FI125990B - Paalu - Google Patents

Description

Keksinnön tausta

Keksintö koskee maaperään ja/tai kallioon asennettavan yhtenäisen paalun muodostamista useasta .. erillisestä . peräkkäisestä osasta liitososien välityksellä. Jatkosliitos käsittää pääasiassa metallisen. . ... hoikin, jonka sisällä kahden toisensa, jatkeena olevien . paalun put- ' kiosien päät sijaitsevat.

Perustamistöissä paalujen tulee kestää asennuksen eli maaperään ja/tai kallioon tunkeutumisen aiheuttamat rasitukset ja täyttää mm. rakennusmääräyksissä asetetut vaatimukset puristus- ja vetolujuuden, taivutusjäykkyyden ja vääntömomentin suhteen. Paaluihin voi kohdistua asennuksen aikana tai sen jälkeen suuria vertikaali- ja tai horisontaalikuormia. Paaluihin aiheutuu taivutusta epä keskeisestä kuormituksesta ja/tai paalujen kaarevuudesta. Tämä asettaa suuria vaatimuksia paaiubsien jatkosliitosten kestävyydelle ja jäykkyydelle.

Paaluja voidaan tarvittaessa jatkaa hitsaamalla, mutta työmaaoloissa hitsaus on kuitenkin hidas tehdä. Toisaalta työmaalla pitäisi olla kaiken aikaa ammattitaitoinen hitsaaja, vaikka hitsausliitoksia pitää tehdä vain ajoittain. Tämä johtaa epätaloudelliseen lopputulokseen. Nykyisin on olemassa myös kierreholkkeja, joilla saadaan jatkettua paaluja. Nykyiset tunnetut kartiomaiset kierteistetyt holkit siirtävät kohtuullisen hyvin voimia mutta tietyissä tapauksissa niiden taivutus-jäykkyys ei täytä liitoksen jäykkyydelle asetettuja vaatimuksia eikä tällöin tunnettuja holkkeja voida käyttää kaikissa olosuhteissa paalujen jatkamiseen. Paaluputken sisäpuolelle kiinnitettävät jat-kosholkit estävät porausvälineen poistamisen paalun sisältä asennuksen jälkeen, mikä on epätaloudellinen ratkaisu sillä porausvälineet ovat kalliita,...

Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on siten saada aikaan sellainen yhdistelmä perättäin asennettavia putkipaaluja ja niitä yhdistäviä holkkeja, joka kestää paaluihin ja liitosholkkiin käytön ja asennuksen aikana siihen kohdistuvat kuormitukset sekä joka täyttää liitoksen jäykkyydelle asetetut vaatimukset. Keksinnön toisena tavoitteena on liitos, joka mahdollistaa porausvälineen poistamisen paalun asennuksen jälkeen.

Edellä kuvatut ongelmat ratkaistaan ja edellä määritellyt tavoitteet saavutetaan keksinnön mukaisella jatkosliitoksella, jolle on tunnusomaista se, mitä on määritetty suojavaatimuksen 1 tunnusmerk-klosassa, Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

Keksinnössä on yllättäen todettu, että muodostamalla koneistetut kierteettömät vastinpinnat paaluun ja hoikkiin saadaan hoikin ja paaluputkien muodostamalle kokonaisuudelle riittävä jäykkyys ilman, että porausvälineen poisto estyy.

Kuvioiden lyhyt selostus KUVIOT 1 ja 2 esittävät tunnetun tekniikan mukaisen holkkijatkoksen ja hoikin, johon on muodostettu kierteet koko hoikin pituudelle.

KUVIO 3 esittää keksinnön mukaisilla liitoksilla aikaansaatua valmista paaluasennusta (2), joka koostuu perättäin asennetuista putkipaaluista (4a, 4b,...) ja niitä yhdistävistä holkeista (3).

KUVIO 4. esittää keksinnön mukaisen holkkijatkosliitoksen (1), johon on muodostettu koneistetut kierteettömät vastinpinnat paaluihin ja hoikkiin (Xl, X2, Yl, Y2) KUVIO 5 esittää keksinnön mukaista hoikkia (3), johon on muodostettu karttamaisten kierteiden (5a, 5b) lisäksi koneistetut kierteettömät vastinpinnat (Xl, X2, Yl, Y2)

Keksinnön ja kuvioiden yksityiskohtainen selostus

Kuviossa 3 on esitetty miten jatkoliitoksella (1) yhdistetään maaperään M ja/tai kallioon K asennettavan porapaalun 2 peräkkäiset, tyypillisesti ja edullisesti terästä olevat, putkiosat 4a, 4b, 4c, jne. toinen toisiinsa. Jätkosiiitos käsittää pääasiassa suoran metallisen, tyypillisesti ja edullisesti terästä olevan, hoikin 3, jonka sisällä kahden toisensa jatkeena olevan putkiosan päät 15, 16 sijaitsevat. Porapaalu (2) koostua vähintään kahdesta peräkkäisestä päästään kierteitetystä metallisesta putkiosasta (4a, 4b, ...), joiden päät sijaitsevat hoikissa (3) . Tyypillisesti putkiosia on 3-6 kappaletta ja vastaavasti hölkkeja yksi kappale putkia . vähemmän. Porapaalun (2) pään yhteydessä on tavallisesti porausvällne (10), kuten porakruunu tai muu vastaava työstävä rengas. Tämän käyttö ei ole kuitenkaan keksinnön perusajatuksen toteuttamiselle välttämätöntä,

Keksinnön mukaisessa hoikissa on kahdet naaraspuoliset kierteet 5a ja 5b. Tyypillisesti kierteet 5a ja 5b ovat kartiokierteitä, jotka laajenevat hoikin päätyihin (7a, 7b) päin, eli kartiokierteet alkavat hoikin päädyistä ja suppenevat hoikin keskelle päin mentäessä. Kartiokierteet muun muassa mahdollistavat putken (4) paksulmman seinämänvahvuuden sijoittumisen holkkijatkoksessa (1) hoikin (3) päähän, johon kohdistuu suuri kuormitus. Tukipintojen (Xl, X2) halkaisijat D3, D4 ovat keksinnön mukaisessa ratkaisussa suuremmat tai yhtäsuuret kuin kierteiden (5) suurimmat halkaisijat ja vastaavasti mahdollisten toisten tukipintojen (Yl, Y2) halkaisijat pienempiä tai yhtäsuuria kuin kierteiden (5) pienimmät halkaisijat.

Peräkkäisten putkiosien 4a, 4b, 4c jne. otsapinnat 8 ovat edullisesti toisiinsa kiinni puristuneina, kuten kuviossa 4 on esitetty, jolloin putkiosissa olevat puristusvoimat siirtyvät otsapintojen (8) kautta.

Edullisesti hoikin (3) keskelle muodostetaan syvennetty viiste (11), joka edesauttaa holkkirakenteen vastinpintojen Y1 tarkkaa valmistamista.

Edullisesti putkiosat ovat niin sanottuja pienpaaluja joiden halkaisijat (D5) vaihtelevat 50 - 300 mm välillä, pituudet 4-10 m välillä. Jatkos-liitoksen avulla paalutus eli paaluasennus (2) voidaan tehdä jopa kymmeniä metrejä syväksi, jolloin jatkosholkkeja (3) käytetään.

Kuviossa 5 on esitetty keksinnön perusajatuksen mukaisesti muodostettu jatkosholkki ja paaluputki, jossa hoikin (3) kierteistetyn osuuden alkuun ja loppuun on muodostettu hoikkiin ja putkiosaan toisiaan vastaavat eli samankokoiset vastinpinnat (Yl, Xl), joissa ei ole kierteitä. Rako vastinpintojen välissä heikentää liitoksen taivutus-jäykkyyttä, joten vastinpinnat on koneistettava hyvin tarkasti vastaamaan toisiaan. Edullisesti putkiosaan ja hoikkiin muodostetut vastinpinnat ovat kiinni toisissaan mutta käytännössä raon pitää olla normaalien työstömenetelmien toleranssien asettamien vaatimusten mukainen.

Näin ollen edullisesti putkiosan (4a, 4b, .) vastinpinnan Y2 halkaisija (D2) on pienempi tai yhtä suuri hoikin vastinpinnan Yl halkaisija (Dl) ja/tai putken vastin pinna n X2 halkaisija (D4) pienempi tai yhtä suuri hoikin vastinpinnan Xl halkaisija (D3). Edelleen asennuksen mahdollistamiseksivastinpintojen Y1,Y2 halkaisijat (Dl, D2) ovat pienempiä kuin vastinpintojen Χ1>Χ2 halkaisijat (D3, D4).

Periaatteessa kaikki vastlnplnrtat Xl, X2, Y1, Y2 tai osa niistä voi olla kulmassa putkiosan (4a, 4b, 4c, „) keskilinjaan (9) nähden mutta tällöin mahdollinen kierteiden välyksen sallima pituussuuntainen liike tai putkenosien sijälrttipoikkeama hoikin pituussuunnassa aiheuttaa raon vastinpintojen väliin, jolloin liitoksentaivutusjäykkyysheikke-nee. Vastinpinnat Xl, X2, Y1, Y2 ovat siksi edullisesti yhdensuuntaiset putkiosan keskilinjan (9) kanssa.

Riippuen paaluun kohdistuvasta kuormituksesta sekä tarvittavasta taivutusjäykkyydestä putkiosan ja hoikin välille tarvitaan yksi tai kaksi vastihpintaa. Tämä toteutetaan joko holkkijatkoksen (1) kierteitetyn osuuden alussa olevilla vastinpinnoilla (Xl, X2) hoikissa (3) sekä putkessa (4) ja/tai holkkijatkoksen keskellä putkessa ja hoikissa olevilla vastin pin noitia (Yl, Y2). Keksinnön mukaisessa liitoksessa on ainakin holkkijatkoksen (1) päissä olevat vastinpinnat Xl ja X2. Edullisesti liitoksessa on lisäksi holkkijatkoksen (1) keskellä v äiévatyastinplnnat Yl ja Y2. Erikoistapauksessa on mahdollista lisätä·' yksi tai useampia vastin pintoja kierteitetyn osuuden välille, mitä ei ole esitetty kuvioissa. Vastinpintojen pituus putkiosan keskilinjan suunnassa valitaan tarvittavan jäykkyyden perusteella. Vastinplnto-jen pituus hoikin (3) päissä on 8-50 mm ja edullisesti 10-30 mm. Vastaavasti hoikin keskellä tu kipin n an pituus on noin puolet vastin-pintojen pituuksista hoikin päissä. Edullisesti vastinpintojen Xl, X2 pituus on siis suurempi kuin vastinpintojen Y1,Y2.

Claims (10)

1. Maaperään ja/tai kallioon asennettava paalu (2), joka koostuu vähintään kahdesta peräkkäiséstå päästään (15, 16) kartiomaisesti kierteitetystä (6) metallisesta putkiosasta (4a, 4b, 4c, 4d, 4e), joiden päät (15, 16) sijaitsevat hoikin (3) sisällä, jossa hoikissa (3) on kahdet kartiomaiset kierteet (5a, 5b), tunnettu siitä, että hoikkiin (3) on muodostettu ja putkiosaan (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) on muodostettu ensimmäiset yhteensopivat kierteettömät vastinpinnat (X1, X2).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paalu (2), tunnettu siitä, että hoikkiin (3) ja putkiosaan (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) on muodostettu toiset yhteensopivat kierteettömät vastinpinnat (Y1, Y2).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen paalu (2), tunnettu siitä, että toisten vastinpintojen (Y1, Y2) halkaisijat (Di, D2) ovat pienempiä kuin ensimmäisten vastinpintojen (X1, X2) halkaisijat (D3, D4),

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen paalu (2), tunnettu siitä, että vastinpinnat (X1, X2, Y1, Y2) ovat oleellisesti yhdensuuntainen putkiosien (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) keskilinjan (9) kanssa.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen paalu (2), tunnettu siitä, että putkiosien (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) päädyt (8) ovat olennaisesti kiinni toisissaan hoikin (3) sisällä..;.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen paalu (2), tunnettu siitä, että putkiosan (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) toisen vastinpinnan (Y2) halkaisija (D2) on pienempi tai yhtä suuri hoikin (3) toisen vastinpinnan (Y1) halkaisija (Dl).

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen paalu (2), tunnettu siitä, että ensimmäisten vastinpintojen (X1, X2) pituus on 10-30 mm,

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen paalu (2), tunnettu siitä, että toisten vastinpintojen (Y1, Y2) pituus on noin puolet vastinpintojen (X1, X2) pituudesta.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-8 mukainen paalu (2), tunnettu siitä, että hoikkiin (3) muodostetut ensimmäiset kierteettömät vastinpinnat (X1) on sijoitettu hoikin (3) päihin kierteiden (5a, 5b) alkuun.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 2-9 mukainen paalu (2), tunnettu siitä, että hoikkiin (3) muodostetut toiset kierteettömät vastinpinnat (Y1) on sijoitettu hoikin (3) keskelle kierteiden (5a, 5b) väliin.