NL1008856C1 - Betonnen ondersteuningspaal en werkwijze voor het in de grond aanbrengen hiervan. - Google Patents

Description

- 1 - «

Betonnen ondersteuningspaal en werkwijze voor het in de grond aanbrengen hiervan.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een betonnen ondersteuningspaal volgens de aanhef van conclusie 1.

10 Voor een groot aantal doeleinden is het gewenst om betonnen palen of peilers vertikaal in de grond te verankeren, welke palen in verankerde toestand over enige afstand boven het maaiveld uitsteken en dienen voor het dragen van betonconstructies. Dergelijke palen kunnen bijvoorbeeld met voordeel worden gebruikt als peilers voor viaducten en dergelijke.

15 Een belangrijk aspect van dergelijke peilers is dat het aanbrengen hiervan in de grond zo snel mogelijk moet geschieden teneinde de werkzaamheden binnen een zo kort mogelijk tijdbestek te kunnen uitvoeren en overlast tot een minimum te beperken. Vooral bij de bouw van viaducten, en dergelijke is dit een belangrijke eis om de hinder voor het verkeer zo gering mogelijk te houden.

20 Dergelijke peilers moeten bovendien een groot dragend vermogen, en een stabiele verankering in de grond hebben.

Tot op heden worden dergelijke palen ter plaatse gestort of samengesteld uit geprefabriceerde elementen. Dit heeft tot gevolg dat het samenstellen en verankeren van de tot op heden bekende palen altijd veel tijd in beslag neemt, met alle nadelige gevolgen 25 van dien.

Het is zodoende een oogmerk van de onderhavige uitvinding een paal te verschaffen, die op eenvoudige en doelmatige wijze ter plaatse in de grond kan worden verankerd.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt door middel van een paal, die de 30 in conclusie 1 aangegeven kenmerken bevat. Een dergelijke paal kan geheel vooraf worden vervaardigd en op de gewenste lokatie eenvoudig met behulp van een geschikt aandrijfwerktuig tot de gewenste diepte in de grond worden geschroefd.

1008856 - 2-

Bij voorkeur is volgens de uitvinding in het onderste open einde van de schacht een centreerdoom aangebracht, die over enige afstand buiten het open einde uitsteekt en langs de buitenomtrek is voorzien van een transportschroef voor het afvoeren van boorgrond.

De resterende conclusies geven nog verdere ontwikkelingen en doelmatige details 5 aan van de paal volgens de uitvinding.

De uitvinding is tevens belichaamd in een werkwijze voor het in de grond aanbrengen van een dergelijke paal, welke werkwijze zich onderscheidt door de in conclusie 7 aangegeven maatregelen.

Door, zoals voorgesteld in conclusie 8, tijdens het in de grond schroeven van de 10 paal plaatselijk langs de buitenomtrek hiervan de hoeveelheid en/of de druk van het toegevoerde fluïdatiemedium te variëren, kan de weerstand tussen de paal en de omgevende grond plaatselijk in meer of mindere mate worden verkleind, waardoor het eventueel “scheeflrekken” van de paal tijdens het inschroeven hiervan kan worden gecorrigeerd.

15 Het omhooggaande transport van de boorgrond in het inwendige van de schacht kan doelmatig worden bevorderd door de paal en de centreerdoom in tegengestelde richting aan te drijven.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening, waarin een schematisch een voorkeursuitvoeringsvorm van de paal volgens de uitvinding 20 is weergegeven.

In de tekening tonen:

Figuur 1 een zijaanzicht toont van het onderste gedeelte van een paal volgens de uitvinding;

Figuur 2 een verticale doorsnede toont van de paal uit figuur 1, met een hierin 25 aangebracht aandrijforgaan;

Figuur 3 een schematisch perspectivisch aanzicht is van de centreerdoom uit figuur 2 met het hiemiee samenwerkende onderste gedeelte van de paal.

In figuur 1 is het onderste gedeelte weergegeven van een in het geheel met het verwijzingscijfer 1 aangegeven paal, die bestaat uit een holle cilindrische schacht 2, met 30 een open onderste einde 3, Het onderste gedeelte of de voet van de schacht is aan de buitenzijde voorzien van één of meer zich schroeflijnvormig hierlangs uitstrekkende ruggen 4, 5. In de hier weergegeven uitvoeringsvorm zijn twee ruggen aanwezig, die 1008856 - 3- gezamenlijk een tweegangige schroefdraad vormen. Met behulp van deze schroefdraad wordt de paal in de grond geschroefd, waarbij de ruggen een voldoende stevige en stabiele verankering van de paal verschaffen, en het bovenste einde van de schacht boven het maaiveld uitsteekt om bijvoorbeeld een peiler te vormen voor constructiewerken, zoals 5 viaducten en dergelijke.

Elke rug eindigt bij het open onderste einde 3 in een stalen snijkant 6, 7. In de hier weergegeven uitvoeringsvorm zijn de snijkanten verticaal gericht en strekken zich uit tot aan de aangrenzende rug.

In de doorsnede van figuur 2 is een in het geheel met het verwijzingscijfer 8 10 aangegeven centreerdoom aanwezig, die in het inwendige van de schacht is gestoken. Deze centreerdoom bestaat uit een holle as 9, die aan het onderste einde is voorzien van een gesloten scherpe punt 9a. Nabij deze scherpe punt is een uitstroomopening 9b aangebracht, zodat via de holle as 9 vloeistof kan worden toegevoerd in het inwendige van de schacht, voor later nog te beschrijven doeleinden. Om de as 9 is een transportschroef 10 15 gevormd, die zich vanaf de genoemde scherpe punt over enige afstand langs de as uitstrekt. Het bovenste einde van de transportschroef is omgeven door een cilindrische bus 11, die vast met de buitenomtrek van de transportschroef is verbonden. De constructie is zodanig, dat de bus met enige speling in de inwendige ruimte van de schacht past en zodoende een geleiding vormt voor de holle as 9. De diameter van de transportschroef 10 20 neemt daarbij vanaf de onderste rand van de bus 11 tot aan de scherpe punt 9a geleidelijk af.

De centreerdoom kan vast of losneembaar in het inwendige van de paal zijn aangebracht, waarbij de punt 9a in gemonteerde toestand enige afstand buiten het onderste open einde van de schacht uitsteekt en dient als centreerpunt. In de hier weergegeven 25 uitvoeringsvorm is de centreerdoom losneembaar met de paal verbonden. In dit geval is de centreerdoom vast verbonden met een (niet nader in de tekening weergegeven) aandrijfwerktuig, zodat de paal via deze doom roterend kan worden aangedreven, om tot een gewenste diepte in de grond te worden geschroefd.

In figuur 3 is schematisch een perspectivische afbeelding weergegeven, waarin 30 duidelijk is te zien hoe de doom losneembaar met de paal wordt verbonden en deze paal aandrijft. In de onderste rand van de bus 11 is een drietal nokken 12 gevormd, die, gezien in de rotatierichting van de doom (pijl R), een voorste meeneemvlak 12a hebben, dat 1008856 - 4- evenwijdig loopt aan de as van de doom. Anderzijds is nabij het onderste open einde 3 van de paal binnen de schacht een metalen meeneemring 13 aangebracht, die een plotselinge vernauwing van de inwendige diameter van de schacht vormt. Het van het open einde 3 afgekeerde oppervlak van deze ring is voorzien van een aantal uitnemingen 14, die wat 5 opstelling en vormgeving betreft overeenkomen met die van de nokken 12 aan de onderste rand van de bus II. Deze uitnemingen 14 hebben een met het meeneemvlak 12a overeenkomend meeneemvlak 14a, dat evenwijdig loopt aan de hartlijn van de schacht.

Als de centreerdoom zodoende roterend in de richting van de pijl R omlaag in de schacht wordt gevoerd, grijpen de nokken 12 in de overeenkomstige uitnemingen 14, 10 waarbij de vlakken 12a van de nokken aanliggen tegen de vlakken 14a van de uitnemingen. De paal wordt zodoende door de centreerdoom 8 via de ring 13 in rotatie gebracht. Deze constructie heeft het belangrijke voordeel dat de centreerdoom tijdens het inschroeven van de paal omhoog kan worden getrokken om eventuele verstoppingen in het inwendige van de schacht te verhelpen.

15 Zoals gezegd vormen de genoemde ruggen 4 en 5 gezamenlijk een tweegangige schroefdraad voor het in de grond schroeven van de paal. Daarnaast hebben deze ruggen in de ingeschroefde toestand tevens tot doel een stabiele en stevige verankering van de paal te verschaffen, waarbij de paal een groot dragend vermogen verkrijgt. Zoals in figuur 2 zichtbaar is hebben deze ruggen elk een onderste naar beneden gericht vlak 15, dat in 20 hoofdzaak loodrecht op het buitenoppervlak van de schacht staat, welk vlak via een afschuining 15a overgaat in het buitenoppervlak van de schacht. Nagenoeg evenwijdig aan het buitenoppervlak van de schacht loopt een radiaal buitenste vlak 16 van de mg, en vanaf dit buitenste vlak loopt een vlak 17 schuin omhoog naar het buitenoppervlak van de schacht. Het radiaal buitenste vlak 16 heeft in dwarsdoorsnede een enigszins holle vorm en 25 is bekleed met een stalen band 18, die in het beton is verankerd. Deze band 18 dient als snijband om het in de grond schroeven van de paal te vergemakkelijken. De holle vorm heeft hierbij tot doel het kleven van de grond te verminderen en de snijwerking te verbeteren.

Tenslotte zijn in de schacht een aantal kanalen 20 aangebracht, die zich vanaf de 30 bovenkant van de paal in de lengterichting van de schacht uitstrekken. Deze kanalen, die in figuur 2 met streeplijnen zijn weergegeven, monden uit aan de buitenzijde van de schacht in het gebied van de schroefdraad. In het weergegeven geval zijn er twee kanalen i : 1008856 - 5- 20 weergegeven, die allebei uitmonden nabij de onderste opening 3 in het vlak 15 van de respectievelijke ruggen. Het zal evenwel duidelijk zijn dat er meer kanalen aanwezig kunnen zijn, die op verschillende plaatsen aan de buitenzijde van de schacht of in de ruggen kunnen uitmonden. Deze kanalen hebben tot doel fluïdatievloeistof toe te voeren, 5 om de wrijving tussen de buitenzijde van de paal en de omgevende grond tijdens het inschroeven van de paal te kunnen verminderen.

Het in de grond aanbrengen van de hierboven beschreven paal geschiedt door middel van een niet nader weergegeven aandrijfwerktuig. Dit aandrijfwerktuig grijpt bij voorkeur aan op de plaats waar de paal bij het inschroeven de meeste weerstand 10 ondervindt, d.w.z. in het gebied van de schroefdraad. Zo kan het aandrijfwerktuig aangrijpen op of zijn verbonden met de centreerdoom 8. Tijdens het inschroeven wordt de grond door de snijkanten 6, 7 losgesneden. Aan de binnenzijde van de schacht wordt de grond door de transportschroef 10 omhoog gevoerd. Door het via de holle as 9 via de monding 9b nabij het onderste open einde 3 injecteren van vloeistof wordt het transport 15 van de boorgrond binnen de paal verbeterd.

Als de paal op de hierboven beschreven wijze tot de gewenste diepte is geschroefd, wordt het draagvermogen van de paal verhoogd door de inwendige ruimte van de schacht te vullen met geschikte specie of mortel en het eventueel aanbrengen van een stekwapening. Het bovenste einde van de paal wordt vervolgens afgewerkt naar gelang het 20 gebruik. Het bovenste gedeelte van de paal, d.w.z. het gedeelte boven de schroefdraad is aan de buitenzijde glad afgewerkt, zodat het in het zicht blijvende gedeelte geen verdere afwerking behoeft.

De paal volgens de uitvinding wordt vervaardigd uit voorgespannen beton en kan geheel vooraf worden vervaardigd door centrigugaalgieten, waarbij de snijkanten 6, 7, de 25 kanalen 20 alsmede de langs de ruggen aangebrachte snijbanden 18 worden ingegoten en op geschikte wijze worden verankerd.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot de hier afgebeelde en beschreven paal, maar dat voor de vakman binnen het kader van de bijgaande conclusies een groot aantal varianten voor de hand zullen liggen. Zo kan de vormgeving van de 30 ruggen en de centreerdoom variëren afhankelijk van de aard van de grond of het doel van de paal.

1008856 - 6-

Ook behoeft de paal niet via de centreerdoom te worden aangedreven maar kan ook worden aangedreven met een geschikt op de bovenkant van de paal aangrijpend aandrijfwerktuig. Het kan volgens de uitvinding zelfs zeer doelmatig zijn om de centreerdoom en de paal met hetzelfde aandrijfwerktuig afzonderlijk aan te drijven in een 5 onderling tegengestelde rotatierichting. In dit geval zijn dus geen meeneemorganen van op de doom en aan de binnenzijde van de schacht nodig.

De paal volgens de uitvinding is in het bijzonder geschikt om te dienen als peiler voor viaducten en dergelijke. De geheel geprefabriceerde paal kan snel ter plaatse in de grond worden aangebracht, zodat de overlast voor het verkeer minimaal is.

10 ! 1008856

Claims (10)

1. Betonnen paal, voor het ondersteunen van constructies, gekenmerkt door: een holle cilindrische schacht (2), met een open onderste einde (3), dat is voorzien van één of meer over de omtrek verdeelde stalen snijkanten (6, 7); één of meer zich schroeflijnvormig, over het buitenoppervlak van de 10 schacht, in het gebied, dat grenst aan het onderste open einde, uitstrekkende ruggen (4, 5), die gezamenlijk een één- of meergangige uitwendige schroefdraad vormen; een aantal zich in de wand van de schacht, vanaf het bovenste einde hiervan in de lengterichting naar beneden toe uitstrekkende kanalen (20) voor het 15 geleiden van een vloeibaar medium, welke kanalen aan de buitenzijde van de schacht uitmonden in het gebied van de uitwendige schroefdraad; middelen (11, 13) voor het aangrijpen van een aandrijfwerktuig om de paal roterend om de centrale lengteas hiervan aan te drijven.

2. Paal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elke schroeflijnvormige rug (4, 5) als één geheel met de betonnen schacht is gegoten en aan de radiaal buitenste zijde (16) is bekleed met een stalen band (18), die in het beton is verankerd, en elke rug bij het onderste open einde eindigt in een stalen snijkant (6, 7).

3. Paal volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de met de stalen band beklede radiaal buitenste zijde (16) van elke rug in dwarsdoorsnede enigszins hol is.

4. Paal volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat coaxiaal in het onderste open einde van de schacht een centreerdoom (8) is aangebracht, die enigszins buiten het 30 open einde van de schacht uitsteekt en langs de buitenomtrek is voorzien van een transportschroef (10) voor het afvoeren van boorgrond; 1008856 - 8-

5. Paal volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de centreerdoom (8) vast met het aandrijfwerktuig is verbonden, welke centreerdoom bestaat uit een centrale holle as (9), die eindigt in een dichte scherpe centreerpunt (9a) en op enige afstand boven deze centreerpunt een uitstroomopening (9b) heeft, waarbij de transportschroef 5 (10) zich vanaf de genoemde centreerpunt over enige afstand langs de as (9) uitstrekt, en uit een coaxiaal om de as gelegen, het bovenste gedeelte van de transportschroef omsluitende bus (11), die met enige speling aansluit op de binnenwand van de schacht.

5 - 7-

6. Paal volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de bus (11) aan de onderste rand hiervan is voorzien van meeneemorganen (12), die kunnen samenwerken met overeenkomstige gevormde meeneemorganen (14), die zijn aangebracht in een nabij het onderste open einde binnen de schacht aangebrachte metalen ring (13).

7. Werkwijze voor het in de grond aanbrengen van een paal volgens een of meer van de voorafgaande conclusies 1-7, gekenmerkt doordat de paal tot de gewenste diepte in de grond wordt geschroefd, waarbij tijdens het inschroeven transportvloeistof wordt geïnjecteerd in het inwendige van de schacht nabij het open onderste einde hiervan. 20

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat tijdens het inschroeven aan de buitenzijde van de paal hiervan via de kanalen fluïdatievloeistof wordt geïnjecteerd voor het verminderen van de weerstand tussen het buitenoppervlak van de paal en de omgevende grond, en de stand van de paal tijdens het 25 inschroeven wordt geregeld door het plaatselijk langs de buitenomtrek van de paal variëren van de toevoer en/of druk van fluidatievloeistof.

9. Werkwijze volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat de centreerdoom en de paal tijdens het in de grond schroeven hiervan in tegengestelde richting worden 30 aangedreven. 1008856 - 9-

10. Werkwijze volgens een of meer van de voorafgaande conclusies 7-9, met het kenmerk, dat de inwendige ruimte van de paal na het inschroeven wordt gevuld met vulspecie. 1008856