CS195388B1 - Conical pilot concreted on the spot - Google Patents

Description

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU ČESKOSLOVENSKÁSOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 )

/22/ Přihlášené 04 09 74/21/ /PV 6084-74/ · 195388 (11) (Bl) (51) lnt. Cl.3E 02 D 5/34 (10) Zverejnené 3 1 05 79

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY (45) Vydané 15 05 82

A OBJEVY (75)

Autor vynálezu

BACMAŇÁK MILAN ing., BRATISLAVA (54) Na mieste betónovaná kónická pilóta

I

Predmetom vynálezu je kónická pilóta,ktorá sa.betonuje do vrtu.

Doteraz známe sú kónické piloty predráža-né, ktoré možno do obmedzenej dlžky zhotovo-vali jednoducho tak, že sa do zeminy zarazíkónická dřevená pilóta, ktorá sa potom vy-tiahne a vzniklá dutina sa vyplní betónom.Ďalej známe sú kónické piloty výpažnicové,čo sú tenké výpažnice, ktoré sa razia dozeminy pomocou vloženého ocelového alebodřeveného jadra a nato sa v zemine ponechajúa zabetónujú, Výpažnice sa ponechávajú naurčitú alebo celu dlžku piloty,aby chránilibeton, pokial je mákký, před vniknutímzeminy a agresívnej vody. Výpažnice sú vy-tvořené z tenkostenného hladkého alebo vlni-tého plechu v tvare jedno- alebo dvojdielnejkónickej rúry, ktorej horná Část, připojenák spodnému dielu, má váčšiu konicitu.. Inákonická pilóta je vytvořená pozdížne rýhova-nou kónickou výpažnicou. Na užšom koncimožno ju predlžovati válcovým dielom, ktorýsa privaruje. Ďalej je známa pilóta, ktoráje vytvořená teleskopicky vysunutými válcový-mi rúrami odstupňovaného priemeru.·

Vyplývá z podstaty predrážaných a výpažni-cových pilot, že doteraz známe na miestebetonované kónické piloty sú telesn.e vytvo-řené .v tvare zrezaného rotačného kuželaalebo v tvare, ktorý vzniká spojením dvochzrezaných rotačných kuželov odstupňovanejkonicity alebo spojením zrezaného rotačnéhokužela s valcora alebo spojením niekolkýchvalcov odstupňovaného priemeru. Okrem kónic-kých pilot výpažnicových známe sú železobe-tonové piloty prefabrikované v tvare zřeza-ného kužela, ihlana alebo klina. Oproti tomu 2 doteraz nejestvujú kónické piloty, ktorésa betónujú do vrtov, pretože záriadeniana hlbenie, ako sú rotačné vrtačky alebodrapáky, nedokážu vytváraé kónické vrty.

Vo všeobecnosti kónické piloty vykazujúváčšiu únosnost ako prislúcha pri rovnakomobjeme adlžke pilotám stálého prierezu,obzvlášť v rovnorodej málo únosnej zemine,napr. v spraši, íle alebo v kyprom pieskualebo vo vrstevnatom podloží, keď je únos-nost horných vrstiev váčšia ako vrstievspodných. V uvedených podmienkách únosnostpiloty závisí prevažne od plástového trenia,ktoré sa mobilizuje na kónických pilotáchzvýšeným odporom okolitej zeminy. Plášťovétrenie intenzívně zmenšuje norraálovú silu,ktorá sa zmenšuje s plochou prierezu, ná-sledkom čoho v kónických pilotách beton savyužívá rovnoměrně a hospodárnejšie akov pilotách konštanthého prierezu. Nedostatkydotetajších kónických pilot Vyplývajú z vy-sokého odporu kónických výpažníc a prefabri-kátov proti zarážaniu často aj vtedy, keďbaranenie sa ulahčuje predvřtavaním. Vyplý-vá zo spósobu výroby, žé doterajšie kónicképiloty sú obmedzeného prierezu a maíej ko-nicity alebo dlžky a preto nedovolujú vy-užit vo váčšiej miere priaznivý vplyv koni-city na únosnost piloty. Okrem toho nedosta-tok doterajších kónických pilot spočíváv tom, že roztláčaná zemina v okolí hornejčasti piloty sa porušuje a vybočuje na po-vrch a ďalej v tom, že v každej pilote saponechává ocelová výpažnica, připadne výstuž,ktorá je využitá prevažne len pri.dopravěa zarážaní prefabrikátu a nakoniec aj v tom,že doterajšie kónické piloty sa zarážajú 195388 195388 3 užším kencom a nedokážu prenásat tahovésíly do zeminy.

Vyššie uvedené nedostatky odstranujú na ’míeste betonované kónické piloty podlá vy-nálezu v podstatě tým, že pozostávajú z.tě-lesa, ktoré je vytvořené niekolkými šikmovzájomne preniknutými valcami rovnakýchalebo ro2nych priemerov alebo výšok a róz-nych sklonov. Na dížku šikmého prenikuválce vytvárajú členitú časti telesa pilotyv tvare zrezaného klina alebo kužela orien-tovaného smerora do zeminy alebo k povrchu,alebo v tvare zrezaných klinov alebo kuže-lov spojených po dížke piloty, alebo v tvarepozdlžne vzájomne preniknutých zrezanýchklinov.

Konické piloty podlá vynálezu sa betónujúdp kónických vrtov, ktoré sa hlbia napr.postupným vykrajováním zeminy pomocouvibračně zarážanej otvorenej rúry. Technickévýhody na míeste betonovaných pilot podlávynálezu spočívajú v tom, že umožňujúzvačšit konicitu a vytvořit členitý povicupiloty a tým využiti vo vačšiej miere únos-;nosti okolitej zeminy a vlastně betonové těle-so pri menšej dlžke pilot. Velká je prispó-sobivost tvaru a prierezu pilot podlá vyná-lezu v závislosti od zloženia zeminy, tvaruzákladu a jeho zaťaženia účinkom tlakovej,tiahovej a vodorovnej sily a ich kombinácií.Kónické piloty podlá vynálezu využívájúpovrchové vo všeobecnosti menej ulahlé ze-miny v prospěch únosností a na rozdiel odplávajúcich pilot konstantného prierezu do-sahujú vyššiu únosnost, pricom sa vyrábajúza cenu malého zvýšenia spotřeby energie,času a výplně. V ulahlejších povrchových,vrstvách kónické piloty podlá vynálezu do-sahujú velkú únosnost a vzhladom na malúdížku s-ú velmi hospodárné, čím umožňujú \ využívat priemyselnú metodu híbkového za-kladania stavíeb namiesto pracnejšej a nastavebný materiál náročnejšej metody ploš-ných základov. Ďalšia výhoda kónických pilot podlá vy-nálezu spoČív.a v tom, že piloty sa vystu-žujú priamo na míeste a len na účinky za-tažení od hornej stavby. Tak napr. konicképiloty zatažené zvislou silou sa vystužialen v zúženej spodnej Časti a opatria spo-jovacími železamí, ktoré sa prečnievajúcimikoncami zabetónujú do základu stavby. Na-koniec nie je zanedbatelnou ani výhoda, žepilota podlá vynálezu sa betonuje do vrtovróznych tvarov, ktoré možno zhotovit pripoužití jedného a přitom jednoduchého zaria-denia, napr. vibračně zarážanej otvorenej(rúry. . Příklady kónickej .piloty podlá vynálezu,ktorá pozostáva z telesa vytvořeného nie-kolkými šikmo preniknutými valcami rovna-kých priemerov, ner.ovnakých výšok a róznychsklonovjsú znázorněné na přiložených výkre-soch v pozdížnych rezoch vedených rovinamisymetrie pilot ako aj v priečnych rezoch,kde obr. 1 až 4 predstavujú řezy pilotou,ktorej kónická Část je vytvořená v tvarezrezaného klína orientovaného smerom dozeminy, pričom obr. 1 je pozdížny rez pi-lotou hlavnou rovinou symetrie, obr. 2 jepozdížny rez pilotou rovinou A-A v obr.obr. 3 je priecny rez kónickou Častou pilo-ty rovinou B-B v obr. 1 a óbr. 4 je priecnyrez válcovou častou piloty rovinou C-Cv obr. 1.

Obr. 5 až 9 predstavujú řezy pilotou,ktorej kónická část je vytvořená v tvaredvoch proti sebe orientovaných klinov spo-jených na zrezanej základní, přičom obr. 5je pozdížny rez pilotou rovinou D-D v obr. 5,obr. 7 j.e prieČny rez kónickou častou pilo-ty v míeste spojenia klinov rovinou E-Ev obr. 5, obr. 8 je príečný rez horným 4 klinom kónickej časti piloty rovinou F-Fv obr. 5 a obr. 9 je priečný rez dolnýmklinom kónickej časti piloty rovinou G-Gv obr. 5.

Obr. 10 až 13 predstavujú řezy pilotou,ktorej kónická část je vytvořená v tvaredvoch proti sebe orientovaných pozdížnepreniknutých zrezaných klinov rovnakejvýšky, pričom obr. 10 je pozdížny rez pilo-tou hlavnou rovinou symetrie, obr.· 11 jepozdížny rez pilotou rovinou H-H v o.br. 10,obr. 12 je' prieČny rez pilotou pod hornouzákladnou kónickej časti rovinou I-I v obr. 10 a obr. 13 je priečny rez pilotou nadspodnou základnou kónickej časti rovinouJ-J v obr. 10.

Obr. 14 až 17 predstavujú řezy pilotou,ktorej kónická část je vytvořená v tvarezrezaného kužela orientovaného smerom dozeminy, pričom obr. 14 je pozdížny rez pi-lotou rovinou symetrie, obr. 15 je pozdížnyrez pilotou rovinou K-K v obr. 14, obr. 16je p^ie^ny lrnn í cknn častou nilótv rovinou L-L v obr. 14 a obr. 17 je priečny rez pilo-tou v míeste spojenia kónickej a valcovejčasti rovinou 1Ί-Μ v obr. 14.

Obr. 18 až 20 predstavujú řezy pilotou,ktorá je vytvořená v tvare zrezaného kuželaorientovaného smerom k povrchu, pričomobr. 18 je pozdížny rez pilotou rovinousymetrie, obr. 19 je priečny rez pilotoupri hornej základní kužela rovinou 0-0v obr. 18 a obr. 20 je priečny rez pilotourovinou P-P v obr. 18.

Konkrétny příklad na obr. 1 až 4 před-stavuje kónickú pilotu pozostávajúcu z tele-sa, ktoré je vytvořené tromi šikmo prenik-nutými rotačnýmí valcami _1_ rovnakých prieme-rov, nerovnakých výšok a róznych sklonov.Šikmo preniknuté válce určuju tvar telesapolohou osí, ktoré ležia vo zvislej roviněa pretínajú sa v jednom bode. Rovina o.síje súčasne hlavnou rovinou symetrie pilotya rovinou pozdížneho řezu pilotou v obr. 1.Teleso piloty je vytvořené zvislým valcomj_, ktorým preníkajú z protilahlých stráňdva šikmé válce 1 pod rovnakým uhlom sklonu.Na dížku šikmého preniku vytvárajú válce _1_kónickú část piloty v tvare zrezaného klína2_ orientovaného smerom do zeminy /obr. 1a obr. 2/. Priečnym rezora kónickou Častoupiloty je Členená plocha, ktorá pozostáva.z troch čiastočne překrytých kruhov /obr. 3/. V predížení zvislý válec J_ vytvára priamučást piloty /obr. 4/, ktorá je ukončenástrateným hrotcom 4^ Nad povrchom kónickáčást piloty je nadstavená hlavicou 5.. Telesopiloty na výšku valcovej a zúženej kónickejčasti je opatřené vystuŽovacím košom, ktorýpozostáva z priamych želiez a vinutia ΛV hornej časti pilota je opatřená priamymiželezamí 6_, ktoré sa prečnievajúcimi konca-mi zabetónujú s hlavicou 5. do základu stavby. V konkrétnom příklade kónická část pilotyje vytvořená na híbku menej únosných povrcho-vých zemin 9_, pričom okrajmi spodnej základ-né dosadá na vrstvu únosnejšej zeminy 10,ktorá obsahuje votknutú valcovú část piloty.Tvar kónickej časti vyplývá z výsledkov po-rovnávacích zatažovacích skúšok na kónickýchpilotách v tvare zrezaného .klina 2_ oriento-vaného smerom do zeminy a k povrchu. Spo-·Čiatku zatažovania vykazujú kónické pilotyorientované smerom k povrchu mensie - zatla-čenie, zatialčo v ďalšom priebehu skúškydosahujú vyššie medzné zataženie kónicképiloty orientované smerom do zeminy. Kon-krétny příklad na obr. 1 až 4 představujekónickú pilotu, ktorá kombinovaným účinkomkonicity a výstupkov na spodnej základníklina 2 dosahuje velké výpočtové zataženiea pri tom vykazuje malé zatlačenie.

Claims (3)

195388 Obdobný význam má tvar kónickej častipiloty v příklade na obr. 5 až 9. Od pred-chádzajúcej sa pilota odlišuje iba v tom,že šikmé válce 2 vytvárajú na protilehlýchstranách stredného valca J_ výstupky, ktorý-mi dosadajú.na vrstvu únosnejšej. zeminy 10 /obr. 5/. Na dlžku šikmého preniku vytvá-rajú válce 2 kónickú část piloty v tvaredvoch proti sebe orientovaných klínov _2/obr. 5 a obr. 6/ spojených na zrezanejzákladní /obr. 7/. Mimo spojenia klinovje príečnym rezom kónickou častou pilotyčlenená plocha, ktorá pozostáva z trochčiastocne překrytých kruhov /obr.. 8 a obr. 9/. V kOnkrétnom usporiadaní šikmé válce1 umožňujú zváčšit konicitu horného a do-.sadaciu plochu dolného klina _2 a týmpodstatné zváčšit výpočtové zataženie kó-nickej piloty. Rovnakú možnost poskytuje tvar kónickejčasti piloty v příklade na obr. 10 až 13. Teleso piloty je vytvořené piatimi šikmo priemerov, nerovnakých výšok a roznychsklonov. Šikmo preniknuté válce 2 určujútvar telesa polohou osí, ktoré ležiav dvoch kolmých rovinách a pretínajú sa napríesečnici rovin v dvoch bodoch. Rovinyosí valcov 2 sú súčasne rovinami symetriepiloty a rovinami pozdlšnych rezov pilotouv obr. 10 a v obr. 11. V príesečnici rovinleží os svielého valca 2» ktorým prenikajúz protilahlých stráň dvojice šikmých valcov2 v každej rovině pod iným uhlom sklonu. Na .dlžku šikmého preniku vytvárajú válce 2kónickú část piloty v tvare dvoch protisebe orientovaných pozdížne preniknutýchklinov 2 rovpakej výšky. Priečnymi rezmikónickou častou piloty sú členené plochy,ktoré pozostávajú z piatich čiastocnepřekrytých kruhov uspoříadaných v tvare (kríža s rožnou dlžkou ramien /obr. 12a obr. 13/. V hornej časti piloty šikméválce 2 sú opatřené vystužovacími košmi,ktoré pozostávajú z pozdížnych želiez 2nerovnakej dížky a vinutia 7_, Vystuženýmkónickým pilotám prislúcha podstatné váčšievýpočtové zataženie na účinky vodorovnýchsil a momentov. Ďalší konkrétny příklad na obr. 14 až 17představuje kónickú pilotu pozostávajúcuz telesa, kťoré je vytvořené štyrmi šikmopreniknutými rotačnými'valcami 2 rovnakých PREDMET V

1. Na mieste betonovaná kónická pilota,vyznačujúca sa tým, že pozostáva z telesa,ktoré má tvar niekolkých šikmo vzájomne pre-niknutých vaicov /1/, pričom kónická Část'telesa je vytvořená v tvare zrezaného klina/2/alebo. kužela /3/.

2. Na mieste betonovaná kónická pilotapodlá bodu 1, vyznačujúca sa tým, že kónická priemerov, nerovnakých dlžok a roznych sklo-•nov. Šikmo preniknuté válce 2 určujú tvar telesa polohou osí, ktoré ležia v trochróznobežných zvislých rovinách a pretínajúsa na spoločnej príesečnici rovin v jednombode /obr. 14/. V príesečnici rovin ležíos zvislého valca 2> ktorým prenikajúz troch stráň šikmé válce 2 P°ú rovnakýmuhlom sklonu. Na dížku šikmého prenikuvytvárajú válce 2 kónickú časů piloty v tva-re kužela 2 /obr. 14 a obr. 15/, ktorý jezrezanou základnou spojený s válcovou častoupiloty./obr. 17/. Priečne řezy kónickou čas-tou piloty pozostávajú zo štyroch róznepřekrytých kruhov, ktoré vytvárajú obrysyprierezov v podobě členěných trojuholníkov/obr. 16/. Pilota s konickou častou v tvareuseknutého kužela 2 vykazuje v menej únos-nej zemine 9_ podstatné váčšie výpočtovézataženie ako prislúcha plávajúcej pilotekruhového prierezu. Posledný příklad na obr. 18 až 21 před-Rtavitíp kónickú ni lotu nozostávaíúcu z te —lesa, ktoré je vytvořené siedmymi šikmopreniknutými valcami 2 rovnakého priemeru,rovnakej výšky a rozneho sklonu. Šikmopreniknuté válce určujú tvar telesa polohouosí, ktoré ležia v troch róznobežných zvis-lých rovinách a pretínajú sa na spoločnejpríesečnici rovin v jednom bode /obr. 18/. V príesečnici rovin leží os zvislého valca2» ktorým prenikajú z troch protilahlýchstráň dvojice šikmých valcov 2 P°ú rovnakýmuhlom sklonu. Na dížke šikmého preniku vy-tvárajú válce 2 kónickú pilotu v tvarekužela 2 so zrezanou základnou na povrchu /obr. 19/. Mimo kruhovej základné priečneřezy pilotou pozostávajú zo siedmych rožnepřekrytých kruhov, ktoré vytvárajú obrysyprierezov v podobě členěných kruhov /obr. 20/. V telese piloty je súosove osadenáocelová kotva 2 na prenášanie velkej ťahovejsily do menej únosnej zeminy £, napr. odmostovej konštrukcie pri zatažovacích skúš-kach pilot. Kónické piloty podlá vynálezu v inýchprevedeniach pozostávajú z priamych alebošikmých telies roznych kónických tvarov,ktoré šú vytvořené šikmým prenikom rotač-ných alebo nerotacných valcov rovnakýchalebo nerovnakých prierezov, výšok a roznychsklonov. Y N A L E Z U Část telesa piloty je vytvořená v tvarezrezaných klinov /2/ alebo kuželov /3/ spo-jených po dížke piloty.

„ 3. Na mieste betonovaná kónická pilota podlá bodov 1 a 2, vyznačujúca sa tým, žekónická část telesa piloty je vytvořenáv tvare pozdížne vzájomne preniknutých kli-nov / 2 /. 3 listy výkresov Sřveropraf»·. n. p.. távod 7. Moel