DK144644B - Roerformet hylster til et sanddraen - Google Patents

Description

U4644

Opfindelsen angår et rørformet hylster af den i patentkravets indledning angivne art.

Fra beskrivelsen til USA patentskrift nr. 3 396 541 kendes et rørformet hylster, som bliver fyldt med sand og dernæst indført i et hul, som er udformet i jorden, eller i et foringsrør, som er drevet ned i jorden, for derved at danne et sanddræn. Dette rørformede hylster er et fleksibelt porøst rør af et vævet materiale, hvor åbningerne imellem hylsterets masker bør være små nok til at forhindre, at sand strømmer ud fra hylsteret. Eftersom hylsteret ikke må sprænges af det sand, som er fyldt i det, skal det være fremstillet af et stærkt materiale.

Opfindelsen har til formål at tilvejebringe et rørformet hylster af den indledningsvis angivne art, som i modsætning til det kendte er indrettet til at blive indført i et foringsrør, som er drevet i jorden, og derefter blive fyldt med sand, således at hylsteret ikke behøver at være så stærkt, som det tidligere var nødvendigt. Desuden skal foringsrøret kunne trækkes op efter hylsterets anbringelse, uden at hylsteret derved ødelægges.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at det indledningsvis angivne rørformede hylster er ejendommeligt ved det i patentkravets kendetegnende del angivne.

Åbningerne i hylsteret ifølge opfindelsen behøver således ikke at være små for at forhindre, at der strømmer sand ud gennem disse åbninger. Det er tværtimod hensigtsmæssigt, hvis der strømmer sand ud gennem hylsterets åbninger, eftersom hylsteret bliver fyldt med sandet, efter at være blevet indført i foringsrøret. Åbningerne er ifølge opfindelsen store nok til, at sandet kan passere. Så udfylder det gennem åbningerne udstrøm-mede sand et smalt mellemrum imellem foringsrøret og hylsteret og tjener som et smøremiddel, som forhindrer, 2 144644 at hylsteret ødelægges af friktion, eller at det færdige sanddræn løftes op, når foringsrøret trækkes op af jorden. Den ringe mængde sand, som er strømmet ud af hylsteret, vil kort sagt være et smøremiddel, som medvirker til at opnå en glat optrækning af foringsrøret, og dette sand udgør desuden et beskyttende lag for hylsteret.

Eftersom vægten af det i hylsteret fyldte sand bæres både af hylsteret og af foringsrøret, bærer hylsteret kun en del af sandets vægt. Derfor behøver hylsteret ikke at være så stærkt som det kendte hylster.

\

Hylsteret ifølge opfindelsen er endvidere forsynet med et par fremspring. Uden disse fremspring ville hylsteret blive snoet, medens det blev indført i foringsrøret med en vægt fastgjort til sin nedre ende, fordi det ville være let og bøjeligt, fordi indføringen blev foretaget uden sandindhold. Når hylsteret trækkes af den dertil fastgjorte vægt, forbliver fremspringene lige og forhindrer således , at hylsteret drejes og snos under indføringen i foringsrøret. Når der efter hylsterets indføring i foringsrøret hældes sand i dette for derved at fylde hylsteret i hele sin længde, så der dannes et ønsket sanddræn, strømmer en del af sandet gennem hylsterets åbninger ud i mellemrummet mellem hylsteret og foringsrøret og forhindrer derved, at der dannes slangebugter på det færdige sanddræn, idet den gensidige berøring mellem hylsteret og foringsrøret undgås, og det forhindres, at sanddrænet (dvs. hylsteret fyldt med sand) løftes sammen med foringsrøret.

Ved de relativt store åbninger i hylsteret opnår man desuden den fordel, at disse åbninger ikke tilstoppes hurtigt, f.eks. med lerpartikler, som er mindre end sandpartiklerne, hvorved sanddrænets funktion ophører, således som det kan være tilfældet ved de tidligere kendte sanddræn.

144B44 3

Opfindelsen skal i det følgende nærmere beskrives med henvisning til tegningen, hvorpå fig. 1 viser et rørformet hylster ifølge opfindelsen, som er benyttet til et fleksibelt sanddræn, som er konstrueret i blød undergrund, fig. 2 er et udsnit i stor målestok af fig. 1, fig. 3 er et tværsnitsbillede af hylsteret i fig. 1, og fig. 4 er et skematisk billede, som viser en fremgangsmåde til opbygning af et sanddræn i blød undergrund.

Et sanddræn 10 består af et rørformet hylster 11 ifølge opfindelsen og en sandsøjle 12, fremstillet af sand 13, som er fyldt deri (fig. 4).

Hylsteret 11 er fremstillet på følgende måde: Vandafvisende, vejrbestandige, kemisk ikke-korroderende enkelttråde med stor trækstyrke bliver stort set sammenflettet i tremmeværksform for at tilvejebringe et glat vævet stof 15, som i stor målestok er vist i fig. 2.

Med henvisning til fig. 2 er de lodret forløbende enkelttråde 14 kædegarn 16, og de vandret forløbende enkelttråde 14 er skudgarn 17. Som senere beskrevet bliver de indre masker af stoffet 15, nemlig åbningerne 18, som dannes af tilstødende kædegarn og tilstødende skudgarn, valgt, så de har et areal på 2,0-3,0 mm for at opnå formålet med opfindelsen. For at tilvejebringe indre masker af den ovennævnte størrelse er det tilrådet at anvende enkelttråde 14 eller kædegarn 16 og skudgarn 17, som begge har en tykkelse på 300-500 denier.

Undersøgelser viser, at hylsteret 11 pr. 5 cm udmålt bredde, når det er udstrakt, bør have en langsgående trækstyrke langs kædegarnet på mere end 100 kg og en tværgående trækstyrke langs skudgarnene 17 på mere end 75 kg og en forlængelse på mindre end 5%. Polyethylen 144 6 4 kan f.eks. benyttes som et egnet råmateriale af enkelttråde, som imødekommer de ovennævnte krav.

Hylsteret 11 bliver fremstillet som vist i fig. 1 ved at overlejre to smalle strimler af ovennævnte stof 15, hvilke strimler fremkommer ved at skære langs kædegarnene 16 og forbinde de to strimler langs linier 19 (herefter betegnet forbindelser), som er omkring 20 mm inden for begge de langsgående kanter, ved hjælp af termisk smeltning, sømning eller sammenfletning i hinanden langs kædegarnene 16. Derved omfatter hylsteret 11 et hovedlegeme 20, som er begrænset mellem forbindelserne 19 og to par langsgående fremspring 21, som er anbragt ved siden af hoveddelen 20. Fremspringene 21, som er anbragt uden for forbindelserne 19, kan smeltes eller sammenflettes med hinanden i hvert par. I hylsteret 11 er kædegarnene 16 anbragt på langs, og skudgarnene 17 er sammenflettet dermed med rette vinkler, hvilket gør forlængelsen af de førstnævnte i langsgående retning og sidstnævnte i tværgående retning mindst mulig.

Afstanden mellem forbindelserne 19 af stoffet 15, nemlig bredden af hovedlegemet 20, er valgt i området imellem omkring 8 cm og omkring 39 cm i afhængighed af det emne, hvortil sanddrænet bliver benyttet, således at hylsteret 11 når det er ekspanderet ved at være fyldt med sand, kan antage et rundt tværsnit som vist i fig. 3 på fra 5 til 25 cm i diameter D.

Hylsteret 11 bliver indsat som vist i fig. 4 i et foringsrør 22, som i forvejen er drevet lodret ned i blød undergrund og dernæst fyldt med sand 13. Når foringsrøret 22 bliver trukket op alene, er et sanddræn 10 opbygget.

Fig. 4 viser sanddræn-konstruktionsmetoden. Selv om der 5 144644 for at lette beskrivelsen er vist ét foringsrør 22 i fig. 4 (A) - 4 (C), kan et antal rør 22 naturligvis konstrueres på samme tid med en enkelt rambuk. Fig. 4 (A) viser den tilstand, i hvilken indføringen af røret 22 blev udført. Til den øverste ende 22a af røret er hængslet et frit betjeneligt dæksel 36. Med dækselet 36 holdt åbent som vist i fig. 4 (B) bliver hylsteret 11 indført i røret 22 til den foreskrevne dybde. For at lette nævnte indføring, er det tilrådeligt at fastgøre en krog 37 til den nederste ende 11b af hylsteret 11 og ophænge en vægt 38 i krogen 37. Vægten 38 består f.eks. af sand indsvøbt i et stykke vævet stof, som gør det muligt, at hylsteret 11 kan trækkes ned til bunden af røret 22.

Ellers er det muligt at fastgøre eller lukke den nederste endedel 11b af hylsteret 11 efter anbringelsen af en mængde sand i den nederste ende 11b af hylsteret i forvejen. Selv denne fremgangsmåde kan føre frem til den samme genstand. For at opnå let indføring af hylsteret 11 i røret 22 tillades en frigang på 2-5 mm imellem indervæggen af røret 22 og ydervæggen af hylsteret 11 i afhængighed af diameteren af sidstnævnte. Som følge deraf bliver røret 22, som modtaget hylsteret 11, som har fra 5 til 25 cm i diameter, valgt, så det har en indvendig diameter på omkring 5,4 til 26 cm.

De to par fremspring 21 langs kanterne af hylsteret 11 (fig. 1-3) muliggør, at hylsteret 11 kan indføres i røret 22, uden at det bliver snoet, hvilket letter den efterfølgende fyldning med sand i hylsteret 11.

Ved afslutningen af indføringen af hylsteret 11 bliver den øverste ende 11a forbundet til det tilsvarende udløb 29a for en sandtragt 29 så stramt, at man forhindrer den øverste ende 11a i at falde af udløbet 29a. Derefter bliver en vibrationshammer 24 bragt til at vibrere for at lade sand 13 falde fra tragten 29 ind i hylsteret 11.

Når sandet 13 gradvist bliver fyldt i hylsteret 11, strøm- 6

U46U

mer en lille del af sandet 13 ud som vist i fig. 3 (C) gennem de sammenflettede masker 18 (fig. 2) af hylsteret 11 for at fylde et mellemrum 39 mellem hylsteret 11 og røret 22 til et senere beskrevet formål. Imidlertid bliver det meste af sandet 13 tilbageholdt i hylsteret 11 til dannelsen af en sandsøjle 12. Når sandet 13 er således fyldt op til den del af hylsteret 11, som stadig er anbragt over jorden 35, bliver den øverste ende 11a af hylsteret 11 taget fra det tilsvarende udløb 29a for sandtragten 29 og modtaget i røret 22 i en foldet tilstand.

Den øverste ende 22a af røret 22 bliver lukket med dækslet 36, som bliver spændt med en låsemekanisme 40. Derefter bliver komprimeret luft indført i røret 22 gennem et indløbsrør 41, som er anbragt ved den øverste ende af røret 22. Røret 22 bliver trukket op fra jorden 35 ved et (ikke vist) drivorgan, mens det stadig vibreres af vibrationshammeren 24. Under tilbagetrækning af røret 22 tjener komprimeret luft til at skubbe sanddrænet 10 nedefter for derved at forhindre, at det løftes af blød jordbund. Desuden forhindrer sandet 13, som passerer gennem maskerne eller åbningerne 18 i hylsteret 11 ind i mellemrummet 39 mellem hylsteret og røret 22, at hylsteret 11 bliver bragt i berøring med røret 22, idet sandet virker som en slags smøremiddel, som derved sikrer hylsteret 11 mod ødelæggelse på grund af friktionsvarme, som stammer fra nævnte kontakt og gør det muligt, at et sanddræn 10 kan fastgøres i undergrunden uden at blive trukket ud sammen med røret 22. Tilførselen af komprimeret luft og tilstedeværelsen af sanddrænet 13 i mellemrummet 39 medvirker i forening til, at røret 22 alene kan fjernes fra undergrunden 35, uden at hylsteret 11 bliver trukket op samtidigt. Derved er der som vist i fig. 4 (D) konstrueret et sanddræn 10 med hylsteret 11 fyldt med sand 13. På sanddrænet 10 er monteret en belastning 42.

7

U464A

Ved sanddrænkonstruktionsmetoden ifølge opfindelsen vil vibrationen, som røret 22 direkte underkastes, når det drives ind i undergrunden, og vibrationen, som indirekte påføres røret 22, når hylsteret 11 indføres i røret 22, fyldt med sand 13, bevirke, at vand i den bløde undergrund 35 gradvis bliver opsamlet først ved periferien af røret 22. Når røret 22 bliver trukket ud, bliver en større mængde vand i den bløde undergrund samlet omkring periferien af røret 22 på grund af vibrationen, som tilføres dertil.

Ved tilbagetrækning af røret 22 bliver det opsamlede vand omgående flyttet til periferien af hylsteret 11, som er fyldt med sand 13. Når røret 22 er helt trukket op fra jorden, bliver komprimeret luft, som først bliver indført i røret 22, udledt til jordoverfladen gennem hylsterets 11 rundtgående væg, som udgør sanddrænet 10, for derved at opvise den særligt fremragende virkning med at forårsage, at det allerede samlede vand omkring periferien af hylstret 11 skubbes uf fra jorden på samme tid.

Ved sanddræn-konstruktionsmetoden bliver et antal rør, som er anbragt på en regulær polygonform, skubbet ind i jorden, mens de bliver vibreret af vibrationshammeren 24. Som det let forstås, strømmer det ovennævnte vand ud i det væsentlige lige til jordoverfladen gennem sanddrænet.

Når sanddrænet 10 er konstrueret i den bløde undergrund 35 som vist i fig. 4 (D), kommer lerpartikler ind i sandsøjlen 10 gennem maskerne 18 i hylsteret 11 sammen med vandet i den bløde undergrund. Det er sandt, at lerpartiklerne bliver tilbageholdt mellem sanddrænene 13 i sandsøjlen 12 i voksende omfang med tiden, hvilket nedsætter sanddrænets 10 vanddræningskapacitet en smule. Sammenlignet med tidligere kendte sanddræn, hvori fine masker i hylsteret bevirker, at en vanduigennemtrængelig film af ler dannes på hylsterets ydervæg og som følge deraf på relativ kort tid forhindrer passage af vand ind i sandsøjlen i hylr steret, frembyder sanddrænet ifølge opfindelsen imidlertid 8

144BU

en langt mindre nedgang af sanddræningskapaciteten med tiden, fordi maskerne 18 i hylsteret 11 ikke er særligt tilbøjelige til at blive tilstoppet. Under den normale brug af sanddrænet ifølge opfindelsen kan man i praksis se bort fra ovennævnte tilstopning.

Forskydning af en belastning på blød undergrund giver sædvanligvis anledning til komplicerede forskydninger i de forskellige dele af undergrunden. Med det tidligere kendte sanddræn har sandsøjlen derfor en meget stor diameter (sædvanligvis mere end 40 cm), for at være ubeskadiget af den forstyrrelse som følger af forskydning af under-grundlaget, og desuden er hylsteret fremstillet af materiale med meget stor trækstyrke. I modsætning hertil er sanddrænet 10 ifølge opfindelsen ikke fremstillet tilstrækkeligt stift ligesom det tidligere kendte for at opretholde en lodret stilling til trods for enhver forskydning af undergrund-laget, men som vist i fig. 4 (E) gjort frit fleksibel for at imødegå en forskydningskraft ved opretholdelse af strukturens kontinuitet og derved undgå brud som følge af enhver forskydningskraft og altid opretholde en fast diameter, ligegyldigt hvilken stilling sanddrænet 10 indtager.

Desuden er hylsteret 11 ifølge opfindelsen fremstillet af stof 15, som har grove masker 18 og er mere bøjeligt end det finmaskede hylster ved tidligere kendte sanddræn og medvirker til sanddrænets 10 fleksibilitet.

Idet dybden af jorden 35, hvortil sanddrænet 10 er drevet, er angivet som L og diameteren af sanddrænet 10 som D er det eksperimentelt bevist, at hvis forholdet mellem L og D overstiger omkring 40, vil sanddrænet 10 være fuldt fleksibelt. Idet sanddrænet sædvanligvis drives til en jorddybde på omtrent 10 m, er diameteren D for sanddrænet maksimalt omkring 25 cm. Afhængig af tilstanden af den bløde undergrund 35 vælges sanddrænet imidlertid til praktisk talt at have en diameter D, som ligger imellem 5 og 25 cm. Sand- 9 144644 drænet 10 ifølge opfindelsen har den ovennævnte lille diameter i forhold til de over 40 cm diameter ved tidligere kendte sanddræn, hvilket muliggør, at et antal sanddræn 10 kan drives i jorden samtidig med en kortere byggeperiode, end det har været muligt tidligere.

Hvis Barron's teori benyttes ved metoden til konstruktion af en sanddrænet undergrund vil den tid, som kræves for stabilisering af undergrunden på grund af konsolidering, være proportional med kvadratet på den effektive diameter af et sanddræns indflydelsescirkel. Det er derfor kendt at en tæt konstruktion af sanddræn med ringe diameter har større økonomisk betydning end et tyndt undergrundsarrangement af sanddræn med stor diameter.

Idet belastningskapaciteten for sandsøjlen 12 pr. enhed rundtgående længde for hylsteret 11 er proportional med diameteren D af hylsteret 11, frembyder et hylster med ringe diameter den fordel at belastningskapaciteten for sandsøjlen nedsættes.