FI91014B - Menetelmä kiilapultin kiinnittämiseksi lyömällä reikään sekä kiilapultti- ja kiilakappaleyhdistelmä menetelmän soveltamiseksi - Google Patents

Description

91014

Menetelmä kiilapultin kiinnittämiseksi lyömällä reikään sekä kiilapultti- ja kiilakappaleyhdistelmä menetelmän soveltamiseksi 5 Tämä keksintö kohdistuu menetelmään, jossa reiän pohjaan tuettua kiilakappaletta vastaan lyötävä, toisesta päästä kahteen tai useampaan suoraan kielekkeeseen jaetusta pultista tai hoikista muodostuva ankkuriosa saadaan täryyttävällä ankkurointilaitteella tunkeutumaan kiveen, 10 betoniin, tiileen tai muuhun sellaiseen aineeseen tehtyyn reikään, jonka seinämään kielekkeiden ulkosivulla on tärytyksen avulla mahdollista avartaa kiilapulteille reiän läpimittaa laajempi ankkuripesäke. Keksintö kohdistuu myös menetelmään, jossa ankkuriosan kielekkeet 15 tungetaan metalliin tai muuhun sellaiseen kuormitusta kestävään aineeseen tehtyyn reikään, jonka seinämään jo etukäteen on mahdollista muotoilla kiilapultille reiän läpimittaa laajempi ankkuripesäke, johon kiilapultti on mahdollista ankkuroida pelkästään iskevällä ankkurointi-20 laitteella.

Kuvan 1 asento 0-0 esittää jo vuosisatoja tunnetun perinteisen kiilapultin. Aikoinaan kiilapulteilla pyrittiin vahvistamaan m.m. linnojen ja linnoitusten muuria, liittämällä niillä muurien kiviä toisiinsa. Kuten tun-25 nettua tulokset olivat lähes merkityksettömiä, sillä suorat rautatapit olisivat ajaneet saman asian. Silloin käytettävissä olleiden ankkurointivälineiden vasaran ja lekan harvahkojen iskujen vaikutuksesta kuvan 1 esittämän kiilapultin suorat kielekkeet eivät tunkeudu reiän sei-30 nämän sisälle, eivätkä avaa siihen ankkuripesäkkeen muodostavia uurteita, sillä näin ankkuroitaessa kiila-pultin kielekkeisiin ei synny kielekkeitä kiilapintojen suuntaisiksi taivuttavia voimia, vaan kielekkeiden kärki tunkeutuu kiilapintojen ja reiän seinämän välisiin ra-35 koihin. Kiilapultti pysähtyy siihen muodostamatta yhtenäistä ankkurikappaletta ja avaamatta lainkaan ankku-ripesäkettä. Näin ankkuroitua kiilapulttia ei voi kuormittaa pienelläkään vetokuormalla, sillä se jää täysin 2 irralleen. Jos perinteisen kiilapultin kielekkeet yritetään väkisin voimakkailla iskuilla tunkea reiän seinämän sisälle, kiilapultti toimii silloin halkaisuvälineenä, jolla vahvakin rakenne saadaan särkymään. Tämä oli en-5 simmäinen kiilapulttien ankkurointiyritys.

Kun edellä esitetty perinteinen kiilapultti kiinnitetään kallioporakoneella, piikkausvarasalla tai muulla samanaikaisesti iskevällä ja täryttävällä ankkurointilait-teella kiveen, betoniin, tiileen tai muuhun vastaavaan 10 aineeseen tehtyyn reikään, kiilapultin kielekkeet avartavat ulkosivullaan tärytyksen vaikutuksesta itselleen tilaa reiän seinämään, niin että kiilapultti voi tunkeutua kuvan 1 kielekkeiden asentojen 1-1 — 4-4 esittämällä tavalla reiän seinämän sisälle. Kielekkeet kal-15 listuvat jatkuvasti enemmän kallelleen sisällepäin tun-keutuessaaan syvemmälle reikään ja irtoavat samalla jatkuvasti jo avartamansa ankkuripesäkkeen seinämästä. Siten niihin ei voi syntyä mitään kiilapintojen suuntaisiksi taivuttavia voimia, vaan kielekkeet pysyvät koko 20 ankkuroinnin ajan suorina ja avartavat tärytyksen avulla ulkosivullaan reiän seinämään kuvan 1 kiilapultin kielekkeiden asentojen 1-1 — 4-4 esittämän kielekkeiden vaatimaa tilaa huomattavasti avaramman ankkuripesäkkeen. Kielekkeet koskettavat kiilapintoihin ja valmiin 25 ankkuripesäkkeen seinämään vain aivan kärkiosallaan kaikissa kielekkeiden asennoissa. Kiinnityksessä käytetystä tärytyksestä johtuen ei edes kielekkeiden kärkiosaan synny tiukkaa kosketusta.

Jos kiilakappale kuitenkin tarttuu kielekkeiden väliin, 30 esim. ylöspäin suuntautuvassa ankkuroinnissa, niin veto-kuorman vaikutuksesta syntyvä ankkuripaine kohdistuu kielekkeiden kärkiosan välityksellä osin myös kiilakap-paleen kiilapintoihin, jolloin kiilapintoihin syntyvää painetta vastaavien voimien komponenttivoimat työntävät 35 kiilakappaleen ulos kielekkeiden välistä, sillä ankkuroinnin aikana reiän seinämästä irronneen hienon jauheen täyttämissä, kiilakappaleen ja kielekkeiden välisissä raoissa ei synny painetta kestäviä kiilakappaletta kiin- n 91014 3 nipitäviä kitkavoimia. Kiilapultti jää siis tässäkin tapauksessa irralleen syntyneeseen ankkuripesäkkeeseen.

Tämä on toinen kiinnitysmenetelmä, jolla kiilapultti-tyyppisiä suorakielekkeisiä kiinnityslaitteita on pyrit-5 ty ankkuroimaan porareikään siinä kuitenkaan onnistumatta.

Kiilapulttienm piirustuksissa aivan yleisesti esitetty ankkurointitapahtuma, jossa perinteisten kiilapulttien ankkurointi esitetään tapahtuvaksi siten, että niille 10 muodostuu kiilakappaleen ja kielekkeiden yhdessä muodostama tiivis ja yhtenäinen ankkurikappale ja syntynyttä ankkurikappaletta kooltaan ja muodoltaan vastaava ankku-ripesäke, ei vastaa todellisuutta. Sillä kiilakappaleen ja kielekkeiden yhdessä muodostamaa tiivistä ja yhte-15 näistä ankkurikappaletta tarkasti vastaavaan, esim. metalliin tehtyyn ankkuripesäkkeeseen, perinteisen kii-lapultin suorat kielekkeet eivät voi tunkeutua, koska sen kielekkeet eivät voi tärytyksen avullakaan avartaa metalliin lisätilaa. Tunkeutuminen estyy koska kielek-20 keet muodostavat kulman kiilapintoja vastaan, eikä niihin missään vaiheessa synny kielekkeitä kiilapintojen suuntaisiksi taivuttavia voimia.

US pat.julk. 4 073 212 kuvien 9-20 esittämän kiilapul-tin kiilakappale kiinnitetään ankkuroinnin jälkeen pult-25 tiosaan, niin että se ei voi liukua ulos kielekkeiden välistä. Näin syntynyt kiinnityslaite liukuu vetokuorman vaikutuksesta ulospäin liian avarassa ankkuripesäkkeessä ja ankkuroituu kielekkeiden ankkuripinnan kärkiosalla ankkuripesäkkeen kärkiosaan, niin että laitetta on mah-30 dollista jonkin verran kuormittaa .

FI pat. julk. 58 388 kuvien 1-2 esittämän perinteisen kiilapultin kielekkeiden kärkeen on muotoiltu ulospäin taivutettu, lohkovana teränä toimiva särmä, joka kääntyy kielekkeen ulkosivusta niin paljon ulospäin, että sen 35 ankkuroinnin aikana avaama tila on kooltaan sellainen, että suorat kielekkeet sopivat vapaasti kääntymään kiilapintojen suuntaisiksi. Tämä kiinnityslaite ankkuroituu vasta silloin, kun kiinnityslaite on liukunut ankkuri- 4 pesäkkeessä niin paljon, että kielekkeiden ja ankkuri-pesäkkeen ankkuripinnat puristuvat vastakkain ja kielekkeiden kärjen särmät taipuvat kiilakappaleen taakse ja lukitsevat sen paikalleen. Vähäinen kuormitus mahdolli-5 nen.

US pat.julk. 4 073 212 ja FI pat.julk. 58388 esittämien kiinnityslaitteiden liian avarassa ankkuripesäkkeessä ulospäin tapahtuvasta liukumisesta johtuen, tämän tyyppisten kiinnityslaitteiden ankkuripinta-ala jää helposti 10 liian pieneksi, joten niitä ei voi kuormittaa laitteelle muuten sallitulla koko kuormalla, vaan ainoastaan osa-kuormalla.

Tämän keksinnön sisältönä on menetelmä, joka perustuu pääasiassa oivallukseen, jonka mukaan kiinnityslaitteen 15 ankkuriosan kielekkeiden on oltava sisällepäin kaareviksi taivutettuja jo ankkuroinnin siinä vaiheessa kun kielekkeiden ankkuripintana toimivan ulkosivun kärkiosa tunkeutuu iskevän tai täryttävän ankkurointilaitteen vaikutuksesta reiän seinämän sisälle. Sillä vain näin 20 taivutetut kielekkeet tunkeutuvat pelkästään kärki edel-läja kiilapintojen suuntaisesti reiän seinämän sisälle. Kielekkeiden taivutus tapahtuu edellä esitettyyn asentoon, joko kielekkeiden kärjen jatkoksi muotoiltujen, taivutusvälineinä toimivien ulokkeiden avulla tai kie-25 lekkeet on jo etukäteen taivutettu tähän asentoon. Ankkuroinnin loppuvaiheessa reiän pohjan lähellä olevan sisällepäin kallistuvan pinnan työntämänä edellä esitetyt ulokkeet lukitsevat kiilakappaleen kielekkeiden väliin.

30 Kiinnityslaitteille saadaan näin syntymään kiilakappa- leen ja kielekkeiden muodostama, tiivis ja yhtenäinen, kiilamaisten ankkuripintojen muodostama ankkurikappale ja sitä kooltaan ja muodoltaan vastaava ankkuripesäke, silloin kun ankkurointi tapahtuu kiveen, betoniin, tii-35 leen tai muuhun sellaiseen aineeseen tehtyyn reikään, jonka seinämään uurtavana teränä toimivalla kielekkeen kärjen särmällä on mahdollista avartaa tiiviin ankkuri-pesäkkeen muodostavat uurteet, sekä metalliin, kovaan I! 91014 5 muoviin tai muuhun sellaiseen aineeseen tehtyyn reikään, jonka seinämään jo etukäteen sorvaamalla, jyrsimällä, puristamalla tai muulla sopivalla menetelmällä on mahdollista muotoilla syntyvää tiivistä ankkurikappaletta 5 vastaava ankkuripesäke.

Koska keksinnönmukaisella ankkurointimenetelmällä kiin-kiinnityslaitteille aikaansaadaan kiilakappaleen ja kielekkeiden muodostama, tiivis ja yhtenäinen, kiilamaisten ankkuripintojen muodostama ankkurikappale ja sitä kool-10 taan ja muodoltaan vastaava ankkuripesäke, kiinnitys-laitteita kiinnipitävät ankkurivoimat syntyvät lähinnä kiilan toimintaa vastaavasti. Kiinnityslaitteisiin kohdistuva vetokuorma aiheuttaa ankkuripinnoissa sellaisen ankkuripaineen, että ankkuri painetta vastaavien voimien 15 ja tämän ankkuripaineen ankkuripintojen väliin synnyttämien kitkavoimien kiinnityslaitetta kiinnipitävät veto-kuorman komponenttivoimat vastaavat kulloistakin veto-kuormaa. Ankkuroituja kiinnityslaitteita kiinnipitävät voimat syntyvät siis vetokuorman ankkuripinnoissa ai-20 kaansaaman paineen vaikutuksesta, suurenevat vetokuorman lisääntyessä, pienenevät vetokuorman vähentyessä ja kiinnityslaitteet pysyvät kiinni, kunnes kiinnityslait-teiden tai rakenteen kestokyky ylitetään. Kiilamaisista ankkuripinnoista koostuvan ankkurikappaleen aiheuttamat 25 voimat ja niiden rakenteeseen kohdistamat rasitukset voidaan laskea kiilan kaavaa vastaavalla laskentamenetelmällä. Ankkuripainetta vastaavat voimaryhmät ja ank-kuripintojen välissä vaikuttavan kitkan aiheuttamat voimaryhmät, samoin kuin kiilakappaletta kielekkeiden 30 välissä kiinnipitävät tai ulostyöntävät voimaryhmät saadaan erillisinä, joten kiinnityslaitteet voidaan suunnitella varmojen kuormitustieto jen perusteella. Täten ankkuripintojen pinta-ala voidaan määritellä niin suureksi, että ankkuripaine ei ylitä sallittua painetta 35 kiinnityslaitteen maksimi kuormallakaan sekä määritellä koska on tarvetta lukita kiilakappale kielekkeiden väliin.

6

Keksinnön mukaisen ankkurointimenetelmän tunnusomaiset piirteet on määritelty patenttivaatimuksissa ja näihin liittyvissä kuvissa.

5 Seuraavassa selostetaan lähemmin menetelmää:

Kuvissa 2-7 ja 8-10 esitetään kaksi esimerkkiä rakenteeltaan erilaisista keksinnön mukaisista kiinnityslait-teista ja niiden toiminnasta ankkuroinnin aikana. Molemmat kiinnityslaitteet voidaan ankkuroida sekä kivi- että 10 metallityyppiseen aineeseen tehtyyn reikään, muotoilemalla ankkuriosan kielekkeiden kärjen jatkoksi kulloinkin tarkoitukseen sopiva kielekkeiden taivutusvälineenä toimiva uloke, joka tarvittaessa toimii myös kiilakappa-leen lukitusvälineenä.

15

Kuvan 2 esittämä kiinnityslaite muodostuu kiinteästi tanko-osan päähän muotoillusta ankkuriosasta 1 ja erillisestä kiilakappaleesta 4.

Kuvassa 3 on poikkileikkaus kuvan 2 esittämästä kiinni-20 tyslaitteesta kielekkeiden 2 kohdalta.

Kuvissa 4, 5 ja 6 on kuvan 2 esittämän kiinnityslaitteen ankkurointitapahtuma esitetty kolmessa eri vaiheessa. Kuvassa 7 on poikkileikkaus kuvassa 6 esitetyn valmiiksi ankkuroidun kiinnityslaitteen ankkurikappaleesta.

25 Koska kuvan 2 esittämä kiinnityslaite on tarkoitettu ankkuroitavaksi kiveen, betoniin, tiileen y.m. vastaavaan aineeseen tehtyyn reikään, kielekkeiden 2 taivutus-välineenä toimiva uloke 3 on tehty niin, että kielekkeiden 2 kärkeen muodostuu uurtavana teränä toimiva särmä 30 11. Edellä esitettyä kiinnityslaitetta ankkuroitaessa kiinnitysiskut kohdistetaan tanko-osan päähän, käyttämällä tangon päätä suojaavaa asennuslaitetta.

Kuva 8 esittää kiinnityslaitetta, joka muodostuu tanko-35 osan päähän muotoillusta kiilakappaleesta 4 ja erillisestä tanko-osaa pitkin kiilakappaletta 4 vastaan liukuvasta holkkimaisesta ankkuriosasta 1.

Kuvassa 9 on poikkileikkaus kuvan 8 esittämän kiinnitys-

II

91014 7 laitteen ankkuriosan 1 kielekkeiden 2 kohdalta.

Kuvassa 10 on poikkileikkaus kuvan 8 esittämän valmiiksi ankkuroidun kiinnityslaitteen ankkurikappaleesta.

Kun kuvan 8 esittämä kiinnityslaite ankkuroidaan metal-5 liin, kovaan muoviin y.m. vastaavaan aineeseen tehtyyn reikään, joka seinämään vain etukäteen on mahdollista muotoilla ankkuripesäkkeen 10 muodostavat uurteet, kielekkeiden 2 taivutusvälineenä toimiva uloke 3 on tehty kuvan 8 esittämällä tavalla ilman uurtavana teränä toi-10 mivaa särmää 11. Tätä kiinnityslaitetta ankkuroitaessa kiinnitysiskut suunnataan ankkuriosaan 1 putkimaisella tuurnalla.

Jos kiinnityslaitteiden ankkuriosan 1 kielekkeet 2 jo 15 kiinnityslaitteiden valmistusvaiheessa on taivutettu siten sisällepäin kaareviksi, että kielekkeiden 2 kärkiosa kääntyy ankkuroinnin alkuvaiheessa kiilakappaleen 4 kiilapintojen 6 suuntaiseksi, ulokkeita 3 ei tarvita vipuvarsina. Ne voivat kuitenkin toimia ankkuroinnin 20 loppuvaiheessa tässäkin tapauksessa kiilakappaleen 4 lukitusvälineenä.

Uurtavana teränä toimivan särmän 11 sijoitus ulokkeen 3 ja kielekkeen 2 kärjen yhtymäkohtaan kuva 2 on sikäli edullista, että ankkuripesäkkeen muodostavia uurteita 10 25 joudutaan silloin avaamaan vain kiilakappaleen 4 pak-suimpaan kohtaan asti. Kun ulokkeiden 3 jäykkyys on pidettävä riittävän suurena, kielekkeiden 2 paksuus on määrättävä niin, että se vastaa särmän 11 maksimi korkeutta ja ulokkeen 3 tyviosan paksuutta kuva 2. Kielek-30 keiden 2 paksuutta voidaan ohentaa siirtämällä särmää 11 kärkeään kohti ohenevan ulokkeen 3 kärjen suuntaan ja ohentamalla ulokkeita 3 sopivasti särmän 11 ja kielekkeen 2 kärjen väliltä. Silloin kyllä joudutaan avaamaan tarpeettomasti ankkuripesäkkeen muodostavia uurteita 10 35 ankkurikappaleen 1 kaikkien kielekkeiden 2 kohdalla särmän 11 siirtymän verran kiilakappaleen 4 paksuimman kohdan ohi.

Kumpi tahansa edellä esitetyistä ulokkeista 3 kuva 2 ja 8 8 voi ankkuroinnin loppuvaiheessa toimia kiilakappaleen 4 väliinsä sulkevana lukitusvälineenä. Ulokkeita 3 si-sällepäin taipumaan pakottavat pinnat 12 muotoillaan reiän seinämään esim. sopivanmuotoisella poralla tai 5 jyrsimellä. Ne voidaan muodostaa myös kiilakappaleen 4 jalkaan kiinnitettävästä esim. teräslevystä muotoillusta pinnasta. Silloin reikien poraukseen voidaan käyttää tavallisia poria.

Ankkuriosan 1 kielekkeitä 2 erottavat raot tehdään niin 10 leveiksi, että kielekkeille 2 jää riittävästi tilaa taipua sisällepäin kaareviksi, silloin kun kielekkeiden 2 kärkiosa kääntyy kiilapintojen suuntaisiksi kuva 5. Kiilakappaleen 4 kärkeen muotoillaan varsinaisia kiila-pintoja 6 huomattavasti jyrkempi kärkiosa 7 ja kiila-15 pinnat 6 muotoillaan siten kaareviksi, että niiden kiilakulma on suurimmillaan kiilapinnan 6 alkuosassa ja pienenee vähitellen kiilakappaleen 4 paksuinta osaa kohti kuva 2 ja 8. Näin muotoillun kiilakappaleen 4 avulla saadaan kielekkeiden 2 ankkuripintana 8 toimivan 20 ulkosivun kärkiosa 9 painautumaan reiän seinämää vasten kuva 4 kiinnityslaitteen tunkeuduttua vain vähän syvemmälle reikään. Käyttämällä kiilapintojen 6 alkuosassa mahdollisimman suurta kiilakulmaa, saadaan lähes lop-puunkuluneen ja uuden poran tekemien reikien läpimitan 25 erosta johtuva ankkuripintojen pituusero mahdollisimman pieneksi.

Kiilakappale 4 on varustettu vähän kärkeään kohti laajenevalla kärkiosalla 5 kuva 2 ja 8, johon vähän sisällepäin jännitetyt kielekkeiden 2 kärjen ulokkeet 3 tarttu-30 vat ja pitävät kiilakappaleen 4 kuva 2 tai ankkuriosan 1 kuva 8 tukevasti paikallaan, kiinnityslaitetta reikään asetettaessa. Sama kärkiosa 5 toimii ankkuroinnin lopussa topparina, joka estää ankkuriosaa 1 tunkeutumasta liian syvälle reikään kuva 6 ankkuroinnin loppuvaihees-35 sa.

Menetelmän mukaisten kiinnityslaitteiden ankkurointi tapahtuu seuraavasti:

Kun esim. kuvien 2 tai 8 esittämien kiinnityslaitteiden li 91014 9 ankkuriosa 1 tunkeutuu ankkurointivälineen harvahkojen iskujen vaikutuksesta syvemmälle reikään, kiilakappaleen 4 varsinaisia kiilapintoja 6 huomattavasti jyrkempi kärkiosa 7 levittää kielekkeitä 2 ulokkeen 3 kärjestä 5 ulospäin, siten että kielekkeiden 2 ankkuripintana 8 toimivan ulkosivun kärkiosa 9 painautuu reiän seinämää vasten, ankkuriosan 1 tunkeuduttua vain vähän syvemmälle reikään kuva 4. Ankkuriosan 1 työntyessä vielä vähän syvemmälle reikään, kiilapinnat 4 työntävät ulokkeiden 3 10 kärkeä edelleen ulospäin ja ankkuripintojen 8 kärkiosa 9 liukuu samalla reiän seinämää pitkin, koska kärkiosa 9 ei voi harvahkojen kiinnitysiskujen vaikutuksesta tunkeutua ankkuripinnan 8 levyisellä ulkopinnallaan kuva 3 ja 9 reiän seinämän sisälle. Liukuessaan reiän seinämää 15 pitkin ankkuripintojen 8 kärkiosa 9 toimii tukipisteenä kiilapintojen 6 työntäessä nyt vipuvarsina toimivien ulokkeiden 3 kärkeä ulospäin ja pakottaa kielekkeet 2 taipumaan vähitellen sisällepäin kaareviksi kuva 5, sillä kielekkeiden 2 väliset raot on tehty niin leveik-20 si, että kielekkeiden 2 kärkiosan voi kääntyä vapaasti kiilapintojen 6 suuntaisiksi, kielekkeiden 2 koskettamatta toisiinsa. Kun ankkuriosa 1 on työntynyt niin syvälle reikään, että kielekkeiden 2 paksuus vastaa reiän seinämän ja kiilapinnan 6 välistä rakoa, kielek-25 keet 2 ovat taipuneet vipuvarsina toimivien ulokkeiden 3 vääntäminä niin paljon sisällepäin kaareviksi, että kielekkeiden 2 kärkiosa kääntyy kiilapintojen 6 suuntaiseksi kuva 5 tai kielekkeet 2 on jo etukäteen esim. kiinnityslaitteiden valmistusvaiheessa taivutettu edellä 30 esitettyyn asentoon, jolloin kielekkeet 2 ovat kummassakin tapauksessa valmiina tunkeutumaan kiinnitysiskujen vaikutuksesta pelkästään kärki edellä ja kiilapintojen 6 suuntaisesti reiän seinämän sisälle. Kun ankkurointi tapahtuu kiveen, betoniin, tiileen y.m. vastaavaan ai-35 neeseen tehtyyn reikään ankkuripesäkkeen muodostavat uurteet 10 avataan reiän seinämään ulokkeeseen 3 liittyvällä uurtavana teränä toimivalla särmällä 11 kuva 2.

Kun taas ankkurointi tapahtuu metalliin, kovaan muoviin 10 tai vastaavaan aineeseen tehtyyn reikään, syntyvää ank-kurikappaletta kooltaan ja muodoltaan vastaava ankkuri-pesäke muotoillaan reiän seinämään jo etukäteen esim. kiinnityslaitteiden valmistusvaiheessa sorvaamalla, jyr-5 simällä tai muulla vastaavalla tavalla. Ankkuriosan 1 työntyessä edelleen syvemmälle reikään, kielekkeet 2 tunkeutuvat koko ankkurikappaletta muodostavalta pituudeltaan pelkästään kärki edellä ja kiilapintojen 6 muotoa seuraten reiän seinämän sisälle ja joko avaavat 10 siihen (kiviaineeseen y.m. vastaavaan) ulokkeiden 3 särmällä 11 kielekkeiden 2 poikkileikkausta kooltaan ja muodoltaan vastaavan ankkuripesäkkeen 10 kuva 6 muodostavat uurteet tai kielekkeet 2 tunkeutuvat jo etukäteen reiän seinämään (metalliin tai vastaavaan) muotoiltuun 15 ankkuripesäkkeeseen, vipuvartena toimivan ulokkeen 3 kuva 8 ohjaamana. Näin kummassakin tapauksessa ankkuri-osan 1 kielekkeet 2 ja kiilakappale 4 yhdessä muodostavat tiiviin ja yhtenäisen kiilamaisiin ankkuripintoihin 8 perustuvan ankkurikappaleen ja sitä kooltaan ja muo-20 doltaan vastaavan ankkuripesäkkeen, joten kiinnityslait-teet ankkuroituvat kiilamaisiin ankkuripintoihin 8 veto-kuorman vaikutuksesta syntyvien ankkurivoimien varaan. Kun ankkuriosa 1 on työntynyt niin syvälle reikään, että kielekkeiden 2 taivutusvälineenä tai pelkästään kiila-25 kappaleen 4 lukitusvälineenä toimivat ulokkeet 3 kärjellään kohtaavat lähelle reiän pohjaa muotoillun, sisälle-päin kallistuvan pinnan 12, ulokkeet 3 toimivat kiila-kappaleen 4 lukitusvälineinä, siten että ankkuriosan 1 työntyessä vielä vähän syvemmälle reikään, ulokkeet 3 30 taipuvat jyrkästi sisällepäin, kiilaavan pinnan 12 työntäessä niiden 3 kärkeä sisällepäin ja lukiten siten kiilakappaleen 4 väliinsä kuva 6, niin että voimakaskaan tärinä ei saa kiilakappaletta 4 liukumaan ulos kielekkeiden 2 välistä. Ankkuriosan 1 tunkeuduttua niin syväl-35 le reikään, että kielekkeiden 2 kärki työntyy kiilakappaleen 4 paksuimmalle kohdalle, kiilakappaleen 4 kärkiosa 5 pysäyttää ankkuriosan 1 tunkeutumisen tarkasti oikealle kohdalle kuva 6.

91014 11

Koska menetelmässä käytettävien kiinnityslaitteiden kii-lakappaleen 4 kiilapintojen 6 keskimääräinen kiilakulma on yleensä suhteellisen pieni ja kun lisäksi kielekkeiden 2 sisäpintojen ja kiilapintojen 6 välistä liukumis-5 ta estävä kitka voi olla heikko, kiilakappaletta 4 kielekkeiden 2 välissä kiinnipitävät kitkavoimat voivat jäädä hyvinkin pieniksi, jopa muuttua kiilakappaletta 4 kielekkeiden 2 välistä ulostyöntäviksi voimiksi. Näin ankkuroitavien kiinnityslaitteiden kiilakappale 4 on 10 siis lukittava kielekkeiden 2 väliin.

Tällä menetelmällä aikaansaadaan kiinnityslaitteille ankkuriosan kielekkeiden ja kiilakappaleen yhdessä muodostama tiivis ja yhtenäinen kiilamaisista ankkuripin-15 noista muodostuva ankkurikappale ja näin muodostunutta ankkurikappaletta kooltaan ja muodoltaan vastaava ankku-ripesäke. Kiinnityslaitteiden ankkuripintoina toimivat kielekkeiden ulkosivut koko ankkuripesäkkeen seinämään koskettavalta piuudeltaan. Kiinnityslaitteisiin kohdis-20 tuvan vetokuorman vaikutuksesta painautuvat ankkurikap-paleen ja ankkuripesäkkeen saman muotoiset ankkuripinnat tiiviisti vastakkain, jolloin kiinnityslaitteita kiinnipitävät ankkurivoimat, samoin kuin muidenkin kiilamaisella ankkurikappaleella varustettujen kiinnityslaittei-25 den ankkurivoimat syntyvät seuraavasti: Kiinnityslait teisiin kulloinkin kohdistuva vetokuorma aiheuttaa ankkur ipintoihin vain niin suuren ankkuripaineen, että tätä ankkuripainetta vastaavien voimien ja saman ankkuripai-neen ankkuripintojen välissä synnyttämien kitkavoimien 30 kiinnityslaitteita kiinnipitävät vetokuorman vastaiset komponenttivoimat vastaavat yhdessä suuruudeltaan kulloistakin vetokuormaa.

Koska kitkan ankkuripinnoissa synnyttämät ankkurivoimat 35 eivät aiheuta rakennetta halkaisemaan pyrkiviä voimia, kiinnityslaitteiden ankkuripinnat on edullista varustaa karkealla sorvin jäljellä, sopivilla hampailla, nystyröillä tai muilla vastaavilla liukuesteillä, jotka saa- 12 daan tarrautumaan ankkuripesäkkeen seinämää kuormittamalla kiinnityslaitetta hetkellisesti niiden suurimmalla sallitulla kuormalla. Menetelmä on sama jolla esijänni-tysterästen betonijuotoksella tapahtuvan ankkuroinnin 5 liukumattomuus varmistetaan ennen varsinaista jännitystä. Näin ankkuroitavat kiinnityslaitteet voidaan ankku-ripintojen välistä kitkaa lisäämälä suunnitella myös niin, että vetokuorman ankkuripinnoissa synnyttämää ankkuripainetta vastaavat, rakennetta halkaisemaan pyr-10 kivät voimat jäävät merkittävästi vetokuormaa pienemmiksi. Vaikka kiilamaisen ankkurikappaleen ankkuripintojen kiilakulman pienentyessä ankkuripaine yleensä kasvaa, ankkuripintojen välistä kitkaa lisäämällä saadaan tämä ankkuripainetta lisäävä vaikutus vähenemään lähes merki-15 tyksettömäksi. Täten ankkuripintojen kiilakulmana voidaan käyttää pientäkin kulmaa.

Kun käytetään esimerkiksi kiinnityslaitetta, jonka ank-kuripintojen kiilakulma on keskimäärin 6° ja ankkuripin-tojen välillä vaikuttava kitka vastaa kiven ja sileän 20 teräksen välistä kitkakerrointa u = 0,40, ovat ankkuri-pintoihin syntyvät ankkuripainetta vastaavat voimat yhteensä kaksinkertaiset vetokuormaan verrattuna ja laitetta kiinnipitävistä voimista on 79 % kitkan ja 21 % ankkuripaineen synnyttämiä.

25 Lisäämällä ankkuripintojen välistä kitkaa karhentamalla niitä, niin että ankkuripintojen välinen kitka vastaa kitkakerrointa u = 0,90, ankkuripainetta vastaavat voimat ovat yhteensä vetokuorman suuruiset ja laitetta kiinnipitävistä voimista on 89,5 % kitkan ja 10,5 % 30 ankkuripaineen synnyttämiä.

Kun edellä esitettyjen kiinnityslaitteiden ankkuripintojen välissä vaikuttava kitka vastaa kitkakerrointa u = 1,40, ovat ankkuripainetta vastaavat voimat yhteensä vain 2/3 vetokuormasta ja laitetta kiinnipitävistä voi-35 mistä on 93 % kitkan ja 7 % ankkuripaineen synnyttämiä ja kun kitkakerroin u = 1,90 ovat ankkur ipainetta vastaavat voimat vain 1/2 vetokuormasta ja laitetta kiinnipitävistä voimista 95 % on kitkan ja 5 % ankkuripaineen 11 13 91014 synnyttämiä.

Käyttämällä ankkuripintojen kiilakulmana pienehköä kulmaa, ankkuripintojen pituusmitta ja samalla ankkuripin-ta-ala saadaan suurenemaan, lisäämättä kielekkeiden 5 tunkeutumissyvyyttä reiän seinämään. Samalla kiinnitys-laitteiden toimivuus helpottuu ankkuroinnin aikana; kielekkeet joutuvat taipumaan vain vähän kääntyessään kiilapintojen suuntaisiksi ja kiinnitysiskut suuntautuvat tehokkaasti kielekkeisiin, niiden tunkeutuessa kärki 10 edellä reiän seinämän sisälle. Jakamalla ankkuriosa useaan kielekkeeseen, saadaan ankkuripinta-alan lisääntymisen lisäksi rakenteeseen kohdistuvat ankkurivoimat kielekkeiden lukumäärä vastaavasti pienemmiksi jakautuneina suuntautumaan eri suunnissa rakenteeseen ja näin 15 rakenteeseen kohdistuvat rasitukset vähenevät.

Keksinnön mukainen ankkurointimenetelmä antaa mahdollisuuden suunnitella ja valmistaa erilaisiin nykyisiin ja ennenkaikkea tämän keksinnön mahdollistamiin uusiin 20 kiinnitystarpeisiin sopivia, erityyppisiä, rakenteeltaan yksinkertaisia ja vahvoja, nykyisiä vastaavia laitteita merkittävästi luotettavammin kiilamaisen ankkurikappa-leen varaan ankkuroitavia kiinnityslaitteita. Kiinnitys-laitteet voidaan ankkuroida hyvinkin erilaisiin mate-25 riaaleihin, kuten esim. kiveen, betoniin tai tiileen tehtyyn reikään tai eri metalleihin, kovamuoveihin, vieläpä puuhunkin muotoiltuun valmiiseen ankkuri-pesäkkeeseen. Näin voidaan ankkuroida rakennustoiminnassa tai muussa tuotannossa käytettäviä erilaisiin kiinni-30 tystarpeisiin sopivia kiinnikkeitä tai kiinnityspultte- ja, betoni- tai kalliotartuntoja, kallion vahvistuspult-teja ja erilaisia myös järeitäkin vetotankoja. Koska näin ankkuroitavien kiinnityslaitteiden kaikki ankkuri-voimat voidaan laskemalla määritellä niin, ettei lait-35 teen eikä rakenteen sallittuja rasituksia ylitetä kiin-nityslaitteen suurimmalla sallitulla kuormallakaan, voidaan tällä menetelmällä ankkuroida suurta varmuutta vaativia kiinnityslaitteita kuten esim. esijännityste- 14 räksiä. Keksinnön mukaisella menetelmällä ankkuroitavia, riittävän suuria voimia vastaanottavia kiinnityslaittei-ta voidaan käyttää jopa vetopaalujen ja riippusillan kannatusköysien y.m.s. ankkurointiin, silloin kun ne 5 voidaan kiinnittää riittävän syvälle ehjään kallioon.

Kiinnityslaitteet ovat suunniteltavissa niin, että ne sopivat lähes loppuunkuluneen poran reikään ja ankkuri-pinnat mitoitettavissa siten, että tarvittava ankkuri-pinta-ala saadaan aikaan silloinkin, kun laitteet ankku-10 roidaan uuden poran tekemään reikään; laitteen ankkuri-pinta-ala vain vähän kasvaa poran kulumisen seurauksena. Näin reikien poraukseen käytetyt porat voidaan käyttää loppuun asti.

Lyöntivälineenä kiinnityslaitteita ankkuroitaessa käyte-15 tään laitteiden koosta ja kerralla kiinnitettävien laitteiden määrästä riippuen vasaraa, lekaa tai kulloinkin sopivankokoista mieluummin harvaiskuista piikkaus-tai porakonetta. Kallion vahvistuspulttien ankkurointiin voidaan käyttää myös n.s. pulttauskonetta. Suurikokois-20 ten vetotankojen ja vetopaalujen ankkurointiin taas käytetään tarkoitukseen sopivaa paalutusvasaraa. Kiinnityslaitteiden yksinkertaisen rakenteen ansiosta niiden valmistus voi tapahtua taloudellisesti lastuavilla- tai puristintyökoneilla. Useaankin kielekkeeseen 25 jaettujen kiinnityslaitteiden ankkuriosan aihion teko, sen jakaminen leikkaamalla kielekkeisiin ja niiden lopullinen muotoilu voidaan edullisesti suorittaa esim. tarkoitukseen sopivilla puristintyökaluilla. Kiinnitys-laitteiden valmistukseen voidaan käyttää tarvittaessa 30 myös erittäin korkealuokkaista terästä, sillä oikein muotoillut kielekkeet toimivat moitteettomasti ankku-rointivaiheessa, riippumatta siitä onko ne valmistettu pehmeästä ja taipuisasta tai kovasta mutta joustavasta suuren vetolujuuden omaavasta teräksestä. Kiinnityslait-35 teiden valmistukseen voidaan käyttää myös teräslaatuja joiden lujuusominaisuuksia voidaan parantaa sopivilla lämpö käsittelyillä.

Claims (6)

91014 15

1. Menetelmä kahteen tai useampaan tasapaksuun kielekkeeseen (2) jaetusta ankkuriosasta (1) toisaalta, sekä 5 kielekkeiden (2) lukumäärää vastaavista kiilapinnoista (6) koostuvasta kiilakappaleesta (4) toisaalta, ankku-rointivaiheessa yhteen lyömällä muodostuvan kiinnitys-laitteen ankkuroimiseksi joko kiveen, betoniin, tiileen tai muuhun sellaiseen tehtyyn reikään, jonka seinämään 10 kielekkeiden (2) uurtavana teränä toimivalla särmällä (11) on mahdollista avartaa reiän läpimittaa laajempi ankkuripesäke tai metalliin, muoviin tai muuhun sellaiseen aineeseen tehtyyn reikään, jonka seinämään jo etukäteen esimerkiksi kiinnityslaitteen valmistusvaiheessa 15 on mahdollista muotoilla reiän läpimittaa avarampi ank-kuripesäke, jolloin kiinnityslaite ankkuroituu kummassakin tapauksessa siten, että kielekkeet (2) pakotetaan lyömällä ja täryttämällä reiän pohjaan tuetun kiilakap-paleen (4) ohjaamana joko tunkeutumaan reiän seinämän 20 sisälle tai laajenemaan valmiiseen ankkuripesäkkeeseen, jolloin kielekkeet (2) ja kiilakappale (4) yhdessä muodostavat reiän läpimittaa laajemman ankkurikappaleen ja kielekkeet (2) lukitsevat samalla kiilakappaleen (4) väliinsä tunnettu siitä, että ankkuroinnin 25 siinä vaiheessa, kun ankkuriosa (1) on työntynyt niin syvälle reikään, että kielekkeiden (2) paksuus vastaa reiän seinämän ja kiilapinnan (6) välistä rakoa (kuva 5) kielekkeet (2) on kielekkeitä (2) sisällepäin taivuttavan ulokkeen (3) avulla ankkuroinnin alkuvaiheessa tai 30 jo etukäteen kiinnityslaitteiden valmistusvaiheessa taivutettu siten sisällepäin kaareviksi, että samalla kun kielekkeet (2) haaraantuvat niiden kärkiosa kääntyy kiilapintojen (6) suuntaiseksi, joten kielekkeet (2) tunkeutuvat koko ankkurikappaletta muodostavalta pituu-35 deltaan kärki edellä ja kiilapintojen (6) muotoa seuraten reiän seinämän sisälle ja avaavat siihen joko kielekkeiden (2) kärjen särmällä (11) ankkuripesäkkeen muodostavat, kielekkeiden (2) poikkileikkausta kooltaan 16 ja muodoltaan vastaavat uurteet (10) tai tunkeutuvat kärki edellä jo etukäteen reiän seinämään avarrettuihin ankkuripesäkkeen muodostaviin uurteisiin (10), joten ankkuriosan (1) kielekkeet (2) ja kiilakappale (4) yh-5 dessä muodostavat tiiviin ja yhtenäisen kiilamaisiin ankkuripintoihin (8) perustuvan ankkurikappaleen ja tätä ankkurikappaletta kooltaan ja muodoltaan vastaavan ankkur ipesäkkeen, joten kiinnityslaite ankkuroituu kiilamaisiin ankkuripintoihin (8) vetokuorman vaikutuksesta 10 syntyvien voimien vaikuttaessa ja lisäksi reiän pohjalle muotoiltu sisällepäin kallistuva pinta (12) pakottaa ankkuroinnin loppuvaiheessa ulokkeet (3) taipumaan sisällepäin lukiten kiilakappaleen (4) kielekkeiden (2) väliin. 15

2. Kiinnityslaite suomalaisesta patentista no 58388 jo tunnetun (selitys s. 3 ja 4) ja patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, tunnettu siitä, että kielekkeiden (2) kärkiosan jatkoksi on ohen- 20 tamalla muotoiltu kielekkeitä (2) ankkuroinnin alkuvaiheessa sisällepäin kaareviksi taivuttavana vipuvartena ja ankkuroinnin loppuvaiheessa kiilakappaleen (4) kielekkeiden (2) väliin sulkevana lukitusvälineenä toimiva uloke (3) ja että kiilakappaleen (4) kärkiosaan 25 on muotoiltu kiilapintoja (6) jyrkempi kärkiosa (7), joka heti ankkuroinnin alkuvaiheessa pakottaa kielekkeiden (2) ulkosivun kärkiosan (9) painautumaan reiän seinämää vasten kiinnityslaitteen tunkeuduttua vain vähän reikään. 30

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kiinnityslaite patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän soveltamiseksi tunnettu siitä, että kielekkeiden (2) uloketta (3) on ohennettu ulokkeen (3) kärkeä kohden niin paljon 35 että kun kielekkeeet (2) haaraantuvat ankkuroinnin alkuvaiheessa kiilakappaleen (4) työntämänä ulospäin, kielekkeiden (2) ulkosivun kärkiosa (9) koskettaa ensimmäisenä reiän seinämään. Il 91014 17

4. Jokin patenttivaatimuksen 2, 3 tai 4 mukainen kiinni-tyslaite, tunnettu siitä, että kiilakappaleen (4) kärkiosa on varustettu kärkeä kohti laajenevalla 5 pidätinosalla (5), johon ankkuriosan (1) sisällepäin jännitettyjen kielekkeiden (2) ulokkeet (3) tarttuvat ja pitävät kiilakappaleen (4) tai ankkuriosan (1) tukevasti paikallaan, silloin kun kiinnityslaite asetetaan reikään.

5. Jokin patenttivaatimuksen 2, 3 tai 4 mukainen kiinni tyslaite tunnettu siitä, että pidätinosa (5) on tehty niin pitkäksi, että se pysäyttää ankkuriosan (1) tunkeutumisen ennen kuin kielekkeiden (2) haaraantumis-kohta (13) joutuu kiilapintojen (6) kärkiosan kaltevuu-15 den muodostaman kiilakulman (14) sisäpuolelle.

6. Jokin patenttivaatimuksen 2, 3 tai 4 mukainen kiinnityslaite tunnettu siitä, että ankkuriosan (1) kielekkeiden (2) väliin jäävät raot tehdään niin leveik-20 si, että kielekkeet (2) voivat vapaasti taipua siten sisällepäin kaareviksi, että kielekkeiden (2) kärkiosa voi kääntyä vapaasti kiilakappaleen (4) kiilapintojen (6) suuntaiseksi, kielekkeiden (2) halkaisupintojen (15) koskettamatta toisiinsa. 18