NL8801026A - Werkwijze en inrichting voor het in situ vervaardigen van steunelementen. - Google Patents

Description

f

Hw/Mv/3 Cortlever

Werkwijze en inrichting voor het in situ vervaardigen van steunelementen

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het in situ vervaardigen van steunelementen in de bodem, bestaande uit een in de grond aanbrengen van een hol cilindrisch lichaam, het volstorten van het lichaam met een uithardbaar 5 mengsel en het terugtrekken van het lichaam waarbij het mengsel in de grond achterblijft en uithardt.

Voor het vervaardigen van steunelementen in de grond zijn verschillende methodes bekend, onder meer het inheien van gerede palen of dergelijke, het boren van een gat en het 10 vervolgens vullen van dat gat met een betonmengsel en ook het heien van een buis, waarna het aldus gevormde gat wordt gevuld met beton, nadat de buis is teruggetrokken. Het bezwaar van dergelijke bekende werkwijzen is dat het een tamelijk tijdrovende bezigheid is, vooral door de relatief zware 15 steunelementen, waarvan het gewicht zelf ook nog gedragen dient te worden door de ondersteunende grondlaag.

De uitvinding beoogt bovengenoemde wijzen te verbeteren en verschaft daartoe een werkwijze die zich onderscheidt doordat het lichaam door middel van een constante kracht in 20 de bodem wordt gedrukt en het mengsel onder meer wordt voorzien van een een schuimvormende component.

Dankzij de schuimstof toeslag wordt het funderingsele-ment zeer licht van gewicht, waarbij niettemin de vereiste doorvoer van draagkrachten ruim voldoende is voor bouwwerken 25 van willekeurige aard. Hierbij kan gedacht worden aan gebouwen, alsmede kunstwerken en weglichamen in de wegenbouw.

Dankzij de constante indrijfkracht, bijv. door middel van een hydraulisch druksysteem, dat over de volle lengte van het in te drijven holle lichaam op dat lichaam wordt uitgeoefend, 30 kan het inbrengen, storten en uithalen van het steunlichaam in zeer korte tijd plaatsvinden. Proefondervindelijk is hier twee minuten voor gemeten. Daardoor is het mogelijk de werkwijze toe te passen daar waar veel steunelementen noodzake-.8801026 ·» 'Η -2- lijk zijn en toch tegen een relatief lage kostprijs te werken .

De hierboven genoemde werkwijze is met name geschikt voor het maken van wegverhardingen, waarbij het holle lichaam 5 als pijp is uitgevoerd voor het verkrijgen van paalvormige funderingselementen, over de koppen waarvan stroken weefsel kunnen worden aangebracht voor het verkrijgen van de gewenste krachtsoverdracht van de wegbelasting op de funderingselementen.

10 Bovengenoemde en andere kenmerken zullen nader worden toegelicht in een uitvoeringsvoorbeeld van de werkwijze volgens de uitvinding.

In de tekening toont:

Fig. 1 een schematische vertikale doorsnede van een 15 grondlichaam met daarop aanwezige inrichtingen voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding,

Fig. 2 een perspektivisch bovenaanzicht van een uitvoeringsvorm van de werkwijze voor het vervaardigen van een weg-lichaam.

20 In de figuren is met het cijfer 1 een grondlichaam aan gegeven, waarvan de laag a weinig draagkracht heeft en de daaronder liggende laag b voldoende om een daarop te bouwen 'konstruktie te kunnen dragen. Teneinde de lastkrachten te kunnen doorvoeren op de laag b worden steunelementen 2 in de 25 grond aangebracht, waarvan het aantal en de lengte is bepaald door de omstandigheden.

Voor het vervaardigen van steunelementen 2 kan een buisvormig cilindrisch lichaam 3 worden gebruikt, die door middel van een mast 4 loodrecht op het bovenvlak van de laag a kan 30 worden geplaatst. Eventueel kan dit ook onder een hoek plaatsvinden.

Het lichaam is bij 5 vast met een kabel 6 verbonden, welke kabel op de in fig. 1 getoonde wijze om een aantal schijven 7 is geslagen, waarbij de bovenste en onderste zijn 35 gelagerd in de mast 4, terwijl de tussenliggende schijven in een langs de mast 4 verschuifbare slede 9 zijn gelagerd. De slede 9 wordt door een hydraulische cilinder 8 op en neer langs de mast 4 bewogen en dankzij de wijze van inschering 880 1 026 *» $ -3- van de kabel 6 langs de schijf 7 wordt bij een verplaatsing van de slede 9 langs de mast 4 een dubbele verplaatsing van het holle lichaam 3 tot stand gebracht. Daardoor kan het indrijven van het holle lichaam 3 zeer snel plaatsvinden, het-5 geen in fig. 1 met 3' is aangegeven.

De volgende stap van de werkwijze is het vullen van het holle lichaam 3' met een bepaald mengsel, dat door een silo-wagen W is toegevoerd en vooraf wordt gemengd met een schuim-vormende component C en water W, hetgeen in eenmengtoestel 10 10 kan gebeuren. De inhoud van het mengtoestel 10 wordt vervolgens in de buis 31 gestort waarna de paal onder het vormen van schuim uithardt. Zodoende ontstaat een funderingselement, hier in paalvorm, van schuimbeton waarbij tevens zich een kop K kan vormen, nadat de buis 3' is teruggetrokken met dezelfde 15 installatie als links in fig. 1, één en ander is getoond rechts in fig. 1 met stippellijn.

Eventueel kan voor het terugtrekken van de buis 3 en voor het definitief uitharden van het mengsel van de paal 2 een wapening worden ingelaten welke van willekeurige aard en 20 vorm afhankelijk van de toepassing kan zijn.

Voor het vrijhouden van de buis 3' van grond uit de laag 1" tijdens het indrijven, is onder aan de buis een klep 11 aangebracht, die op willekeurige wijze kan zijn uitgevoerd, bijv. een van bovenaf hydraulisch systeem voor het openen en 25 sluiten.

Proefondervindelijk is vastgesteld dat schuimbeton de volgende eigenschappen kan hebben:

Volumieke massa 1250 kg/m3

Drukvastheid na 90 dagen 10 N/mm2 30 Buigsterkte na 56 dagen 1.53 N/mm^ E-modulus (statisch) 9995 N/mm^ E-modulus (dynamisch) 2525 N/mm^.

Bij gebruik van een buis 3 met een minimale diameter van 35 150mm ontstaat in de bodem een kolom schuimbeton met een minimale diameter van 150mm en een drukvastheid van 76 kU. Bij een veiligheid van 3 is een toelaatbare belasting van 58 kN

mogelijk. Een wapeningssysteem kan eventueel later worden in- .8801026 4 -4- gebracht. Door de volumieke massa van de schuimbeton aan te passen aan de massa van de bodem, is het risico van wegvloeien van de beton in de bodem gering.

De hieronderstaande tabel geeft de maximale belasting 5 per m2 bij een bepaalde paalafstand in meters:

Dikte ophoging Belasting Paalafstand (m) (kN/m2) (m) 2 36 1,37 10 3 54 1,12 4 72 0,97 5 90 0,87 6 108 0,79.

15 Fig. 2 toont een uitvoeringsvorm van de werkwijze vol gens de uitvinding, waarbij een weglichaam wordt vervaardigd, waartoe vooraf de schuimbetonpalen volgens fig. 1 in een bepaald rasterpatroon in de grond zijn gedreven. Op de verbrede koppen K worden stroken van weefsel 12 aangebracht, die on-20 derling langs de overlappende randen aan elkaar worden gestikt. Vervolgens wordt er een zandlichaam of lichaam van ander passend materiaal 13 op de steunelementen aangebracht welke laag een dikte kan hebben van 2 t/m 6m.

Op de laag kan vervolgens een wegverharding 14 worden 25 aangebracht.

Bij een proefprojekt is aangetoond dat bij een konstruk-tie van palen met een diameter van 430mm en een paalafstand van 2,5m: 80% van de belasting direkt werd opgenomen door de pa- 30 len; 16% via de weefselstroken naar de palen werd teruggevoerd; 4% werd opgenomen door de ondergrond.

De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschre-35 ven uitvoeringsvormen. Zo kan het steunelement, een andere dimensie hebben dan de getoonde palen, bijv. meer in de vorm van poeren.

<8801026

Claims (9)

1. Werkwijze voor het in situ vervaardigen van steunelementen in een bodem, bestaande uit het in de grond aanbrengen van een hol cilindrisch lichaam, het volstorten van het lichaam met een uithardbaar mengsel en het terugtrekken 5 van dat lichaam waarbij het mengsel in de grond achterblijft en uithardt, met het kenmerk, dat het lichaam door middel van een constante kracht in de bodem wordt gedrukt en het mengsel onder meer wordt voorzien van een een schuim vormende component.

2. Werkwijze voor het vervaardigen van paalvormige fun der ingselementen volgens conclusie 1,met het kenmerk dat het holle lichaam als pijp met een diameter van tenminste 150 mm is uitgevoerd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het ken-15 m e r k, dat na het volstorten van het holle lichaam een wapening in het lichaam wordt ingelaten.

4. Werkwijze voor het maken van een wegverharding onder toepassing van de werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat over de paalvormige fun- 20 deringselementen een zandlichaam met vooraf bepaalde samenstelling en dikte, bijv. 2 tot 6 meter, wordt aangebracht, waarop de oppervlakte verharding, bijv. asfalt wordt uitgestreken .

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, 25 dat voor het aanbrengen van het zandlichaam strookvormige weefsels over de koppen van de palen worden uitgestreken.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de weefselstroken vooraf aan elkaar worden bevestigd.

7. Werkwijze volgens conclusie 5 en 6, met het ken-30 m e r k, dat de weefselstroken kruislings worden gelegd.

8. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-7, met het kenmerk dat het holle cilindrische lichaam vast is bevestigd aan een hydraulisch druksysteem dat langs een staande mast is geleid.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk dat het hydraulisch druksysteem is voorzien van een door een ,8801026 * it -6- hydraulische cilinder aangedreven kabel-kabelschijfsysteem waarmee een meervoudige verplaatsing van het lichaam ten opzichte van de cilinder is bewerkstelligd. .8801026