FI116474B

FI116474B - Kappaleiden, kuten teräsbetonipaalujen liitos

Info

Publication number: FI116474B
Application number: FI20011721A
Authority: FI
Inventors: Kari Koivunen
Original assignee: Emeca Oy
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2005-11-30
Also published as: FI20011721A0; EP1288382A3; EP1288382A2; FI20011721A; EP1288382B1; DE60213168D1; ATE333539T1

Description

1 116474

KAPPALEIDEN, KUTEN TERÄSBETONIPAALUJEN LIITOS KEKSINNÖN KOHDE

Keksinnön kohteena on kahden yhteen liitettävän kappaleen, kuten teräsbetonipaalujen 5 välinen liitos, johon kuuluu ensimmäisen yhteen liitettävän kappaleen päässä oleva ensimmäinen liitoselin, jonka muodostaa pyöreä tappi, jossa on rengasmainen ura, toisen yhteen liitettävän kappaleen päässä oleva toinen liitoselin, jonka muodostaa pyöreä kolo, jossa on rengasmainen ura, 10 - katkaistu jousirengas, joka lukitsee ensimmäisen liitoselimen rengasmaisen uran toisen liitoselimen rengasmaiseen uraan.

TEKNIIKAN TASO

Teräsbetonipaalujen jatkoliitoksiin on olemassa monenlaisia ratkaisuja. Yleisesti käytössä 15 on jatkoliitostapa, jossa molempien jatkettavien paalujen päissä on neljä paalujen pituussuuntaista, poikittaisella reiällä varustettua ohjaus- ja lukitustappia, jotka menevät vastakkaisen paalun päässä oleviin vastaaviin koloihin silloin kun paalut on asetettu päittäin toistensa jatkoksi. Jatkoliitos lukitaan lyömällä sivulta päin lukituskiilat paalujen päissä olevien poikittaisten reikien ja vastaavalla kohdalla olevien ohjaus- ja lukitustappien 20 reikien kautta. Tämä liitostapa on kuitenkin osoittautunut käytännössä hankalaksi ja työlääksi. Paalujen päissä olevat poikittaiset reiät ja ohjaus- ja lukitustappien reiät eivät * ' aina ohjaudu kohdalleen, jolloin poikittaisten lukituskiilojen lyöminen paikalleen on \ hankalaa. Tällöin usein jätetään yksi tai useampi liitoksen lukituskiiloista pois, jolloin | * * * paalujen jatkoliitoksesta tulee heikko.

·:··: 25 •; · · · Koska edellä mainitun tyyppiset jatkoliitokset ovat osoittautuneet käytännössä erittäin ." ·. hankaliksi, niin on pyritty kehittämään erilaisia pikaliitintyyppisiä liitoselimiä myös teräsbetonipaalujen jatkoliitoksiin. Erilaisia pikaliitoselimiä on esitetty mm.

·_ patenttijulkaisuissa FI-47503, SE-214150 ja SE-178840. Erään ratkaisun mukaan !. * 30 jatkettavan paalun päässä olevaan liitoselimeen kuuluu pyöreä tappi, joka sovitetaan 1;' ’ toisen paalun päässä olevaan pyöreään koloon, jossa on rengasura ja jousirengas. Tapin '. · pää on muotoiltu kartiomaiseksi niin, että koloon työnnettäessä se avaa ja jännittää : kolossa olevaa jousirengasta. Kun työntöliikkeen lopussa toisiinsa liitettävien . *. teräsbetonipaalujen päät ovat painettuina toisiaan vasten, niin jousirengas putoaa tapissa ’ '. 35 olevaan rengasuraan ja lukitsee liitoksen.

116474 2

Edellä esitetty, periaatteessa helppokäyttöinen pikaliitintyyppinen jatkoliitos ei kuitenkaan ole osoittautunut teräsbetonipaalujen jatkoliitoksissa toimivaksi. Eräs syy siihen on se, että paalujen jatkamistilanteessa paalut on saatava tiiviisti kiinni toisiinsa ja täysin toistensa suuntaisiksi ennen kuin toisen paalun päässä olevan liitoselimen kolossa sijaitseva 5 jousirengas lukkiutuu vastakkaisen paalun liitoselimen tapin rengasuraan. Se on kuitenkin vaikeaa, koska liitoselimissä ei voi olla suuria välyksiä. Tällöin paalujen liitoselimissä pienikin valmistusvirhe, kolhun aiheuttama muodonmuutos tai liitoselimiin joutunut roska voi estää jatkoliitoksen lukkiutumisen. Jos taas liitoselimien välyksiä suurennetaan, niin silloin liitoksesta ei tule riittävän jäykkä ja tukeva.

10

KEKSINNÖN TARKOITUS

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada paalujen jatkoliitos, jolla ei ole edellä esitettyjä epäkohtia.

15 KEKSINNÖN TUNNUSMERKIT

Keksinnön mukaiselle kahden yhteen liitettävän kappaleen, kuten teräsbetonipaalujen väliselle liitokselle on tunnusomaista se, että ainakin toisen liitoselimen rengasmaisen uran sivuseinämä muodostaa kulman pyöreän tapin tai kolon pituusakselia vastaan kohtisuoran tason kanssa niin, että mainittu sivuseinämä muodostaa kartiomaisen pinnan, jota vasten 20 jousirengas kiilautuu lukiten liitoselimet tiukasti toisiinsa.

‘ : KEKSINNÖN MUKAISEN LIITOKSEN SOVELLUTUSMUODOT

:, · · Keksinnön mukaisen liitoksen eräälle edulliselle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, * *·« - että jousimainen lukituselin on katkaistu jousirengas, jonka poikkileikkaus on •: · : 25 kiilamainen niin, että jousirenkaan kartiomainen pinta vastaa pääasiallisesti •; · · liitoselimen rengasmaisen uran kartiomaista pintaa, ,"'. - ja että liitoksessa jousirenkaan kartiomainen kiilapinta ja liitoselimen rengasmaisen uran kartiomainen pinta ovat vastakkain.

;;. ’ 30 Keksinnön mukaisen liitoksen eräälle toiselle edulliselle sovellutusmuodolle on ; ' tunnusomaista se, että ensimmäinen yhteen liitettävä kappale on teräsbetonipaalu, jonka päässä olevan ’ : liitoselimen muodostaa poikkileikkaukseltaan pyöreä tappi, jossa on rengasmainen ura, ' 35 - että toinen yhteen liitettävä kappale on kalliokärki, jonka liitoselin on pyöreä syvennys, jossa on rengasmainen ura, 116474 3 ja että teräsbetonipaalun ja kalliokärjen liitoselimet on lukittu toisiinsa jousirenkaalla, joka tukeutuu liitoselimien rengasmaisiin uriin, joista ainakin toisen sivuseinämä on kartiomainen.

5 SOVELLUTUSESIMERKIT

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

KUVIOLUETTELO

10 Kuvio 1 esittää aksonometrisesti kahden teräsbetonipaalun päätä ja niiden yhteensopivia liitoselimiä osittain leikattuna.

Kuvio 2 esittää kahden teräsbetonipaalun päätä ja niiden yhteensopivia liitoselimiä pystyleikkauksena.

Kuvio 3 esittää teräsbetonipaalujen liitosta pystyleikkauksena.

15 Kuvio 4 vastaa kuviota 3 ja esittää teräsbetonipaalujen liitosta toisen sovellutusmuodon mukaisena.

Kuvio 5 esittää kaaviollisesti pystyleikkauksena kahden kappaleen liitosta kolmannen sovellutusmuodon mukaisena.

Kuvio 6 vastaa kuviota 5 ja esittää kahden kappaleen liitosta neljännen 20 sovellutusmuodon mukaisena.

Kuvio 7 esittää teräsbetonipaalun ja kalliokärjen liitosta pystyleikkauksena.

' ' Kuvio 8 vastaa kuviota 3 ja esittää teräsbetonipaalujen liitosta viidennen * » •. ’ : sovellutusmuodon mukaisena.

• ·

:··: 25 KUVIOIDEN SELOSTUS

•: · · · Kuviossa 1 on esitetty kahden teräsbetonipaalun 10a ja 10b jatkamistilanne, jossa paalujen päät ovat lähellä toisiaan, mutta vielä erillään. Paalujen 10a ja 10b pääasiallinen materiaali on betonia 11, jonka lisäksi niissä on tunnettuun tapaan myös paljon ; t · t vahvistusteräksiä, joita ei ole esitetty. Sen sijaan kuviossa 1 on esitetty ';!.' 30 yksityiskohtaisemmin teräsbetonipaalujen 10a ja 10b liitoselimien 20a ja 20b rakenne.

'; *4 Kumpaankin liitoselimeen 20a ja 20b kuuluu päätylevy 21 a ja 21 b, siihen hitsattu : '·· reunakaulus 22a ja 22b sekä päätylevyihin 21a ja 21b hitsatut ankkurointiteräkset 23a ja 23b.

’ ’, 35 Kuviossa 1 ylempänä olevan teräsbetonipaalun 10a liitoselimeen 20a kuuluu päätylevyyn 21a hitsattu sylinterimäinen uloke 30, jonka sylinterivaipan ulkopinnalla on rengasmainen ura 31. Sylinterin 30 sisempi pää on suljettu pohjalevyllä 32. Vastaavasti kuviossa 1 116474 4 alempana olevan teräsbetonipaalun 10b liitoselimeen 20b kuuluu päätylevyyn 21b hitsattu sylinterimäinen syvennys 40, jonka sylinterivaipan sisäpinnalla on rengasmainen ura 41. Myös tämä sylinteri 40 on varustettu pohjalevyllä 42. Sylinterimäisen ulokkeen 30 päässä on kartio 33, joka teräsbetonipaaluja 10a ja 10b yhteen liitettäessä avaa syvennyksen 40 5 urassa 41 olevaa katkaistua jousirengasta 50 kunnes se putoaa ulokkeen 30 uraan 31 lukiten liitoselimien 20a ja 20b ja samalla teräsbetonipaalujen 10a ja 10b liitoksen.

Kuviosta 1 nähdään, että liitoselimien 20a ja 20b kehälle voidaan lisätä sopiva määrä tartuntateräksiä teräsbetonipaalujen 10a ja 10b liitokselta edellytettävien lujuusvaatimusten 10 mukaisesti.

Kuviossa 2 on esitetty teräsbetonipaalujen 10a ja 10b päiden liitoselimien 20a ja 20b rakenne pystyleikkauksena. Ylemmän paalun 10a päätylevyyn 21a liitetyssä ulokesylinterissä 30 on kartiomainen pää 33 ja rengasmainen ura 31. Kuviosta nähdään, 15 että rengasmaisen uran 31 toinen sivuseinämä 34 on kalteva muodostaen kulman a sylinterin 30 pituusakselia vastaan kohtisuoran tason kanssa. Koska uloke 30 on pyöreä sylinteri, niin kalteva seinämä 34 muodostaa kartiopinnan. Kulma a on edullisimmillaan vain muutamia asteita. Esimerkiksi 5-10° kaltevuus riittää siihen, että jousirengas 50 kiilautuu tätä pintaa vasten ja lukitsee liitoselimet 20a ja 20b tiukasti toisiinsa. Sen sijaan 20 kuviossa 2 alemman paalun 10b liitoselimen 20b sylinterin 40 sisäpinnalla on poikkileikkaukseltaan suorakulmainen rengasura 41, jossa poikkileikkaukseltaan ' ’ suorakulmainen katkaistu jousirengas 50 sijaitsee.

I Kuviossa 2 on merkitty kirjaimilla a ja b rengasurien 31 ja 41 reunojen etäisyyttä ;·*· 25 teräsbetonipaalujen 10a ja 10b toisiaan vasten tulevista vastepinnoista. Nämä mitat ovat ; · · · valmistuksessa olennaisia liitoselimien 20a ja 20b moitteettoman toiminnan kannalta. Jotta , ", jousirengas 50 lukkiutuisi tehokkaasti kartiopintaa 34 vasten, niin mitan a tulee olla pienempi tai yhtä suuri kuin b.

!,' 30 Kuviossa 3 nähdään kuvion 2 teräsbetonipaalut 10a ja 10b liitettyinä toisiinsa ja jousirengas 50 pudonneena ylemmän teräsbetonipaalun 10a liitoselimen ulokkeen 30 uraan 31. Koska ulokkeen 30 kartio 33 on liitosvaiheessa pyrkinyt avaamaan jousirengasta ‘: 50, niin liitoksen ollessa lukittuna jousirenkaassa 50 on edelleen puristusjännitys. Tällöin '. t jousirengas 50 kiilautuu uran 31 kartiomaista pintaa 34 vasten. Kun näin jatkettua paalua 35 lyödään ylemmän paalun päähän, niin jokaisella iskulla jousirengas 50 kiilautuu yhä tiiviimmin kartiomaista pintaa 34 vasten muodostaen näin erittäin lujan liitoksen.

116474 5

Kuviossa 4 on esitetty sovellutusmuoto, jossa jousirenkaan 50 kiilautumista kartiomaista pintaa 34 vasten tehostetaan vielä ruuvien 51a ja 51b avulla, joilla jousirengasta painetaan uran 31 pohjaa kohti.

5 Kuviossa 5 on esitetty kaaviollisesti pystyleikkauksena kahden kappaleen liitos, jossa sylinterimäinen uloke 30 on painettu kappaleen 40 sylinterimäiseen syvennykseen. Tässä sovellutusmuodossa sekä sylinterimäisen ulokkeen 30 ura 31 että jousirengas 50 ovat poikkileikkaukseltaan kiilamaisia eli molemmissa on kartiopinnat, jotka on asetettu toisiaan vasten. Tällöin jousirengas 50 kiilautuu vielä tehokkaammin uraan 31 lukiten liitoselimien 10 ulokkeen 30 ja syvennyksen 40 toisiinsa.

Kuviossa 6 on esitetty vielä eräs jousirenkaan 50 vaihtoehto, jonka mukaan jousirenkaan 50 poikkileikkaus on ympyrä.

15 Kuviossa 7 on esitetty teräsbetonipaalun 10 ja kalliokärjen 60 liitos pystyleikkauksena. Tämä liitos vastaa rakenteeltaan täysin edellä esitettyä kahden paalun välistä liitosta.

Niinpä esitetty kalliokärki 60 voidaankin liittää minkä tahansa paalun päähän.

Kalliokärjessä 60 varsinainen kärkiosa 61 on liitetty ruuvilla 62 runko-osaan 63, joka vastaa paalun 10b päässä olevan liitoselimen 20b sylinteriä 40. Tämän runkosylinterin 63 sisällä 20 on vastaava syvennys ja rengasmainen ura 65 jousirengasta 50 varten. Runkosylinteri 63 on liitetty päätylevyyn 64, joka tulee paalun päätylevyä 21 vasten.

*. '! Kuviossa 8 on esitetty teräsbetonipaalujen 10a ja 10b vaihtoehtoinen liitos, jossa : jousirengas 50 on ennen liitosta sijoitettuna ulokkeen 30 poikkileikkauksessa ': ’ ‘ i 25 suorakulmaiseen uraan 31. Tällöin syvennyksen 40 suuosassa on kartio 43, joka puristaa ·:··· jousirengasta 50 kokoon paalujen liitosvaiheessa. Kun uloke 30 on työnnetty : ’ * ’: syvennykseen loppuun asti, niin jousirengas 50 avautuu syvennyksen 40 uraan 41 ja kiilautuu kartiopintaa 44 vasten. Jousirenkaan 50 toiminta on näin ollen päinvastainen kuin edellä esitetyissä muissa sovellutusmuodoissa. Jotta liitos vain kiristyisi paalun lyöntien I t ,!. ’ 30 aikana, niin syvennyksen 40 uran 41 kalteva pinta 44 on myös tässä tapauksessa oltava > ; vastakkaisella puolella.

» ·

: LISÄHUOMAUTUKSET

’ , Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutusmuodot voivat vaihdella 35 jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa.

* t 116474 6

VIITENUMEROT

10 teräsbetonipaalu 11 betoni 20 liitoselin 5 21 päätylevy 22 reunakaulus 23 ankkurointiteräkset 30 uloke 31 ura 10 32 pohja 33 päätykartio 34 uran kartiokiilapinta 35 vastepinta 40 syvennys 15 41 ura 42 pohja 43 kartio 44 kiila 45 vastepinta 20 50 jousirengas 51 ruuvi ' 52 renkaan kartiokiilapinta ·, · 60 kalliokärki • '· 61 kärkiosa ·;·; 25 62 ruuvi •; · · l 63 sylinteri . · · . 64 päätylevy 65 ura

Claims

116474

1. Kahden yhteen liitettävän kappaleen (10, 60), kuten paalujen välinen liitos, johon kuuluu ensimmäisen yhteen liitettävän kappaleen (10a) päässä oleva ensimmäinen liitoselin 5 (20a), jonka muodostaa pyöreä tappi (30), jossa on rengasmainen ura (31), toisen yhteen liitettävän kappaleen (10b, 60) päässä oleva toinen liitoselin (20b), jonka muodostaa pyöreä kolo (40, 63), jossa on rengasmainen ura (41,65), katkaistu jousirengas (50), joka lukitsee ensimmäisen liitoselimen (20a) rengasmaisen uran (31) toisen liitoselimen (20b) rengasmaiseen uraan (41,65), 10 tunnettu siitä, että ainakin toisen liitoselimen (20a, 20b) rengasmaisen uran (31,41,65) sivuseinämä (34) muodostaa kulman (a) pyöreän tapin (30) tai kolon (40, 63) pituusakselia vastaan kohtisuoran tason kanssa niin, että mainittu sivuseinämä muodostaa kartiomaisen pinnan, jota vasten jousirengas (50) kiilautuu lukiten liitoselimet tiukasti toisiinsa. 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liitos, tunnettu siitä, että jousimainen lukituselin (50) on katkaistu jousirengas, jonka poikkileikkaus on kiilamainen niin, että jousirenkaan kartiomainen pinta (52) vastaa pääasiallisesti liitoselimen (30) rengasmaisen uran (31) kartiomaista pintaa, 20. ja että liitoksessa jousirenkaan (50) kartiomainen kiilapinta (52) ja liitoselimen (30) rengasmaisen uran (31) kartiomainen pinta (34) ovat vastakkain.

: 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen liitos, tunnettu siitä, • ' · · - että ensimmäinen yhteen liitettävä kappale (10) on teräsbetonipaalu, jonka päässä ';": 25 olevan liitoselimen muodostaa pyöreä tappi (30), jossa on rengasmainen ura (31), •: · ·; - että toinen yhteen liitettävä kappale (60) on kalliokärki, jonka liitoselin on pyöreä ;; syvennys (63), jossa on rengasmainen ura (65), - ja että teräsbetonipaalun (10) ja kalliokärjen (60) liitoselimet (30, 63) on lukittu toisiinsa jousirenkaalla (50), joka tukeutuu liitoselimien rengasmaisiin uriin (31, 65), joista . ‘ 30 ainakin toisen sivuseinämä on kartiomainen. » 116474 δ