FI58533C - Draen - Google Patents

Description

Ι.^Ι’ΤΊ Γβ1 kuulutusjulkaisu fgfiA LBj VV UTLÄGGNINGSSKAIFT 5 8533 C (45) f:·.ter tti .,y ·/ 10 C ::31 ^ 1 ^ (51) E 01 C 3/06 SUOMI—FINLAND (21) b*·»*··-ακ««»·μβιιιι| 1878/71 (22) H*k*m)tpVvft—Aiwttknlnftdtf 02.07.71 ^ (23) Alkvpllvi—GIM|h«tsda| 02.07.71 (41) Tulkit Julkbek·» —BllvH offmdlg 22 oi 72 PMwtti. |m rekisterihallitut (44) N«ht*v«W,»non |. kuuUNnoten ,™.-

Patent- och reglsterstyrelsen ' Anaekan uthed och ucUkrMtm puMicwad 31.10.80 (32)(33)(31) Pyydnty «tuolit·»-««gird priorltM 10.07.70 26.02.7i Ruotsi-Sverige(SE) 961+9/70, 2UU6/71 (71) Perstorp Ab, Hack, S-28U 00 Perstorp, Örebro Pappersbruks Ab, Box 926, S-701 30 Örebro, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Oleg Wager, Bromma, Ruotsi-Sverige(SE) (7^) 0y Kolster Ab (5*0 Salaoja - Drän Tämän keksinnön kohteena on alhaisen vedenläpäisevyyden omaavien maalaatu-jen, kuten saven, kuivattamiseen käytetty salaoja.

Niinhyvin Suomessa kuin muissa maissa on olemassa suuria alueita hienora-keista irtokerrostumaa, joiden päälle on pakko perustaa teitä, rautateitä, lentokenttiä ja muita rakennelmia. Rakennelmat kuormittavat maata, ja ellei mitään erikoistoimenpiteitä suoriteta, saattaa syntyä painumia, jotka vaurioittavat rakennelmia. Voi myös sattua sortumia, koska maa ei ilman muuta voi kestää sille aiheutettua kuormitusta.

Helpottamalla vedenpoistoa maasta salaojien avulla, voidaan painumistapah-tumaa nopeuttaa niin, että painuminen pääasiassa tapahtuu rakennusaikana, samassa tahdissa kuin kuormitusta lisätään. Samalla myös maan työntölujuus kasvaa. V-iemällä esim. hiekka- tai pahvisalaojia haluttuun syvyyteen ja kuormittamalla maata tämän jälkeen, puristuu vesi savesta salaojiin sekä niiden kautta ylös maanpinnalle, mistä se johdetaan pois.

Menetelmää selostetaan ruotsalaisissa patenteissa 102 311 ja 121 887. Jos maa-alaa näin kuormitetaan esim. maamassoilla täyttämällä tai nk. vakuumimenetel- 2 58533 mällä (ilmakehän painetta käyttäen), voidaan painuminen ja peruspohjan lujuuden lisäys saattaa tapahtuviksi ennen rakennustyötä. Kun toivottu lujittuminen on tapahtunut, poistetaan kuormitus, minkä jälkeen rakennustyö voidaan suorittaa pelkäämättä vahingollista painumaa tai sortumaa.

Erityinen vedenpoisto-ongelma esiintyy mm. tienrakennustöiden yhteydessä, kun penkereen täyttöön halutaan käyttää hienorakeisia vettyneitä maalaatuja, kuten leikkauksista saatua savea. Koska poiskaivettua savea useimmiten ei ilman erikoistoimenpiteitä voida käyttää penkereen täyttöön, se yleensä ajetaan erillisille kaatopaikoille. Tästä aiheutuu suuria lisäkustannuksia ja se on lisäksi ympäristönsuojelun kannalta sopimatonta. Tällä hetkellä ei ole olemassa mitään käytännöllistä ja taloudellista menetelmää penkereissä olevan saven kuivattamiseksi. Täytemaan tulee käytännöllisesti katsoen olla soraa, joka usein on otettava sivukuopista. Monin paikoin on soraa heikosti saatavissa ja sen hinnat siksi korkeat, ja lisäksi ovat sivukuopat usein ristiriidassa ympäristönsuojelunäkökohtien kanssa. On siksi toivottavaa, että savimassoja voitaisiin käyttää tiepenkereitten täyttöön. Tämä edellyttää, että savi voidaan sopivin keinoin, esim. salaojien avulla, nopeasti kuivattaa.

Toinen esimerkki siitä, missä salaojia edullisesti voidaan käyttää esim. tienrakennustyössä on, kun työ tehdään talvella ja penkereen täyttöaine on routaan-tunut. Routaantuneessa maassa on huokosvesi (kivennäisrakeiden välillä oleva vesi) jäätynyt. Lämmön kohotessa, maa sulaa ja siinä oleva vesiylijäämä synnyttää huokosveteen ylipaineen, joka oleellisesti heikentää maan työntölujuutta. Kun on kysymys hienorakeisista maalaaduista, voi kestää hyvin kauan, ennenkuin vesi poistuu, mistä usein täytemassoissa aiheutuu vuotoja ja maanvieremiä. Sijoittamalla salaoja-putkia jäätyneisiin täytemassoihin täyttötyön kestäessä, helpotetaan niiden kuivatusta sulamisaikana. Mainittavaa huokosveden ylipainetta ei synny ja vuotojen ja maanvieremien vaara eliminoituu.

Yllämainitut ja muut kuivatusongelmat voidaan yllämainitun keksinnön mukaan ratkaista salaojan avulla, jolle on tunnusomaista, että se käsittää sisusosan, jonka molemmilla vastakkaisilla sivuilla on pitkittäisiä kanavia, jotka on muodostettu edullisesti samanmuotoisista ja toisiaan seuraavista jatkuvista aalloista tai vastaavista, ja että sisusosan molemmilla sivuilla aallonhuippujen päällä on ohut suodattava, vettäläpäisevä ja arkkimainen aine niin, että sisusosan ja arkkimaisen aineen väliin syntyy salaojakanavia, joka aine sallii veden läpipääsyn mutta estää maahiukkasten läpipääsyn.

Esillä olevasta keksinnöstä esitetään kaksi suoritusmuotoa kuvioissa 1 vast. 2, jotka esittävät salaojaa läpileikkauksena.

3 58533

Kuviossa 1 muodostaa runkomateriaalin 1 kapea, aaltomainen muovilevy, jonka molemmille puolille on kiinnitetty paperiarkit 2. Levyn aaltomaisuuden seurauksena syntyy rungon molemmille puolille pitkittäiset kanavat 3. Kun salaoja on upotettu maahan, tunkeutuu vesi sisään paperin läpi kanaviin sekä niitä pitkin maanpinnalle. Paperin toiminnalla suotimena on ratkaiseva merkitys. Kanavat täyttyvät muuten maalla ja tulevat läpäisemättömiksi. On tietenkin mahdollista käyttää käsillä olevassa yhdistelmässä muita aineita kuin muovia ja paperia, mutta koska nämä aineet toisaalta tekevät salaojasta sopivasti jäykän ja joustavan, toisaalta ovat halpoja, on yhdistelmä sopiva. Määrätyissä tapauksissa saattaa kuitenkin olla edullista käyttää muovirungon sijasta vastaavaa profiilia esim. metallisena.

Kuvio 2 esittelee keksinnön toisen sovellutusmuodon, joka eroaa kuvion 1 mukaisesta muodosta vain siinä, että rungosta 1 on tehty tukevampi. Kummankin sivun aallot ovat toistensa peilikuvia. Tämä sovellutusmuoto on valmistusteknisistä syistä suositeltavampi silloin, kun materiaalina käytetään muovia, mutta lopputulos on muutoin sama kuin kuvion 1 mukaisessa sovellutusmuodossa.

Käsillä olevan keksinnön mukainen salaoja voidaan upottaa maahan samalla tavoin kuin ruotsalaisissa patenteissa 102 311 ja 121 889 esitetty pahvinen salaoja. Nyt käsillä olevan salaojan käsittely on kuitenkin helpompaa kuin aikaisemmin tunnetun pahviputken käsittely, koska viimeksimainittu oli hauras ja saattoi helpommin litistyä maan painamana. Vaakatasossa tapahtuvan pengertäytteiden kuivatuksen yhteydessä pystyy käsillä oleva salaoja tukevuutensa ansiosta myös vastustamaan täytteessä olevia työntöjännityksiä vaikuttaen täytteeseen stabiloivasti. (Salaojan stabiloivan toiminnan vaikutus tulee tässä tapauksessa olemaan - savesta tapahtuvan vedenpoiston lisäksi - sama kuin pengertäytteiden stabiloivan ponttiraken-teen vaikutus, jota selostetaan julkaisussa Väg- och vattenbyggaren, n:o 8, elokuu 1968, Oleg Wager, Stabilitetsförbättrande spontkonstruktion för bankfyllningar). Tällöin voidaan maata usein kuormittaa enemmän kuin muutoin olisi mahdollista. Oleellinen ero tunnetun pahvisen salaojaputken ja tämän keksinnön mukaisen salaojan vaikutustavan välillä on, että paperi edellisessä toimi pääasiassa salaoja-putkena, aiheuttaen suuren vastuksen, kun taas viimeksimainitussa tapauksessa paperi ainoastaan toimii suotimena. Kun paperi on jäykistetty uritetun rungon avulla, voi se myös olla ohuempaa kuin vain pahvista valmistetussa salaojaputkessa. Täten lisääntyy salaojan hyötysuhde. Lisäksi uuteen salaojaan syntyy kaksi erillistä kanavajärjestelmää samassa salaojassa, mikä luonnollisesti lisää sen luotettavuutta. Muotoilunsa anisosta voidaan salaoja helposti yhdistää aikaisemmin mainittuun va-kuumijärjestelmään ja sitä voidaan myös edullisesti käyttää kemikaalioiden, kuten kalkkiveden, jolla on moniin maalajeihin stabiloiva vaikutus, imeyttämiseen maahan. Salaoja voi myös korvata nk. wellpoints vedenpintaa laskettaessa esim. maankaivuun yhteydessä sekä pohjaveden virtauksen salaojituksessa rinnepaikoissa, jolloin vältytään pohjavesieroosiolta.

* 58533

Keksinnön mukaisia salaojia voidaan valmistaa kulloinkin käsilläolevan sa-laojitustehtävän mukaan mitoitettuina leveyksinä. Samoin voidaan kanavansyvyys (urat) rungossa mitoittaa vedenpoistotarpeen mukaisesti. Salaojien välinen etäisyys riippuu mm. maan laadusta. Vaaka- ja pystysuorassa salaojituksessa tulee välimatka keskus/keskus useimmissa tapauksissa olemaan 0,5 ja 1,5 m välillä.

Maakerrosten ja tie- ym. pengerten vaakatasoisen kuivatuksen lisäksi sopivat salaojat myös hyvin maankuivatukseen rakennusten ympärillä sekä peltojen kuivatukseen. Salaojan suuren tehokkuuden ja sen muodon ansiosta saavutetaan se etu, että oja, johon putki on upotettava, voidaan tehdä paljon kapeammaksi kuin perinteisiä salaojaputkia käytettäessä. Suodinkerroksen ansiosta ei myöskään ole pakko asettaa niin korkeita vaatimuksia raekoon jakautumiselle siinä aineessa, jolla salaoja ympäröidään kuin tavanmukaisten salaojaputkien ollessa kysymyksessä. Lisäksi eivät maan mahdolliset epätasaiset painumat vaikuta salaojaan käytännöllisesti ollenkaan.

Keksintöä ei ole rajoitettu esitettyihin sovellutusmuotoihin, vaan sitä voidaan keksinnön puitteissa muunnella eri tavoin.