NL1032167C2 - Samenstel voor het in een bodem vervaardigen van een langwerpig constructie-element alsmede een verdringingselement ter gebruike daarbij. - Google Patents

Description

Samenstel voor het in een bodem vervaardigen van een langwerpig constructie-element alsmede een verdringingselement ter gebruike daarbij.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een samenstel voor het in een bodem 5 vervaardigen van een langwerpig constructie-element, in het bijzonder een funderingselement, omvattende een langwerpig verdringingslichaam alsmede een inrichting voor het in een axiale richting in de bodem drijven van het verdringingslichaam, waarbij het verdringingslichaam aan een uiteinde is voorzien van ten minste één verdrijvingsorgaan en van ten minste één uitstroomopening voor een 10 uithardende constructievloeistof.

Een dergelijk samenstel is bekend uit een eerder Nederlandse octrooi dat onder nummer 193.640 werd verleend. Bij het daarin beschreven samenstel omvat het verdringingselement een holle, stalen buis die aan een uiteinde is voorzien van een 15 verdrijvingsorgaan in de vorm van een stel op een omtrek van het buisvormige lichaam aangebracht schroefbladen met een tegengestelde spoed. De buis wordt met een daarop afgestemde inrichting al roterende in de bodem gedreven, waarbij een cement-achtige constructievloeistof via de buis wordt ingebracht die vanuit de uitstroomopening aan een uiteinde van de buis kan ontwijken. Dit zogenaamde grout vormt een cementsluier 20 rondom een buitenwand van de buis en de schroefbladen, die zich mengt met bodemmateriaal tot een zich uithardende mortel. Bij het inbrengen van de buis in de bodem vervult deze laag in nog vloeibare vorm tevens een smerende werking, zodat slechts een gering koppel nodig is om de buis met de schroefbladen verder de bodem in te drijven. Eenmaal op, althans nabij, de gewenste diepte, wordt de buis gewoonlijk 25 herhaaldelijk op en neer gedreven om al doende een overmaat aan grout aan de bodem te kunnen afstaan en met de bodem te vermengen tot een verzwaarde klomp, die uiteindelijk verhardt tot een solide fimderingsvoet. Het verdringingslichaam blijft uiteindelijk in de bodem achter, omringd door een beschermende grout-schacht, en vormt aldus een constructie-element dat in het bijzonder als een funderingspaal kan 30 worden toegepast.

De schroefbladen, die dwars van de buis uitgaan, bieden bij het bekende samenstel een aanmerkelijk weerstand in axiale richting, wat zich met name manifesteert bij de 1032167 .

-2- vorming van de voet waarbij de buis herhaaldelijk op en neer wordt bewogen. De schroefbladen zijn dan ook voorzien van weggenomen gedeelten om deze weerstand te reduceren en bovendien een betere menging van grout met bodemmateriaal mogelijk te maken. Niettemin blijkt het bekende samenstel ook dan nog niet praktisch in het 5 gebruik, met name waar het aankomt op het vormen van een dergelijke funderingsvoet. Dit laatste stadium van het inbrengproces van de bekende buis is daardoor betrekkelijk tijdrovend.

Met de onderhavige uitvinding wordt onder meer beoogd te voorzien in een samenstel 10 van de in de aanhef genoemde soort waarmee aan dit bezwaar althans in belangrijke mate wordt tegemoet gekomen.

Om het beoogde doel te bereiken heeft een samenstel van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding als kenmerk dat de het ten minste ene verdrijvingsorgaan ten 15 minste één in hoofdzaak vlak blad omvat dat in axiale richting van het uiteinde van het verdringingslichaam uitgaat en dat het blad binnen een al of niet denkbeeldige omtrek is voorzien van ten minste één uitsparing. Doordat een dergelijk vlak blad dwars op het verdringingsrichting slechts een beperkte doorsnede kent, is de weerstand die het verdrijvingslichaam bij het op en neer drijven van het verdringingslichaam opwerpt 20 eveneens beperkt en in het bijzonder aanmerkelijk lager dan van de schroefbladen van het bekende samenstel. Het lichaam laat zich daardoor betrekkelijk licht optrekken en neerduwen terwijl het in de bodem wordt gedreven en nadat de gewenste diepte is bereikt. Hierdoor kan bijzonder vlot desgewenst een verzwaarde voet aan het verdringingselement worden gevormd. De uitsparing of uitsparingen in het blad zorgen 25 daarbij voor een voldoende mengvermogen tussen vanuit de uitstroomopening in de bodem geïnjecteerde constructievloeistof en bodemmateriaal opdat een gelijkmatige mortel ontstaat die verhardt tot een solide geheel. De uitvinding leent zich daarbij zowel voor drukloos verpompen als onder geforceerde druk verpompen van de constructievloeistof.

30 -3-

Hoewel voor wat betreft de vorm van het blad binnen het kader van de uitvinding op zichzelf een grote keuzevrijheid bestaat, heeft een voorkeursuitvoeringsvorm van het samenstel volgens de uitvinding als kenmerk dat althans een onderste deel van het blad in axiale richting spits toeloopt. Door een dergelijke spitse vorm laat het 5 verdringingslichaam zich eenvoudiger en nauwkeuriger plaatsen en ‘zoekt’ het lichaam tijdens het inbrengen in versterkte mate een lineair traject neerwaarts.

De ten minste ene uitsparing kan op verschillende wijzen in het blad worden gerealiseerd. In een eerste bijzondere uitvoeringsvorm heeft hët samenstel volgens de 10 uitvinding in dit opzicht als kenmerk dat de ten minste ene uitsparing ten minste één inspringend gedeelte binnen een denkbeeldige omtrek van het blad omvat. Bij het roteren van het verdringingslichaam in de bodem, blijkt de bodem ter plaatse van een dergelijk inspringend gedeelte bijzonder effectief te worden omgewoeld en te worden vermengd met de uitstromende constructievloeistof.

15

In plaats daarvan of daarnaast heeft een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van het samenstel volgens de uitvinding als kenmerk dat de uitsparing ten minste één binnen het blad aangebrachte opening omvat. Een dergelijk opening verlaagt een draaiingsweerstand van het verdringingslichaam en zorgt voor een verdere verbetering 20 van de onderlinge menging van de constructievloeistof met het bodemmateriaal.

Voor een adequate verankering van het verdringingslichaam in een eventueel daaraan te vormen funderingsvoet heeft een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van het samenstel volgens de uitvinding als kenmerk dat aan het uiteinde van het verdringingslichaam ten 25 minste een kraagdeel daarvan dwars uitgaat. Een dergelijk kraagdeel biedt reeds bij een relatief bescheiden omvang een adequate verankering in de uitgeharde funderingsvoet die het verdringingslichaam voor een daarin wegzakken behoedt. In een verdere bijzondere uitvoeringsvorm heeft het samenstel daarbij volgens de uitvinding als kenmerk dat het kraagdeel een flensrand omvat die zich over een volle omtrek van het 30 uiteinde uitstrekt.

-4-

De uitvinding heeft tevens betrekking op een verdringingslichaam van de soort zoals toepasbaar in het hiervoor bescherevn samenstel volgens de uitvinding en zal thans nader worden toegelicht aan de hand van een aantal uitvoeringsvoorbeelden en een bijbehorende tekening. In de tekening toont: 5 figuur 1 een perspectivische weergave van een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een verdringingslichaam van een samenstel volgens de uitvinding; figuur 2 een dwarsdoorsnede volgens de lijn II-II in figuur 1; figuur 3 een perspectivische weergave van een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een verdringingslichaam van een samenstel volgens de uitvinding; en 10 figuur 4 een dwarsdoorsnede van een derde uitvoeringsvoorbeeld van een verdringingslichaam van een samenstel volgens de uitvinding.

De figuren zijn overigens zuiver schematisch en niet op schaal getekend. Met name kunnen terwille van de duidelijkheid sommige dimensies in meer of mindere mate overdreven zijn weergeven. Overeenkomstige delen zijn in de figuren met eenzelfde 15 verwijzingscijfer aangeduid.

In figuur 1 is een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een verdringingslichaam van een samenstel volgens de uitvinding weergegeven. Het verdringingslichaam omvat een stalen buis 10 met een diameter van de orde van 7-50 centimeter en een lengte van de 20 orde van 5 tot 20 meter of zelfs langer, al naargelang de lokale diepte van een vaste bodemlaag. De buis is hol met typisch een wanddikte van de orde van circa 4 tot 30 millimeter en omvat een vloeistofkanaal 11 dat uitmondt aan een uitstroomopening 12 in of nabij een onderzijde 13 van de buis. De buis is in figuur 2 nader getoond in een dwarsdoorsnede volgens de lijn II-II in figuur 1.

25

Het samenstel omvat naast de buis een, niet nader getoonde, mobiele kraaninrichting met een heistelling. De buis 10 wordt tijdens bedrijf in de aan de kraan gekoppelde heistelling ontvangen en daarmee al draaiende en duwende in axiale richting tot de gewenste diepte de bodem ingedreven. Aan het uiteinde is de buis 10 voorzien van een 30 verdrijvingsorgaan 14, dat conform de uitvinding een in hoofdzaak vlak boorblad omvat dat zich in axiale richting uitstrekt. Bij een rotatie van de buis 10 in de bodem, zorgt dit -5- blad 14 voor een effectieve verdrijving van bodemmateriaal om ruim baan te maken voor het verdringingslichaam 10.

Terwijl de buis de bodem wordt ingedreven, wordt van bovenaf een cement-achtige 5 constructievloeistof, zogenaamd grout, in het vloeistofkanaal 11 geleid dat aan een onderzijde vanuit de uitstroomopening 12 ontwijkt. Desgewenst kan de uitstroomopening worden voorzien van een bedienbare afsluiter om de uitstroom van grout uit de buis te kunnen doseren, althans te kunnen sturen. Het uit de uitstroomopening 12 van de buis 10 stromende grout vermengt zich rondom de buis met 10 bodemmateriaal tot een schacht van zich verhardende mortel. Gedurende het inbreng-proces fungeert deze dan nog vloeibare schacht eveneens als smeermiddel die een verdere draaiing en indrijving van de buis 10 in de bodem vergemakkelijkt.

Het in dit uitvoeringsvoorbeeld toegepaste boorblad 14 loopt naar beneden spits toe om 15 de buis beter te kunnen positioneren en rechtstandig te bodem in te drijven. Het boorblad is, conform de uitvinding, voorzien van ten minste één uitsparing, in dit voorbeeld in de vorm van een viertal inspringende delen 21-24 binnen een denkbeeldige omtrek 15 die door het boorblad 14 wordt opgespannen. Dankzij deze uitsparingen 21-24 wordt gedurende het inbrengen van de buis 10 een adequate menging van 20 bodemmateriaal met grout bereikt. Terwijl de buis de bodem wordt ingedreven, wordt de buis voortdurend op en neer bewogen om de uitstroom van grout te bevorderen. Eenmaal op de gewenste diepte wordt de buis een aantal maal extra op en neer gedreven om hier een overmaat aan grout te injecteren en met grond te vermengen tot een verzwaarde voet. Dankzij het smalle profiel, dwars op de axiale richting van de buis, 25 van het boorblad 14 ondervindt het verdringingslichaam 10 hierbij niet of nauwelijks enige additionele weerstand, zodat ook een dergelijke voet relatief vlot en betrouwbaar kan worden gevormd.

Het buislichaamlO blijft naderhand in de bodem achter en vormt aldus bijvoorbeeld een 30 funderingspaal of anderszins een constructie-element. Voor een additionele verankering yan de buis 10 in de zich uithardende voet, omvat de buis aan het uiteinde een kraagdeel -6- in de vorm van een doorlopende flensrand 16 die dwars van het buislichaam 10 uitgaat en aangrijpt in de aldaar omringende funderingsvoet. Als de voet eenmaal is uitgehard, biedt deze flensrand 16 voldoende houvast in de funderingsvoet om het constructie-element bij een toegestane verticale belasting voor wegzakken te behoeden.

5

Een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een verdringingslichaam 10 van een samenstel volgens de uitvinding is getoond in figuur 3. Ook in dit voorbeeld omvat het verdringingslichaam een stalen buis 10 met aan een uiteinde 13 een verdrijvingsorgaan in de vorm van een in hoofdzaak vlak blad 14, dat aan een onderzijde enigszins spits 10 toeloopt. Het blad 14 is voorzien van uitsparingen in de vorm van een tweetal openingen 31,32 om een adequate menging van via een uitstroomopening 12 geïnjecteerd grout met bodemmateriaal te bevorderen.

In plaats van een enkel boorblad, dat zich aan weerszijden van de buis uitstrekt, kunnen 15 ook halve boorbladen worden toegepast zoals in figuur 4 in een dwarsdoorsnede is weergegeven. In plaats van een doorlopende flensrand 16, zorgen bij het uitvoeringsvoorbeeld van figuur 4 een drietal afzonderlijke kraagdelen 17 voor een effectieve verankering van het constructie-element.

20 Hoewel de uitvinding aan de hand van louter enkele uitvoeringsvoorbeelden nader werd toegelicht moge het duidelijkzijn dat de uitvinding daartoe geenszins is beperkt. Integendeel zijn binnen het kader van de uitvinding voor een gemiddelde vakman nog vele variaties en verschijningsvormen mogelijk.

1032167

Claims (7)

1. Samenstel voor het in een bodem vervaardigen van een langwerpig constructie-element, in het bijzonder een funderingspaal, omvattende een langwerpig 5 verdringingslichaam alsmede een inrichting voor het in een axiale richting in de bodem drijven van het verdringingslichaam, waarbij het verdringingslichaam aan een uiteinde is voorzien van ten minste één verdrijvingsorgaan en van ten minste één uitstroomopening voor een uithardende constructievloeistof met het kenmerk dat de het ten minste ene verdrijvingsorgaan ten minste één in hoofdzaak vlak blad omvat dat in 10 axiale richting van het uiteinde van het verdringingslichaam uitgaat en dat het blad binnen een al of niet denkbeeldige omtrek is voorzien van ten minste één uitsparing.

2. Samenstel volgens conclusie 1 met het kenmerk dat althans een onderste deel van het blad in axiale richting spits toeloopt. 15

3. Samenstel volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat de ten minste ene uitsparing ten minste één inspringend gedeelte binnen een denkbeeldige omtrek van het blad omvat.

4. Samenstel volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat de uitsparing ten minste één binnen het blad aangebrachte opening omvat.

5. Samenstel volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat aan het uiteinde van het verdringingslichaam ten minste een kraagdeel daarvan dwars 25 uitgaat.

6. Samenstel volgens conclusie 4 met het kenmerk dat het kraagdeel een flensrand omvat die zich over een volle omtrek van het uiteinde uitstrekt.

7. Verdringingslichaam van de soort zoals toepasbaar in het samenstel volgens één of meer der voorgaande conclusies. 1 0 3 2 1 6 7 .