FI56422C - Saett och anordning foer infoering av ett roerformat byggnadselement i en markformation - Google Patents

Description

TTTSLm~Ji rRl KUULUTUSJULKAISU

Ma [B] (11) UTLAGGNI NGSSKRIFT S6422 C ^ Patentti oyönnetty 10 01 1930 V%M^V Patent oeddelat ’ (51) Kv.ik.»/intci.4 S 02 D 7/26 SUOMI—FINLAND (21) P*t«nttlh»k*mu*— Pit*ntan«0knln| 30^7/7^ (22) H»k*mi*plivl — Am&knin|td»| 17*10.7^ (23) AlkupUvt— Gltt!(h«tsdag 17*10.7^+ (41) Tullut JulklMkil — Bllvlt offantllf 20.01+.75

Patentti· ja rekisterihallitus .... M,k.. .. u . . ,, ,. .

. * . (44) Nihttvilulptnon Ja kuuUulkaltun pvm. — o0 __

Patent- odl registentyrelsen ' ' Arabian utlagd och utl.*krlft*n publknrad 2Ö. 09.79 (32)(33)(31) Pyydetty atuoikaus —Bngtrd prlorltat 19*10.73 Ruotsi-Sverige(SE) 731^+236-6 (71)(72) Gustaf Häkan Oskar Wibom, Skogsvägen 12, l8l 1+1 Lidingö,

Ruotsi-Sverige(SE) (7M Oy Kolster Ab (5^) Tapa ja laite putkimaisen rakennuselementin viemiseksi maanmuodostu-man sisään - Sätt och anordning för införing av ett rörformat bygg-nadselement i en markformation

Esillä oleva keksintö tarkoittaa tapaa ja laitetta putkimaisen rakennuselementin, esim. betonin valamista varten olevan syöttöputken, viemiseksi maamuodostuman sisään, jossa mahdollisesti on kalliota. Aikaisemmin tunnettuja tapoja ja laitteita tällaisia päämääriä varten kuvataan mm. seuraavissa julkaisuissa: saksalainen patenttijulkaisu 697 025, saksalainen hakemusjulkaisu 1 484 415, USA-patenttijulkaisu 1 907 854 ja ruotsalainen kuulutusjulkaisu 338 017. Mikään näistä tun-netuista tavoista ja laitteista ei kuitenkaan ole riittävän tehokas, varsinkaan jos rakennuselementti tulee viedä maa-alueen sisään, joka sisältää kalliota.

Keksinnön mukaiselle tavalle on olennaisesti tunnusomaista, että maata porataan putkimaisella rakennuselementillä sijaitsevan pullistuman muotoisen terän edestä, ja että rakennuselementti saatetaan suorittamaan yhdistetty kierto- ja aksiaalinen liike, niin että terä viedään porattuun alueeseen.

2 66422

Tapa mahdollistaa sen, että suuria rakennuselementtejä voidaan verrattain yksinkertaisesti viedä alas huomattavan syvälle myös kallioisessa maastossa. Putkimainen rakennuselementti itse toimii niin muodoin eräänlaisena porana, jolloin kuitenkin maata esikäsite 1lään poraamalla. Tarkoitusta varten voidaan käyttää esim. iskuvaikutteista kallio-poraa .

Uudistettu poraus ja terän sisäänvieminen voidaan suorittaa as-kelittain ja/tai poraa voidaan mahdollisesti pyörittää, jolloin terä viedään porattuun alueeseen, niin että rakennuselementtiä viedään sisään pääasiassa jatkuvassa operaatiossa.

Käytännössä on suositeltavaa, että poraa ohjataan rakennusele-mentin vaippapinnan alapäässä. Pora voi olla tällöin joko viety mainitun vaippapinnan ainakin alapään läpi, tai pora voi myös olla ohjattu raken-nuselementin sisäsivulla, ja tässä tapauksessa porassa voi sopivasti olla porakruunu, jonka ulkokehä mahdollisesti sattuu yhteen rakennusele-mentin ulkokehän kanssa ja edullisesti ulottuu jonkin verran viimeksi mainitun ulkopuolelle.

Keksintöä voidaan käyttää sekä rakennuselementin viemiseksi haluttuun tasoon erittäinkin kitkamaalajien ja kallion läpi, joiden yhteydessä aikaisemmin on esiintynyt suuria vaikeuksia viedä sylinterimäi-nen rakennuselementti maan sisään, erityisesti jos halkaisija on ollut suurempi kuin 300 mm. Keksintöä voidaan soveltaa myös rakennuselementin viemiseksi kaltevassa tai vaakasuorassa suunnassa maamuodostuman, esimerkiksi tiepenkereiden sisään tunnelien poraamisen yhteydessä.

Tavan soveltamisessa voidaan pora vetää takaisin lepoasentoon, ennen kuin rakennuselementtiä viedään sisään. Pullistuman muotoisen terän teho tulee tällöin mahdollisimman hyväksi.

Keksinnön sovellutusmuodossa käytetään syöttöpalkkia, joka poraan kuuluvan poratangon välikytkennän kanssa rakennuselementin sisäänviennin aikana suorittaa yhdistetyn kierto- ja aksiaalisen liikkeen rakennuselementin suhteen.

Tällöin saavutetaan se, että syöttöpalkin suunta voi aina olla pääasiallisesti sama rakennuselementtiä kierrettäessä.

Tämän johdosta vältetään se, että huuhtelunesteen syöttämiseksi porakruunuun tai vastaavasti pullistuman muotoiseen terään olevat letkut kääriytyisivät syöttöpalkin tai rakennuselementin päälle tämän kierto- tai pyörimisliikkeen aikana.

Keksintö tarkoittaa myös laitetta putkimaisen rakennuselementin esim. betonin valamista varten olevan syöttöputken viemiseksi maamuodostuman sisään soveltamalla edellä mainittua menettelytapaa, johon lait- 3 56422 kuuluu syöttölaitteella varustettu porakone ja joka on tunnettu pääasiallisesti siitä, että rakennuselementti toisesta päästään on varustettu pullistuman muotoisella terällä, jonka alueelle pora ohjataan, ja että on sovitettu elimet rakennuselementin kiertämiseksi ja aksiaaliseksi siirtämiseksi. Tämän laitteen yhteydessä on edullista, että poran oh-jauselimet on sovitettu rakennuselementin alempaan vaippapintaan sitä varten olevalle alueelle.

Eräässä sovellutusmuodossa porakone on kiinnitetty rakennuselementin pullistuman muotoisen terän suhteen vastakkaisessa päässä kannatetulle syöttöpalkille.

Syöttöpalkki voi mahdollisesti olla kiinnitetty suoraan rakennus-elementin vaippapintaan, niin että se seuraa rakennuselementin akselin suuntaista sisäänvienti1iikettä.

Käytännössä on kuitenkin edullista, että syöttöpalkki on yhdistetty toisaalta kääntyvään ja aksiaalisesti siirrettävään teleskooppi-akseliin ja toisaalta poran tai porakoneeseen kuuluvan poratangon läpäisemän putkiholkin kautta rakennuselementin sisempään vaippapintaan.

Keksinnön muut näkökohdat käyvät selville alla olevasta keksinnön joidenkin sovellutusmuotojen kuvauksesta. Selitys liittyy oheisiin piirustuksiin.

Kuvio 1 on perspektiivikuva, joka kaavamaisesti havainnollistaa periaatteellista menettelytapaa vietäessä rakennuselementtiä maamuodos-tuman sisään käyttämällä keksinnön mukaista laitetta.

Kuvio 2 on poikkileikkaus kuvion 1 viivaa II-II pitkin.

Kuvio 3 on poikkileikkaus kuvion 1 viivaa III-III pitkin.

Kuvio 4 kuvaa altapäin porakruunua ja poratangon ohjauslaitetta.

Kuvio 5 on perspektiivikuva, joka havainnollistaa pullistuman muotoista terää rakennuselementin alaosassa sekä poratankoa ja siihen kuuluvaa ohjauslaitetta.

Kuvio 6 kuvaa altapäin kuviossa 5 havainnollistettua elementtiä.

Kuvio 7 on muunnos kuviossa 6 kuvatusta elementistä.

Kuvio Θ on poikkileikkaus elementin alaosasta, kun elementti on varustettu muunnetulla ohjauslaitteella porakruunua varten.

Kuvio 9 on perspektiivikuva, joka havainnollistaa järjestelyä syöttöpalkin, porauslaitteen ja rakennuselementin välistä yhteistoimintaa varten.

Kuvio 9a on perspektiivikuva, joka esittää kuvion 9 mukaisen järjestelyn muunnosmuotoa.

66422

Kuvio 10 on perspektiivikuva rakennuselementistä, joka on tarkoitettu käytettäväksi keksinnön mukaista tapaa sovellettaessa.

Kuvio 11 on leikkaus kuvion 10 viivaa XI-XI pitkin.

Kuvio 12 on leikkaus kuvion 10 viivaa XII-XII pitkin.

Ensiksi viitataan kuvioon 1, jossa viitenumero 1 tarkoittaa rakennuselementtiä, joka on putken muodossa, esimerkiksi syöttöputki betonin valamista varten, joka viedään maamuodostuman 2 sisään. Putki 1, jolla voi olla haluttu halkaisija ja paksuus, varustetaan alareunaltaan yhdellä tai usealla pullistuman muotoisella terällä 3. Putken alareuna 4 on ruuviviivan muotoinen, jonka nousu vastaa pullistuman muotoisen terän 3 korkeutta.

Pullistuman muotoista terää varten olevalla alueella on poratan-gon 6 ohjaus 5. Tangon 6 alapäässä on porakruunu 7.

Poratanko voi kuulua pääasiassa tavanomaiseen vasarakalliopora-koneeseen, jolloin sen yläosaan annetaan lyöntejä. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää vajotusporaa. Porakonetta ohjataan syöttöpalkin 10 avulla joka kuviossa 1 esitetyssä sovellutusmuodossa on kiinnitetty rakennus-elementin 1 vaippapintaan.

Jotta mahdollistettaisiin rakennuselementin 1 kiertäminen, käytetään kiertämislaitetta, johon kuuluu kaivukone 15, jossa on kaksi hydraulista voimalaitetta 16, 17 ja joka on yhteistoiminnassa kiristys-laitteen 16, 19 kanssa, joka tarttuu rakennuselementtiä 1 vasten. Hydrauliset voimalaitteet 16 ja 17 ja kiristyslaite 16, 19 voidaan saattaa liikkumaan korkeussuunnassa kahden tunkin 20 avulla, joita voidaan käyttää myös rakennuselementin 1 vetämiseen ylös tai puristamiseen alas.

Rakennuselementin saattaminen alas maamuodostumaan tapahtuu seu-raavalla tavalla:

Kun rakennuselementti on pystytetty tarkoitetulle paikalle ja varustettu tarvittavalla varustuksella sitä käännetään hydraulisten voimalaitteiden 16, 17 avulla siihen asti, kunnes este, esimerkiksi kivenlohkare, pysäyttää kiertämisen jatkamisen. Porakone pannaan tällöin käyntiin ja porakruunua 7 syötetään alaspäin ja samanaikaisesti syötetään huuhtelunestettä, kunnes rakennuselementin kiertämisen estänyt este on työstetty ja huuhdeltu pois. Porakruunu voidaan sen jälkeen vetää ylös ylempään, ohjauksen 5 sisään vietyyn asemaan, minkä jälkeen rakennuselementtiä kierretään samanaikaisesti kuin saatetaan aksiaaliseen siirtoliikkeeseen, jolloin terä 3 työntyy alasporattuun maa-alueeseen. Rakennuselementtiä kierretään porakruunun halkaisijaa vastaavasti tai siihen saakka, kunnes pullistuman muotoinen terä kohtaa uuden esteen, minkä jälkeen tapahtuu uudelleen as ke 1ittainen poraaminen ja te- 5 ran 3 vieminen poratulle alueelle, {>6422

Tietyissä maamuodostumissa pora voi pyöriä vietäessä terää sisään, mikä tällöin tapahtuu enemmän tai vähemmän jatkuvasti, kunnes terä kohtaa esteen. Rakennuselementti voidaan niin muodoin viedä maamuodostuma sisään nopeudella, joka vastaa sitä vastusta, jonka maamuodostuma aiheuttaa sisäänvientiliikkeelle. Helpommissa maalajeissa pora voi olla ruuvin muotoinen.

Samanaikaisesti rakennuselementin sisään viemisen kanssa, jos niin vaaditaan, suoritetaan rakennuselementin sisäpuolen kaivaminen. Kaivetut osat voidaan johtaa pois maamuodostumasta samalla kun rakennuselement-tiä puristetaan sisään, ja mitään vaikeuksia ei esiinny tässä suhteessa, koska porakoneen sijainti sallii likimain rajoittamattoman pääsyn rakennuselementin rajoittamalle alueelle.

Haluttaessa voidaan rakennuselementti varustaa useilla pullistuman muotoisilla terillä sekä vastaavasti porakoneilla mahdollisesti niihin kuuluvine pora kruunuineen, jolloin rakennuselementin sisäänpurista-miseksi useissa tapauksissa on riittävää edestakainen kiertoliike yhdistettynä aksiaaliseen siirtymisliikkeeseen. Useita porakoneita voidaan myös kytkeä samaan syöttöpalkkiin.

Vaihtoehtoisesti voidaan ajatella, että tämän sijasta rakennus-elementti tehdään kahdesta tai useammasta osasta terällä varustetun osan ollessa liikkuva rakennuselementin muiden osien suhteen,

Jos rakennuselementti on viety niin pitkälle maamuodostuman sisään että sen yläreuna on maanpinnan läheisyydessä, voidaan rakennuselement-tiin ja poratankoon 6 liittää jatkokappaleet, minkä jälkeen sisään vieminen jatkuu. Kun rakennuselementin alareuna on saavuttanut halutun tason, poraus keskeytetään, minkä jälkeen voidaan suorittaa rakennuselementin sisäpuolella olevan tilan täydellinen puhdistus. Tämän jälkeen voidaan rakennuselementtiin kiinnittää haluttu raudoitus, minkä jälkeen esillä olevassa tapauksessa suoritetaan betonin valaminen, Mahdollisesti sen jälkeen rakennuselementti poistetaan, ennen kuin betoni on täydellisesti lovettunut.

Kuvioissa 2 ja 3 esitetyt poikkileikkaukset havainnollistavat pullistuman muotoisen terän 3 ja porakruunun 7 sekä ohjauksen 5 muotoa. Rakennuselementti voi muodostua ferrosementtiputkesta, ja ohjaus 5 voi muodostua putken vaippapinnan alaosan sisään valetusta teräsputkesta.

Kuviossa 4 esitetään suuremmassa mittakaavassa porakruunu 7 sekä siihen liittyvä ohjaus. Porakruunu on varustettu tapilla 26.

Kuviossa 5 nähdään, että porakruunu 7 sekä ohjaus 5, joka ympäröi poratankoa 6, voidaan vetää sisään toimimattomaan asentoon pullis- 6 56422 tuman muotoisen terän 3 yläreunan alueella. Tällainen sisäänvetäminen tapahtuu tietyissä tapauksissa, ennen kuin terä 3 porauksen päättymisen jälkeen viedään poratun alueen sisään.

Kuviot 6 ja 7 esittävät kuvion 5 mukaista järjestelyä alhaalta päin katsottuna, jolloin erityisesti käy selville, minkä muodon maa-alue saa rakennuselementtiä sisäänvietäessä. Kuvio 7 esittää sovellutusmuotoa jossa ohjaus 5 on varustettu elimillä tiettyjen poraamisen jälkeen jäljellä olevien osien talttaamiseksi pois maamuodostumasta.

Kuviossa 6 esitetään poratanko 6, joka on varustettu alasviejäl-lä 6a, joka vaikuttaa poratangon ohjaukseen 5. Lisäksi tästä kuviosta käy selville, että poratangossa ja vastaavasti porakruunussa on reikä 11 huuhtelunesteen syöttämiseksi poratulle alueelle.

Kuviossa 9 esitetään rakennuselementin 1 yläosa. Porakone 8, 9 on tässä sovellutusmuodossa kiinnitetty syöttöpalkkiin 10, joka on yhdistetty teleskooppivarteen 20, 21. Varsi 20, 21 on kääntyvä sekä pysty-että vaakatasossa. Syöttöpalkki 10 on putkimaisen hoikin 22 kautta yhdistetty rakennuselementin 1 sisempään vaippapintaan, jonka suhteen put-kiholkki 22 on kiertyvä. Kaksi pidintä 14 pitää kiertyvästä hoikkia 22 sisäseinämän vieressä. Järjestely mahdollistaa sen, että rakennuselementtiä 1 voidaan pyörittää samalla kun syöttöpalkilla 10 on aina sama suunta. Tämän ansiosta vältetään huuhteluaineletkujen 24 rullautuminen syöttöpalkin 10 tai rakennuselementin 1 päälle tätä kierrettäessä.

Kuvio 9a esittää kuvion 9 mukaisen järjestelyn muunnoksen. Holk-ki 22 kannattaa hydrau1imoottoria 12, jossa on käyttöpyörä, joka on rynnössä rakennuselementillä 1 olevan hammaspyörän 13 kanssa. Pidin 14' on yhdistetty hammaskehään 13. Kuviossa 9 esitetty teleskooppivarsi 20, 21 voidaan tällöin jättää pois.

Kuviot 10-12 esittävät muunnettua putkimaista rakennuselementtiä 1, joka samoin kuin edellä on esitetty, voi muodostua ferrosementtiput-kesta. Pullistuman muotoisesta terästä 3 ulottuu pystysuoraan ylöspäin putken vaippapinnan sisään valettu teräsputki la. Tähän teräsputkeen on hitsattu ankkurointi Ib raudoitusta le varten. Käytön aikana teräs-putki on tarkoitettu sisältämään poratangon.

Claims (15)

56422

1. Tapa viedä putkimainen rakennuselementti, esim. syöttöputki betonin valamista varten, maamuodostuman sisään, joka mahdollisesti sisältää kalliota, tunnettu siitä, että maata porataan putkimaisella rakennuselementillä sijaitsevan pullistuman muotoisen terän edestä, ja että rakennuselementti saatetaan suorittamaan yhdistetty kierto- ja aksiaalinen liike, niin että terä viedään porattuun alueeseen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että uudistettu poraaminen ja terän sisäänvieminen suoritetaan askelit-tain, kunnes rakennuselementti on päässyt haluttuun asentoon maassa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tapa, tunnettu siitä, että poraafyöritetään samalla kun terää viedään sisään.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen tapa, tunnet-t u siitä, että poraa ohjataan rakennuselementin vaippapinnan alapään vierestä.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen tapa, tunnettu siitä, että pora vedetään takaisin lepoasentoon ennenkuin terä viedään porattuun alueeseen.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen tapa, tunnet-t u siitä, että rakennuselementtiä kannatetaan rakennuselementin yläosaan sovitetulla syöttöpa1ki1la.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen tapa, tunnettu siitä, että syöttöpalkki poratangon välikytkentöineen rakennuselementin sisään-viemisen aikana saatetaan suorittamaan yhdistetty kierto- ja aksiaalinen liike rakennuselementin suhteen.

8. Laite putkimaisen rakennuselementin, esim. betonin valamista varten olevan syöttöputken, viemiseksi maamuodostuman sisään soveltamalla jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukaista tapaa, johon laitteeseen kuuluu porakone (6-9), jossa on syöttölaite (10), tunnettu siitä, että rakennuselementti (1) on toisesta päästään varustettu pullistuman muotoisella terällä (3), jonka alueelle pora (6) ohjataan, ja että on sovitettu elimet (16-20) rakennuselementin kiertämiseksi ja aksiaaliseksi siirtämiseksi.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että poran (6) ohjauselimet (5) on sovitettu rakennuselementin (1) vaippapintaan tai sitä varten olevaan alueeseen.

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että porakone (8, 9) on kiinnitetty rakennuselementin pullistuman muotoisen terän suhteen vastakkaisen pään vieressä kannatetulle syöttö-palkille (10).

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tunnettu sii- θ S6422 tä, syöttöpalkki on yhdistetty toisaalta kääntyvään ja siirrettävään teleskooppiakseliin (20, 21), ja toisaalta putkiholkin (22) välityksellä, jonka läpi kulkee pora tai porakoneeseen kuuluva poratanko (6), rakennuselementin (1) sisempään vaippapintaan.

12. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että porakoneeseen kuuluva poratanko on viety rakennuselementin yläosan vieressä sijaitsevan putkiholkin (22) läpi, joka on sijoitettu kiertyvästi rakennuselementtiin kiinnitettyyn pitimeen (14’) ja kannattaa käyttömoottoria (12), jossa on käyttöpyörä, joka sen johdosta, että se on rynnössä putkiholkkia ympäröivän hammaskehän (13) kanssa, mahdollistaa poratangon käyttämisen samanaikaisesti putkiholkin (22) ja rakennuselementin (1) välisen suhteellisen pyörimisen kanssa.

13. Jonkin patenttivaatimuksista 8-11 mukainen laite, tunnet-t u elimistä (11, 24) poran (6) ja/tai pullistuman muotoisen terän (3) huuhtelemiseksi nesteellä.

14. Jonkin patenttivaatimuksista 8-11 mukainen laite, tunnettu siitä, että rakennuselementin pullistuman muotoisella terällä varustetulla päällä (4) on ainakin ruuviviivan osan muoto.

15. Jonkin patenttivaatimuksista 8-14 mukainen laite, tunnettu siitä, että rakennuselementissä on useita pullistuman muotoisia teriä, joista jokainen on yhteistoiminnassa yhden poran kanssa. 9 56422