FI97411C - Menetelmä meluesteaidan valmistamiseksi - Google Patents

Description

97411

Menetelmä meluesteaidan valmistamiseksi. - Förfarande för framställning av ett bullerskyddstaket.

Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 mukaisen meluesteaidan valmistusmenetelmä.

Liittorakenteiden käyttö on sinänsä tunnettua, koska muotolevyn ja betonin yhdistämisellä saadaan muodostetuksi edullisia liittorakenteita, joissa yleensä teräksinen muotolevy toimii veto-jännityksiä paremmin kestävänä osana ja betoni taas toimii ensisijaisesti puristusvoimia vastaanottavana rakenteen osana. Tällaisia liittorakenteita on esitetty mm. patenttijulkaisuissa FI 57295, GB 1 469 478, DE 24 13 645 ja DE 26 04 998. Muotolevy toimii usein muottina, jonka päälle betonimassa valetaan. Betonin ja muotolevyn välistä tartuntaa voidaan parantaa erilaisten muotolevyyn tehtyjen reikien ja nystyröiden ja painanteiden avulla. Vetojännityksiä voidaan ottaa vastaan myös erillisten lisäterästen avulla. Patenttijulkaisuissa US 4 121 943 ja US 4 559 276 on esitetty teräskuitubetonin valmistusmenetelmä, jossa betonin vetojännityksiä siirretään betoniin sekoitetuille ohuille kuiduille. Edelleen tunnetaan ruiskubetonointi useissa sovellutuksissa.

Tunnettujen liittorakenteiden valmistusmenetelmien haittana on rajoittuneisuus pääasiassa vaakasuoraan asentoon, valutek-niikkaan ja toispuoliseen kuormitukseen. Edelleen haittana on yleensä vain yhden betonilaadun käyttö rakenteen eri osissa ja tarpeettoman paksujen rakenteiden tekeminen. Tästä johtuu edelleen rakenteen suuri oma paino ja kuitenkin suhteellisen pieni lujuus. Monissa sovellutuksissa joudutaan työmaalla käyttämään tilapäisiä muotteja ja telineitä, jotka joudutaan purkamaan myöhemmin pois. Muotolevy yksinään ei kestä riittävästi valumuottina raskaan tuoreen betonimassan alla ilman lisätuentaa.

• 2 97411

Useissa liittorakenteissa on käytettävä tavanomaista betoni raudoi tusta , mikä nostaa kustannuksia. Tavallinen tan-kobetoniraudoitus ei usein toimi optimaalisella tavalla sijoituksen ja muodon vuoksi. Yleensä käytetään liikaa kalliita teräksiä todelliseen tarpeeseen nähden, koska teräkset eivät ole tarkasti jännitysten kohdilla. Tunnetuissa liittorakenteissa lopputuotteen muotoi1uvapaus on myös rajoitettua työskentelytekniikasta johtuen. Lisäosien liittäminen rakenteeseen on hankalaa.

Tunnettujen liittorakenteiden valmistusmenetelmien hankaluuden vuoksi monissa tapauksissa on edullisempaa valmistaa elementtejä tehtaassa ja kuljettaa ne työmaalle asennettaviksi. Tästä on puolestaan se haitta, että joudutaan siirtelemään raskaita osia, jotka saattavat vaurioitua kuljetuksissa. Järeä kuljetus-ja nostokalusto ei pääse kaikkiin kohteisiin ja aiheuttaa 1isäkustannuksia.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan meluesteaidan valmistusmenetelmä, jolla edellä mainittuja haittoja voidaan vähentää. Tämä tarkoitus saadaan aikaan keksinnön mukaisella menetelmällä siten, että muotolevy asetetaan meluesteiden rakennuspaikkaan, jossa muotolevyn pintaan ruiskutetaan betonia.

Seuraavat kuvat on tarkoitettu vain esimerkeiksi ja havainnollistamaan keksinnön toimintatapaa.

Kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista pystyprofii1irakennetta ruiskutusvaiheessa.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista pystyprofii1irakennetta toiselta puolelta ruiskutettaessa.

Kuvio 3 esittää vaakaleikkausta pitkin viivaa 111 — 111 3 97411 kuvassa 2.

Kuvio 4 esittää erästä vaihtoehtoista vaakaleikkausta pitkin viivaa 111 - 111 kuvassa 2.

Kuvio 5 esittää toista vaihtoehtoista vaakaleikkausta pitkin viivaa 111 — 111 kuvassa 2.

Kuvio 6 esittää kolmatta vaihtoehtoista leikkausta keksinnön mukaisessa rakenteessa.

Kuvio 7 esittää erästä mahdollista vaakaleikkausta pitkin viivaa VII-VII kuviossa 1.

Kuvio 8 esittää erästä vaihtoehtoista vaakaleikkauksen osaa kuviossa 7.

Kuvio 9 esittää kuvion 8 osaa numero 13 ennen kiinnitystä.

Kuvio 10 esittää erästä mahdollista leikkausta pitkin viivaa X-X kuviossa 8.

Kuvio 11 esittää erästä keksinnön mukaista poikkileikkausta ennen ruiskutusta ja osittain ruiskutettuna.

Kuvio 12 esittää erästä vaihtoehtoista järjestelyä kuvion 11 mukaisessa leikkauksessa.

Kuvio 13 esittää erästä keksinnön mukaista rakennetta ennen ruiskutusta ja pystytystä.

Kuvio 14 esittää leikkausta eräästä verkkojen kiinnitystavasta ennen ruiskutusta.

Kuvio 15 esittää leikkausta toisesta verkkojen kiinnitystavasta 97411 4 ennen ruiskutusta.

Kuvio 16 esittää erästä keksinnön mukaista tukimuurirakennetta ruiskutusvaiheessa.

Kuvio 17 esittää leikkausta kolmannesta verkkojen kiinnitys-tavasta ennen syvennysten kiinnipuristusta.

Kuvio 18 esittää kuvion 17 mukaista leikkausta sen jälkeen, kun syvennykset on puristettu kiinni.

Tämän keksinnön keskeisenä tavoitteena on muodostaa melueste-aita betonin ja teräksen liittorakenteena ruiskuttamalla betonia muotolevyn pinnalle siten, että rakenteen paksuus kasvaa ruiskutuksen aikana. Ruiskubetonin iskeytyessä voimalla alustaan tapahtuu hyvä tiivistyminen ja saavutetaan suuri betonin lujuus verrattuna valubetoniin. Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan siten tehdä haluttaessa ohuita ja kestäviä kuorirakenteita. Ruiskubetonointi antaa mahdollisuuden myös muotoilla lopullisen tuotteen hyvin moniin muotoihin.

Keksinnön avulla voidaan toteuttaa helposti isojakin rakennusosia siten, että varsinainen rakenne muodostuu vasta työmaalla ruiskutuskerroksista. Raskaita elementtejä tai muita isoja osia ei tarvitse siirrellä. Työhön riittää suhteellisen pieni ja yksinkertainen ruiskutuskalusto. Muotolevy on ohutta ja suhteellisen kevyttä, joten sitä on helppo käsitellä työmaalla ilman betonin painoa.

Meluesteaidan rakenne voidaan haluttaessa muodostaa erilaisista betonikerroksista ja saavuttaa siten haluttuja ominaisuuksia lopputuotteelle. Vetojännityksi11 e alttiit rakenneosat voidaan ruiskuttaa esim. kuitubetonista ja melulle alttiit osat melua absorboivasta huokoisesta materiaalista. Melua absorboiva tai rakennetta keventävä materiaali voi olla kevytsoraa sisältävää 97411 5 kevytbetonia tai vaahtobetonia. Ruiskutettavaan massaan voidaan lisätä sementillä tai betonilla pinnoitettuja solumuovipalasia tai puukappaleita huokoisuuden lisäämiseksi.

Muotolevy toimii osana lopullisen rakenteen raudoitusta, mutta tarpeen mukaan eri ruiskutuskerrosten väliin voidaan sijoittaa 1isävahvikkeita, esim. raudoitusverkkoja yleensä suurimpien jännitysten kohdille, tavallista harjateräsraudoitusta, esijän-nitysteräksiä jne. Raudoitus voidaan lisätä rakennusvaiheittain edellisten betonikerrosten kovetuttua ja kantaessa myöhemmin lisättävää massaa.

Betonin ruiskutus voidaan tehdä tunnetuin tavoin kuivamene-telmää tai märkämenetelmää käyttäen.

Keksinnön avulla voidaan monissa tapauksissa välttää telineiden ja muottien tekoa ja saavuttaa siten kustannussäästöjä. Aikaisemmat jo kovettuneet ruiskubetonikerrokset toimivat osittain muottina seuraaville kerroksille yhdessä muotolevyn kanssa.

Kuviossa 1 esitetään periaatteellisesti profiloidun muotolevyn 1 pinnoittamista betonilla 6. Betoni syötetään yleensä paineen avulla putkesta 5 kohden muotolevyä 1, jossa on laaksokohtia 2 ja harjannekohtia 3 ruiskutuspuolel ta katsottuna. Betonikerros 6 kasautuu yleensä ensimmäisenä 1aaksokohtien 2 pohjalle beto-nisuihkun 4 kimmotessa muotolevyn 1 vinoista pinnoista. Muoto-levy 1 on yleensä edullista tehdä teräksestä. Tällöin voidaan betonin 6 tarttuvuutta muotolevyn 1 pintaan edistää tekemällä muotolevy 1 tilapäisesti magneettiseksi sähkömagneetin avulla ja ruiskuttamalla levyyn 1 sellaista betonimassaa 4, joka sisältää magnetoituvia hiukkasia, esim. viilajauhoa tai teräs-kuituja. Kuvassa 1 profiililevy on esitetty pystyasennossa meluesteen tekemiseksi. Kuvion 1 mukaisessa tapauksessa voidaan haluttaessa myös harjanteiden 3 kohdat pinnoittaa betonilla 6.

6 97411

Kuviossa 2 nähdään betonin ruiskutus myös vastakkaiselle puolelle muotolevyä 1. Näin saadaan syntymään levyn 1 koko pituudelta betonilla 6 vahvistettu liittorakenne, jossa pääasiallisesti vain laaksokohdat 2 on betonoitu ruiskuttamalla.

Kuviossa 3 nähdään leikkaus liittorakenteesta, jossa muotolevyn 1 molemmat puolet on päällystetty ruiskubetonikerroksel1 a 6, joka myötäilee pääasiallisesti muotolevyn 1 perusmuotoja. Tällöin teräksinen muotolevy on suojattu korroosiolta emäksisellä betonilla. Samalla rakenteen pystysuuntainen taivutusjäykkyys on kasvanut huomattavasti suuremmaksi kuin pelkällä muotolevyl-lä 1. Kuvan 3 mukainen rakenne voi toimia yksinkertaisena meluesteenä .

Kuviossa 4 liittorakenteen toinen betonipinta on muotoiltu tasaiseksi pinnaksi 9. Tasainen pinta 9 voidaan tehdä esim. tasoittamalla kostea ruiskubetonipinta pian ruiskutuksen jälkeen. Vaihtoehtoisesti apuna voidaan käyttää tasomuottia tilapäisesti, jolloin ruiskutus 4 tapahtuu pystysuunnassa yleensä ylhäältäpäin muotolevyn 1 ja tasomuotin väliin. Rakenteeseen on muodostettu lujia pilareita 8 muotolevyn 1 toiselle puolelle, kun taas toinen puoli on jätetty päämuodoltaan muotolevyn 1 kaltaiseksi ja kevyeksi syvennyksineen.

Kuviossa 5 nähdään vaakaleikkaus rakenteesta, jossa muotolevyn toisella puolella on lujaa ruiskubetonikerrosta 6, esim. kui-tubetonia ja toisella puolella huokoista betonia 7. Esitetty rakenne voi toimia meluesteenä siten, että huokoinen betoni-kerros 7 on sijoitettu melun puolelle absorboimaan ääniaaltoja ja toinen luja puoli 6 pitää rakenteen pystyssä mm. tuulivoimia vastaan. Huokoisen betoninkin puolelle voidaan haluttaessa ruiskuttaa lujaa betonia 6, mikäli lujuus sitä vaatii.

Kuviossa 6 nähdään vaakaleikkaus eräästä keksinnön mukaisesta 7 9741 1 meluesteestä, jossa muotolevyn toiselle puolelle on ruiskutettu huokoisen betonin kerros 7. Rakenteeseen on sen jälkeen kiinnikkeillä 20 kiinnitetty verkko tai kuitukangas 10, johon on ruiskutettu kuitubetonimassaa tai sementti 1iimaa 11 ohueksi kerrokseksi. Saapuva meluaalto 21 pystyy tunkeutumaan ohuen betonikerroksen 11 ja verkon 10 läpi rakenteen sisällä oleviin tyhjäti1oihin 12, joissa melu jää kaikumaan ja vähitellen häviää huokoisen betonin kerrokseen 7.

Kuviossa 7 nähdään leikkaus ratkaisusta, missä muotolevyn 1 1aaksokohtiin 2 on sijoitettu verkot 10 lisäämään ruiskube-tonimassan 6 tarttuvuutta muotolevyn 1 pintaan. Verkot 10 voi olla tehty teräsohutlevystä leikkaamalla ns. 1eikkoverkoksi , joita venyttämällä on muodostunut reikiä betonimassan tunkeutumista varten. Tavanomaiset betoniverkot ovat myös mahdollisia. Ensimmäiset betonisuihkut muotolevyyn 1 ja verkkoon on edullista suorittaa pientä painetta tai normaalia suurempaa ruiskutusetäisyyttä käyttäen, ettei massa kimpoa tasaisesta pinnasta pois. Verkon 10 rosoinen muoto parantaa tilannetta esim. leikkoverkon ollessa kysymyksessä. Verkko 10 voi olla irrallaan muotolevyn 1aaksokohdissa 2 tai se voi olla kiinnitetty tilapäisesti magneettisesti magnetoimal1 a muotolevy 1 sähkömagneetilla esim. ruiskutuspuolen vastakkaiselta puolelta ruiskutuksen ajaksi. Verkko 10 voidaan myös kiinnittää muoto-levyyn 1 niittien, hitsauksen tai 1ankasiteiden avulla. Muoto-levy 1 voidaan pinnoittaa tarvittaessa kauttaaltaan verkolla 10 jopa molemmin puolin ennen ruiskutusta. Kun muotolevyn 1 pintaan on saatu tarttumaan ohutkin betonikerros 6, on sen päälle helppo lisätä betonia 6. Tuoreen betonin 6 tartuntaominaisuudet ovat hyvät.

Kuviossa 8 nähdään kuinka verkko 10 on kiinnitetty muotolevyyn 1 hakasella 13, joka on painettu muotolevyn 1 läpi rei'istä 19 ja taivutettu päät 18 vastakkain sitomaan verkkoa 10 tiukasti muotolevyyn 1.

97411 8

Kuviossa 9 nähdään eräs hakasen muoto ennen painamista muoto-levyn 1 lävitse. Hakasen päät 18 voivat olla kierteisiä betoniin tarttuvuuden parantamiseksi.

Kuviossa 10 on esitetty leikkoverkko 10, joka on kiinnitetty levymäisillä hakasilla 13 muotolevyyn 1. Leikkoverkossa on leikkaamattomia ohutlevyn osia 17, joilla on suuri vetolujuus erityisesti venyttämättömässä verkon suunnassa 16. Verkko on edullista sijoittaa siten, että päävetojännitykset tulevat rakenteessa suuntaan 16. Yleensä tämä suunta on harjanteiden 3 ja laaksojen 2 suunta. Tällainen verkko 10 lisää siten liitto-rakenteen lujuutta.

Kuviossa 11 on esitetty ratkaisu, jossa verkon 10 päät on painettu muotolevyn 1 syvennyksiin 14 verkon paikallaan pysymisen parantamiseksi. Syvennykset 14 estävät myös valmiin betonin irtoamista muotolevystä 1, koska syvennysten poikittaisiin pintoihin 31 kohdistuu puristusvoimia. Ruiskutuksen jälkeinen betonikerros 6 toimii tavallaan verkolla 10 lujitettuna puristuspilarina 77 muotolevyn laajojen perusmuotojen 1 ja yleensä pienehköjen poikittaisosien 31 välillä. Pilarit 77 ovat vain kuviteltuja rakenneosia. Todellisuudessa ne ovat vain osia suurempaa betonimassaa. Poikittaisosilla 31 ja verkolla 10 on suuri merkitys muotolevyn ja betonikerroksen kiinnipysymisen kannalta. Poikittaisosia 31 voi olla muotolevyissä tarvittaessa tiheästikin.

Kuviossa 12 on esitetty edellisen kuvion kaltainen ratkaisu, johon on lisätty verkon 10 paikallaan pysymisen parantamiseksi jousi 15, joka painaa verkkoa syvennyksiin 14. Myös itse verkko 10 voi olla tehty jouseksi.

Kuviossa 13 on esitetty ratkaisu, jossa verkot 10 on sijoitettu eri puolille muotolevyä 1 verkkojen päiden nojatessa vastakkain eri puolilta poikittaispintoja 31. Tällöin saadaan ruiskutuksen 97411 9 aikana syntyvät lujitetut peräkkäiset betonipi1arit 77 myös nojaamaan toisiinsa puristusvoimien vaikutuksesta.

Kuviossa 14 on esitetty ratkaisu, jossa verkko 10 on kiinnitetty muotolevyn 1 syvennyksiin 14 puristamalla muotolevy 1 syvennysten 14 molemmin puolin tiiviisti verkon 10 ympärille. Leik-koverkon 10 leikkaamaton osa 17 on taivutettu muotolevystä poispäin ulkonevaksi ja painettu kasaan muotolevyyn 1 päin niin, että verkkoon 10 on muodostunut sivu-ulokkeet 22 muoto-levyn 1 suuntaisen osan 30 molemmin puolin. Muotolevyn ulokkeet 22 sitovat verkon 10 myöhemmin tehtävään betonikerrokseen. Vahva tällainen verkko 10 voi tarvittaessa toimia jopa rakenteen oleellisena raudoituksena. Vierekkäiset muotolevyn sivu-ulokkeet 22 voidaan saattaa koskettamaan toisiaan, jolloin kuvitellut pilarit 77 työntävät päittäin toisiaan puristettaessa.

Kuviossa 15 nähdään ratkaisu, jossa verkot 10 on kiinnitetty muotolevyn 1 eri puolille puristamalla yhteen lähekkäisiä syvennyksiä 14 ja niiden ympärillä olevia muotolevyn 1 osia.

Kuviossa 16 on esitetty eräs keksinnön mukainen tukimuuri, jossa muotolevyn 1 päälle ruiskutetaan betonikerros 6 lisäämään muotolevyn lujuutta valumuottina myöhemmässä vaiheessa. Anturan 65 leveyttä lisäämällä maapohjalla 23 toispuoleisesti voidaan myös tehdä tukimuuri, joka voidaan haluttaessa täyttää valu-betonilla. Ennen valua erilliset ruiskubetonoima11 a tehdyt puolikkaat sidotaan toisiinsa kiinni esim. teräskiinnikkein.

Kuviossa 17 on esitetty ratkaisu, jossa ruiskubetonin 4 tarttuvuutta muotolevyn 1 pintaan edistävä verkko 10 on asennettu tasomaisen muotolevyn 1 syvennyksiin 14. Syvennysten 14 sivu-seinämät 62 voidaan puristaa yhteen kuvion 18 esittämällä tavalla, jolloin verkko tarttuu tiukasti seinämien 62 väliin. Tällöin verkko 10 pysyy lujasti kiinni muotolevyssä 1 estäen myöhemmin tehtävän ruiskubetonikerroksen irtoamisen muotolevys- 97411 10 tä 1. Verkon 1eikkaamattomat levyosat voidaan taivuttaa syvennyksiin 14 ja puristaa sivuseinämien 62 väliin kiinni. Betonin tarttuvuutta muotolevyn 1 pintaan ruiskutuksen alkuvaiheessa voidaan edistää myös tekemällä muotolevyn pinta karheaksi esim. suurella määrällä rosoreunaisia lävistyksiä tai nystyröitä.

Claims (8)

1. Menetelmä meluesteaidan valmistamiseksi liittorakenteena muotolevyn (1), tavallisesti teräksisen profiililevyn ja betonin yhdistelmänä, tunnettu siitä, että teräksinen pro-fiililevy (1) varustetaan tartuntaelimillä kuten rosoreunaisilla lävistyksillä ja asetetaan meluesteaidan rakennuspaikkaan, jossa teräksisen profiililevyn (1) pintaan ruiskutetaan betonia (4) vaiheittain kerros kerrokselta, antamalla kerrosten ainakin osittain kovettua ruiskutusten välillä.

1 1 97411

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että betonia (4) ruiskutetaan muotolevyn (1) molempiin pintoihin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eri kerroksiin ruiskutetaan eri laatuista betonia (4).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ruiskutettava betoni (4) on kui-tubetonia tai kevytbetonia eli seostettu kuiduilla tai huokoisilla rakeilla.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muotolevyyn (1) kiinnitetään verkko (10), johon betonia (4) ruiskutetaan.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että verkko (10) kiinnitetään ainakin muotolevyn (1) laaksokohtiin (2).

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että verkon (10) päät asetetaan muotolevyn (1) syvennyksiin (14). 97411 1 2

8. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että verkko (10) kiinnitetään muotolevyyn (1) puristamalla muotolevy verkon (10) osan ympärille.