HU205408B - Apparatus for load-testing piles and prefabricated reinforced concrete pile for pile load-testing carried out by inner force - Google Patents

Abstract

A találmány olyan cölöp-próbaterhelő berendezésre vonatkozik, amellyel terhelőhíd nélkül, bármilyen technológiával készült cölöp (11) a cölöpcsúcs (10) és a cölöpszár (12) közé beépített elválasztószerkezet (1) mentén káros anyagbeáramlás nélkül szétválasztható, és ezzel a belső erőként működtetett terhelőerővel a csúcsellenállás és a köpenyellenállás külön-külön is meghatározható. A találmány előre gyártott vert vasbeton cölöpre is vonatkozik, amely külön tömör csúcselemből (16) és ü'reges cölöpszárból (9) áll, és centrális ürege (17), valamint a cölöpszárban (9) létesített kapcsolószerve (18) révén a belső erővel való próbaterhelést lehetővé teszi (1. és 14. ábra). U.abra 1. abra HU 205 408 B A leírás terjedelme: 12 oldal (ezen belül 5 lap ábra)

Description

A találmány olyan berendezésre vonatkozik, amely cölöpök, különösen helyben készült cölöpök próbaterhelésére szolgál. A találmány a belső erővel történő próbateibelés zavaró hatásoktól mentes végrehajtását szolgálja, továbbá lehetővé teszi kis (10-20 cm) átmérőjű fürt injektált és Franki-technológiával készült cölöpök próbaterhelését is. A találmány továbbá előre gyártott, vert vasbaton cölöpre is vonatkozik, amely két elemből van kialakítva és belső csővel működő próbaterhelő berendezéssel való próbaterhelés lehetővé tételére szolgál.

Cölöpök próbaterhelésére külső és belső erőket alkalmazó eljárásokat használnak. Terhelőszekrényes próbaterhelés során a cölöpre, a talajból kiálló felső végén valamely tömeg súlyerejének felhasználásával juttatnak terhelést. Horgonycölöpös próbaterhelést alkalmaznak, ha a terhelt cölöp terhelőerejét más cölöpök kihúzási ellenállásából terhelőrúddal, rudazattal, vagy kötélzettel hárítják át. Hasonlóan e módszerhez húzott cölöpök helyett máskor horgonyokat alkalmaznak.

Ismertek eljárások, amelyek fúrt cölöpök csúcsához közel beépített kettős falú acéllemez párnákba injektálócsövön besajtolt folyadék feszítőerejének, mint belső erőnek alkalmazásával a cölöpcsúcsot a cölöptörzstől eltávolítva hajtják végre a próbaterhelést, és a mért adatokból következtetnek a csúcsellenállásra és a köpenyellenállásra külön-külön. Ugyancsak a cölöpcsúcsrész és a cölöptörzsrész eltávolításával külön berendezéssel belső erőket ébresztve végrehajtott próbaterhelési eljárást ismertet a 181 292 számon lajstromozott magyar szabadalmi leírás. Eszerint helyszínen előállított cölöpnek a törzstől elválasztható csúcsrészét hidraulikusan, mechanikusan vagy pneumatikusan a cölöp hosszirányú tengelye mentén térbelik és egyidejűleg a cölöpszárat kinyomják, vagy kihúzzák úgy, hogy az elválasztható cölöp csúcsrészre lefelé kifejtett erőt a cölöpszárra felfelé átadott erővel egyensúlyozzák. Az ennek az eljárásnak a foganatosítására szolgáló berendezésre az jellemző, hogy legalább egy emelőszervvel rendelkezik, amely egy támon fekszik fel, amely tám egy csőköpenyben eltolhatóan van ágyazva és amely fém a cölöp keresztmetszetének súlypontjában helyezkedik el. A berendezésnek egy húzőszerve is van, amelynek felső része egy támlappal, alsó része pedig a vasalással ellátott cölöpszárral van összekötve.

A fenti ismertetett megoldás hátránya, hogy a cölöpcsúcsot a cölöpszártől elválasztható választólap mentén a cölöp két különálló testre válik szét a próbaterhelés végrehajtásakor, és a kettéváláskor hézag keletkezik, amely hézagba, talaj és/vagy talajvíz nyomul be, majd a bejutó anyagok a tám és a csőköpeny közé továbbhatolva az erőjátékot meghamisító további belső ellenállást okoznak. Hátránya a megoldásnak továbbá, hogy előre gyártott vert vasbeton cölöpöknél nem alkalmazható.

A találmány feladata olyan belső erővel működő próbáterhelő berendezés szolgáltatása, amely a cölöpcsúcs és a cölöptörzs elválasztását idegen anyagoknak a csőköpenybe való bejutásától mentesen teszi lehetővé. A találmány feladata továbbá, a belső erővel végrehajtott próbaterhelést előre gyártott vert cölöpök, elsősorban vasbeton cölöpök esetében is lehetővé tegye.

A találmány azon a felismerésen alapul, hogy az elválasztólap elemekből való előállítása és az elemek egymáshoz képest elmozdulást megengedő tömített kapcsolata révén a kedvezőtlen anyagbeáramlást, s így a zavaró belső erők ébredését kiküszöbölhetjük. További felismerésünk, hogy az eljárást pl. előre gyártott vasbeton vert cölöpnél való alkalmazásra is kiterjeszthetjük, ha a cölöp egymástól különálló elemekből áll, és az elemeknek a próbaterhelő berendezés vezetésére, illetve kapcsolására alkalmas részei vannak.

E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan berendezéssel oldottuk meg, amelynek a cölöpszárban lévő csőköpenye; a csőköpenybe ágyazott támelemre támaszkodó emelőszerve; a cölöpszárhoz kapcsolt húzószerve; a húzószervvel kapcsolatban álló támlapja; valamint a cölöpcsúcsot a cölöpszártól elválasztó szerkezete van és amely berendezésre jellemző, hogy az elválasztószeikezet elválasztólappal, valamint ehhez kapcsolt dilatációs lappal, nyomólappal, és ez utóbbinak a részeként kialakított tömítőperemmel rendelkezik; és hogy a csőköpeny az elválasztólaphoz van kapcsolva, és tömítőelem közbeiktatásával a nyomólap tömítőpereméhez illeszkedik. Előnyös lehet, ha a csőköpenynek behoigonyzóeleme(i) van(nak), továbbá ha a csőköpeny a cölőpszár erősítőelemeként van kialakítva, valamint, ha a csőköpeny - legalább részben - injektálőcsőként van kialakítva, végül ha a húzószerv a csőköpenyhez van kapcsolva, és ha a csúcselembe tömítőperemmel rendelkező nyomólap, a cölöpszárba pedig elosztólap van beépítve.

A találmány tárgyát képező vasbeton cölöp, belső erővel történő cölöp-próbaterheléshez, oly módon van kialakítva, hogy a cölöpszártól elválasztott - célszerűen tömör - csúcseleme van; és hogy a cölöpszár próbaterhelő berendezés támelemének bevezetését lehetővé tévő hosszanti centrális üreggel, valamint próbaterhelő berendezés húzóelemének hozzákapcsolását lehetővé tévő kapcsolószervvel rendelkezik.

A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzok alapján ismertetjük részletesen, amelyek a berendezés egy előnyös kiviteli alakját tartalmazzák, és alkalmazására adnak példákat, továbbá a találmány szerinti előre gyártott vert vasbeton cölöp egy előnyös kiviteli példáját ábrázolják.

A rajzokon az 1. ábrán a berendezés egyik lényeges részének, az elválasztószerkezetnek a függőleges metszete látható;

a 2-6. ábrákon az elválasztószerkezet alkalmazási módját érzékeltettük száraz fúrással készülő, nem injektált cölöp próbaterhelésével kapcsolatban;

a 7-9. ábrákon Franki-cölöp készítési, és találmány szerinti módon történő próbaterhelési folyamatábrája látható;

a 10-13. ábrákon öblítéses eljárással készülő fúrt-injektált cölöp építési és próbaterhelési folyamatábráját tüntettük fel;

HU 205 408 Β a 14. ábrán a találmány szerinti előre gyártott vert vasbeton cölöp próbaterhelő cölöp hosszmetszetben látható;

a 15. ábra a 14. ábrán feltüntetett cölöp felülnézete; a 16. ábrán a 14. ábra szerinti cölöp felső vége látható, a próbaterhelő berendezés egyes elemeinek feltüntetésével.

Az 1. ábrán látható elválasztószerkezet két fő részből áll. A T talajban lévő (11) cölöp csúcsában a (4) nyomólap a (11) cölöp szárában pedig a (2) elválasztólap van rögzítve. Ez utóbbihoz van csatlakoztatva a (3) dilatációs lap, a (6) csőköpeny és az ehhez a (20) varrattal kapcsolt (8) behorgonyzóelemek. A (4) nyomólapnak a (19) varrattal ráhegesztett (6) tömítőpereme van. Az (5) tömítőperem és a (6) csőköpeny között (7) tömítóelem helyezkedik el. A próbaterhelés végrehajtását szolgáló (12) támelem, (14) emelőszerv, (13) húzószerv és (15) támlap közül az 1. ábrán csak a (12) támelem látható. A (2) elválasztólap a (6) csőköpenyhez a (21) varrattal kapcsolódik, a (3) dilatációs laphoz a (22) csavarok kapcsolják.

A 2-6. ábrákon bemutatott folyamat egyes lépcsői a következők:

a 2. ábrán a T talajban a (23) fúrószerszámmal készített, a helyben készülő cölöp befogadására szolgáló (24) furat látható. A 3. ábrán az elkészített (24) furatban a (25) betonozótölcsér révén olda bejuttatott (26) beton képezi a (10) cölöpcsúcsot. A 4. ábrán látható fázisban a (10) cölöpcsúcson az (1) elválasztószerkezet helyezkedik el a hozzá kapcsolt (6) csőköpennyel és (8) behorgonyzóelemekkel. A (24) furat további szakasza üres. Az 5. ábrán a (11) cölöp van feltüntetve, az (1) elválasztószerkezettel (10) cölöpcsúcsra és (9) cölöpszárra tagoltan. A 6. ábrán a próbaterhelés közbeni állapot látható. A (12) támelem elhelyezkedő (14) emelőszerv a (15) támlapra támaszkodik, és erejét a (13) húzószervvel a (6) csőköpenynek adja át, amely a (8) behorgonyzószervekkel továbbítja azt a (9) cölöpszámak. Az erőhatás következtében a (11) cölöp szára és csúcsa a (27) nyilak irányában mozdul el, az (1) elválasztószerkezet pedig kettéválik.

A 7-9. ábrán bemutatott folyamat egyes lépcsői a következők:

a 7. ábrán a (10) cölöpcsúcs fejhagymája a (28) béléscső védelme mellett a (29) ejtősúly közbejöttével elkészültén a T talajban helyezkedik el. A 8. ábrán a (10) cölöpcsúcson áll az ott elhelyezett (1) elválasztószerkezet, és a hozzá kapcsolt (6) csőköpeny. A 9. ábrán a (9) cölöpszár betonozás közben, a (28) béléscső pedig visszahúzás közben látható. A gyűrűsen kialakított (29) ejtősőly a (6) csőköpeny (8) behorgonyzóelemein kívül, a (28) béléscsövön belül képes hosszirányú mozgásra. A (9) cölöpszár (26) betonkitöltésében a (6) csőköpenyen kívül vasszerelés, armatúra nincs.

A 10-13. ábrán bemutatott folyamat egyes lépcsői a következők:

a 10. ábrán a T talajban a (23) fúrószerszámmal készített fúróiszappal kitöltött (24) furat látható. All. ábrán a fúróiszappal kitöltött (24) furatban a részben (31) injektálócsőként kialakított (6) csőköpenyt a hozzá kapcsolt (8) behorgonyzóelemekkel, az injektálófuratokat fedő (30) gumimandzsettákkal és a közbeépített (1) elválasztószerkezettel tüntettük fel. A 12. ábrán a részben injektálócsőként kialakított (6) csőköpeny furatása a (27) nyilak irányában kilépő injektálóanyag is fel van tüntetve. A13. ábrán a megszilárdult injektálóanyagból álló (11) cölöpöt a próbaterhelés állapotában ábrázoltuk. A (12) támelemen elhelyezkedő (14) emelőszerv a (15) támlapra támaszkodik, és erejét a (13) húzószervvel a (6) csőköpenynek adja át, amely a (8) lehorgonyzószervekkel továbbítja azt a (9) cölöpszárnak. Az erőhatás következtében a (11) cölöp szára és csúcsa a (27) nyilak irányában mozdul el, mimellett az (I) elválasztószerkezet kettéválik.

A14. és 15. ábrán a részekből álló előre gyártott vert (II) vasbeton cölöp látható. Az egyik rész a tömör (16) csúcselem, a másik a (9) cölöpszár, a benne kialakított (17) centrális üreggel. A (11) cölöp fejrészén a (18) kapcsolószerv látszik, amely célszerűen harántüreg felületét borító csőtag. A 16. ábrán a próbaterhelési állapotban van feltüntetve a (17) centrális üregbe bevezetett (12) támelem, valamint a rajta elhelyezkedő (14) emelőszerv, amely a (15) támlapra támaszkodik, és erejét a (13) húzószervvel a (18) kapcsolószerv útján továbbítja a (9) cölöpszámak.

Az 1-13. ábrákon ismertetett berendezéssel a próbaterhelést az alábbiak szerint hajtjuk végre:

a (6) csőköpenybe vagy a (17) centrális üregbe (14. és 15. ábra) bevezetjük a (12) támelemet, amíg az a (10) cölöpcsúcson, vagy az azzal összeépített (4) nyomólapon biztonsággal felfekszik. A (6) csőköpenyhez, vagy - az előre gyártott vasbeton cölöp (14. és 15. ábra) esetében - (18) kapcsolószervhez erőátadóan csatlakoztatjuk a (13) húzószervet, és ehhez kapcsoljuk a (15) támlapot, majd a (12) támelemre helyezzük a (14) emelőszervet és a (15) támlappal érintkezésbe hozzuk. Ezután a (14) emelőszervvel erőt fejtünk ki, amivel a (10) cölöpcsúcsot és a (9) cölöpszárat egymástól a T talaj felőli felületeken ébredő ellenállással szemben elmozdítani kezdjük. Az elemek szétválását az 1-13. ábrák szerinti esetekben az (1) elválasztószerkezettel tesszük lehetővé és biztonságossá. Ez utóbbi esetekben ugyanis a (9) cölöpszárral együtt felfelé mozog a (6) csőköpenyhez kapcsolt (2) elválasztólap és a hozzá csavarozott (3) dilatációs lap, míg a (4) nyomólapot a (12) támelem a (10) cölöpcsúccsal együtt lefelé sajtolja. A (2) elválasztólap és (4) nyomólap között kialakuló hézagba a T talajból beáramló talajvizet és szilárd részeket az (5) tömítőperem és (6) csőköpeny közé elhelyezett (7) tömítóelem nem engedi a (17) centrális üregbe beáramlani, így azt az egymáshoz képest ellenkező irányba elmozduló (12) támelem és (6) csőköpeny közti térből hatékonyan kizártuk.

Az (1) elválasztószerkezetet az ábrákon feltüntetett építési fázisban helyezzük el, majd a cölöp elkészítése és anyagának megszilárdulása után a próbaterhelés során működtetjük.

Az előre gyártott vasbeton cölöpöt (14. és 15. ábra) a cölöp elemeit egymáshoz illesztve vetjük be a kívánt

HU 205 408 Β mélységig, s a próbateihelő berendezés visszanyerhető elemeit ezután hozzuk rendeltetésszerű működésre alkalmas helyzetbe.

Az ismertetett berendezés, illetve előre gyártott cölöp csupán például szolgált a találmány szerinti lehetséges kiviteli alakok célszerű megvalósítására. A találmány igénypontokkal meghatározott oltalmi körén belül számos további célszerű kiviteli alakkal megvalósítjuk a találmányt A (18) kapcsolószerv például bebetonozott csap is lehet

A találmány előnye, hogy általa a helyben készült vasbeton cölöpökre kidolgozott belső erővel történő prőbaterhelési eljárást Franki-módszerrel fúrt injektált technológiával acélarmatúrával nem erősített fúrt cölöpökre is kiterjesztettük, sőt, előre gyártott vert cölöpök esetében való alkalmazását is szolgáltattuk. Ezzel gyakorlatilag bármilyen fajta cölöp belső erővel való próbaterhelése lehetővé vált.

Claims (7)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Berendezés cölöp belső erővel történő próbaterheléséhez, amelynek a cölöpszárban lévő csőköpenye; a csőköpenybe ágyazott támelemre támaszkodó emelőszerve; a cölöpszárhoz kapcsolt húzószerve; a húzószervvel kapcsolatban álló támlapja; valamint a cölöpcsúcsot a cölöpszártól elválasztó szerkezete van, azzal jellemezve, hogy az elválasztószerkezet (1) elválasztólappal (2), valamint ehhez kapcsolt dilatációs lappal (3), nyomólappal (4), és ez utóbbinak a részeként kialakított tömítőperemmel (5) rendelkezik; és hogy a csőköpeny (6) az elválasztólaphoz (2) van kapcsolva, és tömítóelem (7) közbeiktatásával a nyomólap (4) tömítőpereméhez illeszkedik.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a csóköpenynek (6) behoigonyzóeleme(i) (8) van(nak).
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a csőköpeny (6) a cölöpszár (9) erősítőélemeként van kialakítva.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezye, hogy a csőköpeny (6) - legalább részben - injektálócsőként (31) van kialakítva.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a húzószerv (14) a csőköpenyhez (6) van kapcsolva.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a csűcselembe (16) tömítőperemmel (5) rendelkező nyomólap (4), a cölöpszárba (9) pedig elválasztólap (2) van beépítve.
7. 7. Előre gyártott vasbeton cölöp belső erővel történő cölöp-próbateriieléshez, azzal jellemezve, hogy a cölöpszártól (9) elválasztott - célszerűen tömör csúcseleme (16) van; és hogy a cölöpszár (9) próbaterhelő berendezés támelemének (12) bevezetését lehetővé tevő hoszszanti centrális üreggel (17), valamint próbaterhelő berendezés hűzóelemének (13) hozzákapcsolását lehetővé tévő kapcsolószervvel (18) rendelkezik.