NL1043441B1

NL1043441B1 - Method for inserting a concrete pile into the earth.

Info

Publication number: NL1043441B1
Application number: NL1043441A
Authority: NL
Inventors: Leendert Cornelis Jan Van Dijk Ing; Hendrik Baars Ing; Job Terlouw Ing
Original assignee: Gebr De Koning
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2021-07-19

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het inbrengen van heipalen met behulp van resonantie technieken alsmede bepaalde heipalen die hiervoor geschikt zijn. Volgens een belangrijk kenmerk van de uitvinding wordt bij deze werkwijze tevens grout materiaal toegepast. Dit kan zowel na als tijdens het inbrengen van de paal. Het effect van de uitvinding is dat de draagkracht van de via resonantie technieken ingebrachte palen aanmerkelijk verhoogd wordt.The invention relates to a method for inserting driven piles using resonance techniques as well as certain driven piles which are suitable for this purpose. According to an important feature of the invention, grout material is also used in this method. This can be done both after and during the insertion of the post. The effect of the invention is that the bearing capacity of the piles introduced via resonance techniques is considerably increased.

Description

Werkwijze voor het inbrengen van een betonnen heipaal in de aarde. De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het inbrengen in de aarde van een langwerpige paal van voorgespannen beton onder toepassing van trillingen, waarbij een staande trillingsgolf in de lengterichting van de paal in stand wordt gehouden gedurende ten minste een deel van de tijd die gebruikt wordt voor het inbrengen van de paal. De uitvinding heeft verder eveneens betrekking op een langwerpige paal van voorgespannen beton, die geschikt is voor toepassing in de genoemde werkwijze.Method for inserting a concrete pile into the earth. The invention relates to a method of inserting an elongated prestressed concrete pile into the earth using vibration, wherein a standing vibration wave is maintained in the longitudinal direction of the pile for at least part of the time used. before inserting the pole. The invention furthermore also relates to an elongate pile of prestressed concrete, which is suitable for use in the said method.

Een werkwijze van de in de aanhef genoemde soort is op zich bekend, bijvoorbeeld uit het gepubliceerde Amerikaanse octrooischrift met verleningsnummer US 2,975,846. Meer in het bijzonder wordt in dit octrooischrift een methode beschreven om langwerpige palen de aarde in te drijven met behulp van akoestische technieken. Aangegeven wordt dat als geschikte palen in aanmerking komen: H-vormige delen van staal, delen van gecorrugeerd (=gegolfd) materiaal, buisvormig elementen of andere elementen bestaande uit staal, hout, plastic of voorgespannen beton. Deze palen kunnen met de beschreven methode ingebracht worden in droge aarde, in veengrond of getijdengrond en in aarde dat onder water staat.A method of the type mentioned in the preamble is known per se, for example from published United States patent with grant number US 2,975,846. More particularly, this patent describes a method of driving elongate piles into the earth using acoustic techniques. It is indicated that suitable piles are: H-shaped parts of steel, parts of corrugated (=corrugated) material, tubular elements or other elements consisting of steel, wood, plastic or prestressed concrete. These piles can be installed with the described method in dry soil, in peat soil or tidal soil and in soil that is under water.

Bij het uitvoeren van de bekende methode wordt tijdens het indrijven van de palen in de aarde een patroon van staande golven in de lengterichting van de palen opgewekt. Hierdoor wordt een dynamische opslag van energie in de paal verkregen, die gebruikt kan worden om de paal snel en met weinig geluid de aarde in te drijven. Het patroon van staande golven wordt opgewekt met behulp van een sonische trillings- of golfgenerator, die vast verbonden is aan een uiteinde van de paal, en wel in het bijzonder aan dat uiteinde dat niet in de aarde wordt gedreven. In ‘vrije toestand’, waarin het andere uiteinde van de paal dat in de aarde zal worden gedreven (doorgaans aangegeven als ‘punt van de paal’) nog vrij is van de grond, veroorzaakt het opgewekte patroon van staande golven een oscillerende verandering van de lengte van de paal. Hierbij is de frequentie van de lengteverandering gelijk aan de frequentie die aan de paal wordt opgelegd door de sonische golfgenerator. Deze frequentie is afhankelijk van de lengte en de andere afmetingen van de paal en van het materiaal waarvan de paal gemaakt is. Wanneer het vrije uiteinde van de paal in deze toestand op de aarde wordt geplaatst trilt de paal zich met deze frequentie in de aarde. De kracht die dit uiteinde van de paal op de aarde uitoefent is evenredig met de som van het eigengewicht van de paal, het gewicht van de aan het andere uiteinde verbonden golfgenerator en het gewicht van een eventueel aanwezig drukgewicht. De bekende werkwijze blijkt onder bepaalde omstandigheden niet goed te werken. Tijdens S uitvoering van de bekende werkwijze met heipalen van voorgespannen beton is in de praktijk gebleken dat het precies en stevig positioneren van de in te drijven palen in de grond niet optimaal verloopt. Meer in het bijzonder is geconstateerd dat, afhankelijk van het type grond, de draagkracht van de palen na het indrijven onvoldoende kan zijn. Dit kan ertoe leiden dat de gewenste stevigheid van een fundering, die gebaseerd is op met behulp van de bekende methode ingetrilde palen van voorgespannen beton, niet bereikt wordt. De huidige uitvinding heeft tot doel de hiervoor beschreven nadelen te ondervangen. Meer in het bijzonder is de uitvinding erop gericht om een werkwijze te verschaffen waarmee heipalen van voorgespannen beton op goede wijze met een verhoogde draagkracht in de aarde geplaatst kunnen worden onder toepassing van een resonantie indrijftechniek. De uitvinding beoogt voorts een nieuw type heipaal van voorgespannen beton te verschaffen, die met veel voordeel kan worden toegepast in de uitgevonden werkwijze. Deze en andere doelstellingen worden bereikt met een werkwijze voor het inbrengen in de aarde van een langwerpige paal van voorgespannen beton onder toepassing van trillingen, waarbij een staande trillingsgolf in de lengterichting van de paal in stand wordt gehouden gedurende ten minste een deel van de tijd die gebruikt wordt voor het inbrengen van de paal, waarbij deze werkwijze het kenmerk heeft, dat hierbij tevens grout materiaal wordt toegepast.When carrying out the known method, a pattern of standing waves in the longitudinal direction of the piles is generated during the driving of the piles into the earth. This provides a dynamic storage of energy in the pile, which can be used to drive the pile into the earth quickly and with little noise. The standing wave pattern is generated by means of a sonic vibration or wave generator, which is rigidly connected to one end of the pile, specifically at that end which is not driven into the earth. In a 'free state', where the other end of the pile that will be driven into the earth (commonly referred to as 'point of the pile') is still clear of the ground, the generated standing wave pattern causes an oscillating change in the length of the pole. Here, the frequency of the change in length is equal to the frequency imposed on the pole by the sonic wave generator. This frequency depends on the length and other dimensions of the pile and on the material of which the pile is made. When the free end of the pile is placed on the earth in this condition, the pile vibrates in the earth at this frequency. The force exerted on the earth by this end of the pile is proportional to the sum of the pile's own weight, the weight of the wave generator connected to the other end and the weight of any compressive weight present. The known method has not been found to work well under certain circumstances. During implementation of the known method with prestressed concrete piles, it has been found in practice that the precise and firm positioning of the piles to be driven into the ground does not proceed optimally. More in particular, it has been found that, depending on the type of soil, the bearing capacity of the piles after driving may be insufficient. This can lead to the desired firmness of a foundation, which is based on prestressed concrete piles vibrated using the known method, not being achieved. The present invention aims to obviate the above-described drawbacks. More particularly, the invention is aimed at providing a method by which prestressed concrete piles can be properly placed in the earth with an increased load-bearing capacity using a resonance driving technique. Another object of the invention is to provide a new type of prestressed concrete pile, which can be used with great advantage in the invented method. These and other objects are achieved by a method of inserting an elongated prestressed concrete pile into the earth using vibration, wherein a standing vibration wave is maintained along the length of the pile for at least a portion of the time required. is used for inserting the pile, wherein this method is characterized in that grout material is also used.

De uitvinding is gebaseerd op het door de uitvinder(s) verworven inzicht dat de conditie van de aarde rondom heipalen, die met behulp van een stootblok zijn ingedreven, sterk kan verschillen van de conditie van de aarde rondom heipalen die met behulp van resonantie technieken zijn geplaatst. Heipalen van voorgespannen beton zijn ontworpen om door middel van heien met een stootblok (ook wel ‘impact heien’ genoemd) op de juiste diepte in de aarde te worden ingedreven. De voorgespannen bewapening van ijzer in deze heipalen vangt de krachtige golven op die veroorzaakt worden door de impact van het vallende stootblok tijdens het heien. Deze krachtige golven worden ‘doorgegeven’ aan de aarde rondom de heipaal, en wel met name aan de aarde die zich bevindt onder het ‘vrije’ uiteinde van de heipaal (de punt van de heipaal). Hierdoor ontstaat tijdens impact heien een sterke verdichting in de aarde rondom de heipaal van voorgespannen beton. Een groot deel van de totale draagkracht van de heipaal wordt verkregen aan deze verdichting van de aarde. Indien heipalen van deze soort geplaatst worden met behulp van resonantie indrijf technieken blijkt er tijdens het inbrengen geen of veel minder verdichting van de aarde rondom de heipaal te ontstaan. Afhankelijk van het type aarde en de condities waaronder het intrillen van de palen plaatsvindt kan er bij toepassing van resonantie technieken zelfs een aanzienlijke verweking van de omliggende aarde optreden. Dit kan leiden tot een sterke vermindering van de totale draagkracht van de op deze wijze ingebrachte betonpalen, met name door een sterk verminderde puntdraagkracht van de paal. Gebaseerd op dit inzicht hebben de uitvinders zich gerealiseerd dat toepassing van grout materiaal tijdens en/of na het inbrengen van de heipalen met resonantie technieken de draagkracht van de palen sterk kan vergroten. Hierdoor kan het genoemde probleem van onvoldoende draagkracht sterk verminderd en zelfs geheel opgelost worden. Onder omstandigheden kan de draagkracht zelfs groter worden dan bij een geheide paal.The invention is based on the insight acquired by the inventor(s) that the condition of the earth around piles driven in with the help of a tapping block can differ greatly from the condition of the earth around piles that have been driven in using resonance techniques. posted. Prestressed concrete piles are designed to be driven into the earth at the correct depth by means of tapping with a tapping block (also called 'impact piling'). The prestressed iron reinforcement in these piles absorbs the powerful waves caused by the impact of the falling buffer during pile driving. These powerful waves are 'transmitted' to the earth around the pile, in particular to the earth located below the 'free' end of the pile (the tip of the pile). This creates a strong compaction in the earth around the prestressed concrete pile during impact driving. A large part of the total bearing capacity of the pile is obtained from this compaction of the earth. If piles of this type are placed using resonance driving techniques, there appears to be no or much less compaction of the earth around the pile during insertion. Depending on the type of soil and the conditions under which the piles vibrate, resonance techniques can even cause considerable softening of the surrounding soil. This can lead to a strong reduction in the total load-bearing capacity of the concrete piles inserted in this way, in particular due to a strongly reduced point load-bearing capacity of the pile. Based on this insight, the inventors have realized that the application of grout material during and/or after the insertion of the piles with resonance techniques can greatly increase the bearing capacity of the piles. As a result, the aforementioned problem of insufficient bearing capacity can be greatly reduced and even completely solved. Under certain circumstances, the bearing capacity can even be greater than with a driven pile.

Bij gebruik van resonantie inbreng technieken zal de heipaal van voorgespannen beton doorgaans gedurende de het hele inbrengproces met behulp van deze resonantie technieken in de aarde worden ingebracht. In principe is het echter mogelijk dat een gedurende een kortere of langere tijd ook een alternatieve inbrengmethode wordt toegepast, bijvoorbeeld met behulp van enkele slagen met impact heien. Dit is met name zinvol aan het einde van het inbrengproces, om alsnog een hogere dichtheid van de aarde rondom de paalpunt te verkrijgen.When using resonance insertion techniques, the prestressed concrete pile will usually be inserted into the earth during the entire insertion process using these resonance techniques. In principle, however, it is possible that an alternative insertion method is also applied for a shorter or longer period of time, for example with the aid of a few impact piles. This is particularly useful at the end of the insertion process, in order to still obtain a higher density of the soil around the pile tip.

Tijdens het met resonantie technieken inbrengen van een heipaal kan de frequentie van de staande golf veranderen. De gebruikte resonantie techniek zal daarom in staat moeten zijn de frequentie die wordt overgebracht op de paal zodanig aan te passen dat tijdens het heien de staande trilling golf in de lengterichting van de heipaal behouden blijft. Deze aanpassing kan zowel handmatig als automatisch (met behulp van trilling sensoren) plaatsvinden. Indien tijdens het heien geen staande golf in stand wordt gehouden, zal het inbrengproces via resonantie aanzienlijk minder efficiënt gaan.While inserting a pile with resonance techniques, the frequency of the standing wave can change. The resonance technique used will therefore have to be able to adjust the frequency transmitted to the pile in such a way that the standing vibration wave in the longitudinal direction of the pile is maintained during the pile driving. This adjustment can take place both manually and automatically (using vibration sensors). If no standing wave is maintained during pile driving, the insertion process via resonance will be considerably less efficient.

Grout materiaal is op zich bekend en bestaat uit een mengel van cement (in hoofdzaak calciumwaterstofsilicaat), water en eventuele hulpstoffen. Bij de huidige uitvinding ligt de water/cement-ratio van het grout materiaal bij voorkeur tussen de 3 en 0.5 en zal in de praktijk liggen tussen 2.5 en 0.8. Doorgaans wordt Portlandcement gebruikt. Desgewenst kunnen aan het mengsel nog hulpstoffen worden toegevoegd, waardoor het beter verwerkbaar is of betere uithardingseigenschappen krijgt.Grout material is known per se and consists of a mixture of cement (mainly calcium hydrogen silicate), water and any auxiliary materials. In the present invention, the water/cement ratio of the grout material is preferably between 3 and 0.5 and in practice will be between 2.5 and 0.8. Portland cement is usually used. If desired, auxiliaries can be added to the mixture, so that it can be processed more easily or has better curing properties.

In de praktijk is het gebruikte grout materiaal na enkele dagen in de aarde uitgehard en kan het na ongeveer een week volledig belast worden.In practice, the grout material used has hardened in the earth after a few days and can be fully loaded after about a week.

Een voorkeursuitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de toepassing van het grout materiaal plaats vindt nadat de paal in zijn eindpositie in de aarde is ingebracht.A preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the grout material is applied after the pile has been introduced into the earth in its final position.

Het aanbrengen van het grout materiaal na het positioneren van de heipaal blijkt in de praktijk veelal reeds voldoende te zijn om de draagkracht van de paal aanzienlijk te vergroten.The application of the grout material after the positioning of the pile has often been found to be sufficient in practice to considerably increase the bearing capacity of the pile.

Er bestaat derhalve geen dwingende noodzaak om het grout materiaal vooraf in de aarde aan te brengen of dit tijdens het inbrengen van de heipaal in de aarde aan te brengen.There is therefore no compelling need to pre-incorporate the grout material into the soil or to introduce it into the soil during the driving of the pile.

De eindpositie van de paal is doorgaans vooraf berekend op basis van het type aarde, de afmetingen van de paal en de draagkracht die de heipaal aan de beoogde constructie zal moeten leveren.The end position of the pile is usually calculated in advance based on the type of soil, the dimensions of the pile and the bearing capacity that the pile will have to deliver to the intended structure.

Een verdere voorkeursuitvoering van de in de vorige paragraaf beschreven werkwijze heeft als kenmerk, dat het grout materiaal naar de paalpunt in de aarde wordt toegevoerd via een kanaal dat zich bevindt in en zich uitstrekt over de lengterichting van de paal, en waarbij de uitgang van het kanaal zich bij de punt van de paal bevindt.A further preferred embodiment of the method described in the previous paragraph is characterized in that the grout material is supplied to the pile tip in the earth via a channel located in and extending over the longitudinal direction of the pile, and wherein the exit of the channel is at the tip of the pole.

Het gebruik van een kanaal, dat al vooraf in de heipaal is opgenomen, heeft duidelijke voordelen.The use of a channel, which has already been incorporated in the pile beforehand, has clear advantages.

Na het inbrengen van de heipaal van voorgespannen beton met de bekende resonantie technieken kan het grout materiaal via een dergelijk kanaal onder druk in de aarde worden ingebracht, en wel in het bijzonder direct rond het ‘vrije einde’ van de heipaal (ook wel de ‘paalpunt’ genoemd), dat het diepst in de aarde zit.After insertion of the prestressed concrete pile using the known resonance techniques, the grout material can be introduced into the earth via such a channel under pressure, in particular directly around the 'free end' of the pile (also known as the 'free end'). pole point'), which is deepest in the earth.

Voor het verkrijgen van een maximaal draagvermogen is het van belang dat de aarde met name rondom de paalpunt verstevigd wordt.To obtain a maximum load-bearing capacity, it is important that the earth is reinforced, especially around the pile tip.

Deze versteviging treedt op als gevolg van de aanwezigheid van het uitgeharde grout materiaal rond de paalpunt.This reinforcement occurs due to the presence of the cured grout material around the pile tip.

In geval dat het grout materiaal na het inbrengen van de paal in de aarde rondom de paalpunt wordt gespoten, wordt een min of meer bolvormige harde structuur van grout materiaal rondom de paalpunt gevormd.In the event that the grout material is injected around the pile tip after insertion of the pile into the earth, a more or less spherical hard structure of grout material is formed around the pile tip.

Een andere voorkeursuitvoering van de uitgevonden werkwijze heeft als kenmerk, dat het kanaal tijdens het inbrengen van de paal toegepast wordt voor de doorvoer van water voor het fluïderen van de grond rondom de paalpunt.Another preferred embodiment of the invented method is characterized in that the channel is used during the insertion of the pile for the passage of water for fluidizing the soil around the pile tip.

Toepassing van de stap van fluïdering tijdens en grouting na het inbrengen van de heipaal in de aarde vormt een goede combinatie voor het snel en stevig positioneren van een heipaal met behulp van resonantie technieken.Application of the fluidization step during and grouting after the insertion of the pile into the earth forms a good combination for the fast and firm positioning of a pile using resonance techniques.

Het inspuiten van water rondom de paalpunt (=fluïdering) tijdens het resonerend inbrengen leidt tot een snellere positionering van de heipaal in de aarde.Injecting water around the pile tip (=fluidization) during the resonant insertion leads to a faster positioning of the pile in the earth.

Het inspuiten van grout materiaal rondom de paalpunt (= grouting) na het resonerend inbrengen leidt tot een verhoogde draagkracht van de heipaal in de aarde. Omdat beide stappen na elkaar gebeuren kan voor de fluïdering en de grouting gebruikt gemaakt worden van hetzelfde kanaal dat vooraf in de heipaal is aangebracht. Als water voor het fluïderen kan oppervlaktewater gebruikt worden of 5 kraanwater. Aan dit water kunnen desgewenst hulpstoffen toegevoegd worden.Injecting grout material around the pile tip (= grouting) after the resonating insertion leads to an increased bearing capacity of the pile in the earth. Because both steps take place one after the other, the same channel that has been previously installed in the pile can be used for the fluidization and the grouting. Surface water or tap water can be used as water for fluidizing. Additives can be added to this water if desired.

Van groot belang is ook die uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding, die tot kenmerk heeft, dat de toepassing van het grout materiaal plaatsvindt tijdens het inbrengen van de paal, waarbij het grout materiaal naar de paalpunt in de aarde wordt toegevoerd via een kanaal dat zich bevindt in en zich uitstrekt over de lengterichting van de paal, en waarbij de uitgang van het kanaal zich bij de punt van de paal bevindt. Deze uitvoeringsvorm heeft als voordeel dat het grout materiaal zich niet alleen in de omgeving van de punt van de heipaal bevindt, maar dat het grout materiaal rondom de hele lengte van de ingedreven paal in de aarde zit. Hiermee wordt bereikt dat de wrijving van de paal met de omringende aarde langs de gehele lengte van de paal vergroot wordt. Deze extra wrijving verschaft de paal een aanzienlijke hoeveelheid van extra draagkracht. Als gevolg hiervan wordt de totale draagkracht van de paal sterk verhoogd. Deze totale draagkracht wordt gevormd door de som van de draagkracht geleverd door de aarde rondom de paalpunt en de draagkracht geleverd door de aarde rondom de lengte van de paal. Desgewenst kan het grouten rondom de paal plaatsvinden gedurende slechts een deel van de tijd waarin de heipaal wordt ingebracht. Bij voorkeur wordt gedurende het hele inbrengproces het grout aangebracht, omdat hiermee een grotere totale draagkracht van de paal wordt verkregen. Een interessante variant van de in de vorige paragraaf genoemde werkwijze heeft als kenmerk, dat de paal aan de paalpunt voorzien is van een voet waarvan de dwarse doorsnede groter is dan de doorsnede van de paal, en dat het grout materiaal toegepast wordt via een kanaal dat zich bevindt in en zich uitstrekt over de lengterichting van de paal, waarbij de uitgang van het kanaal zich aan de omtrek van de paal bevindt ter plaatse van de voet. De aanwezigheid van de verbreding aan de paalpunt in de vorm van de voet leidt ertoe dat er tijdens het inbrengen van zo’n heipaal met schoen rondom de buitenzijde van de heipaal een cilinder wordt gevormd, die in hoofdzaak vrij is van aarde en die opgevuld wordt met grout materiaal. Dit grout materiaal wordt tijdens het heien van de betonnen paal via het langwerpige kanaal onder druk in deze cilinder gebracht. Deze maatregel leidt tot een verdere verhoging van het totale draagvermogen van de heipaal. In de praktijk is de doorsnede van de voet 0.04 — 0.1 m groter in diameter dan de paal zelf. De dikte van de hierdoor gevormde cilinder is derhalve 2 — 5 cm groot. De schoen kan bestaan uit een verstevigde kunststof, maar bestaat bij voorkeur uit metaal. In geval van een metalen voet wordt bij voorkeur staal gebruikt.Also of great importance is that embodiment of the method according to the present invention, which is characterized in that the application of the grout material takes place during the insertion of the pile, wherein the grout material is supplied to the pile tip in the earth via a channel. which is located in and extends along the longitudinal direction of the pile, and the exit of the channel is at the tip of the pile. This embodiment has the advantage that the grout material is not only located in the vicinity of the tip of the pile, but that the grout material is in the earth around the entire length of the driven pile. This ensures that the friction of the pile with the surrounding earth is increased along the entire length of the pile. This additional friction provides the pile with a significant amount of additional bearing capacity. As a result, the total bearing capacity of the pile is greatly increased. This total bearing capacity is formed by the sum of the bearing capacity provided by the earth around the pile tip and the bearing capacity provided by the earth around the length of the pile. If desired, the grouting around the pile can take place during only part of the time in which the pile is inserted. The grout is preferably applied during the entire insertion process, because this results in a greater total load-bearing capacity of the pile. An interesting variant of the method mentioned in the previous paragraph is characterized in that the pile is provided at the pile tip with a foot whose transverse cross-section is greater than the cross-section of the pile, and that the grout material is applied via a channel that is located in and extends along the longitudinal direction of the pile, the exit of the channel being on the periphery of the pile at the base. The presence of the widening at the pile tip in the shape of the foot leads to the fact that during the insertion of such a pile with shoe a cylinder is formed around the outside of the pile, which is substantially free of earth and which is filled in with grout material. During the driving of the concrete pile, this grout material is put under pressure into this cylinder via the elongate channel. This measure leads to a further increase in the total bearing capacity of the pile. In practice, the diameter of the base is 0.04 — 0.1 m larger in diameter than the pile itself. The thickness of the cylinder thus formed is therefore 2-5 cm. The shoe may consist of a reinforced plastic, but preferably consists of metal. In the case of a metal base, preferably steel is used.

Interessant is ook die uitvoeringsvorm van de uitgevonden werkwijze, die het kenmerk heeft, dat de paal voorzien is van een tweede kanaal dat zich bevindt in en zich uitstrekt over de lengterichting van de paal voor het doorvoeren van water om de grond rondom de paalpunt tijdens het aanbrengen van de paal te fluïderen. Door gebruik van een dergelijke heipaal met twee soorten kanalen kan tijdens het inbrengen van de paal gelijktijdig fluïdering en grouting plaatsvinden. De fluïdering leidt tot een versnelde inbrengtijd (en dus een kortere tijd nodig voor het heien) terwijl de gelijktijdige grouting leidt tot een verhoogde totale draagkracht van de heipaal. Opgemerkt wordt dat de uitharding van het grout materiaal enige tijd kost, zodat de pas effectief wordt nadat de heipaal in zijn eindpositie in de aarde is gebracht Interessant is ook die uitvoering van de in de vorige paragraaf beschreven uitvoering van de uitgevonden werkwijze, die verder als kenmerk heeft, dat het tweede kanaal, na het aanbrengen van de paal in zijn eindpositie, toegepast wordt voor het aanbrengen van grout materiaal rondom de punt van de paal. Hiermee wordt als voordeel verkregen dat de paal zowel langs de omtrek als rondom de punt van grout materiaal voorzien wordt, zodat de totale draagkracht van de paal verder vergroot wordt. Een andere interessante variant van de werkwijze volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de paal tijdens het inbrengen in de aarde om zijn lengteas wordt geroteerd. Deze variant is bijzonder efficiënt in het geval dat de paal buisvormig is. Dit is met name het geval als de snijlijn van de buitenomtrek en een doorsnede dwars op de lengterichting van de paal een cirkel vormt. Door het roteren tijdens het inbrengen wordt de inbrengtijd verkort en wordt — indien toegepast - de waterige oplossing en/of het grout materiaal dat tijdens het inbrengen wordt aangebracht gelijkmatig rond de paal verspreid. Dit leidt tot een kortere inbrengtijd en een verbeterde totale draagkracht van de paal. Interessant is ook die uitvoeringsvorm van de uitgevonden werkwijze, die als kenmerk heeft, dat het inbrengen van de paal onder toepassing van druk plaatsvindt. Deze druk kan worden aangebracht met behulp van een gewicht dat verbonden is met de inrichting die de staande golf in de lengterichting van de heipaal opwekt en in stand houdt. Afhankelijk van de omstandigheden kan druk door zo’n extra gewicht leiden tot een kortere inbrengtijd van de heipaal van voorgespannen beton.Also interesting is that embodiment of the invented method, which is characterized in that the pile is provided with a second channel located in and extending over the longitudinal direction of the pile for the passage of water to the ground around the pile tip during the arranging the pile to fluidize. By using such a pile with two types of channels, fluidization and grouting can take place simultaneously during the insertion of the pile. The fluidization leads to an accelerated insertion time (and thus a shorter time required for piling) while the simultaneous grouting leads to an increased total load-bearing capacity of the pile. It is noted that the curing of the grout material takes some time, so that the only becomes effective after the driven pile has been introduced into the earth in its final position. is characterized in that the second channel, after placing the pile in its end position, is used for applying grout material around the tip of the pile. This has the advantage that the pile is provided with grout material both along the circumference and around the tip, so that the total bearing capacity of the pile is further increased. Another interesting variant of the method according to the invention is characterized in that the pile is rotated about its longitudinal axis during insertion into the earth. This variant is particularly efficient in case the pile is tubular. This is particularly the case if the intersection of the outer circumference and a section transverse to the longitudinal direction of the pile forms a circle. By rotating during insertion the insertion time is shortened and - if used - the aqueous solution and/or the grout material applied during insertion is evenly distributed around the pile. This leads to a shorter insertion time and an improved overall load-bearing capacity of the pile. Also interesting is that embodiment of the invented method, which is characterized in that the insertion of the pile takes place under application of pressure. This pressure can be applied by means of a weight connected to the device which generates and maintains the standing wave in the longitudinal direction of the pile. Depending on the circumstances, pressure from such an extra weight can lead to a shorter insertion time of the prestressed concrete pile.

Zonder deze (extra) druk wordt de totale druk die de paal bij het begin van het inbrengen op de aarde uitoefent bepaald door de som van de drukken die de paal zelf en de inrichting uitoefenen op de aarde.Without this (extra) pressure, the total pressure that the pile exerts on the earth at the start of the insertion is determined by the sum of the pressures that the pile itself and the device exert on the earth.

Het is ook mogelijk om bij gebruik van een zogenaamde makelaarstelling of ‘pull down’ stelling kunstmatig een extra druk op de paal te realiseren.It is also possible to artificially create extra pressure on the post when using a so-called broker's position or 'pull down' position.

Het is ook mogelijk om gelijktijdig en een extra gewicht en een kunstmatig opgewekte extra druk toe te passen op de paal.It is also possible to simultaneously apply an additional weight and an artificially generated additional pressure to the post.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een nieuw ontworpen langwerpige paal van voorgespannen beton, die geschikt is voor toepassing in de uitgevonden werkwijze.The invention also relates to a newly designed elongate prestressed concrete pile, which is suitable for use in the invented method.

En dergelijke heipaal heeft als kenmerk dat de paal voorzien is van een kanaal dat zich bevindt in en zich uitstrekt over de lengterichting van de paal en waarbij het kanaal een uitgang heeft nabij de punt van de paal.Such a pile is characterized in that the pile is provided with a channel which is located in and extends over the longitudinal direction of the pile and wherein the channel has an exit near the tip of the pile.

Deze uitgang van het kanaal bevindt zich bij voorkeur op de schuine punt van de paal, maar kan ook aan de zijkant van de paal bevinden, nabij genoemde punt van de paal.This exit of the channel is preferably located on the oblique tip of the pile, but can also be located on the side of the pile, near said tip of the pile.

De ingang van het kanaal bevindt zich aan het andere uiteinde van de paal, bijvoorbeeld eveneens aan de zijkant van de paal.The entrance to the channel is located at the other end of the pile, for example also on the side of the pile.

De ingang kan zich echter ook aan de kopse kant van de paal zitten.However, the entrance can also be at the end of the post.

Een dergelijk kanaal wordt bij het fabriceren van de betonnen heipaal gerealiseerd door het aanbrengen in de giet mal van de paal van een, bij voorkeur flexibele, pijp, die zich nagenoeg over de volledige lengte van de paal uitstrekt en waarvan de in- en uitgang respectievelijk in de omgeving van de kopse kant en de punt van de paal worden gepositioneerd.Such a channel is realized during the manufacture of the concrete pile by arranging in the casting mold of the pile a, preferably flexible, pipe, which extends almost over the full length of the pile and whose entrance and exit respectively be positioned in the vicinity of the end face and the tip of the post.

In de mal wordt eveneens de benodigde strengen van de benodigde wapening gepositioneerd en op spanning gebracht.The required strands of the required reinforcement are also positioned and tensioned in the mold.

Desgewenst worden ook verdere voorzieningen aangebracht, zoals kopwapening.If desired, further provisions are also provided, such as head reinforcement.

Daarna worden de mallen gevuld met normaal beton of zelf verdichtend beton en gedurende een zekere periode uitgehard, waarna de heipalen uit de mallen gelost worden.The molds are then filled with normal concrete or self-compacting concrete and cured for a certain period, after which the piles are unloaded from the moulds.

Er wordt zorg voor gedragen dat de uiteinden (de ingang en de uitgang) van de kanaalvormende pijp of vrij blijven van beton.Care is taken to keep the ends (entrance and exit) of the channel-forming pipe or concrete free.

Naar algemeen gebruik hebben de heipalen van voorgespannen beton een diameter van 0.18 — 0.5 men een lengte van 1 — 40 m.According to general use, prestressed concrete piles have a diameter of 0.18 — 0.5 and a length of 1 — 40 m.

In een doorsnede dwars op de lengterichting bezien hebben de heipalen doorgaans een vierkante vorm.Seen in a cross-section transverse to the longitudinal direction, the piles generally have a square shape.

In principe kunnen in de uitgevonden werkwijze ook heipalen met een ronde, rechthoekige, driehoekige, zeshoekige of achthoekige doornede toegepast worden.In principle, piles with a round, rectangular, triangular, hexagonal or octagonal cross section can also be used in the invented method.

Volgens een interessante uitvoeringsvorm heeft de heipaal het kenmerk, dat de paal voorzien is van een tweede kanaal dat zich bevindt in en zich uitstrekt over de lengterichting van de paal en dat het tweede kanaal een uitgang heeft aan de omtrek van de paal. Een heipaal volgens deze constructie kan in de uitgevonden werkwijze toegepast worden in het geval dat er tijdens het inbrengen van de paal zowel fluïdering als grouting plaats dient te vinden. De materialen voor het fluïderen en het grouten kunnen dan elk via een van de kanalen aangevoerd worden. Desgewenst kunnen de palen ook meer kanalen bevatten, waarbij voor een of beide processen meer als één kanaal wordt toegepast. Een andere interessante uitvoeringsvorm van de heipaal heeft het kenmerk, dat de paal voorzien is van een voet, waarvan de doorsnede groter is dan de doorsnede van de paal. Deze voet bestaat bij voorkeur grotendeels of geheel uit met vezel versterkte kunststof, maar bij voorkeur uit metaal, in het bijzonder roestvast ijzer of staal. Deze relatief sterke voet is op bekende wijze bevestigd aan de betonnen paalpunt. De voet is bij voorkeur losneembaar, en is in dat geval met behulp van bouten bevestigd aan de punt van de betonnen paal. Omdat de voet een grotere afmeting heeft in doorsnede dwars op de lengterichting van de paal, ontstaat er tijdens het inbrengen van de paal in de aarde een cilindervormige of vierkante ruimte direct rond de paal waarin zich geen of relatief weinig aarde bevindt. Deze ruimte kan benut worden voor het inbrengen van grout materiaal tijdens het heien. De uitvinding wordt verder toegelicht aan de hand van enkele uitvoeringsvoorbeelden en de tekening, waarin Figuur 1 van de tekening schematisch de uitgevonden werkwijze toont voor het inbrengen in de aarde van een heipaal van voorgespannen beton, Figuur 2 van de tekening een schematisch aanzicht toont van een eerste heipaal volgens de uitvinding, Figuur 3 van de tekening een schematisch aanzicht toon van een andere heipaal volgens de uitvinding.According to an interesting embodiment, the pile is characterized in that the pile is provided with a second channel which is located in and extends over the longitudinal direction of the pile and that the second channel has an exit at the periphery of the pile. A pile according to this construction can be used in the invented method in the event that both fluidization and grouting have to take place during the insertion of the pile. The materials for fluidizing and grouting can then each be supplied via one of the channels. If desired, the piles can also contain more channels, whereby more than one channel is used for one or both processes. Another interesting embodiment of the pile is characterized in that the pile is provided with a foot, the cross section of which is larger than the cross section of the pile. This foot preferably consists largely or entirely of fiber-reinforced plastic, but preferably of metal, in particular stainless iron or steel. This relatively strong foot is attached to the concrete pile tip in a known manner. The foot is preferably detachable, and in that case is attached to the tip of the concrete pile by means of bolts. Because the foot has a larger cross-sectional dimension transverse to the longitudinal direction of the pile, during the insertion of the pile into the earth a cylindrical or square space is created directly around the pile in which there is little or no soil. This space can be used for introducing grout material during pile driving. The invention is further elucidated on the basis of some exemplary embodiments and the drawing, in which Figure 1 of the drawing schematically shows the invented method for inserting a prestressed concrete pile into the earth, Figure 2 of the drawing shows a schematic view of a first pile according to the invention, Figure 3 of the drawing shows a schematic view of another pile according to the invention.

Opgemerkt wordt dat de Figuren schematisch zijn en de verhoudingen ter wille van de duidelijkheid niet de werkelijkheid weergeven. Gelijke onderdelen uit verschillende Figuren worden waar mogelijk van dezelfde referentiecijfers voorzien.It is noted that the Figures are schematic and the relationships do not represent reality for the sake of clarity. Like parts from different Figures are given the same reference numerals where possible.

In Figuur 1 wordt schematisch een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidig uitvinding getoond. Bij deze werkwijze wordt een langwerpige paal 1 van voorgespannen beton (verder: heipaal) roterend in de aarde 5 ingebracht. Dit inbrengen vindt plaats door het opwekken van trillingen door een trilling generator 2, waarmee staande trilllingsgolven in paal 1 worden opgewekt. Afhankelijk van de omstandigheden kan de frequentie van de trillingen worden in trilling generator 2 aangepast, zodat de staande golf tijdens het hele inbrengproces van paal 1 in de aarde in stand kan worden gehouden. Een dergelijke trilling generator 2 is in essentie bekend uit en beschreven in het reeds geciteerde octrooidocument US 2,975,846. Generator 2 is op bekende wijze gekoppeld of geklemd aan paal 1, en is hiermee op zodanige manier verbonden dat met behulp van de generator 2 een staande trillingsgolf in de lengte van paal 1 kan worden opgewekt en, tijdens het inbrengproces van de paal, in stand gehouden. In generator 2 is tevens een voorziening aangebracht waarmee de gekoppelde of geklemde heipaal 1 desgewenst kan worden geroteerd tijdens het inbrengen in de aarde. Op generator 2 is nog een gewicht 3 aangebracht om het totale gewicht dat op paal 1 rust verder te vergroten. Generator 2 is middels verbindingsmiddelen 4 (in de vorm van kabels of kettingen) verbonden met de kraan van een hei-inrichting, die ter wille van de duidelijkheid verder niet wordt getoond. In heipaal 1 van voorgespannen beton zijn twee kanalen aangebracht die met stippellijnen 6 en 7 zijn aangegeven. Deze kanalen strekken zich in de lengterichting van de heipaal 1 uit en eindigen beide dichtbij punt 8, te weten op kanaaluitgangen 9 en 10. Tijdens het inbrengen van de heipaal 1 wordt door kanaal 7 water geleid, zodat fluïdatie rondom de punt van de paal plaatsvindt tijdens het hele inbrengproces. Tijdens het roterend inbrengen van de heipaal 1 wordt door kanaal 6 grout materiaal geleid, zodat tijdens het hele inbrengproces grouting rondom de punt van de paal plaatsvindt. Het water wordt via een flexibele buis 11 aangevoerd en via generator 2 in de ingang van kanaal 7 ingebracht. Het grout materiaal wordt eveneens via een flexibele buis 12 aangevoerd en via generator 2 in de ingang van kanaal 6 ingebracht. Wanneer het inbrengproces van paal 1 is beëindigd wordt gestopt met het fluïderen rondom de paal.Figure 1 shows schematically an embodiment of the method according to the present invention. In this method, an elongate pile 1 of prestressed concrete (hereinafter: driven pile) is introduced into the earth 5 in a rotational manner. This introduction takes place by generating vibrations by a vibration generator 2, with which standing vibration waves are generated in pile 1 . Depending on the circumstances, the frequency of the vibrations can be adjusted in vibration generator 2, so that the standing wave can be maintained during the entire insertion process of pile 1 into the earth. Such a vibration generator 2 is essentially known from and described in the already cited patent document US 2,975,846. Generator 2 is coupled or clamped to pile 1, in a known manner, and is connected thereto in such a way that with the aid of generator 2 a standing vibration wave can be generated along the length of pile 1 and, during the insertion process of the pile, kept in position. held. Also provided in generator 2 is a provision with which the coupled or clamped pile 1 can be rotated, if desired, during insertion into the earth. A weight 3 is mounted on generator 2 to further increase the total weight resting on pile 1. Generator 2 is connected by means of connecting means 4 (in the form of cables or chains) to the crane of a pile driver, which is not shown further for the sake of clarity. Two channels are provided in prestressed concrete pile 1, which are indicated by dotted lines 6 and 7. These channels extend in the longitudinal direction of the pile 1 and both end close to point 8, i.e. at channel exits 9 and 10. During the insertion of the pile 1, water is passed through channel 7, so that fluidization takes place around the tip of the pile. throughout the insertion process. During the rotational insertion of the pile 1 grout material is passed through channel 6, so that grouting takes place around the tip of the pile during the entire insertion process. The water is supplied via a flexible tube 11 and introduced into the entrance of channel 7 via generator 2 . The grout material is also supplied via a flexible tube 12 and introduced into the entrance of channel 6 via generator 2 . When the insertion process of pile 1 is finished, the fluidizing around the pile is stopped.

Wanneer de paal tot gewenste diepte in de aarde is ingebracht kan het grouten via kanaal 6 nog enige tijd worden voortgezet. Dit leidt ertoe dat rondom de punt 8 van de paal een bolvormige structuur in de aarde ontstaat waarin zich grout materiaal bevindt, dat zich vervolgens uithardt. De omtrek van deze bolvormige structuur is in Figuur 1 aangegeven met stippellijn 13. Omdat gedurende het gehele proces van roterend inbrengen van heipaal 1 grout materiaal via uitgang 9 van grout kanaal 6 in de aarde werd gebracht, is er aan het einde van het inbrengproces een cilindervormige structuur in de aarde ontstaat, waarvan de as ongeveer samenvalt met de lengteas van heipaal 1. Deze cilindervormige structuur is in Figuur 1 aangegeven met stippellijn 14. De aarde in deze cilinder wordt door de aanwezigheid van het grout materiaal verhard. De verharde aarde rondom punt 8 van de paal len de verharde aarde rondom de lengte van de paal 1 dragen beide bij tot de totale draagkracht van de paal in de aarde.When the pile has been inserted into the earth to the desired depth, grouting via channel 6 can be continued for some time. This leads to a spherical structure in the earth around the tip 8 of the pile, in which grout material is present, which then hardens. The perimeter of this spherical structure is indicated in Figure 1 by dotted line 13. Because during the entire process of rotating pile 1 insertion grout material was introduced into the earth via exit 9 of grout channel 6, at the end of the insertion process there is a Cylindrical structure is created in the earth, the axis of which approximately coincides with the longitudinal axis of pile 1. This cylindrical structure is indicated in Figure 1 by dotted line 14. The earth in this cylinder is hardened by the presence of the grout material. The hardened earth around point 8 of the pile and the hardened earth around the length of the pile 1 both contribute to the total bearing capacity of the pile in the earth.

In Figuren 2 en 3 worden schematisch twee andere heipalen getoond die eveneens geschikt zijn voor toepassing in de werkwijze volgens de uitvinding. De heipaal uit Figuur 2 bevat slechts één transport kanaal en heeft geen extra losneembare voet. De heipaal uit Figuur 3 bevat twee transportkanalen en is voorzien van een voet, die vast en losneembaar kan zijn. De in Figuur 2 afgebeelde langwerpige paal 1 van voorgespannen beton is vierkant in omtrek en heeft afmetingen van ongeveer 20 m lengte bij een vierkante omtrek met diameter van ongeveer 0.3 m bij 0.3 m. Ter wille van de duidelijkheid zijn de stalen kabels waarmee de voorspanning in de paal in stand wordt gehouden niet getekend. Wel is schematisch een kanaal 6 aangegeven, dat zich in de paal 1 bevindt en dat zich uitstrekt over de gehele lengte van de paal 1. Kanaal 6 is gemaakt van een flexibele kunststof slang, bijvoorbeeld van PE (polyethyleen) of PP (polypropyleen), met een binnendiameter van ongeveer 0.04 m, en is ingebed in het beton van paal 1. Kanaal 6 is als een rechte structuur getekend. In de praktijk heeft de toegepaste slang enige overlengte, zodat de slang in werkelijkheid met geringe krommingen in de paal is opgenomen. Kanaal 6 heeft een ingang 15, die uitsteekt aan het kopse uiteinde 16 van paal 1. Op deze ingang kan een aanvoerslang voor het inbrengen van vloeibaar materiaal worden aangesloten, bijvoorbeeld van water (om te fluïderen) of van grout materiaal (om te grouten). Kanaal 6 heeft eveneens een uitgang 9, die zich in de punt 8 van paal 1 bevindt. Op dit punt wordt de gewenste vloeistof tijdens en/of na het plaatsen van de paal in zijn eindpositie in de aarde gespoten.Figures 2 and 3 show schematically two other piles which are also suitable for use in the method according to the invention. The pile from Figure 2 contains only one transport channel and has no extra detachable foot. The pile from Figure 3 contains two transport channels and is provided with a foot, which can be fixed and detachable. The elongated post 1 of prestressed concrete shown in Figure 2 is square in circumference and measures approximately 20 m in length by a square circumference with a diameter of approximately 0.3 m by 0.3 m. the pole is maintained not drawn. A channel 6 is schematically indicated, which is located in the pile 1 and which extends over the entire length of the pile 1. Channel 6 is made of a flexible plastic hose, for instance of PE (polyethylene) or PP (polypropylene). with an inner diameter of about 0.04 m, and is embedded in the concrete of pile 1. Channel 6 is drawn as a straight structure. In practice, the hose used has some excess length, so that the hose is in reality received in the pile with small curvatures. Channel 6 has an entrance 15, which protrudes at the front end 16 of pile 1. A supply hose for introducing liquid material, for example water (for fluidizing) or grout material (for grouting) can be connected to this entrance. . Channel 6 also has an exit 9, which is located in the tip 8 of pile 1. At this point, the desired liquid is injected into the soil during and/or after placing the pile in its final position.

De in Figuur 3 afgebeelde langwerpige paal 1 van voorgespannen beton heeft een ronde omtrek en afmetingen van ongeveer 20 m lengte bij een diameter van ongeveer 0.6 meter. Ter wille van de duidelijkheid zijn ook hier de stalen kabels waarmee de voorspanning in de paal in stand wordt gehouden niet getekend. Paal 1 is aan het uiteinde 1 dat in de aarde wordt ingebracht voorzien van een stalen voet 17 die uitloopt in een punt 18. Deze voet 17 is losneembaar met paal 1 verbonden met behulp van metalen bouten (niet getoond).The elongated post 1 of prestressed concrete shown in Figure 3 has a round circumference and dimensions of approximately 20 m in length and approximately 0.6 m in diameter. For the sake of clarity, the steel cables with which the pretension in the pile is maintained are also not shown here. At the end 1 which is inserted into the earth, pile 1 is provided with a steel foot 17 which terminates in a point 18. This foot 17 is detachably connected to pile 1 by means of metal bolts (not shown).

Paal 1 uit Figuur 3 bevat verder twee transportkanalen. In de Figuur is schematisch een eerste kanaal 6 aangegeven, dat zich in de paal 1 bevindt en dat zich uitstrekt over de gehele lengte van de paal 1. Kanaal 6 is gemaakt van een flexibele kunststof slang van PE met een binnendiameter van ongeveer 0.04 m en is ingebed in het beton van paal 1. Kanaal 6 is voorzien van een ingang 15, die uitsteekt aan het kopse uiteinde 16 van paal 1. Op deze ingang 15 kan een aanvoerslang van vloeibaar materiaal worden aangesloten, bijvoorbeeld van water (om te fluïderen) of van een grout materiaal (om te grouten). Kanaal 6 loopt aan het andere eind door voet 17 en heeft daar eveneens een uitgang 9, die zich in de nabijheid van punt 18 van paal 1 bevindt. Op dit punt wordt de gewenste vloeistof tijdens en/of na het inbrengen van de paal in de aarde aangebracht. In de praktijk wordt het deel van de flexibele PE dat uitsteekt aan de betonnen paalpunt verbonden met een pijpvormige structuur die zich in de losneembare voet bevindt.Pile 1 from Figure 3 further contains two transport channels. The Figure schematically shows a first channel 6, which is located in the pile 1 and which extends over the entire length of the pile 1. Channel 6 is made of a flexible PE plastic hose with an inner diameter of approximately 0.04 m and is embedded in the concrete of pile 1. Channel 6 is provided with an entrance 15, which protrudes at the front end 16 of pile 1. A supply hose for liquid material, for example water (for fluidizing) can be connected to this entrance 15 or from a grouting material (for grouting). Channel 6 runs at the other end through foot 17 and there also has an exit 9, which is located in the vicinity of point 18 of pile 1. At this point the desired liquid is applied during and/or after the insertion of the pile into the soil. In practice, the part of the flexible PE that protrudes from the concrete pile tip is connected to a pipe-like structure located in the detachable base.

Paal 1 uit Figuur 3 bevat tevens een tweede transportkanaal, te weten kanaal 7 dat zich eveneens in de paal 1 bevindt en dat zich uitstrekt over de gehele lengte van de paal 1. Ook dit kanaal 7 is voorzien van een ingang 19, die uitsteekt aan het kopse uiteinde 16 van paal 1. Op deze ingang 19 kan ook een aanvoer van vloeibaar materiaal, zoals water of grout materiaal, worden aangesloten. Kanaal 7 loopt aan het andere eind door tot kort voor voet 17 en heeft daar eveneens een uitgang 10. Deze bevindt zich in de zijkant van paal 1 ter hoogte van voetPile 1 from Figure 3 also contains a second transport channel, i.e. channel 7, which is also located in pile 1 and which extends over the entire length of pile 1. This channel 7 is also provided with an entrance 19, which projects at the front end 16 of pile 1. A supply of liquid material, such as water or grout material, can also be connected to this entrance 19. Channel 7 continues at the other end until shortly before foot 17 and also has an exit 10 there. This is located in the side of post 1 at the height of foot

17. De aanwezigheid van twee kanalen in paal 1 heeft als voordeel dat tijdens het inbrengen van paal 1 in de aarde gelijktijdig zowel gegrout als gefluïdeerd kan worden. Omdat paal 1 een ronde omtrek heeft is de paal in het bijzonder geschikt om roterend te worden ingebracht.17. The presence of two channels in pile 1 has the advantage that both grouting and fluidization can take place simultaneously during the insertion of pile 1 into the earth. Because pile 1 has a round circumference, the pile is particularly suitable for being introduced in rotation.

Beide typen palen zoals getoond in de Figuren 2 en 3 kunnen goed worden toegepast in de uitgevonden methode voor het inbrengen van heipalen met resonantie technieken. Uitvoeringvoorbeeld.Both types of piles as shown in Figures 2 and 3 can be used well in the invented method of driving piles with resonance techniques. Execution example.

Een aantal experimenten werd uitgevoerd om de werking van de huidige uitvinding aan te tonen. Hiertoe werden in totaal 9 heipalen van voorgespannen beton met behulp van resonantie technieken in de aarde ingebracht, waarbij een staande trillingsgolf in de lengterichting van de palen in stand werd gehouden. De palen hadden een lengte van 20 m en een zeshoekige omtrek met maximale afmeting van ongeveer 0.3 m en 0.3 m. Elk van de palen was voorzien van een tweetal kanalen van PE slang (diameter 0.04 m), die opgenomen waren in het beton. De ingang van beide kanalen bevond zich aan het kopse uiteinde van de palen, terwijl de uitgang van het ene kanaal zich aan de zijkant van de paal bevond, nabij de punt van de paal, en de uitgang van het andere kanaal zich op de punt van de paal zelf bevond. Per experiment werden 3 heipalen onder nagenoeg dezelfde condities in de aarde geresoneerd. Als trillings- of golfgenerator werd een RTI-resonator RD260 toegepast.A number of experiments were performed to demonstrate the operation of the present invention. To this end, a total of 9 prestressed concrete piles were inserted into the earth using resonance techniques, while maintaining a standing vibration wave in the longitudinal direction of the piles. The piles had a length of 20 m and a hexagonal circumference with maximum dimensions of approximately 0.3 m and 0.3 m. Each of the piles was provided with two channels of PE hose (diameter 0.04 m), which were incorporated in the concrete. The entrance to both channels was at the head end of the posts, while the exit from one channel was at the side of the post, near the tip of the post, and the exit from the other channel was at the tip of the post. the pole itself. Per experiment, 3 piles were resonated in the earth under almost the same conditions. An RTI resonator RD260 was used as a vibration or wave generator.

In een eerste experiment werden 3 van de heipalen in de aarde ingebracht onder toepassing van fluïdering via het kanaal dat uitmondt in de paalpunt. Tijdens of na dit inbrengen werd geen grout materiaal toegepast. Dit experiment, niet volgens de uitvinding, werd uitgevoerd als referentie experiment, ter vergelijking van de experimenten wel volgens de uitvinding. In een tweede experiment werden opnieuw 3 heipalen in de aarde ingebracht met behulp van een resonantie techniek. Ook hier werd tijdens het inbrengen fluïdering met water toegepast via het kanaal dat uitmondt in de paalpunt. Nadat de 3 palen in hun eindpositie waren gebracht werd het fluïderen gestopt. Vervolgens werd via hetzelfde kanaal een hoeveelheid grout onder druk in de aarde rond de paalpunt gespoten. De samenstelling van het water en cement uit het grout materiaal was ongeveer 1 vol. / 1 vol. In een derde experiment werden de laatste 3 heipalen uit de serie in de aarde ingebracht met behulp van resonantie techniek. Ook hier werd tijdens het inbrengen fluïdering met water toegepast via het kanaal dat uitmondt in de paalpunt. Tegelijkertijd werd via het andere kanaal grout materiaal (samenstelling water/cement is ongeveer 1/1) in de aarde rondom de paal aangebracht. Nadat de zes resterende palen in hun eindpositie waren gebracht werd het fluïderen gestopt. Vervolgens werd via hetzelfde kanaal aanvullend een hoeveelheid grout materiaal onder druk in de aarde rond de paalpunt gespoten. De samenstelling van het grout materiaal was water/cement staat ongeveer 1 vol. / 1 vol. Het inbrengen van de palen duurde in alle gevallen ongeveer 10 minuten. Het grout materiaal was na ongeveer 72 uur uitgehard. Om de draagkracht van de palen te berekenen werd na deze tijd met behulp van impact heien het aantal slagen bepaald dat nodig was om de ingebrachte palen 0.25 meter dieper in de aarde te krijgen. Het is op zich bekend dat het aantal slagen dat nodig is om een heipaal een zekere afstand verder de aarde in te slaan evenredig is met de draagkracht van de betreffende paal. Hoe meer slagen nodig zijn om een zekere afstand te overbruggen, hoe hoger de draagkracht van de betreffende paal is. Ook werd een 80-tal referentie palen gebruikt om het aantal slagen mee te vergelijken.In a first experiment, 3 of the piles were introduced into the earth using fluidization through the channel opening into the pile tip. No grout material was used during or after this insertion. This experiment, not according to the invention, was performed as a reference experiment, for comparison of the experiments according to the invention. In a second experiment, 3 piles were again inserted into the earth using a resonance technique. Here too, fluidization with water was applied during insertion via the channel that opens into the pile tip. After the 3 piles were brought into their final position, the fluidizing was stopped. An amount of grout was then injected under pressure into the earth around the pile tip via the same channel. The composition of the water and cement from the grout material was about 1 vol. / 1 vol. In a third experiment, the last 3 piles from the series were inserted into the earth using a resonance technique. Here too, fluidization with water was applied during insertion via the channel that opens into the pile tip. At the same time, grout material (water/cement composition is approximately 1/1) was introduced into the earth around the pile via the other channel. After the six remaining piles had been brought into their final position, the fluidizing was stopped. An additional quantity of grout material was then injected under pressure into the earth around the pile tip via the same channel. The composition of the grout material was water/cement is about 1 vol. / 1 vol. The insertion of the posts took approximately 10 minutes in all cases. The grout material was cured after approximately 72 hours. After this time, in order to calculate the bearing capacity of the piles, the number of strokes needed to drive the inserted piles 0.25 meters deeper into the earth was determined using impact piling. It is known per se that the number of turns required to drive a pile a certain distance further into the earth is proportional to the bearing capacity of the pile concerned. The more turns are required to bridge a certain distance, the higher the bearing capacity of the relevant pile. About 80 reference poles were also used to compare the number of strokes.

Onderstaande tabel toont het gemiddelde aantal slagen van gelijke impact dat nodig was om de palen uit de drie experimenten 0.25 m verder de aarde in te drijven.The table below shows the average number of equal impact strokes it took to drive the piles from the three experiments 0.25 m further into the earth.

Experiment 1 2 3 Aantal slagen 35 50 64Experiment 1 2 3 Number of strokes 35 50 64

Uit de resultaten van de hiervoor beschreven experimenten blijkt dat de draagkracht van de palen uit experiment 1 (zonder grouting) het minst is.The results of the experiments described above show that the bearing capacity of the piles from experiment 1 (without grouting) is the least.

De draagkracht van de palen uit experiment 2 (met grouting na positionering van de palen) blijkt aanzienlijk groter te zijn.The bearing capacity of the piles from experiment 2 (with grouting after positioning of the piles) appears to be considerably greater.

Het grootst is echter de draagkracht van de palen uit experiment 3, waarbij zowel tijdens als na het inbrengen van de palen gegrout werd.However, the load-bearing capacity of the piles from experiment 3 is greatest, in which grouting was done both during and after the piles were inserted.

Op grond van deze experimenten kan geconcludeerd worden dat toepassing van grout bij het resonerend inbrengen van betonnen heipalen een positief effect heeft op de draagkracht van deze palen.Based on these experiments, it can be concluded that the application of grout in the resonant insertion of concrete piles has a positive effect on the bearing capacity of these piles.

Deze is groter in geval dat het grouten zowel tijdens als na het inbrengen plaats vindt.This is greater if grouting takes place both during and after insertion.

Hoewel de uitvinding toegelicht en beschreven is met behulp van de tekening is de tekening uitsluitend illustratief bedoeld en niet beperkend.Although the invention has been illustrated and described with the aid of the drawing, the drawing is intended to be illustrative only and not limiting.

Ook is de uitvinding niet beperkt tot de beschreven uitvoeringsvormen.Also, the invention is not limited to the described embodiments.

Andere variaties op de uitvinding die door een vakman direct uit de beschrijving kunnen worden afgeleidt behoren ook tot de in deze aanvrage geopenbaarde uitvinding.Other variations on the invention which can be deduced directly from the description by one skilled in the art are also included in the invention disclosed in this application.

Ook wordt opgemerkt dat het gebruik van het woord ‘een’ niet een veelvoud uitsluit.It is also noted that the use of the word "a" does not exclude a multiple.

Eventuele referenties naar de tekening in de claims zijn eveneens niet bedoeld voor het beperken van de beschermingsomvang van deze claims.Any references to the drawing in the claims are also not intended to limit the scope of protection of these claims.

Claims

Conclusions.

A method of inserting an elongated post of prestressed concrete into the earth using vibration, wherein a standing vibration wave is maintained along the length of the post for at least a portion of the time used for the insertion of the pile, characterized in that grout material is also used in the method.

Method according to claim 1, characterized in that the grout material is applied after the pile has been introduced into the earth in its final position.

Method according to claim 2, characterized in that the grout material is fed to the pile tip in the earth through a channel located in and extending along the longitudinal direction of the pile, the exit of the channel being at the point of the pole.

A method according to claim 3, characterized in that the channel is used during the insertion of the pile for the passage of water for fluidizing the soil around the pile tip.

Method according to claim 1, characterized in that the application of the grout material takes place during the insertion of the pile, the grout material being supplied to the pile tip in the earth through a channel located in and extending over the longitudinal direction of the pile, and the exit of the channel being at the tip of the pile.

A method according to claim 5, characterized in that the pile is provided at the pile tip with a foot whose transverse cross-section is greater than the cross-section of the pile, and in that the grout material is applied via a channel located in and extends along the longitudinal direction of the pile, the exit of the channel being on the periphery of the pile at the base.

A method according to claim 6, characterized in that the pile is provided with a second channel located in and extending along the longitudinal direction of the pile for the passage of water around the ground around the pile tip during the installation of the pile to fluidize.

8. A method according to claim 7, characterized in that the second channel, after the pile has been placed in its end position, is used for applying grout material around the tip of the pile.

9. Method as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the pile is rotated about its longitudinal axis during insertion into the earth.

A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the insertion of the pile takes place using pressure.

Elongate pile of prestressed concrete, which is suitable for use in the method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pile is provided with a channel located in and extending over the longitudinal direction of the pile and wherein the channel has an exit near the tip of the pile.

A pile according to claim 11, characterized in that the pile is provided with a second channel located in and extending over the longitudinal direction of the pile and in that the second channel has an exit at the periphery of the pile.

A pile according to claim 12, characterized in that the pile is provided with a foot, the cross section of which is greater than the cross section of the pile.

A pile according to claim 13, characterized in that the foot is detachably connected to the pile.