FI124125B - Menetelmä rakennuksen perustuksen tekemiseksi - Google Patents

Description

MENETELMÄ RAKENNUKSEN PERUSTUKSEN TEKEMISEKSI KEKSINNÖN ALA

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-5 osassa määritelty menetelmä rakennuksen perustuksen tekemiseksi.

KEKSINNÖN TAUSTA

Nykyään rakennetaan yhä enemmän alueille, joissa paa-10 lutus on välttämätöntä riittävän kantavuuden saamisek si. Perinteisesti rakennusten paalutetut perustukset tehdään siten, että maahan isketyt paalut katkaistaan suunnilleen maan pinnan tasalta. Tämän jälkeen jokaisen paalun päähän joko erikseen tai sopivasti ryhmi-15 telien tehdään valumuotit yläpinnaltaan oikeaan kor koon. Muotit raudoitetaan ja valetaan betonia täyteen ja niiden kovetuttua muotit poistetaan. Paalujen valettujen laajennusten varaan voidaan sitten nostaa sokkelielementit ellei sokkeleita valeta paikalla 20 toisten muottien avulla.

Ongelmia tunnetussa tekniikassa aiheutuu ennen kaikkea työmenetelmien hitaudesta. Valumuottien rakentaminen, raudoittaminen, betoniauton käyminen työmaalla, kovet-25 tumisen odottaminen, valumuottien purkaminen ja nosturin saaminen työmaalle sokkelielementtien paikalleen ^ nostoa varten ovat erillisiä työvaiheita. Ne kaikki ^ vaativat oman aikansa ja lisäävät rakennuskustannuksia 9* etenkin pientalorakentamisessa. Vastaavat työmenetel- ? 30 mät ja vastaavat ongelmat esiintyvät myös muissa ra- ir kenteissa, joissa paalujen päälle tehdään rakenteita,

CL

kuten esimerkiksi kuistien peruspilareita tai suoraan in anturoille tukeutuvia väliseiniä, m

C\J

δ

^ 35 KEKSINNÖN TARKOITUS

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat.

Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uu-5 denlainen menetelmä rakennuksen perustuksen tekemiseksi, jonka avulla etenkin pientalorakentamisessa eri työvaiheita voidaan yhdistää ja nopeuttaa ja näin minimoida työmaalla tarvittavien kalliiden koneiden käyntikertoj a.

10

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Keksinnön mukaiselle menetelmälle rakennuksen perustuksen tekemiseksi on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 1.

15

Keksinnön mukaisessa menetelmässä rakennuksen perustuksen tekemiseksi maahan isketään joukko paaluja etäisyydelle toisistaan. Paalujen määrä ja etäisyys toisistaan samoin kuin tietenkin niiden pituudet ja 20 käytettävä materiaali riippuvat aina kyseisistä olo suhteista. Paalujen ympärillä oleva maa tasoitetaan ja tiivistetään haluttuun korkoon yleensä suhteellisen karkealla sepelillä. Maan päälle paalujen ympärille asetetaan routaeristelevyt, jolloin paalut on katkais-25 tu niin, että paalujen päät ulottuvat jonkin verran routaeristelevyjen yläpuolelle, esimerkiksi 5-10cm.

^ Paalun ja sitä ympäröivän routaeristelevyn välinen ra- o <M ko tiivistetään. Tiivistys tapahtuu helpoimmin pame- q pakkauksesta pursotettavalla polyuretaanilla, vaikka 't 30 tietenkin muutkin tiivistetavat ja materiaalit ovat x mahdollisia.

DC

CL

CO

LO Tämän jälkeen paalun yläpuolelle routaenstelevyyn tu-

LO

keutuen asennetaan paaluantura, jossa on alaspäin o 35 avoin paaluontelo ja sitä ympäröivä routaeristelevyä vasten asennettava tiivistepinta, jolloin routaeriste- 2 levyn ja tiivistepinnan väliin asetetaan tiiviste, kuten esimerkiksi polyuretaanivaahtokerros. Näin paalun pään ympärillä oleva paaluontelo saadaan tiiviiksi valua varten. Kun sitten paaluontelo valetaan täyteen valu-5 massaa liittää valumassa kovettuessaan paalun ja paa-luanturan toisiinsa yhdeksi ja yhtenäiseksi betonirakenteeksi. Koska paaluantura tukeutuu eristelevyyn tai maahan paalun ympärillä, ei valumassan kovettumista tarvitse odottaa, vaan sokkelielementit voidaan välit-10 tömästi nostaa paikalleen paaluanturoiden päälle. On jopa mahdollista, että sokkelielementit nostetaan paikalleen välittömästi paaluanturoiden paikalleen noston jälkeen ja valumassan valu paaluonteloihin tehdään vasta lopuksi. Näin nosturin tarve ja paikallaolo työ-15 maalla voidaan minimoida, kun se voi tehdä kaikki sokkelin rakentamisen vaativat nostot yhdellä kertaa ilman väliaikoja.

Menetelmässä käytettävä valumassa on sopivimmin juok-20 sevaa, nestemäistä ainetta, joka voidaan helposti esimerkiksi kastelukannulla kaataa valettavaan tilaan. Näin sopivasti paaluanturan yläpinnalta lähtee reikä, joka ulottuu paaluonteloon, jolloin paaluontelo on helposti valettavissa täyteen valumassaa mainitun va-25 lureiän kautta.

Paalujen ympärillä oleva sepeli ja paaluanturat on jo £ pyritty saamaan oikeaan korkoon, mutta edullisesti ^ sokkelipalkkien tai muiden paaluanturoiden varaan pans’ 30 tavien elementtien lopullinen ja oikea korko tarkiste- ^ taan ja säädetään tarvittaessa paaluanturan ja sokkein lipalkin väliin asennettavalla korokepalalla tai koro- Q_ kepaloilla. co ^ m m m 35 Myös on mahdollista, että sokkelipalkeissa on paaluan-o cvj turoiden valureikiä vastaavat valureiät vastaavilla kohdilla niin, että paaluontelot valetaan valumassalla 3 täyteen vasta sokkelielementtien paikalleen panon jälkeen niissä olevien reikien kautta. Valureikiin voidaan valun jälkeen työntää myös raudoitus, joka lukitsee valumassan kovettuessa kappaleet toisiinsa.

5

Mikäli valu tehdään sokkelin valureiän kautta, on huomattava tulpata kiinni paaluanturassa olevat mahdolliset vapaat reiät ennen valua. Muuten juokseva valumassa valuu näistä reisistä ulos. Samoin jos sokkelin ja 10 paaluanturan välissä on käytetty korokepaloja, on nämä raot syytä tukkia tiivistemassalla ennen valua.

Menetelmässä käytettävän paaluanturan muodostaa beto-nivalukappale, jossa on alaspäin avoin paaluontelo, 15 johon maahan pannun paalun pää on sovitettavissa sekä paaluontelon reunan muodostava tasomainen rengaspinta. Rengaspinta muodostaa tukipinnan, jonka varaan paalun pään ympärille maata vasten paaluantura on asetettavissa.

20

Sopivasti paaluontelon dimensiot ovat olennaisesti suuremmat kuin sen sisään tulevan paalun pään siten, että paalun pään ympärille muodostuu valutila. Toisin sanoen asennettuna ja valuvalmiina paaluantura ei kos-25 ketä paalua, vaan on siitä sopivasti irti joka suuntaan. Tämä paaluontelon väljyys suhteessa paalun pään dimensioihin mahdollistaa paaluanturan tarkan ja täs- 't ^ mallisen asentamisen paikalleen riippumatta maahan is- ^ ketyn paalun paikan epätarkkuudesta. Tämä myös helpot- S5 30 taa ja nopeuttaa paalujen maahan iskemistä.

ir Edullisesti paaluantura on ulkopinnaltaan neliön tai

CL

suorakaiteen muotoinen eli siinä on suorat ja koh-co J

to tisuorassa toisiaan vasten olevat neljä reunaa. Tämä m ^ 35 helpottaa paaluanturoiden paikantamista ja suoraan o cvj asentamista tarkasti oikealle paikalleen paalujen päälle. Ympyrämäinen tai soikea muoto on myös muotti- 4 teknisesti kohtuullisen edullinen ratkaisu, mutta va-lureikien keskittäminen on tässä ratkaisussa hankalampaa. Samoin edullisesti paaluanturaan kuuluu suora ja tasomainen, vaakasuuntainen päällipinta, vaikka siinä 5 voi olla myös lisäksi viistoja ja kartiomaisia pinnan osia. Vaakasuuntainen päällipinta muodostaa pysyvän ja tukevan tukipinnan, jonka varaan sokkelielementit ovat asennettavissa helposti paikalleen.

10 Keksinnön hyödyntäminen ei rajoitu pelkästään sokke-lielementteihin. Esimerkiksi kuistipilareita ja asuntojen välisiä perustuksiin saakka tukeutuvia väliseiniä voidaan asentaa anturoiden päälle vastaavalla va-lureikäsysteemillä varustettuna. Tällöin liitosvalu-15 reiät voivat olla päällä olevissa tuotteissa myös tuotteen sivusta ulostulevia.

Edullisesti paaluanturaan kuuluu valureikä, jonka kautta paaluontelon vapaa tila on valettavissa täyteen 20 valumassaa. Sopivimmin valureikä on paaluontelon yläosassa. Eräässä sovelluksessa paaluanturassa on ainakin kaksi, jopa useita valureikiä eri puolilla sen yläosaa. Näin ainakin yksi reikä jää vapaaksi, vaikka paaluanturan päälle tuettaisiinkin sokkelielementtejä 25 tai muita elementtejä ennen valua.

Keksinnön mukaisella menetelmällä on merkittäviä etuja £ tunnettuun tekniikkaan verrattuna. Keksinnön avulla ^ paalutuksen jälkeen rakennuksen perustukset voidaan 9 30 tehdä yhtenä yhtenäisenä työvaiheena ilman odotuksia.

? Yksi käynti nosturilta tai nostavalta kaivinkoneelta ir tms. työmaalla, jolloin nostetaan paaluanturat ja sok-

CL

kelielementit paikalleen, säästää sekä ajassa että K kustannuksissa merkittävästi etenkin pienillä työmall in 35 la, kuten omakotirakennuksilla.

δ

C\J

KUVALUETTELO

5

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää erästä keksinnössä käytettävää paaluan-5 turaa sivulta, kuva 2 esittää kuvan 1 paaluanturaa päältä, kuva 3 esittää kuvan 1 paaluanturaa alta, kuva 4 esittää kuvan 1 paaluanturan leikkauskuvaa ja kuva 5 esittää paaluanturan käyttöä.

10

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUS

Kuvissa 1-4 on esitetty eräs keksinnössä käytettävä paaluantura. Paaluantura muodostuu massiivisesta yhtenäisestä betonivalukappaleesta, joka on edullisesti 15 ulospäin olennaisesti katkaistun nelisivuisen pyrami din muotoinen. Paaluanturaan kuuluu suora ja tasainen yläpinta 14 sekä suora ja tasainen alapinta, joka muodostaa tiivistepinnan 6. Alapinnan keskelle kuuluu paaluontelo 5, joka on poikkileikkaukseltaan neliön 20 muotoinen siten, että se on selvästi suurempi kuin sen yhteydessä käytettävän paalun neliöpoikkileikkaus. Paaluontelon syvyys eli korkeus on käytännössä suuruusluokkaa 10-20cm eli vähän suurempi kuin paalun näkyvän pään osuus silloin, kun paaluanturaa asetetaan 25 paalun pään päälle.

^ Edelleen paaluanturaan kuuluu yläpinnasta 14 paaluan- o turan läpi paaluonteloon 5 ulottuvat neljä valureikää τΐ 10, jotka muodostavat vapaat yhteydet paaluanturan ul- o 30 kopuolelta paaluonteloon.

X

£ Kuvassa 5 on tarkemmin kuvattuna esimerkki kuvien 1-4 oo mukaisen paaluanturan käytöstä. Kun maahan 2 on isketty ty yleensä terästä tai teräsbetonia, vaikka muutkin c\j g 35 materiaalit ovat mahdollisia, oleva paalu 1, katkais ee taan se niin, että sen pää jää sopivasti maan pinnan yläpuolelle. Maa 2 paalujen ympäriltä tasoitetaan ja 6 tiivistetään sopivalle korkeudelle, minkä jälkeen maan pinnalle paalujen ympärille asetetaan routaeristelevyt 3. Paalun 1 ja routaeristelevyn 3 välinen rako 8 tukitaan sopivalla tiivistemassalla, kuten polyure-5 taanivaahdolla 15. Paalu 1 on pituudeltaan katkaistu niin, että eristelevyn 3 yläpuolelle ulottuvan paalun pään pituus on vähän pienempi kuin käytettävän paalu-anturan 4 alapinnalla olevan paaluontelon 5 korkeus.

10 Seuraavaksi paaluantura 4 nostetaan paikalleen eriste-levyn 3 päälle paalun 1 pään ympärille niin, että paalun pää jää paaluonteloon 5. Koska paaluontelo on dimensioiltaan suurempi kuin paalun pää, voidaan paalu-antura sovittaa suhteellisen vapaasti sekä pituussuun-15 nassa että leveyssuunnassa ja näin asettaa se tarkasti haluttuun paikkaan. Helppo tapa paaluanturan oikeassa ja tarkassa paikoituksessa on merkitä sen paikka valmiiksi routaeristelevyn 3 pintaan, jolloin varsinaisen noston yhteydessä ei mittauksia enää tarvitse suorit-20 taa.

Ennen paaluanturan 4 paikalleen laskua eristeen 3 päälle pannaan tiivistettä 9, kuten eristevaahtoa, paalua ympäröivä rengas niin, että se puristuu paalu-25 anturan alapinnan eli tiivistepinnan 6 ja eristeen väliin. Näin tiivisteiden 9 ja 15 avulla paalun 1 pään ympärillä oleva paaluontelo 5 saadaan tiiviiksi ja >- juoksevaakin valumassaa pitäväksi, o J ^ C\l cp 30 Tämän jälkeen voitaisiin jo paaluontelot 5 valaa täy- ^ teen valumassaa paaluanturoissa 4 olevien valureikien 10 kautta. Tällöin raudoitteet ankkuroitaisiin valuun

CL

ja valettaisiin jälkeenpäin sokkeliin kiinni sitomaan co se tukevasti paaluanturaan. Edullisesti kuitenkin en- LT3 cvj 35 siksi paaluanturoiden 4 varaan nostetaan sokkelipalkit ° 7. Sokkelipalkeissa 7 on paaluanturan 4 valureikien 10 kohdilla vastaavat valureiät 16.

7

Sokkelipalkkien oikea korko saadaan asettamalla niiden ja paaluanturoiden väliin sopivat korokepalat 11, jolloin paaluanturan ja sokkelipalkin väliin muodostuu 5 rako 12. Ennen valua vielä valureikien 10 ja 16 ympärillä oleva rako 12 tiivistetään. Tätä tiivistystä ei tietenkään silloin tarvita, kun sokkelipalkki 7 on oikeassa korossa suoraan paaluanturan päällä ilman koro-kepalaa.

10 Tämän jälkeen on vielä syytä tarkistaa, että paaluan-turassa ei ole vapaita reikiä, jotka aukeaisivat suoraan paaluanturan yläpinnasta ulos. Jos näin on, on ne syytä tukita sopivan kokoisilla tulpilla. Seuraavaksi 15 valureikiä 10 ja 16 pitkin kaadetaan juoksevaa valu-massaa niin paljon, että se täyttää paaluontelon 5 sekä valureiät 10 ja 16 kokonaan. Kun täyttö tehdään yhdestä reiästä, toimivat muut reiät ilmareikinä päästäen ilman valumaan pois paaluontelosta. Näin valumassa 20 saadaan täyttämään tiiviisti koko valutila. Lopuksi valureikien 10 ja 16 läpi työnnetään teräkset 17, joilla valumassan kovetuttua eri osat lukitaan kiinni toisiinsa.

25 Yksi olennainen piirre keksinnössä on se, että pohjatöiden ollessa valmiina eli maan 2 tiivistettynä ja eriste-levyjen 3 paikallaan voidaan sekä paaluanturat 4 että ^ sokkelipalkit 7 nostaa paikalleen yhdessä työvaiheessa.

^ Näin tarvittava nosturi tai kaivinkone ei joudu odotta- ? 30 maan välivaluja tai sitä ei tarvitse tilata työmaalle ? kahta kertaa. Tällä on merkittävä kustannuksia sekä ai- kaa säästävä vaikutus rakennuksen perustusten tekovai-

CL

heessa. Parhaimmillaan sama kaivinkone voi suorittaa co to edeltävästi kohteen paalutustyön hakijan pienpaalutuk-

LO

35 seen liittyvän hyödyllisyysmallin mukaisella tai vastaa-o c\j valla menetelmällä 8

Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitettyjä esimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

5 't δ c\j i δ

X

CC

CL

CO

m m m c\j δ c\j 9

Claims (5)

1. Menetelmä rakennuksen perustuksen tekemiseksi, jos-5 sa menetelmässä maahan isketään joukko paaluja (1) etäisyydelle toisistaan, paalujen (1) ympärillä oleva maa (2) tasoitetaan haluttuun korkoon ja paalun yläpuolelle asennetaan paaluantura (4), jossa on alaspäin avoin paaluontelo (5), tunnettu siitä, että maan 10 päälle paalujen ympärille asetetaan routaeristelevyt (3) paalujen ulottuessa routaeristelevyjen yläpuolelle, routaeristelevyn (3) ja paalun (1) välinen rako (8) tiivistetään, paaluantura (4) asennetaan paalun yläpuolelle routaeristelevyyn tukeutuen niin, että 15 routaeristelevyn (3) ja paaluanturan (4) alapinnan muodostavan tiivistepinnan (6) väliin asetetaan tiiviste (9) , valetaan paaluontelo täyteen valumassaa paalun ja paaluanturan liittämiseksi toisiinsa liitosraudoit-teilla ja nostetaan sokkelipalkit (7) tai vastaavat 20 elementit paaluanturoiden varaan rakennuksen perustukseksi .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paaluanturan (4) paaluontelo (5) 25 valetaan täyteen valumassaa paaluanturassa olevan va-lureiän (10) kautta. 'ί ο cvj

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, i q tunnettu siitä, että sokkelipalkkien (7) oikea i 'fr 30 korko säädetään tarvittaessa paaluanturan (4) ja sok- x kelipalkin väliin asennettavalla korokepalalla (11). cr CL CO

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, t u n - m ^3 n e t t u siitä, että korokepalan (11) ympärillä paalu- o 35 anturan ja sokkelipalkin välillä oleva rako (12) tii vistetään ennen paaluontelon täyteen valua.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paaluanturan (4) paa-luontelo (5) valetaan täyteen valumassaa paaluanturas-5 sa olevan valureiän (10) kautta sokkelipalkissa tai vastaavassa elementissä olevien kohdakkaisten reikien kautta, jolloin tuotteiden kiinnitys toisiinsa tapahtuu yhdellä valukerralla suoranomaista liitosraudoi-tetta hyödyntäen. 10 o c\j o n- X cc CL CO m m m c\j o c\j