HRP941021A2 - Pile - Google Patents

Description

Ovaj izum odnosi se na pilot s unutrašnjim koničnim kolčakom na svom prvom kraju te jednim vanjskim koničnim odsječkom na svom drugom kraju, pri čemu izmjere i koničnost kolčaka i koničnog odsječka te vrste odabrane su tako da se konični odsječak može utaknuti i ugurati u jedan dalji pilot toliko da između obaju pilota nastaje samostezni spoj.

Pilot ove vrste poznat je iz EP-A-0 285 584.

Poznati piloti utiču se zajedno s više identičnih pilota u noseću konstrukciju za podupiranje opterećenja koje se širi uzdužno preko osnove, da bi se npr. držalo i vodilo dalekovode itd. Za izgradnju konstrukcije donji piloti se uguraju u tlo i zatim se slijedeći piloti i priključni piloti utiču dalje tako dugo u taj zemni pilot sve dok se dosegne potrebna visina noseće konstrukcije.

Poznati piloti proizvode se od šupljeg, cjevastog oblika i mogu se izraditi od duktilnih čelika. Omjer suženja u unutrašnjosti kolčaka i na vanjskom koničnom odsječku je u području između 1:14 i 1:20, pri čemu se pod omjerom suženja podrazumijeva omjer promjene promjera prema pripadnoj duljini. Omjer suženja od 1:14 znači dakle da se promjer mijenja preko 14 jedinica duljine za točno jednu jedinicu duljine.

Nadalje, poznato je, piloti, kao piloti za zabijanje, upotrebljavaju se svuda tamo, gdje su potrebni npr. piloti za zgrade ili temelje. U tu svrhu stavljaju se piloti jedan na drugi i u zemlju toliko dok se postigne potrebna opterećenost od npr. 40 tona pomoću tarnog spoja sa zemljom. U tu svrhu stavlja se jedan na drugi dijelom tako mnogo pilota, da oni dosižu 40 do 50 m duboko u zemlju.

Osobito kod upotrebe za utemeljenja zgrada itd. potrebno je, da samostezni spoj između dva pilota koji su jedan iznad drugog, ima određenu čvrstoću, dakle da kod poprečnih sila, koje djelomice mogu imati vlačne komponente, ponovno ne popušta. Kod nosećih konstrukcija poznatih iz gore spomenutog EP-A-0 285 584, koje se grade iznad zemlje, za tu svrhu predviđeni su zavorni zatici, koji su skroz utaknuti kroz kolčak i konične odsječke utaknute u njih, da se spriječe nenamjerna razmicanja spoja.

Dok se taj zavorni zatik može stavljati bez teškoća kod nosećih konstrukcija koje se dograđuju uvis, to ne vrijedi za pilote koji se zabijaju u zemlju. Stoga upotreba zavornih zatika ima dva dalja pretežuća nedostatka. S jedne strane ti zavorni zatici predstavljaju dodatni konstrukcijski element koji povećava cjelokupne troškove za noseće konstrukcije te vrste. S druge strane upotreba dodatnih zavornih zatika znači također i dulje vrijeme potrebno za gradnju nosećih konstrukcija, jer se za uticanje koničnih odsječaka i kolčaka jednog u drugi dodatno mora misliti i na to da se prolazne rupe za zavorni zatik, koje postoji i u kolčaku i u koničnom odsječku, nakon uticanja međusobno izravnaju. Budući da je spoj samostezan zbog omjera suženja, naknadno justiranje moguće je samo s većim utroškom sile, tako da se već kod uguravanja mora jako paziti.

Iz svih tih razloga poznati piloti nisu prikladni kao piloti za zabijanje za gradnju temelja itd.

Polazeći odatle zadatak ovog izuma je dalje izraditi pilot uvodno navedene vrste tako da se poveća čvrstoća spoja između kolčaka i koničnog odsječka, pri čemu istovremeno treba smanjiti troškove proizvodnje i vrijeme potrebno za montažu.

Kod uvodno definiranog pilota taj zadatak riješen je time da kolčak i konični odsječak uvijek imaju koničnost s omjerom suženja između 1:8 i 1:13, pri čemu se pod omjerom suženja podrazumijeva omjer promjene promjera prema pripadnoj duljini.

Osnovna zadaća izuma na taj način dobro je riješena. Naime iznenađujuće je pronađeno, da je kod omjera suženja u području prema izumu spoj između kolčaka i koničnog odsječka tarno i oblikom određen tako da više nije potrebno nikakvo vijčano spajanje. Spoj također može preuzeti vlačne sile koje mogu nastati u svezi sa savojnim silama pri uguravanju pilota koji se stavljaju u zemlju jedan iznad drugog.

Kao posljedica toga pronađeno je dakle na iznenadujuć način da omjer suženja od 1:8 - 1:13 donosi osobite prednosti glede mehaničke postojanosti spoja, tako da su novi piloti osobito dobri kao piloti za zabijanje. Budući da nisu potrebna nikakva vijčana spajanja, potreban je samo jedan jedini konstrukcijski element, naime novi pilot, da bi se mogle postaviti željene konstrukcije, čime se ne štedi samo na troškovima materijala nego i na vremenu montaže.

Sve u svemu ovdje je od prednosti ako je pilot izrađen cjevasto.

Pri tome prednost je to da se šuplji piloti ove vrste mogu isprešati s betonom, nakon čega se u odgovarajućem broju uguravaju jedan iznad drugog u zemlju, čime se postiže veća stojna površina, nego što to odgovara promjeru pilota. Na taj način može se opterećenost još više povećati.

Pri tome od prednosti je nadalje kad pilot u području koničnog odsječka uz uglavnom konstantan unutrašnji promjer ima prema drugom kraju smanjujuću debljinu stijenke.

Ovdje je od prednosti da konični odsječci prema drugom kraju imaju malo povećanu sposobnost preoblikovanja zbog manje debljine stijenke, što olakšava uticanje i uguravanje koničnog odsječka u kolčak pilota koji se nalazi ispod i time se smanjuje vrijeme montaže.

Od prednosti je nadalje kad pilot u području kolčaka ima podebljanu stijenku, koja je prvenstveno uglavnom konstantna po duljini kolčaka.

Ovdje je prednost to da taj vanjski konus kolčaka odgovarajućem unutrašnjem konusu osigurava da je u stijenci prisutno dovoljno materijala, tako da prstenasto-vlačna naprezanja koja nastaju zabijanjem koničnog odsječka u kolčak i nastoje ga proširiti, ne dovode do napuknuća kolčaka. Vanjski oblik kolčaka proizlazi pri tome iz njegovog unutrašnjeg oblika i potrebne debljine stijenke za prihvat tog prstenastog-vlačnog naprezanja.

Sve u svemu od prednosti je kad je pilot izrađen od duktilnog lijevanog željeza.

To duktilno lijevano željezo koje se označava također i kao GGG ili lijevano željezo sa sfernim grafitom, ima jednako dobar modul elastičnosti kao čelik, pri čemu su međutim cijena materijala i proizvodnje značajno niži, što dovodi do jedne dalje prednosti kod novog pilota.

U jednom primjeru izvedbe tada je od prednosti kad kolčak ima unutrašnji optočni naslon, na koji naliježe drugi kraj uguranog daljeg pilota sa svojom čeonom površinom.

Ovdje je od prednosti da naslon sprečava predaleko uguravanje koničnog odsječka kod podizanja konstrukcije na pilotu ili tijekom kasnijeg trajnog opterećenja. To ima jedan aspekt sigurnosti, jer predaleko uguran pilot mogao bi bilo kada raskoliti kolčak slijedećeg dubljeg pilota. S druge strane tom mjerom također se smanjuje vrijeme izgradnje, jer nakon definiranog puta uguravanja u kolčak slijedi graničnik na naslonu, tako da kod daljeg guranja sada se cjelokupna pilotna konstrukcija utiskuje dalje u zemlju.

Pri tome je tada od prednosti kad prvi kraj sa svojom čeonom površinom ima udaljenost prema naslonu koja otprilike odgovara unutarnjem promjeru kolčaka.

Bilo je pronađeno da ti geometrijski odnosi između “dubine” naslona u kolčaku i promjera kolčaka samo kod pilota koji su dugi 5 m dovode do vrlo sigurnog spoja između kolčaka i koničnog odsječka.

Dalje je od prednosti kad pilot u cjevastom području između kolčaka i koničnog odsječka ima uglavnom konstantan unutarnji i vanjski promjer, pri čemu tamo je debljina stijenke manja nego u području kolčaka.

Ta mjera od prednosti je ne samo sa stajališta stabilnosti već također i glede uštede materijala. Treba također još spomenuti da je također i cjevasti odsječak u jednoj vrlo maloj mjeri koničan, čime se pilot dade lakše izvaditi iz kokile. To suženje iznosi međutim samo nekoliko 1/10 mm po cijeloj duljini pilota i omogućuje da se pilot oslobađa iz ljevačkog kalupa bez prejakog hlađenja, povećava se dakle brzina proizvodnje.

Sve u svemu od prednosti je kad se u prijelaznom području između kolčaka i cjevastog područja vanjski promjer pilota sužava prema sigma funkciji na vanjskom promjeru.

Ovdje je od prednosti da prijenos sila opterećenja kolčaka u cjevastom području ide osobito povoljno i harmonično, pri čemu se prstenasto-vlačna naprezanja kontinuirano prenose u cjevastom području.

Dalje prednosti proizlaze iz opisa i priloženog crteža.

Razumije se, da prethodno navedene i naknadno još objašnjene značajke mogu se upotrijebiti ne samo u dotičnoj navedenoj kombinaciji, već također u drugim kombinacijama ili u pojedinačnom položaju, a da se time ne prelaze okviri ovog izuma.

Jedan izvedbeni primjer izuma predstavljen je na crtežu i bit će pobliže objašnjen slijedećim opisom.

Jedini crtež pokazuje jedan uzdužni odsječak, koji ne odgovara stvarnim izmjerama, kroz novi pilot, pri čemu su prikazani geometrijski odnosi za pojašnjenje zabijanja.

Na jedinom crtežu je s 10 označen jedan novi pilot s jednim cjevastim poručjem 11, koji na svom prvom kraju 12 ima unutrašnji i vanjski kolčak 13 te na svom drugom kraju 14 ima vanjski konični odsječak 15. Vanjski konični odsječak 15 sužuje se prema čeonoj površini 16 drugog kraja 14 u svom vanjskom promjeru, koje je naznačeno kod 17. Pilot 10 na drugom kraju 14 i u cjevastom području 11 između kolčaka 13 i drugog kraja 14 ima jedan uglavnom konstantan unutrašnji promjer 18, dok kolčak 13 u smjeru prema čeonoj površini 21 prvog kraja 12 kontinuirano povećava unutrašnji promjer 22 kao i vanjski promjer 23.

Na svom unutrašnjem kraju kolčak 13 ide ispod oblikovanja naslona 25 u unutarnjem promjeru 18. Taj naslon 25 nalazi se na razmaku 26 od čeone površine 21, koji otprilike odgovara unutrašnjem promjeru 22.

Dok konični odsječak 15 ima smanjujuću debljinu stijenke 27 u smjeru prema čeonoj površini 16, u području kolčaka 13 kao i u cjevastom odsječku 11 debljine stijenke 28 odnosno 29 su konstantne. Debljina stijenke 29 je pri tome veća od debljine stijenke 28, a koja je opet veća od debljine stijenke 27. U prijelaznom području između kolčaka 13 i cjevastog odsječka 11 mijenja se vanjski promjer 23 prema sigma funkciji, tako da se u prikazu presjeka dobije jedna vrsta S-oblika.

Omjeri suženja kod vanjskog promjera 17 koničnog odsječka 15, te kod unutrašnjeg promjera 22 i vanjskog promjera 23 kolčaka 13 jesu u području između 1:8 i 1:13, pri čemu pod omjerom suženja podrazumijeva se omjer promjene promjera prema pripadnoj duljini. Omjer suženja od 1:8 znači dakle da se preko osam duljinskih jedinica promjer mijenja za jednu duljinsku jedinicu. Područje između 1:8 i 1:14 prikazano je na crtežu uže crtano.

Treba još primijetiti da se unutarnji promjer 22 ne smanjuje prisilno kontinuirano od čeone površine 21 počevši do naslona 25, već kolčak 13 može imati unutrašnje prstenasto područje 31 u kojem unutrašnji promjer ostaje konstantan. To prstenasto područje 31 započinje tada ispred naslona 25.

Nagib u području koničnog odsječka 15 kao i u unutrašnjosti i izvan kolčaka 13 naznačen je kutem α 32 i 33, a koji se nalazi u području između 2,2° i 3,5°, tako da spomenuti omjer suženja može doći u područje između 1:8 i 1:13.

Ako se sada jedan dalji pilot 10 sa svojim koničnim odsječkom 15 ugura u kolčak 13, tada konični odsječak dolazi u svoj položaj preko svoje vanjske stijenke 34 s kolčakom 13 preko njegovog unutrašnjeg promjera 35. Gore spomenute izmjere osiguravaju to da se odsječak 15 može ugurati u kolčak 13 bez primjene sile. Pri uguravanju odsječka 15 u kolčak 13 taj se malo proširi, pri čemu se nastala prstenasto-vlačna naprezanja savladavaju povećanom debljinom stijenke 29. Istovremeno odsječak 15 popušta, što se olakšava smanjenom debljinom stijenke 27. Odsječak 15 sada se ugura u kolčak 13 tako daleko dok čeona površina 16 dosjedne na prstenasti naslon 25. Budući da se pilot 10 izrađuje pojedinačno od duktilnog lijevanog željeza, on ima odgovarajući dobar modul elastičnosti kao čelik, dobije se tarno i oblikom čvrst spoj između kolčaka i koničnog odsječka 15, koji štoviše može prihvatiti vlačne sile.

Claims (9)

1. Pilot s unutrašnjim koničnim kolčakom (13) na svom prvom kraju (12) kao i jednim vanjskim koničnim odsječkom (15) na svom drugom kraju (14) , pri čemu su izmjere (17, 22, 26) i koničnost kolčaka (13) i koničnog odsječka (15) te vrste odabrane tako, da se konični odsječak (15) može utaknuti i ugurati u kolčak (13) slijedećeg pilota (10), da između obaju pilota nastaje samostezni spoj, naznačen time, da kolčak (13) i konični odsječak (15) imaju uvijek koničnost s omjerom suženja između 1:8 i 1:13, pri čemu se pod omjerom suženja podrazumijeva omjer promjene promjera prema pripadnoj duljini.

2. Pilot prema zahtjevu 1, naznačen time, da je on izrađen cjevasto.

3. Pilot prema zahtjevu 2, naznačen time, da on u području koničnog odsječka (15) kod uglavnom konstantnog unutrašnjeg promjera (18) ima prema drugom kraju (14) smanjenu debljinu stijenke (27).

4. Pilot prema zahtjevu 2 ili 3, naznačen time, da on u području kolčaka (13) ima povećanu debljinu stijenke (29), koja je prvenstveno po duljini kolčaka (13) uglavnom konstantna.

5. Pilot prema jednom od zahtjeva 1 do 4, naznačen time, da je on izrađen od duktilnog lijevanog željeza.

6. Pilot prema jednom od zahtjeva 2 do 5, naznačen time, da kolčak (13) ima unutrašnji optočni naslon (25), na koji naliježe drugi kraj (14) uguranog drugog pilota (10) sa svojom čeonom površinom (16).

7. Pilot prema zahtjevu 6, naznačen time, da prvi kraj (12) sa svojom čeonom površinom (21) ima razmak prema naslonu (25), koji otprilike odgovara unutrašnjem promjeru (22) kolčaka (13).

8. Pilot prema jednom od zahtjeva 2 do 7, naznačen time, da on u cjevastom području (11) između kolčaka (13) i koničnog odsječka (15) ima uglavnom konstantan unutrašnji i vanjski promjer (18,19), pri čemu je debljina stijenke (28) tamo manja nego u području kolčaka (13).

9. Pilot prema zahtjevu 8, naznačen time, da u prijelaznom području između kolčaka (13) i cjevastog područja (11) vanjski promjer (23) opada prema sigma funkciji na vanjskom promjeru (19).