FI74095C - Foerfarande foer kapning av ett avlaongt betongstycke och skaerande verktyg. - Google Patents

Description

1 74095

Menetelmä pitkänomaisen betonikappaleen katkaisemiseksi ja leikkaava työkalu Tämä keksintö koskee menetelmää pitkänomaisen betonikappaleen katkaisemiseksi, jolloin leikkaavan työkalun terää 5 painetaan vastinta vasten tuettua betonikappaletta vasten. Keksintö koskee myös leikkaavaa työkalua pitkänomaisten be-tonikappaleiden katkaisemiseksi.

öljyn- ja kaasunporaukseen merialueilla käytetyt tuotan-totasanteet rakennetaan yleisesti teräsbetonipaalujen valo raan. Käytöstä poistetut tuotantotasanteet ovat ongelma muodostaen ympäristöhaitan ja riskitekijän merenkululle. Aikaisemmin rakenteet on joko jätetty paikalleen sellaisenaan tai niiden yläosa on purettu tiettyyn merenkulun vaatimusten määrittämään syvyyteen asti.

15 Paalut muodostuvat yleensä sisäkkäisistä, betonilla täy tetyistä teräslieriöistä ja kussakin tasanteessa on noin 30-40 paalua. Aikaisemmin ei ole tunnettu taloudellista tapaa tasanteiden purkamiseksi kokonaan. Jos paalut on haluttu poistaa, ne on räjäytetty. Kustannuksiksi on tällöin 0-40 m 20 syvyyteen rakennettujen tasanteiden osalta arvioitu 1-4 milj. U.S. dollaria/tasanne, vaikeissa olosuhteissa jopa 8 milj. dollaria/tasanne (v. 1983 kustannustason mukaan). Maailmassa : arvioidaan tällä hetkellä olevan näitä tasanteita n. 6500 kpl, syvyyden ollessa muutamasta metristä 150 m asti, jopa 300 m 25 astikin.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan taloudelli-nen ja turvallinen menetelmä näiden tasanteiden purkamiseksi. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että betonikappaleeseen kohdistetaan lisäksi taivutusvoima 30 leikkaavan työkalun terän kyljen pääosan avulla aikaansaadulla kiilavaikutuksella, jolloin myös terän kyljen pääosa muodostaa kulman terän vastakkaisen pinnan kanssa siten, että terän reunaosan pinnan ja vastakkaisen kyljen välinen kulma on suurempi kuin terän kyljen pääosan ja vastakkaisen 35 kyljen välinen kulma. Keksinnön mukaiselle leikkaavalle työkalulle on tunnusomaista se, että myös terän kyljen pääosa muodostaa kulman terän vastakkaisen kyljen kanssa siten, että terän reunaosan pinnan ja vastakkaisen kyljen välinen 2 74095 kulma on suurempi kuin terän kyljen pääosan ja vastakkaisen kyljen välinen kulma.

Käytettäessä keksinnön mukaista leikkaavaa työkalua saadaan teräsbetonipaalut katkaistua helposti ja nopeasti. Ve-5 denalaisessa työssä voidaan sukeltajien osuus korvata roboteilla .

Keksintöä ja sen yksityiskohtia selostetaan lähemmin seu-raavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaaviollisesti meren pohjaan rakennettua 10 tuotantotasannetta, kuvio 2 esittää poikkileikkausta yhdestä tasanteen teräsbetonipaalusta , kuvio 3 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaista työkalua ja paalun yläpään katkaisua, 15 kuvio 4 esittää paalun alapään katkaisua, kuvio 5 esittää yhtä sovellutusta keksinnön mukaisesta työkalusta päältä nähtynä, kuvio 6 esittää toista sovellutusta keksinnön mukaisesta työkalusta, 20 kuvio 7 esittää keksinnön mukaisen työkalun teräosaa päältä nähtynä, kuvio 8 esittää samaa teräosaa sivulta nähtynä, kuvio 9 esittää teräosaa aksonometrisesti, : kuvio 10 esittää kaaviollisesti paalun katkaisun eri vai- 25 heitä keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä, ja kuvio 11 esittää poikkileikkausta teräosasta ja vastimesta .

Tuotantotasanne 1, jolla sijaitsevat poraustorni 2 ja muut tarvittavat rakenteet ja varusteet vedenpinnan 3 yläpuolel-30 la, on kannatettu meren pohjaan 4 tuettujen teräsbetonipaalujen 5 varaan. Paalut on tuettu toisiinsa poikittaisilla terästuilla 6.

Kuviossa 2 on esitetty teräsbetonipaalun 5 poikkileikkaus. Paalu muodostuu useista sisäkkäin sovitetuista teräs-35 lieriöistä 7, jotka on täytetty betonilla 8. Lieriöt ovat toistensa suhteen epäkeskeisiä, jolloin teräspintojen etäisyys toisistaan vaihtelee. Betonissa saattaa olla ontelolta 9.

I· 3 74095

Kun tuotanto on tasanteella lopetettu ja porauslähteet suljettu pysyvästi, puretaan ensin tasanteen ylärakenteet ja sen jälkeen irrotetaan poikkituet 6 yhdestä paalusta kerrallaan. Tämän jälkeen kukin paalu katkaistaan keksinnön mukai-5 sella menetelmällä sopivan pituisina paloina, kuten on esitetty kuvioissa 3 ja 4. Keksinnön mukainen leikkaava työkalu 10 lasketaan työskentelyyn käytetyltä alukselta vaijerin 11 varassa paalun 5 ympärille. Paalun yläpäähän sidotaan nosto-vaijeri 12, jonka toinen pää on kiinnitetty kuljetusaluksen 10 vintturiin. Paalun yläpää katkaistaan ja nostetaan kuljetus-alukseen. Työkalua lasketaan alaspäin seuraavaan leikkaus-kohtaan ja sama toistetaan. Paalun juurelta on poistettu maata meren pohjasta, jolloin viimeinen katkaisukohta 13 saadaan mahdollisimman syvälle.

15 Kuviossa 5 ja 6 on esitetty kaksi vaihtoehtoista leikkaa- van työkalun rakennetta. Työkalussa on runko 14 ja rungon sivuja pitkin kahden hydraulisylinterin 15 avulla liputettava leikkaava terä 16. Leikkaavan terän vastakkaisella puolella on runkoon tuettu vastin 17. Kuvion 6 sovellutuksessa 20 on vastimella varustettu rungon sivu 18 kiinnitetty toisesta päästään kääntyvästi nivelellä 19 muuhun runko-osaan ja sen toinen pää on varustettu lukituslaitteella 20. Kääntyvän sivun 18 liike saadaan aikaan hydraulisylinterillä 21. Näin voidaan työkalu sovittaa katkaistavan paalun ympärille si-25 vulta kun taas kuvion 5 mukainen laite lasketaan katkaisu-kohtaan paalun yläpäästä. Kuvion 6 mukainen sovellutus mahdollistaa vedenalaisten robottien ja kauko-ohjättävien alusten käytön.

Kuvioissa 7-9 on esitetty tarkemmin terän 16 muotoilu.

30 Terän 16 reuna 24 on päältä katsottuna V-muotoinen siten, että reunan 24 osien välinen kulma e on päältä katsottuna suurempi kuin 180° ja pienempi kuin 270°, sopivimmin noin 190-220°.

Terän yläpinnan pääosa 28 muodostuu kahdesta rinnakkai-35 sesta kaltevasta tasosta, joiden kaltevuuskulmat b ovat yhtäsuuret. Kulma b on pienempi kuin 45°, sopivimmin noin 30-40°. Suorat, joita pitkin kumpikin taso leikkaa vaakatason, muodostavat edellä mainitun kulman e. Tasot leikkaavat 4 74095 toisensa särmän 22 kohdalla. Tasojen sivusärmiä on merkitty viitenumerolla 23. Terän alapinta 25 on vaakasuora.

Terän leikkaavassa reunassa 24 teräkulma a (kuvio 10) on suurempi kuin 45°, sopivimmin 65-75°. Terän yläpinnassa on 5 näin leikkaavan reunan 24 läheisyydessä reunan suuntainen särmä 26. Pääosa terän yläpinnasta siis muodostaa alapinnan kanssa pienemmän kulman b kuin mitä varsinainen teräkulma a on.

Kuviossa 10 on esitetty paalun 5 katkaisun eri vaiheet 10 1-6. Hydraulisylinterit saavat aikaan vaakasuoran voiman, jolloin terä 16 painuu paalun 5 sivuun ja leikkaava reuna 24 kohdistaa paaluun ensin leikkaavan voiman. Sen jälkeen yläpinnan pienemmän kaltevuuskulman omaava osa saa aikaan kii-lavaikutuksen ja alkaa kallistaa paalun yläpäätä. Näin syn-15 tyy taivuttava momentti, jota myös paalun oma paino paalun kallistuessa lisää. Terän reunan 24 eteen syntyy paaluun repeämä ja paalu murtuu taivuttavan momentin aiheuttaman veto-jännityksen vaikutuksesta.

Koska terän reuna on V-muotoinen, kohdistuu leikkaava 20 vaikutus aluksi paaluun kahdesta kohtaa tehostaen siten leikkausta. Sen jälkeen leikkaustapahtuma etenee siten, että : paalun sivuissa se on edellä keskiosaan verrattuna.

Kuviossa 11 on esitetty terän 16 reunan 24 liikerata 27. Katkaisun alkuvaiheessa terä pyrkii nousemaan ylöspäin. Jot-25 ta työkalun runko ei tästä syystä murtuisi, on vasteen 17 vastepinta sovitettu jonkin verran kaltevaan asentoon, jolloin vaste pääsee kääntymään alaspäin terän noustessa. Sopiva kulma c on noin 1-5°, sopivimmin noin 2-3°. Terän kohonnut ja vasteen kallistunut asento on esitetty katkoviivoin. 30 Keksintö ei rajoitu vain edellä esitettyyn sovellutuk seen, vaan se voi vaihdella eri tavoin patenttivaatimusten puitteissa. Paalujen katkaisu voi tapahtua myös kuivalla maalla. Samalla periaatteella voidaan katkaista myös vaakasuoria betonipalkkeja. Tällöin terä painetaan palkkia vasten 35 sopivimmin ylhäältä päin.

Leikkuureunan ja terän yläpinnan pääosan välinen särmä 26 voidaan myös pyöristää.

Leikkaavan työkalun rungon yksi sivu voi olla myös jaettu i 5 74095 kahteen osaan, jolloin kumpikin pää on käännettävissä oman nivelakselinsa 19 ympäri. Tällöin lukituslaite 20 lukitsee sivun osat toinen toisiinsa. Voidaan myös käyttää runkoa, jossa on kaksi nivelen ympäri kääntyvää sivua, joiden toiset 5 päät on lukittu yhteen.

Myös vastin voi olla vastaavalla tavalla V-muotoinen kuten teräkin. Tällöin katkaistava paalu keskittyy hyvin kohdalleen.

Myös hydraulisylinterien lukumäärä voi olla muu kuin kak- 10 si.

Claims (10)

74095

1. Menetelmä pitkänomaisen betonikappaleen (5) katkaisemiseksi, jolloin leikkaavan työkalun (10) terää (16) painetaan vastinta (17) vasten tuettua betonikappaletta (5) vas- 5 ten ja betonikappaleeseen (5) kohdistetaan leikkaava voima leikkaavan työkalun (10) terän (16) reunalla (24), jolloin terän reunaosan (24) pinta muodostaa kulman (a) terän vastakkaisen kyljen (25) kanssa, tunnettu siitä, että betonikappaleeseen kohdistetaan lisäksi taivutusvoima leik- 10 kaavan työkalun (10) terän (16) kyljen pääosan (28) avulla aikaansaadulla kiilavaikutuksella, jolloin myös terän kyljen pääosa (28) muodostaa kulman terän vastakkaisen pinnan (25) kanssa siten, että terän reunaosan (24) pinnan ja vastakkaisen kyljen (25) välinen kulma (a) on suurempi kuin terän kyljen 15 pääosan (28) ja vastakkaisen kyljen (25) välinen kulma (b).

2. Leikkaava työkalu (10) pitkänomaisten betonikappalei-den (5) katkaisemiseksi, jonka työkalun (10) terän (16) poikkileikkauksessa terän reunaosan (24) pinta muodostaa kulman (a) terän vastakkaisen kyljen (25) kanssa, t u n - 20. e t t u siitä, että myös terän kyljen pääosa (28) muodostaa kulman terän vastakkaisen kyljen (25) kanssa siten, että terän reunaosan (24) pinnan ja vastakkaisen kyljen (25) välinen kulma (a) on suurempi kuin terän kyljen pääosan (28) ja vastakkaisen kyljen (25) välinen kulma (b).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen työkalu, tunnet- t u siitä, että terän (16) toinen kylki (25) on olennaisesti terän liikkeen suuntainen.

4. Patenttivaatimuksen 2 ja 3 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että terän (16) poikkileikkauksessa terä- 30 kulma (a) terän reunassa (24) on suurempi kuin 45°, sopivim-min 65-75°, ja terän toisen kyljen (25) välinen kulma (b) on pienempi kuin 45°, sopivimmin 30-40°.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että terän (16) reuna (24) on V-muo- 35 toinen muodostaen koveran kulman (360°-e).

6. Jonkin patenttivaatimuksen 2-5 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että terä (16) ja vastin (17) on sovitettu yhteiseen runkoon (14), joka muodostaa katkaistavan 7 74095 kappaleen (5) ympärille sovitettavan kehikon, ja työkalu on varustettu yhdellä tai useammalla hydraulisylinterillä (15) leikkaavan voiman aikaansaamiseksi.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen työkalu, tunnet-5 t u siitä, että rungon (14) muodostaman kehikon yksi tai kaksi sivua on käännettävissä yhden tai kahden kääntöakselin (19) ympäri ja varustettu lukituslaitteella (20).

8. Patenttivaatimuksen 3 mukainen työkalu, tunnet-t u siitä, että vastimen (17) vastepinnan taso muodostaa 10 lepoasennossa kulman (c) terän (16) liikkeen suuntaa vastaan kohtisuoran tason kanssa siten, että terän liikkeen suuntaisen terän kyljen (25) puoleinen vastepinnan reuna on lepo-asennossa välin päässä katkaistavasta kappaleesta (5).

9. Jonkin patenttivaatimuksen 2-8 mukainen työkalu, 15 tunnettu siitä, että vastimen reuna on V-muotoinen muodostaen koveran kulman.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 2-9 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että se on käsiteltävissä joko erillisellä nostolaitteella tai kauko-ohjatusti liikkuva. 74095