CZ2969U1 - Pilota - Google Patents

Description

Dosavadní stav techniky

Dosud známé piloty jsou popsány například ve spisu EP A - O - 285 584.

Spojením několika stejných dílů lze vytvořit nosnou konstrukci pro podpírání dálkovodů ze základny, například pro dálková vedení a tak podobně, které je takto možno nést a směrovat. Při stavbě takovéto konstrukce se upevní první pilota do základu a do takto vzniklé základové piloty se pak nasouvají další díly až do dosažení požadované výše nosné konstrukce. Tyto známé piloty jsou zhotoveny z dutých trubek a mohou být vyrobeny ze slitin železa. Poměr zúžení vnitřní části příruby k vnějšímu konusovitému zakončení je 1 : 14 až 1 : 20, přičemž se poměrem zúžení míní poměr změny průměru na příslušné délce. Z toho následně vyplývá, že při zúžení 1 : 14 se po 14 délkových jednotkách změní průměr přesně o jednu délkovou jednotku.

Z uvedeného vyplývá, že piloty se používají jako rampové piloty všude tam, kde například budovy potřebují pilotování, nebo základování. K tomuto účelu se sesazuje dohromady a zavádí do země tolik pilot, kolik je potřeba k docílení

přenosu síly zemním okruhem pro zatížení například 40 tun. V takovýchto případech se sesazuje dohromady tolik pilot, aby dosáhly 40 až’50 m hluboko do země.

Zvláště používají-li se piloty do základů budov, či podobně, . je - nutné, aby samosvorné spojení dvou po sobě následujících pilot vykazovalo určitou pevnost, aby nepovolily příčným silám, které se mohou částečně vyskytovat u tažných komponent. Podle výše uvedeného EP - A - O 285 584 jsou takového nosné konstrukce opatřeny nad zemí aretovacími kolíky. Tyto kolíky vedou vnějším konusovitým ukončením jednoho a vnitřním konusovitým ukončením druhého do sebe zapadajícího dílu tak, aby se zabránilo eventuelnímu nežádoucímu rozpadnutí spojení

Aretovací kolíky jsou pro výše uvedenou nadzemní konstrukci zcela vyhovující, avšak pro konstrukce v zemi jsou problematické. V těchto případech mají aretovací kolíky dva další závažné nedostatky. Prvním nedostatkem je, že aretovací kolíky představují další konstrukční díl a tím zvyšují celkové náklady nosných konstrukcí. Dalším nedostatkem je časová ztráta, která takto vzniká při budování nosné konstrukce, neboť je třeba počítat s časem pro provlečení kolíku oběma částmi jednotlivých dílů. Otvory v obou částech, kterým se kolik musí provléci, se móhou odchýlit. Vzhledem ke zužovacím poměrům je spojení jednotlivých dílů částečně samosvorné a při dodatečných upřesňovacích pracích je třeba použít velké síly, takže již při samotném sesazování je třeba pracovat s velkou přesností. Ze všech těchto důvodů nejsou známé piloty vhodné jako rampové piloty při budování základů.

Podstata technického řešení

Předkládané technické řešení si dává za úkol vyřešit

W-·;· -. - ' -..3/^-,/./' · '..-./',//.,f*\ ////'-.’. / problém pilot v tomto směru, to znamená pevnost spojení mezi kónusovým ukončením dvou po sobě následujících dílů a současně redukovat výrobní náklady a zmenšit časové ztráty při montáži.

Výše, uvedené nedostaky jsou do značné míry odstraněny pilotou podle tohoto technického-řešení. Jeho podstatou je to, že konusovité ukončení dílů má právě takovou kuželovitost, která. odpovídá poměru zúžení mezi 1 : 8 a 1 : 13, přičemž poměrem zúžení se myslí poměr.změny . průměru na příslušné délce. Tím je vlastní úkol technického řešení zcela vyřešen.

Překvapivě bylo totiž zjištěno, že v okruhu poměru zúžení, které technické řešení obsahuje, je spojení mezi oběma konusovitými konci dvou dílů tak vyhovující z hlediska tření a tvaru, že není nunto tento spoj zajišťovat šroubením. Spoj vydrží dokonce tažné síly, které se mohou vyskytnou v souvislosti s ohybem při vsazování piloty do země. Výsledek překvapivého zjištění je, že v rozsahu kuželovitosti 1 : 8 až 1 : 13 vykazuje samosvorné spojení vysokou mechanickou pevnost, takže se tyto nové piloty s výhodou uplatňuji jako rampové piloty. Vzhledem k tomu, že není třeba používat šroubů, používá se tedy pouze jeden konstrukční prvek a sice nová pilota pro montáž žádané nosné konstrukce. Tímto způsobem se šetří nejen materiálové náklady, ale zkracuje se i montážní čas.

Obzvláště výhodné je toto řešení, jestliže pilota má tvar trubky. Přitom je výhodné tyto duté piloty zainjektovat betonem potom, co se jednotlivé díly sesadí do země. Tím vznikne větší dotyková plocha než která by odpovídala ploše piloty a to poté také umožňuje ještě vyšší zátěž.

Další výhodou je, pokud má pilota zúženou sílu stěny v úseku vnější kónusovíté části při zachování vnitřního průměru. Zde je výhodou, že vnější konusovitá část jednoho i druhého dílu má vzhledem ke ztenčení stěn, lehčí tvárnost. Lehčí tvárnost usnadňuje snazší zasouvání jednoho dílu do druhého a tím se redukuje celkový montážní čas. Na druhé straně je výhodné, když zakončení, do kterého se další díl zasouvá, má silnější stěny s výhodou stejně silné po celé délce příruby. Toto je výhodné proto, že vnější zesílené konusovité zakončení svým dostatečným množstvím materiálu chrání slabší vnitřní kónus proti roztržení spoje v případě, že při spojení obou dílů se vyskytne radiální napětí. Vnější obrys spoje, vytvořený vnitřní formou a požadovanou silou stěny, přijímá toto radiální napětí .

Celkově výhodné je využití tvárné železné litiny jako materiálu, z kterého se pilota zhotovuje.

Tato tvárná železná litina, která má značení GGG, nebo sférická litina, má modul elastičnosti jako ocel, přičemž její materiální a výrobní náklady jsou podstatně nižší. Toto lze označit za další přínos nové piloty.

Na příkladu, který je zde dále uveden, je ukázána další přednost a to, že na vnitřní straně kónusového ukončení je vytvořeno kruhové osazení, na které dosedá čelní plocha dalšího dílu, který se do prvního dílu zasazuje. Výhodou osazení je, že kónusový konec dalšího dílu nelze zasunout hlouběji do konstrukce piloty při eventuelním dlouhodobém zatížení. Toto je výhoda z bezpečnostního hlediska, neboť v případě, že by došlo k roztažení navlékaného dílu, mohlo by dojít k prasknutí dalšího dolejšího dílu piloty. Osazením se redukuje také montážní čas, neboť tím, že nasazený díl dosedne čelní plochou na osazení, je definována délka nasazení a tudíž při dalším tlačení je nyní celá pilotová konstrukce tlačena hlouběji do země. Přitom je výhodné, aby

konec prvního dílu vykazoval· odstup čelní plochy od-osazení, který odpovídá světlosti průměru spoje. Bylo totiž shledáno, že geomterický poměr mezi hloubkou osazení ve spoji a průměrem spoje . vede k bezpečnému :spojení konusovitých konců také při až pětimetrových pilotech.

Výhodné je, když má. pilota v trubkovité části, v rozsahu mezi konusovitým zakončením a vnější konusovitou částí, z největší části konstantní vnitřní a vnější průměr a přitom síla stěny je menší než v části konusovitého zakončení.

Toto opatření není výhodné pouze z bezpečnostních stabilitních důvodů, ale šetří také významně materiál. Je třeba ještě poznamenat, že také ta část dílu piloty, která má trubkovitý tvar, je »nepatrně konická a tím je možno lehčeji uvolnit pilotu z kokily. Toto zúžení je však několik desetin milimetru na celkovou délku piloty a umožňuje vyjmutí piloty z licí formy bez použití přílišného chlazení. Toto opatření urychluje tempo výroby. Celkově je možno hodnotit kladně, pokud zúžení vnějšího průměru piloty v místě přechodu trubkovitého tvaru v konusovité zakončení probíhá podle sigmoidní funkce. Ukazuje se jako výhodné, aby předvedení zátěžových sil v pilotě bylo výhodné a harmonické tak, aby radiální napětí přecházelo plynule do oblasti, ve které má pilota trubkovitý tvar.

Přehled obrázků na výkresech

Pro větší názornost je přiložen obr. na kterém je znázorněno schematicky v řezu v bokorysu jedno možné provedení piloty podle tohoto technického řešení.

Příklady provedení

Příkladné provedení je popsáno pomocí přiloženého obr.

Tento jediný nákres nové piloty není vyhotoven ve skutečném měřítku a biometrické poměry jsou na něm pro jasnější demonstraci zvětšené. V tomto jediném nákresu jsme označili novou pilotu 10, její trubkovitou část 11,. její první konec

12, konusovité zakončení 13, druhý konec 14, jeho vnější konusovitá část 15.

Vnější konusovitá část 15 se zužuje k čelní ploše 1.6 druhého konce 14 ve svém vnějším průměru 17. Pilota 10 vykazuje na druhém konci 14 a v trubkovité části 11 mezi konusovitým zakončením 13 a druhým koncem 14 celkově konstantní vnitřní průměr, zatímco konusovité zakončení 13. ve směru k čelní ploše 21 prvního konce 12 vykazuje kontinuelně zvětšený vnitřní průměr 22 a stejně tak vnější průměr 23

Ve svém vnitřním konci přechází konusovité zakončení

13. přes vnitřní osazení 25, na vnitřní průměr 18.. Toto vnitřní osazení 25 má odstup 26 od čelních ploch 21, který odpovídá vnitřnímu průměru 22.

Vnější konusovitá část 15 má směrem k čelní ploše 16. zmenšenou sílu stěny 27. V části konusovitého zakončení .13. a v úseku trubkovité části 11 je konstantní tlouštka stěny 28 a zesílené stěny 29.. Tlouštka zesílené stěny 29 je však přitom větší než síla stěny 28 a je opět větší něž tlouštka stěny 27. V oblasti přechodu mezi konusovitým zakončením 13 a 71? se mění vnější průměr 23 podle sigmoidní funkce tak, že v příčném řezu má tvar písmena S.

Poměry zúžení vnějšího průměru 17 vnější konusovité části 15 tak, jako u vnitřního průměru 22 a vnějšího průměru 23 konusovitého zakončení 13., leží mezi 1:8 a 1:13, přičemž se rozumí poměrem zúžení poměr změny průměru k příslušné délce. Poměr zúžení 1:8 znamená tedy, že se průměr na ósm

délkových jednotek změní o jednu délkovou jednotku. Oblasti mezi 1:8 a 1:13 jsou v nákresu vyznačeny hustým šrafováním. Je nutno ještě podotknout, že vnitřní průměr 22 v úseku mezi čelní plochou 21 k osazení 25 se nemusí zmenšovat kontinuálně, ale že konusovité zakončení 13 může mít uvnitř zaoblenou hranu 31 při zachování konstantního vnitřního průměru 22. Tato zaoblená hrana 31 začíná od osazení 25.

Sklon na vnější konusovité části 15 tak, jako vevnitř a vně konusovitého zakončení 13., je dán úhlem alfa 32 a 33. Tento úhel je mezi 2,2 a 3,5 stupňů a tím je docíleno poměru zúžení 1:8 a 1:13.

Pokud se nyní zasune další pilota svou vnější konusovitou částí 15 do konusovitého zakončení 13 první piloty 10, spojí se vnější konusovitá část 15 pomocí své vnější stěny 34 s konusovitým zakončením 13 vnitřní stěnou v celek. Shora uvedené rozměrové poměry zaručují, že vnější konusovitou část 15 nelze bez vynaložení síly zasadit do konusovitého zakončení 13. Při vsazování vnější konusovité části 15 do konusovitého zakončení 13 se konusovité zakončení 13 poněkud rozšíří a vzniklé tažné síly se díky zesílené stěně 29 zadrží. Současně povolí vnější konusovitá část 15., což je umožněno zeslabením stěny 27 . Nyní je možno nasadit vnější konusovitou část 15 do konusovitého zakončení 13 tak, že čelní plocha 16 dosedne na osazení 25.. Vzhledem k tomu, že jednotlivé piloty 10 jsou vyrobeny z tvárné litiny, jejíž elastický modul je takový, jako u oceli, vznikne třecí a tvarové spojení mezi konusovitým zakončením 13 vnější konusovitou částí 1.5, které odolává dokonce i tažným silám.

Další přednosti vyplývají z popisu a přiloženého nákresu. To, co platí pro charakteristické znaky v tomto popisu uvedené a výše ještě osvětlené, je třeba chápat tak,

že platí kombinace, překročily nejen pro uvedené kombinace, ale i pro další nebo mohou být využity samostatně, aniž by rámec zde předloženého technického řešení.

Claims (9)

1. V

   * .· * 1 -9 - < >

   N Á R 0 KY NA OCHRANU 1. Pilota opatřená na jednom svém konci (12) konusovitým zakončením (13) , a na svém druhém konci (14) vnější konusovitou částí (15),·· kde jsou odchylky (17,22,26),

   kuželóvitost konusovitého zakončení (13) a vnější konusovité části (15) zvoleny tak, aby se vnější kónusovítá část (15) dala zasadit do konusovitého zakončení (13) další piloty (10) se vznikem samosvorného spojení, vyznačuj ící s e t í m, že konusovité zakončení (13) a vnější konusovitá část (15) jsou zhotoveny s kuželovitostí, jejíž poměr zúžení leží mezi 1:8 a 1:13, přičemž poměrem zúžení Z)^e poměr mezi změnou průměru na příslušné délce.
2. 2. Pilota podle nároku 1, v y z n a č u j í c í se tím, že je vytvořena ve tvaru trubky.
3. 3. Pilota podle nároku /vyznačující setím, že v úseku vnější konusovité části (15) je opatřena stálým vnitřním průměrem (18), přičemž síla stěny (27) se zmenšuje.
4. 4. Pilota podle nároku 7 t i m, že v úseku konusovitého zesílenou stěnou (29), která je zakončení (13) konstantní.
5. 5. Pilota podle kteréhokoli z čující se tím, že je vyznačuj zakončení (13) v celé délce ící se je opatřena konusovitého nároků 1 až 4, vyznázhotovena z tvárné litiny.
6. 6. Pilota podle kteréhokoli z nároků 2 až 5, vyznačující se tím, že konusovité zakončení (13) je opatřeno vnitřním osazením (25) pro dosednutí čelní plochy (16) druhého konce (14) další piloty (10).

   r ίο
7. 7. Pilota podle nároku 6, vyznačující se tím, že vnitřní osazení (25) je vytvořeno od čelní plochy (21) jednoho konce (12) ve vzdálenosti odpovídající světlosti průměru (22) konusovitého zakončení (13).
8. 8. Pilota podle kteréhokoli z nároků 2 až 7, vyznačující se tím, že v trubkovité části (11) mezi konusovitým zakončením (13) a vnější konusovitou částí (15) má konstantní vnitřní a vnější průměr, přičemž tlouštka stěny (28) trubkovité části (11) je menší než tlouštka zesílené stěny (29) konusovité části (13).
9. 9. Pilota tím, že konusovité podle nároku 8, vyznačuj ící přechodová oblast mezi vnějším průměrem části (13) a daným vnějším průměrem s e (23) (19) trubkovité části (11) je ve tvaru písmene S.