EP0562128A1

EP0562128A1 - Mechanical prefabricated ground foundation for insertion into the ground and substitution to conventional ground anchoring methods by means of individual cast concrete foundations

Info

Publication number: EP0562128A1
Application number: EP92103145A
Authority: EP
Inventors: Sven-Olof Ahlin
Original assignee: HTC High-Tech-Center AG
Current assignee: HTC HIGH-TECH-CENTER AG
Priority date: 1992-02-25
Filing date: 1992-02-25
Publication date: 1993-09-29

Abstract

A mechanical ground foundation which replaces other types of anchorings in the ground. The ground anchoring foundation comprises a four-sided ground plate (1), one or more side pressure vanes (2), a central box-shaped tube (3), and four or more punched-out expansion plates (4). The central tube (3) with the loosely attached side pressure vanes (2) is introduced into the ground. The ground plate (1) is placed over the tube (3). The central tube (3) is drawn out of the ground, by a hydraulic pull, to no more than 1/10 of its actual length and is fixed against the ground plate (1) by means of the bolt (5) and stabilised. The expansion plates (4) are thus pressed out into the ground and the ground foundation is ready for the further mounting of adapters or intermediate pieces with posts adapted thereto, etc. <IMAGE>

Description

Die Erfindung besteht aus einem in den Boden einzuführenden Vierkantrohr, das mit einer Anzahl Spreizplatten, Seitendruckflügeln und einer mit Bolzen fixierter Bodenplatte versehen ist. Die bisherige Art Fundamente zu erstellen, nämlich das Graben von Löchern und das Giessen der Fundamentplatte, entfällt und wird durch diese Erfindung ersetzt.The invention consists of a square tube to be inserted into the floor, which is provided with a number of expansion plates, side pressure wings and a base plate fixed with bolts. The previous way of creating foundations, namely digging holes and pouring the foundation plate, is no longer required and is replaced by this invention.

Sämtliche Teile der mechanischen Bodenfundamente sind verzinkt. Auf die fixierte verzinkte Bodenplatte die auf dem Vierkantrohr befestigt ist, können verschiedene Adaptern befestigt werden. Diese Adaptern oder Zwischenstücke sind so geformt, dass man das mechanische Bodenfundament sehr vielseitig einsetzen kann, zB. als Fundament für Fahnenstangen, Zaunpfeile, Zaunpfosten, Strassenbeleuchtungsmasten, Fundamente für kleine Gartenhäuschen etc.All parts of the mechanical floor foundations are galvanized. Various adapters can be attached to the fixed galvanized base plate which is attached to the square tube. These adapters or spacers are shaped so that the mechanical base foundation can be used in a variety of ways, e.g. as a foundation for flagpoles, fence arrows, fence posts, street lighting masts, foundations for small garden sheds etc.

Stand der TechnikState of the art

Es ist bereits ein mech. Bodenfundament der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1, beschriebenen Art bekannt. Dieses bereits bekannte Bodenfundament besteht aus einem Rundrohr mit angeschweissten Seitendruckflügeln und einer durchgehenden Stange versehen mit 4 angeschweissten Spreizhaken. Dieses Bodenfundament wird im Boden eingeführt. Durch das Hochziehen der mittleren Stange werden die Spreizhaken nach aussen gedrückt. Die mittlere Stange und das Rundrohr werden mit einem Spezialwerkzeug miteinander fixiert. Diese komplizierte Konstruktion die viele Schweissfugen aufweist, hat begrenzte Einsatzmöglichkeiten wegen der zu geringen Anzahl Seitendruckflügeln und Spreizhaken. Sie weist auch Schwachpunkte im Bezug auf Stabilität bei Seitenbelastungen auf.It is already a mech. Floor foundation of the type described in the preamble of claim 1. This already known base foundation consists of a round tube with welded side pressure wings and a continuous rod provided with 4 welded spreading hooks. This floor foundation is inserted into the floor. The spreading hooks are pushed outwards by pulling up the middle rod. The central rod and the round tube are fixed together using a special tool. This complicated construction, which has many welding joints, has limited application possibilities due to the too small number of side pressure wings and expansion hooks. It also has weaknesses in terms of side load stability.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die neue Erfindung ist flexibel verwendbar und garantiert eine hervorragende Stabilität auch in problematischen Bodenarten wie Sand, Lehm, Kies und morastigen Böden (zB. Seeboden). Durch diese Erfindung wurde ein Bodenfundament für jeden Typ von Bodenverankerung geschaffen., das einfach und billig herzustellen und vielseitig verwendbar ist. Kennzeichen dieser Erfindung sind:

das zentrale Vierkantrohr mit seinen, in verschiedener Anzahl möglichen, ausgestanzten und integrierten Spreizplatten,
ein, zwei oder drei lose aufgesetzte Seitendruckflügel
die Bodenplatte, die mit Bolzen am Zentralrohr fixiert wird.

The new invention can be used flexibly and guarantees excellent stability even in problematic soil types such as sand, clay, gravel and muddy soils (e.g. seabed). This invention has created a floor foundation for any type of ground anchor that is simple, inexpensive to manufacture, and versatile in use. Features of this invention are:

the central square tube with its punched and integrated spreading plates, which are available in different numbers,
one, two or three loose side pressure wings
the base plate, which is fixed to the central tube with bolts.

Diese Bodenplatte bildet auch Fundament und Befestigungsgrund für den Adapter, auf dem Fahnenstangen, Zaunpfähle/pfeiler, Strassenbeleuchtungsmasten usw. befestigt werden können.This base plate also forms the foundation and mounting base for the adapter, on which flagpoles, fence posts / pillars, street lighting masts, etc. can be attached.

Vorteilhafte Wirkung der ErfindungAdvantageous effect of the invention

Der Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass man weniger komplizierte und teure Zusatzgeräte braucht. Die schnelle Fixation macht es möglich sofort mit dem Adapter weiter zu bauen. Jegliche Befestigungswünsche, seien es Fahnenstangen, Strassenbeleuchtungsmasten usw., können problemlos erfüllt werden. Die Erfindung garantiert eine erhöhte Sicherheit in Bezug auf die Anforderungen an das Fundament. Ein oder zwei Seitendruckflügel und eine Anzahl paarweise vorhandene Spreizplatten sowie das integrierte Vierkantrohr als Zentrum machen diese Erfindung zu einem einfachen und stabilen Bodenfundament als andere bekannte Konstruktionen für den gleichen Verwendungszweck. Ausserdem braucht diese Erfindung weniger Transport- und Lagerkapazität und ist zudem einfacher und billiger herzustellen. Bei der Herstellung fallen keine Schweissarbeiten an, was in Bezug auf die Ökologie ein weiterer Vorteil dieses Produktes ist.The advantage of this invention is that less complicated and expensive accessories are required. The quick fixation makes it possible to continue building immediately with the adapter. Any fastening requests, be it flagpoles, street lighting masts, etc., can be easily met. The invention guarantees increased security with regard to the requirements for the foundation. One or two side pressure wings and a number of expansion plates in pairs, as well as the integrated square tube as the center, make this invention a simple and stable floor foundation than other known constructions for the same purpose. In addition, this invention requires less transport and storage capacity and is also easier and cheaper to manufacture. There is no welding work during manufacture, which is another advantage of this product in terms of ecology.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

In den folgenden dargestellten Zeichnungen wird die Erfindung näher vorgestellt:

Figur A :

Perspektive des mechanischen Bodenfundamentes

Figur B:

Die viereckige Bodenplatte (1) mit einem viereckigen Loch in der Mitte für das Zentralrohr (3). Diese Platte hat mehrere Funktionen.

a) Die Bodenplatte (1) ist die Stützunterlage für das Zugwerkzeug bei der Montage des Bodenfundamentes im Boden.
b) Stabilisierung und Sicherung der Seitendruckflügel (2).
c) Die Bodenplatte (1) hat eine Spannfunktion zwischen Zentralvierkantrohr (3) und dessen Spreizplatten (4) im Verhältnis zu der Bodenoberfläche.
d) Die Bodenplatte (1) gibt eine stabile plane Unterlage für die Adaptern oder für Zwischenstücke die gebraucht werden um auf den Bodenfundament weitere Konstruktionen zu befestigen, zB. Fahnenstangen, Zaunpfosten etc.

Figur C:

Zeigt einen Bolzen (5) für die Befestigung der Bodenplatte am Zentralvierkantrohr. Der Bolzen hat an jedem Ende ein Loch in das ein Sperrstift aus Stahl eingeschlagen wird.

Figur D:

Zeigt die Seitendruckflügel (2). Die Seitendruckflügel (2) werden aus Metall ausgestanzt und werden mit zwei durchgehenden parallelen Schlitzen, die eine Länge von 2 x die Seitenlänge des Zentralrohres (3) haben, versehen. Die Flügel (2) werden gemäss Figur (E) gefalzt.

Figur E:

Zeigt einen Seitendruckflügel (2) perspektivisch dargestellt mit den Teilen 2 (x) und 2 (y) so gebogen, dass ein viereckiges Loch in das Zentralrohr (3) passt, gebildet wird. Dieser Teil der Konstruktion ist der Faktor des Bodenfundamentes. Die Seitenschubkräfte werden von diesen Seitendruckflügeln (2) aufgenommen. Ein Zentralrohr (3) kann mit mehreren Seitendruckflügeln (2) versehen werden. Die Entscheidung wieviele Flügel (2) notwendig sind, ist von der Bodenbeschaffenheit abhängig.

Figur G:

Die Figur zeigt ein Vierkantrohr (3) mit ausgestanzten Spreizplatten (4). Das Rohr wird in verschiedenen Längen und Stärken hergestellt. Die Spreizplatte (4) hat eine Länge von 1/10 der Länge des Gesamtrohrs und eine Breite von 3/5 der Gesamtbreite des Vierkantrohrs. Die Spreizplatten (4) werden so ausgestanzt, dass eine Bogenform gegen die freien Enden entstehen. Der freie Teil der Spreizplatte steht so in einem Winkel von 15-20^o vom Zentralrohr (3) ab. Das Zentralrohr (3) kann bei der Herstellung mit mehreren Spreizplatten (4) versehen werden. Die Grundkonstruktion beinhaltet 4 Spreizplatten. Am gegenüberliegenden Ende des Zentralrohrs werden eine Anzahl Löcher gebohrt.

Figur H:

Zeigt das Zentralrohr (3) und die Spreizplatten (4) von oben betrachtet.

Figur I:

Zeigt das mechanische Bodenfundament mit den verschiedenen Komponenten nummeriert von 1 bis 5.

Figur J:

Das Zentralrohr (3) mit Seitendruckflügel (4) voll im Boden eingeführt und mit einer aufgelegten Bodenplatte (1). Auf den Bodenplatte (1) wird ein Zugwerkzeug angekoppelt im obersten Loch des Zentralrohrs (3). Mit Hilfe des Zugwerkzeuges wird das Zentralrohr (3) nach oben, durch die Seitendruckflügel (2) und der Bodenplatte (1) gezogen.Der Zugmoment wird fortgesetzt bis eine max. Spannung zwischen Bodenplatte (1) und Spreizplatten (4) entstehen. Bei diesem Zugmoment öffnen sich die Spreizplatten (4) und geben so einen fixierenden Effekt zusammen mit den Seitendruckflügeln (2). Das Zentralrohr (3) wird jetzt fixiert an der Bodenplatte (1) mit den Bolzen (5).

Figur K:

Zeigt das Zentralrohr (3) hochgezogen und fixiert mit dem Bolzen (5) an der Bodenplatte (1). Wenn das Zentralrohr (3) nach oben gezogen wird, werden die Spreizplatten (4) nach aussen gepresst im umgebendem Bodenmaterial aufgrund der Winkel die zwischen den Spreizplatten (4) und der Längsrichtung des Zentralrohres (3) entstehen. Zwischen der Bodenplatte (1) und den Spreizplatten (4) ist jetzt ein starkes Spannungsverhältnis entstanden, das sämtliche Zug- und Schubkräfte aufnimmt. Mit den Seitendruckflügeln (2) werden Drehmomente und Seitenkräfte aufgefangen. Die Bodenplatte (1) gibt eine stabile Unterlage für Adaptern die für eine weitere Befestigung und Verwendung des Bodenfundamentes, zB. für Fahnenstangen, Zaunpfosten etc., erforderlich ist.

Figur L:

Zeigt das komplette Bodenfundament von oben mit der Bodenplatte (1), Seitendruckflügel (2), Zentralviereckrohr (3), die ausgebogenen Spreizplatten (4) und Sperrbolze (5), die die Bodenplatte (1) am Zentralrohr (3) befestigen.
gen.

The invention is presented in more detail in the following drawings:

Figure A:

Perspective of the mechanical floor foundation

Figure B:

The square base plate (1) with a square hole in the middle for the central tube (3). This plate has several functions.

a) The base plate (1) is the support base for the traction tool when installing the base foundation in the floor.
b) Stabilizing and securing the side pressure wing (2).
c) The base plate (1) has a tensioning function between the central square tube (3) and its expansion plates (4) in relation to the base surface.
d) The base plate (1) provides a stable, flat base for the adapters or for intermediate pieces that are needed to attach other constructions to the base foundation, e.g. Flagpoles, fence posts etc.

Figure C:

Shows a bolt (5) for attaching the base plate to the central square tube. The bolt has a hole at each end into which a steel locking pin is hammered.

Figure D:

Shows the side pressure wings (2). The side pressure wings (2) are punched out of metal and are provided with two continuous parallel slots, which have a length of 2 x the side length of the central tube (3). The wings (2) are folded according to figure (E).

Figure E:

Shows a side pressure wing (2) shown in perspective with the parts 2 (x) and 2 (y) bent so that a square hole fits into the central tube (3). This part of the construction is the factor of the floor foundation. The side thrust forces are absorbed by these side pressure wings (2). A central tube (3) can be provided with several side pressure wings (2). The decision as to how many leaves (2) are necessary depends on the nature of the ground.

Figure G:

The figure shows a square tube (3) with punched-out expansion plates (4). The tube is manufactured in different lengths and thicknesses. The expansion plate (4) has a length of 1/10 of the length of the entire tube and a width of 3/5 of the total width of the square tube. The spreading plates (4) are punched out in such a way that an arc shape is created against the free ends. The free part of the expansion plate protrudes from the central tube (3) at an angle of 15-20 ^o . The central tube (3) can be provided with several expansion plates (4) during manufacture. The basic construction includes 4 expansion plates. A number of holes are drilled at the opposite end of the central tube.

Figure H:

Shows the central tube (3) and the expansion plates (4) viewed from above.

Figure I:

Shows the mechanical floor foundation with the various components numbered from 1 to 5.

Figure J:

The central tube (3) with side pressure wing (4) fully inserted in the floor and with a base plate (1). A traction tool is coupled to the base plate (1) in the uppermost hole of the central tube (3). With the help of the pulling tool, the central tube (3) is pulled upwards, through the side pressure wings (2) and the base plate (1). The pulling torque is continued until a max. Tension between base plate (1) and expansion plates (4) arise. At this pulling moment, the expansion plates (4) open, giving a fixing effect together with the side pressure sashes (2). The central tube (3) is now fixed to the base plate (1) with the bolts (5).

Figure K:

Shows the central tube (3) pulled up and fixed with the bolt (5) on the base plate (1). When the central tube (3) is pulled upwards, the expansion plates (4) are pressed outwards in the surrounding soil material due to the angles that arise between the expansion plates (4) and the longitudinal direction of the central tube (3). A strong tension ratio has now arisen between the base plate (1) and the expansion plates (4), which absorbs all tensile and shear forces. The side pressure vanes (2) absorb torques and side forces. The base plate (1) provides a stable base for adapters for further attachment and use of the base foundation, e.g. for flagpoles, fence posts etc., is required.

Figure L:

Shows the complete base foundation from above with the base plate (1), side pressure wing (2), central square tube (3), the bent out expansion plates (4) and locking bolts (5), which fix the base plate (1) to the central tube (3).
gene.

Claims

A mech. Base foundation consisting of base plate (1), side pressure wing (2), a square central tube (3), and punched-out expansion plates (4). The marked parts are: The base plate (1), which is fixed to the central tube (3) with bolts and pins (5) (see Figure K-L). The base plate (1) is also the base and base attachment for adapters or intermediate pieces that are required for the further construction of the foundation. The central tube (3) is provided with one or more attached side pressure vanes (2). The central tube (3) is provided with four or more expansion plates (4) which are punched out in the central tube (3).

The mechanical floor foundation according to claim 1 (as above) is characterized in that the punched-out expansion plates (4) are an integrated part of the central tube (3). This is an important and central point of this patent.

The movable and flexible side pressure wings (2) and the base plate (1) with its special functions also form an integral part of the claim.