NL193640C - Samenstel voor het in de grond vervaardigen van een fundatiepaal alsmede werkwijze voor het bedrijven van dat samenstel. - Google Patents

Description

1 193640

Samenstel voor het in de grond vervaardigen van een fundatiepaal alsmede werkwijze voor het bedrijven van dat samenstel

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een samenstei voor het in de grond vervaardigen van een 5 fundatie-element, zoals een funderingspaal, omvattende een buis alsmede een samenstel voor het in neerwaartse en opwaartse richting bewegen van die buis, welke buis met aan het ondereinde ten minste twee dwars op de axiale richting van de buis gerichte en buiten de buitenomtrek daarvan uitstekende bladen die staan onder een hoek met de hartlijn van de buis en die een uitstroomopening heeft voor vloeistof die zich nabij de bladen bevindt.

10 Een dergelijk samenstel is bekend uit de Nederlandse Terinzagelegging 6600344. Daarin wordt een werkwijze voor het vervaardigen van een fundatiepaal beschreven, waarbij tijdens het inbrengen van de hoorbuis via in het inwendige daarvan aangebrachte kanalen een fluïdum zoals grout, door de wand naar buiten bewogen wordt aan de onderzijde van de buis. Deze vloeistof verhardt en vormt langs de buiswand een laag. Deze laag geeft een smerende werking gedurende het inbrengen, zodat slechts een gering koppel 15 nodig is om de buis met schroefbladen om zijn as te doen draaien terwijl de laag die Zich langs de buitenwand uitstrekt, het realiseren van een relatief dikke fundatiepaal mogelijk maakt met gebruik van een relatief slanke buis. In nog niet verharde toestand steunt deze vloeistoflaag de wand van het gat, dat immers een diameter heeft die groter is dan die van de buis. Het element kan dan aan het einde van de werkwijze omhoog worden getrokken, terwijl gedurende het optrekken een verhardende vloeistof wordt 20 toegevoerd. Bij het bekende samenstel sluiten de schroefbladen de ruimte boven en onder de bladen volkomen af; hierdoor zal het omhoogtrekken van het buisdeel met de schroefbladen veel kracht vergen en ook meer tijd kosten.

De onderhavige uitvinding is in het bijzonder ook gericht op fundatie-elementen in het algemeen, waarbij een in de grond dringend element verder in de grond zakt door een of meer grond-losmakende organen, 25 onder gelijktijdige toevoer van een vloeistof.

Voor een stabiele fundering is het nodig dat het ondereind van de fundatiepalen in een stabiele laag van de bodem zit. Dit is veelal een dikke zandlaag of grind-houdende zandlaag waarin het ondereind van de fundatiepalen tot een bepaalde diepte steekt.

De stabiliteit van een zandlaag wordt bepaald door de compacte structuur daarvan. Zeer compact 30 betekent groot draagvermogen. Deze compacte structuur heeft ook een nadeel. Bij het boren in een dergelijke zandlaag kost het zeer veel moeite zand los te maken. De bladen of dergelijke organen krabben het zand slechts langzaam weg. Hierdoor kost het in de grond aanbrengen van een paal op de in de inleiding beschreven manier veel tijd.

Aanvraagster’s oudere Europese octrooiaanvrage 0.065.340 beschrijft ook reeds de wrijvings-35 verminderende eigenschappen bij het in de grond boren van een buis, van een verhardbare vloeistof.

Het doel van de onderhavige uitvinding is in een samenstel te voorzien waarmee fundatie-elementen, in het bijzonder fundatiepalen zelf in sterk samengedrukte grond, sneller in de grond op diepte kunnen worden gebracht.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt bij het hierboven beschreven samenstel, doordat de bladen, 40 gezien in bovenaanzicht, voorzien zijn van weggenomen gedeelten, zoals uitsparingen, waarvan de omvang kleiner is dan de dwarsdoorsnede van de door de bladen te vervaardigen opening en waarbij de hoek met de hartlijn van de buis kleiner dan 65° is. Daarbij wordt door de openingen tijdens het optillen van de bladen bij een retourbeweging van het samenstel de massa die de bladen en het ondereinde van de buis omgeeft, bestaande uit verhardend materiaal, gehandhaafd en aangevuld. Hierdoor vermindert de draagkracht van 45 het zand niet, terwijl verrassenderwijs het losmaken van het zand, na het weer neerlaten, gemakkelijker gaat. Hierdoor kan sneller de gewenste diepte in de dragende zandlaag worden bereikt.

Opgemerkt wordt dat uit het Duitse octrooischrift 314.695 uit 1919 een boor bekend is, voorzien van een zich boven de bladen bevindende opening voor het inbrengen van een boorfluïdum. Het vervaardigen van een fundatiepaal en het gemakkelijker bewegen door een zandlaag of dergelijke wordt in dit Duitse 50 octrooischrift niet gesuggereerd.

Uit de Europese octrooiaanvrage 0.012.486 is een boor bekend waar in de bladen uitsparingen aangebracht zijn. Deze dienen voor het daarin opnemen van pijpen. Deze pijpen dienen enerzijds voor het inbrengen van een injectiemateriaal en anderzijds ter versteviging van de bladen. Tijdens bedrijf zijn de openingen in de bladen dus niet aanwezig.

55 Uit het Amerikaanse octrooischrift 3.507.124 is een spiraalboor bekend, maar bij het vrije uiteinde voorzien van snijtanden. Deze zijn als afzonderlijk deel, dat wil zeggen te scheiden van het schroefblad, aangebracht.

193640 2

Past men de op zichzelf bekende bladen uit de Europese octrooiaanvrage 0.065.340 toe die ter weerszijden van de buis staan onder tegengesteld scherpe hoeken met de langsas van de buis en die elk in bovenaanzicht niet meer dan de halve omtrek van de buis omvatten dan kan volgens de uitvinding elk blad aan ten minste een der uiteinden schuin onder een hoek met de radiaal zijn weggesneden. Bij voorkeur is 5 het ondereind van elk blad naar beneden omgebogen danwel voorzien van een naar beneden gerichte tand en wel bij voorkeur ter plaatse van de onderrand van het samenstel. Deze omgebogen rand of tand vormt een schraaprand. De ombuiging vergroot de doorlaat en schraapt als het samenstel weer naar beneden gaat. De hellingshoek van de bladen met de langsas van de buis 13 zijn kleiner dan 65°. De bladen staan steiler dan bij het bekende samenstel waarbij de hoek met de langsas ongeveer 75° bedraagt.

10 De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het bedrijven van het hierboven beschreven samenstel.

Met deze werkwijze wordt beoogd door zand en andere verhoudingsgewijs compacte lagen te bewegen hetgeen met werkwijzen bekend uit de stand der techniek niet mogelijk is gebleken.

Het doel van de onderhavige uitvinding is in een werkwijze te voorzien waarmee het mogelijk is met het 15 hierboven genoemde samenstel een zandlaag en dergelijke te passeren zonder dat een bijzonder groot vermogen vereist is en/of de gebruikte hoorbuis bijzonder zwaar uitgevoerd dient te worden.

Dit doelt wordt bij een hierboven beschreven werkwijze verwezenlijkt doordat pas tijdens het penetreren van respectievelijk bewegen door een zandlaag of grindhoudende zandlaag met grote dichtheid het van bladen voorziene gedeelte ten minste eenmaal wordt opgetild onder gelijktijdige vulling onder druk van de 20 zich vormende ruimte onder de bladen met vloeistof die wordt toegevoerd via de buis en vanuit de de buis omgevende vloeistofmassa boven en rondom de bladen zodanig, dat de druk onder de bladen in wezen behouden blijft.

Door deze maatregel wordt ervoor gezorgd dat tijdens het optillen van het element met de grond losmakende organen het zand voldoende belast.

25

De uitvinding zal nu aan de hand van de tekening nader worden verduidelijkt. Hierin stellen voor: figuur 1 een zijaanzicht van een element voor een fundatiepaal voor de werkwijze van de onderhavige uitvinding; figuur 2 een bovenaanzicht hiervan; 30 figuur 3 een zijaanzicht van een andere voorkeursuitvoering van een element voor een fundatiepaal voor de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding.

Figuur 1 toont een element 1, in dit geval een buis, waarop aan weerszijden onder tegengestelde hoeken twee bladen 2, 3 zijn aangebracht. Onder blad 3 bevindt zich een uitstroomopening 4 waardoorheen 35 vloeistof uit de holte van de buis 1 in de grond kan worden geperst. Deze opening 4 kan ook op andere plaatsen zijn aangebracht en er kunnen er zelfs meer van zijn, mits de vloeistof in staat kan zijn te mengen met het door de bladen 2, 3 losgemaakte zand. Onder de buis 1 kan bijvoorbeeld een voorloper of snijorgaan 5 zijn aangebracht, met een kleinere werkzame diameter dan die van de bladen 2, 3. De bladen 2, 3 zullen bij de rotatie van de buis 1 rond zijn as werken als grond losmakende organen. Grond wordt aan 40 de onderzijde van de bladen 2, 3 en eventueel het snijorgaan 5 losgemaakt, vervolgens gemengd met de vloeistof uit de uitstroomopening 4. Aldus wordt een gebied 6 gevormd in de bodem, waarvan de buitenste contour in de tekening is aangeduid met een streep-stiplijn.

In het getoonde geval zijn de bladen 2, 3 half cirkelvormig, waardoor hun verticale projectie ten gevolge van de stand die zij innemen ten opzichte van de buis, elliptisch is. Dit is goed te zien in het bovenaanzicht 45 in figuur 2. Bij het roteren van de buis 1 rond zijn as zullen de bladen 2, 3 een cirkelvormig gebied 6 in de grond vormen. In figuur 2 is te zien, dat reeds door de stand van de halfcirkelvormige bladen 2, 3 een doorstroomopening tussen de gebiedsgrens en de bladen ontstaat, waardoorheen het vloeibare mengsel vanuit de bufferruimte tot onder de bladen 2, 3 kan stromen. Voor de werking van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is het aan te bevelen grotere doorstroomopeningen toe te passen.

50 Extra doorstroomopeningen kunnen worden gecreëerd door een deel van het blad weg te snijden (7), of om te buigen (8). Indien de onderste randen zijn omgebogen, zoals in figuren 1 en 2 wordt getoond, ontstaat een extra werkzaam effect doordat deze rand de grond extra bewerkt. Zoals is weergegeven in figuur 1, verdient het de voorkeur om bij gebruik van een voorloper of snijorgaan 5 de bladeinden ter hoogte van de onderrand van de buis 1 af te buigen.

55 In plaats van het bewerken van de einden van de bladen 2, 3 kunnen ook gaten 9 hierin aan worden gebracht. Eveneens kunnen deze gaten 9 worden gecombineerd met afgesneden (7), of omgebogen <8) bladeinden.

Claims (5)

1. Samenstel voor het in de grond vervaardigen van een fundatie-element, zoals een fundatiepaal, 20 omvattende een buis alsmede, een inrichting voor het in neerwaartse en opwaartse richting bewegen van die buis, welke buis met aan het ondereinde ten minste twee dwars op de axiale richting van de buis gerichte en buiten de buitenomtrek daarvan uitstekende bladen die staan onder een hoek met de hartlijn van de buis omvat, een uitstroomopening heeft voor vloeistof die zich nabij de bladen bevindt, met het kenmerk, dat de bladen (2, 3), gezien in bovenaanzicht, voorzien zijn van weggenomen gedeelten, zoals 25 uitsparingen, waarvan de omvang kleiner is dan de dwarsdoorsnede van de door de bladen te vervaardigen opening en waarbij de hoek met de hartlijn van de buis kleiner dan 65° is.

2. Samenstel volgens conclusie 1, voorzien van twee bladen die ter weerszijden van de inrichting staan onder tegengesteld scherpe hoeken met de langsas van de inrichting, met het kenmerk, dat elk blad (2, 3) in bovenaanzicht niet meer dan de halve omtrek van de inrichting omvat en waarbij het onderste uiteinde (8) 30 van het betreffende blad (2, 3) naar beneden is omgebogen.

3. Samenstel volgens conclusie 2, met het kenmerk dat het bovenste uiteinde is afgesneden (7).

3 193640 In figuur 1 staan de bladen onder een hoek α met de hartlijn van de buis 1, welke hoek ongeveer 45° is. Figuur 3 toont een andere voorkeursuitvoering van de onderhavige uitvinding, waarbij de bladen 2, 3 schroeflijnvormig verlopen. Deze bladen zijn op een buis 1 aangebracht. Voor het overige geldt hetzelfde als bij figuur 1.

5 Door het rond zijn as roteren van de buis 1 wordt een cirkelvormig gebied 6 in de grond gemaakt. Nu is tussen de buitencontour van de bladen 2, 3 en het gebied 6 geen ruimte aanwezig. Door gaten 9 aan te brengen in de bladen 2, 3 is het nu mogelijk dat het vloeibaar mengsel die zich boven de bladen 2, 3 bevindt naar onderen kan stromen. Voorts kunnen onder de bladen 2, 3 snijtanden 10 uitsteken die, evenals de voorloper 5, het bewerken 10 van de grond vergemakkelijken. Tevens kunnen op de buis 1 één of meer verdikkingen 11 aan het ondereinde onder de bladen 2, 3 worden aangebracht, die ten doel hebben de de buis omringende grond van de buiswand te drukken, zodat boven deze verdikkingen gemakkelijker grout langs de buiswand kan stromen. Snijtanden 10 en verdikkingen 11 kunnen natuurlijk ook op de in figuren 1 en 2 beschreven uitvoeringsvorm en andere uitvoeringsvormen worden aangebracht. 15

4. Samenstel volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan het einde ervan onder de bladen (2, 3) een of meer snijtanden (10) zijn aangebracht.

5. Werkwijze voor het verplaatsen van de buis volgens een der voorgaande conclusies voor het vervaardi-35 gen in de grond van een fundatiepaal, bij welke werkwijze de buis door rotatie en axiale druk in de grond wordt bewogen, terwijl tegelijkertijd van meet af aan een verhardende vloeistof in de ruimte onder en boven de bladen worden geperst, waarbij het van bladen voorziene gedeelte van de buis wordt opgetild onder gelijktijdige vulling onder druk van de zich vormende ruimte met vloeistof die wordt aangevoerd vanuit de buis, met het kenmerk, dat bij het penetreren van, respectievelijk bewegen door een zandlaag of grind-40 houdende zandlaag met grote dichtheid het van bladen voorziene gedeelte (1) van de buis periodiek opgetild wordt waarbij bovendien de zich vormende ruimte onder de bladen met vloeistof wordt gevuld die wordt toegevoerd via de uitsparingen in de bladen vanuit de de buis omgevende vloeistof massa boven en rondom de bladen, een en ander zodanig, dat de druk onder de bladen in wezen behouden blijft. Hierbij 1 blad tekening