the patent BE 1009519, on the other hand, shows a defective connection with the pile shaft, so that there is a risk that the concrete pile flanges break off under load. In certain cases, the screw blades have only a small thickness at the location of the connection to the pole shaft. This is probably caused by the shape of the drill and more specifically by the specific shape and location of the ridge on the propeller blade so that loosely drilled soil can be pressed into the fresh concrete, resulting in a localized reduced thickness of the concrete flanges and of the pile shaft. diameter.
Een en ander blijkt ook duidelijk uit proefcampagnes die de voorbije jaren uitgevoerd zijn met medewerking van de desbetreffende paalfirma’s en het WTCB. Een aantal van de gebreken betreffende de schroefvorm zijn tevens duidelijk beschreven in de publicatie “Belgian Screw Pile Technology” naar aanleiding van een recente proefcampagne in Limelette.This is also clear from pilot campaigns that have been carried out in recent years with the cooperation of the relevant pile companies and the WTCB. A number of the defects concerning the screw shape are also clearly described in the publication "Belgian Screw Pile Technology" following a recent pilot campaign in Limelette.
De huidige uitvinding heeft tot doel om onder meer de genoemde gebreken te voorkomen en aldus grondverdringende schroefpalen met een schroefvormige schacht over de volledige lengte te installeren waarbij de uitgevoerde afmetingen van de paal en de schroefvorm (diameter, dikte, spoed, ...) overeenstemmen met de theoretische afmetingen bepaald door de diameter en de vorm van het schroefblad op de verdringingsboor.The present invention has for its object, inter alia, to prevent said defects and thus to install soil displacing screw piles with a screw-shaped shaft over the full length, whereby the dimensions of the pole and the screw shape (diameter, thickness, pitch, ...) correspond. with the theoretical dimensions determined by the diameter and shape of the propeller blade on the displacement drill.
Er kon inderdaad worden vastgesteld dat de voornaamste oorzaak voor het optreden van de gebreken ontstaat door de wijze waarop de grond ter plaatse van het schroefblad op de boor verdrongen wordt. Bij de gekende systemen wordt het volume grond, dat plaats moet maken voor de paalschacht, zijdelings verdrongen. De grond, waar de betonnen schroefbladen gevormd worden, wordt tijdens het terugschroeven in tegengestelde draaizin echter aangesneden door de top van het schroefblad en vervolgens “weggeperst” in willekeurige richting. Het spreekt voor zich dat deze grond verdrongen wordt in die richting waar de minste weerstand geboden wordt tegen de verdringing. Dit is in de eerste plaats neerwaarts in het verse beton en dus in het nog vloeibare beton van de paal en in het bijzonder van de schroeven die net eerder reeds gevormd werden en in de tweede plaats opwaarts in de richting van de gestoorde grondlagen die ontstaan zijn door de verdringing bij het inschroeven.It could indeed be established that the main cause for the occurrence of the defects is the way in which the soil is displaced on the drill at the location of the propeller blade. With the known systems, the volume of soil that has to make way for the pile shaft is displaced sideways. However, the ground where the concrete propeller blades are formed is cut through by the top of the propeller blade during reverse screwing in opposite directions and then "pressed" in any direction. It goes without saying that this ground is displaced in the direction where the least resistance is offered to displacement. This is in the first place downwards in the fresh concrete and thus in the still concrete concrete of the pile and in particular of the screws that have already been formed just before and in the second place upwards in the direction of the disturbed soil layers that have arisen due to the displacement when screwing in.
Bij de huidige uitvinding wordt ervoor gezorgd dat de grond ter plaatse van de schroefbladen volledig zijdelings verdrongen wordt, analoog aan de grond ter plaatse van de paalschacht, waardoor er geen enkel verticaal transport van grond optreedt. Op deze manier blijft het reeds gevormde paaldeel intact tijdens het vormen van de opeenvolgende, erboven liggende delen zodat een schroefpaal met verbeterde schroefvorm gerealiseerd wordt waarbij de uitgevoerde afmetingen overeenstemmen met de theoretische, gebruikt bij de berekening van het nuttig draagvermogen van de palen.In the present invention, it is ensured that the ground is completely displaced laterally at the location of the propeller blades, analogously to the ground at the location of the pole shaft, so that no vertical transport of ground occurs. In this way, the pile part already formed remains intact during the formation of the successive, superimposed parts so that a screw pile with improved screw shape is realized, the executed dimensions corresponding to the theoretical used in the calculation of the useful bearing capacity of the piles.
Daarbij wordt gebruik gemaakt van een holle verdringingsboor, met een volledig schroefblad over minstens één omwenteling, die samen met een samenstel van hoorbuizen onder neerwaartse druk en met constante spoed in de grond wordt geschroefd. Deze spoed wordt ingesteld gelijk aan de spoed van het schroefblad. De grond wordt volledig zijdelings verdrongen tot op de gewenste diepte.Use is made here of a hollow displacement drill, with a complete screw blade over at least one revolution, which is screwed into the ground together with an assembly of hearing tubes under downward pressure and with constant pitch. This pitch is set equal to the pitch of the propeller blade. The soil is completely displaced sideways to the desired depth.
Het is belangrijk dat de boor voldoende diep in de draagkrachtige laag geschroefd wordt tot ongeveer 4 maal de diameter van de paal. Op deze diepte wordt de maximale weerstand bereikt op voorwaarde dat de grond volledig verdrongen wordt tot op het niveau van de paalpunt zonder transport van grond naar boven toe. Dit wordt bereikt met de huidige uitvinding.It is important that the drill is screwed sufficiently deep into the load-bearing layer to approximately 4 times the diameter of the pole. At this depth the maximum resistance is achieved on the condition that the soil is completely displaced to the point of the pile without transporting the soil upwards. This is achieved with the present invention.
Onderaan wordt de holle verdringingsboor grond- en waterdicht afgesloten door middel van een verloren boorpunt in gietijzer.At the bottom, the hollow displacement drill is sealed ground and watertight by means of a lost drilling point in cast iron.
Van zodra de boorpunt zich op de beoogde diepte bevindt, worden de hoorbuizen volledig opgevuld met stortklaar beton. Voorafgaandelijk aan het beton kan, indien nodig, een wapeningskorf over de volledige lengte van de paal in de hoorbuizen geplaatst worden.As soon as the drilling point is at the intended depth, the hearing tubes are completely filled with ready-mixed concrete. Prior to the concrete, if necessary, a reinforcement basket can be placed along the entire length of the post in the hearing tubes.
Vervolgens worden de boor en de hoorbuizen teruggeschroefd in tegengestelde draaizin. Zodra de holle verdringingsboor opgetild wordt, blijft de verloren boorpunt achter op de bodem van het boorgat. Tijdens het terugschroeven in tegengestelde zin, vloeit het verse beton onder invloed van de zwaartekracht uit de holle buizen om stelselmatig de vrije ruimte onder de verdringingsboor op te vullen. Het is heel belangrijk dat het terugschroeven opnieuw bij een constante stap per omwenteling gebeurt en dat deze stap tegelijkertijd steeds gelijk is aan de spoed van het schroefblad op de boor. In deze fase wordt de grond opnieuw verdrongen.The drill and the hearing tubes are then screwed back in opposite directions. As soon as the hollow displacement drill is lifted, the lost drill tip remains on the bottom of the borehole. During screwing back in the opposite sense, the fresh concrete flows out of the hollow tubes under the influence of gravity to systematically fill up the free space under the displacement drill. It is very important that screwing back takes place again at a constant step per revolution and that this step is at the same time always equal to the pitch of the propeller blade on the drill. The soil is repressed again in this phase.
Op deze manier wordt een schroefpaal gevormd met dubbele grondverdringing en met een schroefvorm over de gehele lengte.In this way a screw pile is formed with double soil displacement and with a screw shape over the entire length.
Om het bovenstaande te kunnen verwezenlijken stelt de uitvinding een nieuw type boorvoorziening voor, voor het vervaardigen van grondverdringende schroefpalen, met een verdringingsgedeelte waarvan de buitenkant, al dan niet schroefvormig, naar boven toe in diameter toeneemt, overgaat in een cilindrisch gedeelte, en vervolgens weer schroefvormig in diameter afneemt, én met minstens één schroefblad op de buitenkant van het cilindrisch deel van het verdringingsgedeelte dat in dezelfde zin schroefvormig verloopt als het schroefvormige verdringingsgedeelte, waarbij genoemd schroefblad een verdringingsschroef vormt, waarvan de buitenomtrek van onder naar boven toe in diameter toeneemt vanaf het oppervlak van genoemd cilindrisch deel van genoemd verdringingsgedeelte, tot een schroefblad gedeelte met constante diameter en vervolgens weer afneemt tot het oppervlak van genoemd cilindrisch deel van genoemd verdringingsgedeelte.In order to realize the above, the invention proposes a new type of drilling device for manufacturing soil displacing screw piles, with a displacement portion whose outside, whether or not helically, increases in diameter upwards, merges into a cylindrical portion, and then again decreases helically in diameter, and with at least one screw blade on the outside of the cylindrical part of the displacement section that runs helically in the same sense as the helical displacement section, said screw blade forming a displacement screw, the outer circumference of which increases in diameter from bottom to top from the surface of said cylindrical part of said displacement part, into a screw blade part of constant diameter and then decreases again to the surface of said cylindrical part of said displacement part.
Volgens een verder voorkeurskenmerk van de uitvinding, hebben de schroefvorm van genoemd verdringingsgedeelte en genoemd schroefblad een constante spoed, waarbij de spoed van het schroefblad wezenlijk gelijk is aan de spoed van het verdringingsgedeelte.According to a further preferred feature of the invention, the screw shape of said displacement section and said screw blade have a constant pitch, the pitch of the screw blade being substantially equal to the pitch of the displacement portion.
In een uitverkoren uitvoeringsvorm van de uitvinding neemt de diameter van het schroefvormige verdringingsgedeelte en/of van het schroefblad over wezenlijk één schroefomwenteling toe en over wezenlijk één schroefomwenteling af.In a preferred embodiment of the invention, the diameter of the helical displacement section and / or of the screw blade increases over substantially one screw revolution and decreases over substantially one screw revolution.
De uitverkoren uitvoeringsvorm van de uitvinding kan voorts één of meer van de volgende kenmerken omvatten : - de lengte van het cilindrisch deel van het verdringingsgedeelte bedraagt minstens vijf maal de spoed van de schroef van het verdringingsgedeelte; - het schroefblad gedeelte met constante diameter strekt zich uit over minstens één schroefomwenteling, meer bepaald over minstens één tot anderhalve schroefomwenteling ; - het schroefblad heeft een dikte minstens gelijk aan 1/4de tot de helft van de spoed van het schroefblad ; - de boorvoorziening is voorzien van een doorgang voor hardhaar materiaal en eventuele bewapeningselementen ter vervaardiging van de schroefpaal, waarbij de boorvoorziening onderaan afgesloten is door een verloren boorpunt die bij het terugschroeven van de boorvoorziening vrijkomt, terwijl de scheiding tussen de verloren boorpunt en de rest van de boorvoorziening gelegen is waar het schroefblad gedeelte met constante diameter begint; - de diameter van het onderste deel van het schroefvormige verdringingsgedeelte neemt naar boven toe toe tot een diameter groter dan deze van de hoorbuis en de diameter van het bovenste deel van het schroefvormige verdringingsgedeelte neemt naar boven toe af tot deze van de hoorbuis.The preferred embodiment of the invention may further comprise one or more of the following features: the length of the cylindrical part of the displacement section is at least five times the pitch of the screw of the displacement section; - the screw blade portion of constant diameter extends over at least one screw revolution, more particularly at least one to one and a half screw turns; - the screw blade has a thickness at least equal to 1 / 4th to half of the pitch of the screw blade; - the drilling device is provided with a passage for hard-hair material and any reinforcement elements for the manufacture of the screw pile, the drilling device being closed at the bottom by a lost drill point which is released during screwing back of the drilling device, while the separation between the lost drill point and the rest of the drilling facility is located where the screw blade portion of constant diameter begins; - the diameter of the lower part of the helical displacement section increases upwards to a diameter larger than that of the hearing tube and the diameter of the upper part of the helical displacement section decreases upwards to that of the hearing tube.
De uitvinding verschaft voorts ook een werkwijze voor het vervaardigen van een in de grond gevormde betonnen schroefpaal, waarbij een boorvoorziening in de grond wordt geboord en terug uitgeboord in tegenovergestelde draairichting, terwijl hardhaar materiaal door een doorgang in de boorvoorziening in de aldus vrijgekomen ruimte in het boorgat wordt ingebracht, waarin een boorvoorziening zoals hierboven omschreven wordt gebruikt, zodanig dat bij het inschroeven de grond voor het vormen van de paalschacht én voor het vormen van de schroefvorm in essentie zijdelings wordt verdrongen, terwijl bij het uitschroeven een verloren boorpunt op de bodem van het boorgat achterblijft en zowel de grond ter plaatse van de paalschacht als de grond ter plaatse van de schroefvorm opnieuw zijdelings wordt verdrongen, terwijl in wezen gelijktijdig het volledige boorgat opgevuld wordt met hardhaar materiaal.The invention also provides a method for manufacturing a concrete screw pile formed in the ground, wherein a drilling device is drilled into the soil and drilled back in the opposite direction of rotation, while hard-hair material passes through a passage in the drilling device in the space thus released. a borehole is introduced, in which a drilling device as described above is used, such that when screwing in, the ground for forming the pile shaft and for forming the screw form is essentially displaced laterally, while during screwing out a lost drilling point on the bottom of the borehole remains behind and both the ground at the pole shaft and the ground at the screw form are repressed laterally, while essentially the entire borehole is filled up with hard-hair material.
Teneinde de diverse specifieke kenmerken van de uitvinding verder te verduidelijken, wordt naar de bijgevoegde figuren verwezen. De weergegeven uitvoeringsvorm is echter zonder enig beperkend karakter!In order to further clarify the various specific features of the invention, reference is made to the accompanying figures. However, the embodiment shown is without any limiting character!
De boor die deel uitmaakt van deze uitvinding is voorzien van een doorgang die tijdens het inschroeven onderaan grond- en waterdicht afgesloten wordt door middel van een verloren boorpunt in gietijzer, (fig. 1)The drill which forms part of the present invention is provided with a passage which during the screw-in at the bottom is closed off in a ground-tight and water-tight manner by means of a lost drill point in cast iron, (fig. 1)
Deze verdringingsboor kan hoofdzakelijk opgesplitst worden in 2 belangrijke delen.This displacement drill can mainly be split into 2 important parts.
Het eerste deel bevat een verdringingslichaam (1), een cilindrisch gedeelte (2) en een omgekeerd verdringingslichaam (3). Het cilindrisch gedeelte bepaalt de diameter van de te vormen paalschacht.The first part comprises a displacement body (1), a cylindrical portion (2) and an inverted displacement body (3). The cylindrical part determines the diameter of the pile shaft to be formed.
Het tweede deel is opgebouwd uit een dik schroefblad dat eerst in diameter toeneemt (4), vervolgens constant blijft (5) en tenslotte terug in diameter afneemt (6). Dit deel bepaalt de vorm (breedte, dikte, diameter, spoed) van de betonnen schroefbladen.The second part consists of a thick screw blade that first increases in diameter (4), then remains constant (5) and finally decreases again in diameter (6). This part determines the shape (width, thickness, diameter, pitch) of the concrete propeller blades.
Het eerste deel neemt in diameter toe vanaf de punt van de boor, met diameter gelijk aan de diameter van de hoorbuis, naar boven toe tot een wel bepaalde grotere diameter. Deze grotere diameter is gelijk aan de diameter van de te vormen paalschacht. Dit verdringingsgedeelte (1) vormt zich over ongeveer één omwenteling met een wel bepaalde, constante spoed en gaat vervolgens over in een cilindrisch gedeelte (2) met dezelfde diameter.The first part increases in diameter from the tip of the drill, with a diameter equal to the diameter of the hearing tube, upwards to a certain larger diameter. This larger diameter is equal to the diameter of the pile shaft to be formed. This displacement part (1) forms over approximately one revolution with a well-defined, constant pitch and then merges into a cylindrical part (2) with the same diameter.
Het cilindrische gedeelte (2), met de diameter van de te vormen paalschacht, strekt zich uit over minstens 5 maal de spoed van het eerste verdringingsgedeelte (1).The cylindrical portion (2), with the diameter of the pile shaft to be formed, extends at least 5 times the pitch of the first displacement portion (1).
Boven het cilindrische gedeelte (2) bevindt zich een tweede verdringingsgedeelte (3) dat over ongeveer één omwenteling in diameter terug afneemt tot de diameter van de hoorbuis met dezelfde spoed en richting als het eerste verdringingsgedeelte (1). Het in diameter naar boven toe afnemende deel werkt tijdens het uitschroeven als verdringingslichaam (3) dat de grond, die bij het inschroeven boven de boor was dichtgevallen, een tweede keer verdringt. Vandaar de dubbele grondverdringing.Above the cylindrical portion (2) there is a second displacement portion (3) which decreases over approximately one revolution in diameter to the diameter of the hearing tube with the same pitch and direction as the first displacement portion (1). The part that decreases in diameter upwards acts as a displacement body (3) during screwing out, which displaces the soil that had fallen shut over the drill a second time. Hence the double displacement.
Het tweede deel bevat een relatief dik schroefblad dat vanaf de onderkant van het cilindrische gedeelte (2) in diameter toeneemt tot de buitendiameter van de te vormen schroefvorm op de paalschacht. Dit in diameter naar boven toe stijgende deel is aldus eveneens een verdringingsgedeelte (4) dat de grond ter plaatse van de te vormen schroefbladen volledig zijdelings verdringt zonder op de grond een opwaartse of een neerwaartse druk uit te oefenen. Dit verdringingsgedeelte (4) strekt zich uit over ongeveer één omwenteling met dezelfde spoed als het eerste verdringingsgedeelte (1).The second part contains a relatively thick screw blade which increases in diameter from the underside of the cylindrical portion (2) to the outer diameter of the screw shape to be formed on the pole shank. This part which rises in diameter upwards is thus also a displacement part (4) which completely displaces the ground laterally at the location of the screw blades to be formed without exerting an upward or downward pressure on the ground. This displacement section (4) extends for approximately one revolution with the same pitch as the first displacement section (1).
De grootste diameter van het schroefblad (5), gelijk aan de buitendiameter van de schroefvorm, wordt met steeds dezelfde spoed over minstens één omwenteling aangehouden. Bij voorkeur één tot anderhalve omwenteling zodat tijdens het terugschroeven het volledige proces van de verdringing geen invloed heeft op het verse beton van de eerder gevormde paalflenzen. Dit schroefblad (5) met constante buitendiameter is in hoofdzaak het schroevend gedeelte van de verdringingsboor.The largest diameter of the screw blade (5), equal to the outer diameter of the screw form, is maintained over at least one revolution with the same pitch. Preferably one to one and a half revolutions so that during the screw-back the complete process of displacement has no influence on the fresh concrete of the previously formed pile flanges. This screw blade (5) with a constant outer diameter is essentially the screwing part of the displacement drill.
Vervolgens neemt de diameter in dezelfde zin en met dezelfde spoed over ongeveer één omwenteling opnieuw af tot de diameter van het cilindrische gedeelte (2). Dit deel werkt als verdringingslichaam (6) tijdens het uitschroeven om de grond, die tijdens het inboren boven het schroefblad dichtgevallen was, opnieuw zijdelings te verdringen tot de gewenste buitendiameter van de schroefvorm. Vandaar ook hier de dubbele grondverdringing.Then the diameter decreases again in the same sense and with the same pitch over about one revolution to the diameter of the cylindrical portion (2). This part acts as a displacement body (6) during the unscrewing to laterally repress the soil that had fallen shut above the propeller blade during the drilling to the desired outer diameter of the propeller shape. Hence the double ground displacement here too.
Kenmerkend voor deze uitvinding is dus het in diameter toenemen en afnemen van het relatief dikke schroefblad waardoor de grond ter plaatse van de te vormen betonnen schroefbladen volledig zijdelings verdrongen wordt.Characteristic of this invention is therefore the increasing and decreasing diameter of the relatively thick propeller blade, whereby the soil at the location of the concrete propeller blades to be formed is completely displaced sideways.
Het zijdelings verdringen van dit gedeelte grond, in plaats van deze grond op- of neerwaarts weg te persen, is uitermate belangrijk bij het uitschroeven, meer nog dan bij het inschroeven van de verdringingsboor.The lateral displacement of this part of the soil, instead of pressing this soil upwards or downwards, is extremely important when screwing out, even more than when screwing in the displacement drill.
Het is namelijk tijdens het uitschroeven dat de paal gebetonneerd wordt en de schroefvorm gerealiseerd wordt.This is because it is during screwing out that the pile is concreted and the screw shape is realized.
Omdat de wijze van betonneren en dus in het bijzonder de vorm van de boor van erg groot belang is bij het uitvoeren van de schroefvorm, besteden we hier dan ook extra aandacht aan.Because the method of concreting and therefore in particular the shape of the drill is of great importance in carrying out the screw form, we therefore pay extra attention to this.
Om de betonnen schroefbladen zo dik mogelijk te maken en ervoor te zorgen dat de werkelijk uitgevoerde buitendiameter even groot is als de buitendiameter van het schroefblad op de boor moet het beton zo snel en eenvoudig mogelijk vanaf de betonneeropening onderaan de boor naar de vrije ruimte kunnen vloeien, die ontstaan is in de grond door het terugschroeven van het schroefblad.In order to make the concrete screw blades as thick as possible and to ensure that the actual outside diameter is as large as the outside diameter of the screw blade on the drill, the concrete must be able to flow as quickly and simply as possible from the concreting opening at the bottom of the drill to the free space , which originated in the ground by screwing back the propeller blade.
We verwezenlijken dit door de verloren boorpunt zodanig te maken dat hij aansluit met de boor ter plaatse van de bovenkant van het verdringingslichaam (4) van het schroefblad. Dus waar het verdringende gedeelte van het schroefblad overgaat in het deel van het schroefblad met constante diameter (fig. 2). Het begin of de punt van dit schroefblad met constante diameter bevindt zich hierbij over de volledige dikte van het schroefblad, onder de onderkant van de boor die recht afgedraaid wordt.We achieve this by making the lost drill tip such that it connects to the drill at the top of the displacement body (4) of the propeller blade. So where the displacing part of the screw blade merges into the part of the screw diameter with constant diameter (Fig. 2). The beginning or the point of this screw blade with a constant diameter is located over the entire thickness of the screw blade, underneath the bottom of the drill that is turned straight.
Op die manier bevindt de punt van het schroefblad met grootste diameter zich integraal onder de hoorbuis en dus onder de betonneeropening waardoor het verse beton heel gemakkelijk als vanzelf vanaf de betonneeropening stelselmatig naar de vrije ruimte kan vloeien die gecreëerd wordt door de punt van het schroefblad tijdens het terugschroeven van de boorinrichting.In this way, the tip of the largest-diameter propeller blade is integrally located under the hearing tube and therefore below the concreting opening, whereby the fresh concrete can very easily flow automatically from the concreting opening systematically to the free space created by the tip of the propeller blade during screwing back the drilling device.
In gemakkelijk samendrukbare grondlagen (leem en klei) kan gekozen worden voor een eenvoudige verloren boorpunt (7) zonder de verdringingsgedeelten (1) en (4). In dergelijke weinig weerstandbiedende lagen is er immers toch een (groot) overschot aan energie om de grond aan de paalpunt te verdringen. De vorm van de punt van de verdringingsboor is in deze relatief zachte grondlagen dan ook niet zo belangrijk.In easily compressible soil layers (loam and clay) a simple lost drilling point (7) can be chosen without the displacement parts (1) and (4). In such layers that offer little resistance, there is after all a (large) surplus of energy to displace the soil at the pile point. The shape of the point of the displacement drill is therefore not so important in these relatively soft soil layers.
Afsluitend kunnen de essentiële aspecten van de uitvinding nog als volgt worden samengevat :Finally, the essential aspects of the invention can be summarized as follows:
Een boor voor het vervaardigen van grondverdringende schroefpalen met verbeterde schroefvorm over de gehele lengte.A drill for manufacturing soil displacing screw piles with improved screw shape over the entire length.
Deze boor is opgebouwd uit 2 essentiële delen (fig. 1).This drill is made up of 2 essential parts (fig. 1).
Het eerste deel heeft een schroefvormig verdringingsgedeelte (1) dat naar boven toeneemt in diameter, groter dan deze van de hoorbuis om vervolgens over te gaan in een cilindrisch gedeelte (2) en tenslotte een verdringingsgedeelte (3) dat terug in diameter afneemt tot de diameter van de hoorbuis.The first part has a helical displacement portion (1) which increases in diameter upwardly than that of the hearing tube and subsequently becomes a cylindrical portion (2) and finally a displacement portion (3) that decreases back in diameter to the diameter of the hearing tube.
Het tweede deel bestaat uit een schroefblad dat rond het cilindrische gedeelte (2) gewikkeld is vanaf de onderkant van dit cilindrische deel. Dit schroefblad bezit eveneens een verdringingsgedeelte (4) dat naar boven in diameter toeneemt, een gedeelte met constante diameter (5) en een omgekeerd verdringingsgedeelte (6) dat opnieuw in diameter afneemt tot de diameter van het cilindrische gedeelte (2).The second part consists of a screw blade that is wound around the cylindrical part (2) from the bottom of this cylindrical part. This propeller blade also has a displacement portion (4) that increases in diameter upwards, a constant diameter portion (5) and an inverted displacement portion (6) that again decreases in diameter to the diameter of the cylindrical portion (2).
Onderaan kan de boor meer bepaald grond- en waterdicht afgesloten worden door middel van een verloren boorpunt die zodanig geconstrueerd wordt dat bij het terugschroeven de hoorbuis vrijkomt op het punt waar het schroefblad met constante diameter begint en wel zodanig dat de punt van dit schroefblad zich volledig onder de hoorbuis bevindt (fig. 2).At the bottom, the drill can in particular be sealed ground and watertight by means of a lost drill point that is constructed in such a way that when screwing back, the hearing tube is released at the point where the constant diameter screw blade starts, so that the tip of this screw blade is completely located under the hearing tube (Fig. 2).
De boor kan voorts in het bijzonder voorzien worden van een holle doorgang langs waar beton en paalwapeningen geplaatst kunnen worden.The drill can furthermore in particular be provided with a hollow passage along which concrete and pile reinforcements can be placed.
Meer in het bijzonder kunnen voorts alle verdringingsgedeelten (1, 3, 4 en 6) zich uitstrekken over ongeveer één omwenteling met dezelfde constante spoed.More particularly, further, all displacement portions (1, 3, 4, and 6) can extend over about one revolution with the same constant pitch.
Het schroefblad met constante buitendiameter (5) kan zich bij voorkeur over minstens één tot anderhalve omwenteling uitstrekken met dezelfde spoed als de verdringingsgedeelten.The screw blade with constant outside diameter (5) can preferably extend over at least one to one and a half revolutions with the same pitch as the displacement portions.
De lengte van het cilindrische gedeelte (2) is bij voorkeur minstens 5 maal de spoed van het onderste verdringingsgedeelte.The length of the cylindrical portion (2) is preferably at least 5 times the pitch of the lower displacement portion.
De dikte van het schroefblad is relatief groot, bij voorkeur minstens 1/4de tot de helft van de spoed van het schroefblad.The thickness of the screw blade is relatively large, preferably at least 1 / 4th to half the pitch of the screw blade.
Een werkwijze voor het vervaardigen van een in de grond gevormde schroefpaal met dubbele grondverdringing en verbeterde schroefvorm waarbij een boor, volgens de vorige conclusies, in de grond geschroefd wordt en vervolgens in tegengestelde draaizin terug uit de grond geschroefd wordt. Tijdens het inschroeven wordt zowel de grond voor het vormen van de paalschacht als de grond voor het vormen van de schroefvorm volledig zijdelings verdrongen. Bij het uitschroeven blijft de verloren boorpunt achter op de bodem van het boorgat terwijl het boorgat stelselmatig opgevuld wordt met stortklaar beton. Tijdens het uitschroeven wordt zowel de grond ter plaatse van de paalschacht als de grond ter plaatse van de schroefvorm opnieuw en volledig zijdelings verdrongen.A method for manufacturing a screw pile formed in the ground with double soil displacement and improved screw shape in which a drill according to the preceding claims is screwed into the ground and then screwed back out of the ground in opposite directions. During screwing in, both the ground for forming the pile shaft and the ground for forming the screw form are completely displaced sideways. When screwing out, the lost drill tip remains on the bottom of the borehole while the borehole is systematically filled with ready-mixed concrete. During the screwing out, both the ground at the pole shaft and the ground at the screw form are repressed completely and completely sideways.
Terwijl in bovenstaande beschrijving van een specifieke uitvoeringsvorm van de uitvinding verwezen wordt naar een boorvoorziening waarvan het onderste deel van het verdringingsgedeelte schroefvormig is uitgevoerd, dient te worden benadrukt dat in diverse grondsoorten het beoogde resultaat verkregen wordt met behulp van een eenvoudige boorpunt zonder schroefvorm (zonder verdringingsgedeeltes 1 & 4). Met dergelijke grondsoorten is het dus ook mogelijk om, binnen het kader van de uitvinding, met dit soort eenvoudige, goedkopere en lichtere, verloren boorpunten te werken.While in the above description of a specific embodiment of the invention reference is made to a drilling device of which the lower part of the displacement part is helical, it must be emphasized that in various soil types the intended result is obtained by means of a simple drill point without screw shape (without displacement portions 1 & 4). With such types of soil it is therefore also possible, within the scope of the invention, to work with this kind of simple, cheaper and lighter, lost drilling points.
De volgende eigenschappen en/of werkwijzen maken eveneens deel uit van de huidige uitvinding.The following features and / or methods are also part of the present invention.
Door het schroefblad op de boor relatief dik uit te voeren, zoals beschreven, is het mogelijk om het einde van het schroefblad zelf te voorzien van een supplementaire betonneeropening zodat het beton precies ter plaatse van de schroefpunt waar de betonnen schroefbladen gevormd worden, kan uitvloeien in de ontstane vrije ruimte.By designing the screw blade on the drill relatively thick, as described, it is possible to provide the end of the screw blade itself with a supplementary concreting opening so that the concrete can flow out exactly at the point where the concrete screw blades are formed. the free space created.
In hardere grondlagen kan het beton onder druk in het boorgat gepompt worden zodat de heersende druk in de grondlagen gemakkelijker kan overwonnen worden en de grond minder neiging heeft om terug dicht te vallen in het verse beton.In harder soil layers, the concrete can be pumped under pressure into the borehole so that the prevailing pressure in the soil layers can be more easily overcome and the soil has a lower tendency to fall back into the fresh concrete.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2006/0433A BE1016927A3 (en) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Drill for sinking concrete screw pile, has cutting screw blade with successive sections of increasing, constant and decreasing diameter in upward direction |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2006/0433A BE1016927A3 (en) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Drill for sinking concrete screw pile, has cutting screw blade with successive sections of increasing, constant and decreasing diameter in upward direction |
| BE200600433 | 2006-08-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE1016927A3 true BE1016927A3 (en) | 2007-09-04 |
Family
ID=37836864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE2006/0433A BE1016927A3 (en) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Drill for sinking concrete screw pile, has cutting screw blade with successive sections of increasing, constant and decreasing diameter in upward direction |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE1016927A3 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1022352B1 (en) * | 2015-01-07 | 2016-03-16 | Jde Funderingstechniek Bvba | Drilling facility and method for selectively manufacturing foundation piles by soil removal or soil displacement |
| BE1028932A1 (en) | 2020-12-23 | 2022-07-15 | Noterman Putboringen | Drilling facility and method for manufacturing an in-situ soil-displacement screw pile |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0747537A1 (en) * | 1995-06-08 | 1996-12-11 | B.V.B.A. Olivier Betonfabriek En Funderingstechnieken | Drive-out drill and method for the realisation of ground screw-piles |
| EP0693158B1 (en) * | 1993-10-28 | 1997-06-04 | Hareninvest | Ground displacement auger head for making piles in the ground |
| EP0831180A1 (en) * | 1996-09-20 | 1998-03-25 | Gaspar Jozef Coelus | Drill for making a hole in the ground and method applying this drill |
| GB2329204A (en) * | 1997-09-11 | 1999-03-17 | Bicc Plc | Earth auger |
-
2006
- 2006-08-17 BE BE2006/0433A patent/BE1016927A3/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0693158B1 (en) * | 1993-10-28 | 1997-06-04 | Hareninvest | Ground displacement auger head for making piles in the ground |
| EP0747537A1 (en) * | 1995-06-08 | 1996-12-11 | B.V.B.A. Olivier Betonfabriek En Funderingstechnieken | Drive-out drill and method for the realisation of ground screw-piles |
| BE1009519A3 (en) * | 1995-06-08 | 1997-04-01 | B A Olivier Betonfabriek En Fu | PROCESS FOR PRODUCING soil displacement piles. |
| EP0831180A1 (en) * | 1996-09-20 | 1998-03-25 | Gaspar Jozef Coelus | Drill for making a hole in the ground and method applying this drill |
| GB2329204A (en) * | 1997-09-11 | 1999-03-17 | Bicc Plc | Earth auger |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1022352B1 (en) * | 2015-01-07 | 2016-03-16 | Jde Funderingstechniek Bvba | Drilling facility and method for selectively manufacturing foundation piles by soil removal or soil displacement |
| BE1028932A1 (en) | 2020-12-23 | 2022-07-15 | Noterman Putboringen | Drilling facility and method for manufacturing an in-situ soil-displacement screw pile |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2241150C (en) | Method and apparatus for forming piles in-situ | |
| US5875860A (en) | Drill for making a pole in the ground and a method for applying such a drill | |
| JP5265500B2 (en) | Pile digging method, foundation pile structure | |
| US6283231B1 (en) | Soil displacing screw auger and method for making a concrete pile with this auger | |
| CN207296871U (en) | The structure-improved of full-sleeve twist bit | |
| NL1036834C2 (en) | Pile driving method, involves sinking bush having a helical blade and spiral drill bit at different rotary speeds and then filling borehole with concrete as bush and bit are lifted out of ground | |
| BE1016927A3 (en) | Drill for sinking concrete screw pile, has cutting screw blade with successive sections of increasing, constant and decreasing diameter in upward direction | |
| US20020008328A1 (en) | Pile formation | |
| CN108049401A (en) | A kind of screw thread rammed bulb pile and its construction method | |
| EP2374943A2 (en) | Foundation pile | |
| CN206346718U (en) | A kind of auger stem, rig and the stake holes being molded by auger stem and VDS bored concrete piles | |
| WO1998013554A1 (en) | Bearing capacity enhancement for piling applications | |
| JP2673677B2 (en) | Pile method | |
| BE1028932B1 (en) | Drilling facility and method for manufacturing an in-situ soil-displacement screw pile | |
| NL8001125A (en) | SCREW DRILL FOR MAKING CONCRETE FOUNDATION POSTS. | |
| JP2005098096A (en) | Drill and method for removing and drilling in earth | |
| CN208023566U (en) | A kind of screw thread rammed bulb pile | |
| NL1008750C2 (en) | Method for manufacturing a foundation pile in the ground. | |
| RU2089706C1 (en) | Pile frozen into permafrost and method of erection of pile frozen into permafrost | |
| JP3576259B2 (en) | Piles with water holes | |
| RU2709873C2 (en) | Set pile, assembly method of composite pile and immersion method thereof by method of rotary drilling without axial load on upper end of pile | |
| GB2345715A (en) | Composite auger piling with enlarged base footing | |
| RU2208088C2 (en) | Process of erection of pile in ground | |
| BE1022368B1 (en) | METHOD AND DRILL FOR APPLYING INTO AN EARTH BASE OF EARTH-BASED-DISPLAYING SCREW POSTS | |
| NL1027112C2 (en) | Earth auger useful for fabricating foundation piles comprises a cylindrical drill body with a drill tip whose outer surface is indented with respect to the drill body |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CA | Change of address of the owner of the patent |
Owner name: *NOTERMAN PUTBORINGEN N.V. FUNDERINGSTECHNIEKENSTE Effective date: 20060817 |
|
| CH | Change of patent owner |
Owner name: *NOTERMAN PUTBORINGEN N.V. FUNDERINGSTECHNIEKEN Effective date: 20060817 |