NL8900245A

NL8900245A - METHOD FOR MANUFACTURING A CONCRETE POST AND OBTAINED CONCRETE POST

Info

Publication number: NL8900245A
Application number: NL8900245A
Authority: NL
Original assignee: Frederikus Adolf Joseph Grimbe
Priority date: 1989-02-01
Filing date: 1989-02-01
Publication date: 1990-09-03
Also published as: WO1990008635A1; AU5039190A

Description

Werkwijze voor het vervaardigen van een betonpaal en verkregen betonpaal.Method for manufacturing a concrete pile and obtained concrete pile.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een betonpaal met voorspannings-elementen waarin één of meer voorspanningselementen in een voor het vormen van de paal toegepaste mal worden gebracht, de voorspanningselementen met een voorafbepaalde kracht worden gespannen en onder spanning gehouden waarna de mal gevuld wordt met een betonmengsel; men het betonmengsel laat uitharden en men tenslotte de voorspanningselementen laat ontspannen gevolgd door uit de mal nemen van de paal en eventuele afwerking ervan.The present invention relates to a method for manufacturing a concrete pile with prestressing elements in which one or more prestressing elements are placed in a mold used for forming the pile, the prestressing elements are tensioned with a predetermined force and then kept under tension. mold is filled with a concrete mixture; the concrete mixture is allowed to harden and the prestressing elements are finally allowed to relax, followed by the demoulding of the pile and its possible finishing.

Een dergelijke werkwijze voor het vervaardigen van een betonpaal, zoals bijvoorbeeld een betonnen heipaal, is algemeen bekend. De kriteria die gelden tijdens de vervaardiging van bijvoorbeeld betonnen heipalen zijn beschreven in de NEN-norm 7053 van februari 1980 die is uitgegeven door het Nederlands Normalisatie Instituut; eveneens zijn de vereisten omschreven waaraan een gerede betonnen heipaal moet voldoen.Such a method for manufacturing a concrete pile, such as for instance a concrete pile, is generally known. The criteria that apply during the manufacture of, for example, concrete piles are described in the NEN standard 7053 of February 1980, which has been issued by the Netherlands Standardization Institute; the requirements with which a finished concrete pile must comply are also described.

Dergelijke bekende betonnen palen, zoals heipalen worden in het algemeen vervaardigd zoals in de aanhef beschreven en bezitten een gelijkmatige betonstruktuur en kwaliteit over de gehele lengte.Such known concrete piles, such as piles, are generally manufactured as described in the preamble and have a uniform concrete structure and quality over the entire length.

Wanneer een betonnen paal als heipaal wordt gebruikt vindt zware schokbelasting plaats aan één uiteinde van de paal bij het indrijven in de grond. In verband met een dergelijke schokbelasting dient ter plaatse van het uiteinde het beton aan zeer hoge kwaliteitseisen te voldoen en met name een hoge druksterkte te bezitten. De buiten het uiteindegebied gelegen delen van dergelijke palen worden minder sterk belast dan het boven-uiteinde doch bezitten als gevolg van de vervaardigings-wijze van de paal een druksterkte die slechts noodzakelijk is i voor het boven-uiteinde van een dergelijke paal.When a concrete pile is used as a pile, heavy shock loads take place at one end of the pile when driving into the ground. In connection with such a shock load, the concrete must meet very high quality requirements at the end of the end and in particular have a high compressive strength. The parts of such piles located outside the end region are subjected to less stress than the top end, but due to the manner of manufacturing the pile have a compressive strength which is only necessary for the top end of such a pile.

Zodoende bezit een dergelijke volgens de algemeen gangbare werkwijze vervaardigde betonnen paal over z'n gehele lengte een bepaald druksterkte die echter alleen noodzakelijk is voor één der uiteinden ervan, bijvoorbeeld het uiteinde dat in aanraking met een heiblok bij een betonnen heipaal.Thus, such a concrete pile manufactured according to the generally accepted method has a certain compressive strength over its entire length, which is however only necessary for one of its ends, for instance the end which comes into contact with a pile driver at a concrete pile.

De onderhavige uitvinding heeft nu ten doel een werkwijze van de bovenbedoelde soort te verschaffen waarbij echter het mogelijk is onderscheid te maken tussen de betonkwaliteit aan één of beide uiteinden van de paal en de betonkwaliteit van het resterende gedeelte van de paal.The present invention now has for its object to provide a method of the above-mentioned type, however it is possible to distinguish between the concrete quality at one or both ends of the pile and the concrete quality of the remaining part of the pile.

Volgens de uitvinding wordt de werkwijze van het aangegeven type gekenmerkt doordat de voorspanningselementen aan tenminste één uiteindegebied zijn opgenomen in een voorgefabriceerd uitgehard betonstuk en daarin zijn verankerd, dat genoemd betonstuk en de erin verankerde voorspanningselementen in de toe te passen mal worden gebracht en het betonstuk ten opzichte van de mal wordt vastgezet, de in het betonstuk verankerde voorspanningselementen worden gespannen en onder spanning gehouden waarna de mal wordt gevuld met een geschikt betonmengsel.According to the invention, the method of the type indicated is characterized in that the prestressing elements are included in at least one end region in a prefabricated hardened concrete piece and anchored therein, that said concrete piece and the prestressing elements anchored therein are introduced into the mold to be used and the concrete piece is fixed in relation to the mold, the prestressing elements anchored in the concrete piece are tensioned and kept under tension, after which the mold is filled with a suitable concrete mixture.

Door in de werkwijze volgens de uitvinding uit te gaan van een voorgefabriceerd uitgehard betonstuk met daarin verankerde voorspanningselementen en bedoeld betonstuk met de voorspanningselementen in te brengen in een mal en na spanning van de voorspanningselementen de mal verder te vullen met een geschikt betonmengsel wordt de mogelijkheid verkregen om het beton van één of beide uiteinden van de in de werkwijze gevormde paal verschillend te laten zijn van het beton van het resterende gedeelte van de paal. Zo kan bijvoorbeeld voor het beton van één uiteinde, bijvoorbeeld het boven-uiteinde van een heipaal, het betonstuk vervaardigd zijn uit een betonsoort met een hoge druksterkte, bijvoorbeeld meer dan 60 Newton/mm terwijl het betonmengsel dat voor het resterende gedeelte van de paal wordt gebruikt leidt tot een betonsoort met een sterkte die belangrijk lager kan zijn dan de betonsterkte van het uiteinde-betonstuk. Uiteraard kan in voorkomende gevallen er ook voor gekozen worden om de kwaliteit van het buiten één of beide uiteinde-gebieden van een te vormen paal gelegen beton gelijk of beter te maken dan de kwaliteit van de toegepaste betonstukken. Met name kan bijvoorbeeld de druksterkte van het deel buiten de uiteinden gelijk zijn aan of groter zijn dan de druksterkte van de betonstukken aan één of beide uiteinden.In the method according to the invention, starting from a prefabricated hardened concrete piece with prestressing elements anchored therein and introducing the said concrete piece with the prestressing elements into a mold and, after tensioning the prestressing elements, further filling the mold with a suitable concrete mixture. to make the concrete of one or both ends of the pile formed in the method different from the concrete of the remaining part of the pile. For example, for the concrete from one end, for example the top end of a pile, the concrete piece can be made of a concrete with a high compressive strength, for instance more than 60 Newton / mm, while the concrete mixture which is used for the remaining part of the pile used leads to a type of concrete with a strength that can be significantly lower than the concrete strength of the end-concrete piece. It is of course also possible to opt to make the quality of the concrete located outside one or both end areas of a pile to be formed equal or better than the quality of the concrete pieces used. In particular, for example, the compressive strength of the part outside the ends can be equal to or greater than the compressive strength of the concrete pieces at one or both ends.

In het bijzonder wordt in de werkwijze volgens de uitvinding een betonnen heipaal vervaardigd waarbij voor het met het heiblok in aanraking komend uiteinde van de paal een voorgefabriceerd uitgehard betonstuk wordt toegepast.In particular, in the method according to the invention, a concrete pile is manufactured, wherein a prefabricated hardened concrete piece is used for the end of the pile coming into contact with the pile driver.

De in de werkwijze volgens de uitvinding toegepaste voorspanningselementen kunnen in het algemeen gekozen worden uit de voor dit doel gebruikelijke elementen zoals stalen staven, stalen kabels, kunststofkabels en dergelijke.The biasing elements used in the method according to the invention can generally be selected from the elements customary for this purpose, such as steel bars, steel cables, plastic cables and the like.

Doelmatig wordt voor beide uiteinden van de paal een voorgefabriceerd uitgehard betonstuk toegepast.A prefabricated hardened concrete piece is expediently used for both ends of the pile.

In de werkwijze volgens de uitvinding worden de voorspanningselementen gespannen en tijdens het vullen van de mal en tijdens het uitharden van het beton onder spanning gehouden. Bij het toepassen van één of twee uitgeharde betonstukken volgens de uitvinding wordt voor het spannen één der toegepaste voorgefabriceerde uitgeharde betonstukken vastgezet aan de toegepaste mal terwijl na het spannen het andere voorgefabriceerde uitgeharde betonstuk of enig ander vasthoudmiddel voor de voorspanelementen aan de mal wordt vastgezet. Na de span- en vastzettingsbewerking wordt de mal gevuld en wordt het betonmengsel uitgehard.In the method according to the invention the prestressing elements are tensioned and kept under tension during the filling of the mold and during the curing of the concrete. When using one or two cured concrete pieces according to the invention, one of the prefabricated hardened concrete pieces used is fixed to the mold used before clamping, while after the clamping the other prefabricated hardened concrete piece or any other holding means for the prestressing elements is fixed to the mold. After the clamping and tightening operation, the mold is filled and the concrete mixture is cured.

Met voordeel wordt het gedeelte van de mal dat met een geschikt betonmengsel wordt gevuld verdeeld in meerdere te onderscheiden lengtegebieden waarbij voor elk lengtegebied een voor dat gebied gekozen betonmengsel wordt toegepast. Deze i uitvoeringsvorm van de werkwijze geeft de mogelijkheid om niet alleen voor de uiteindegebieden van de paal een andere beton-kwaliteit te kiezen dan voor het resterende gedeelte van de paal; ook kan het resterende gedeelte van de paal worden onderverdeeld in gebieden van verschillende betonkwaliteit. Zo kan bijvoorbeeld in het gebied dat direkt grenst aan het boven-uiteindegebied dat wordt gevormd door een betonstuk met grote druksterkte een betonmengsel worden gekozen dat een druksterkte na uitharding bezit die lager is dan de druksterkte van het uiteinde betonstuk doch die hoger is dan de druksterkte van het beton dat nog verder van het uiteinde afligt. Op deze wijze wordt een grote flexibiliteit in de keuze van de diverse betonkwaliteiten voor betonpalen verkregen.Advantageously, the part of the mold that is filled with a suitable concrete mixture is divided into several distinct length areas, whereby for each length area a concrete mixture selected for that area is used. This embodiment of the method makes it possible not only to select a different concrete quality for the end areas of the pile than for the remaining part of the pile; also the remaining part of the pile can be divided into areas of different concrete quality. For example, in the area directly adjacent to the top-end area formed by a high compressive concrete piece, a concrete mixture can be selected which has a compressive strength after curing that is lower than the compressive strength of the concrete end piece but which is higher than the compressive strength. of the concrete that is even further away from the end. In this way, a great flexibility in the choice of the various concrete qualities for concrete piles is obtained.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een betonpaal die is verkregen met de hiervoor beschreven werkwijze volgens de uitvinding waarbij een dergelijke betonpaal wordt gekenmerkt doordat deze aan één of beide uiteinden bestaat uit een voorgefabriceerd, uitgehard betonstuk en het betonstuk of de betonstukken zijn verbonden met het resterende deel van de betonpaal dat is verkregen door uitharding van een geschikt betonmengsel en waarbij de kubusdruksterkten gemeten volgens NEN 3861 van de betonstukken van het of de uiteinden groter zijn dan de kubusdruksterkten van het resterende deel.The invention also relates to a concrete pile obtained with the above-described method according to the invention, wherein such a concrete pile is characterized in that at one or both ends it consists of a prefabricated, hardened concrete piece and the concrete piece or the concrete pieces are connected to the remaining part of the concrete pile that is obtained by curing a suitable concrete mixture and in which the cube compressive strengths measured according to NEN 3861 of the concrete pieces of the or the ends are greater than the cube compressive strengths of the remaining part.

Met voordeel bezit in de hiervoor beschreven betonpaal volgens de uitvinding het betonstuk aan één of beide uiteinden een 2 kubusdruktsterkte van tenminste 50 Newton/mm .Advantageously, in the concrete pile according to the invention described above, the concrete piece has a 2 cube compressive strength of at least 50 Newton / mm at one or both ends.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin: - figuur 1 een schetsmatig getekend doorsnede-aanzicht van een betonpaal volgens de uitvinding weergeeft en, - figuur 2 op vergrote schaal een uiteinde-deel van een betonpaal volgens de uitvinding met aangehecht betonstuk weergeeft.The invention will now be elucidated with reference to the drawing, in which: - figure 1 shows a sketched cross-sectional view of a concrete pile according to the invention and, - figure 2 shows on an enlarged scale an end part of a concrete pile according to the invention with attached concrete piece.

In figuur 1 is een betonpaal volgens de uitvinding met verwijzingscijfer 1 aangegeven; in dit geval kan de betonpaal bijvoorbeeld een betonnen heipaal zijn.Figure 1 shows a concrete pile according to the invention with reference number 1; in this case, the concrete pile can be, for example, a concrete pile.

De paal is voorzien van voorspanningselementen 2 die bijvoorbeeld de vorm van voorspanningsstaven bezitten. Het linker uiteinde van de paal bezit een uiteinde in de vorm van een voorgefabriceerd betonstuk 3 terwijl het andere uiteinde van de paal gevormd wordt door een voorgefabriceerd betonstuk 4. Gezien de toepassing als heipaal bezit het betonstuk 3 een hoge kubusdruksterkte, bijvoorbeeld een kubusdruksterkte van 2 tenminste 50 Newton/mm . Het tussen beide uiteindedelen 3 en 4 gelegen betonstuk 9 is vervaardigd uit een betonsoort met een lagere kubusdruksterkte bijvoorbeeld een kubusdruksterkte van 2 45 Newton/mm of minder.The pile is provided with prestressing elements 2 which, for example, have the form of prestressing bars. The left end of the pile has one end in the form of a prefabricated concrete piece 3, while the other end of the pile is formed by a prefabricated concrete piece 4. Considering the application as a pile, the concrete piece 3 has a high cube compressive strength, for example a cube compressive strength of 2 at least 50 Newton / mm. The concrete piece 9 located between the two end parts 3 and 4 is manufactured from a concrete with a lower cube compressive strength, for instance a cube compressive strength of 2 45 Newton / mm or less.

Bij het vervaardigen van een dergelijke paal wordt bijvoorbeeld voorafgaand aan het spannen van de spanelementen het betonstuk 3 vastbevestigd aan de mal vervolgens wordt gespannen en daarna wordt het betonstuk 4 vastbevestigd aan de mal zodat de spankracht van de voorspanningselementen door de mal wordt opgevangen. Vervolgens wordt het beton gestort ter vorming van het tussengedeelte 9; het uithardende beton zal een goede hechting vertonen aan zowel de voorspanningselementen 2 als ook aan de grensvlakken 5 en 6 van de betonstukken 3 respektievelijk 4.In the manufacture of such a pile, for example, before the tensioning of the clamping elements, the concrete piece 3 is fixedly attached to the mold, then it is tensioned, and then the concrete piece 4 is fixedly attached to the mold, so that the tensioning force of the prestressing elements is absorbed by the mold. The concrete is then poured to form the intermediate section 9; the hardening concrete will show good adhesion to both the prestressing elements 2 and also to the interfaces 5 and 6 of the concrete pieces 3 and 4, respectively.

Het bovenoppervlak 7 van het betonstuk 3 kan in verband met de heibewerking een geschikt afgeronde vorm bezitten; de uiteinden van de voorspanningselementen 2 kunnen op elke geschikte en in dit vakgebied bekende wijze worden afgewerkt voor het waarborgen van een goede verankering.The top surface 7 of the concrete piece 3 may have a suitably rounded shape in connection with the piling operation; the ends of the biasing elements 2 can be finished in any suitable manner known in the art to ensure good anchoring.

In figuur 2 is op vergrote schaal nog een andere uitvoeringsvorm getekend van een betonpaal-uiteinde volgens de uitvinding. Getekend is een betonstuk 3 dat is verbonden met het resterend gedeelte van de paal 9. De voorspanelementen 2 bezitten in dit geval een verdikt uiteinde 2' dat rust in een uitsparing 3' die van de zijde 7 van het betonstuk 3 open is. De verankering van de voorspanelementen 2 vindt in dit geval op mechanische wijze plaats en anders dan in de situatie van figuur 1 waarbij de voorspanningselementen ook door hechting aan het beton waren verankerd in het betonstuk 3. Schematisch is verder getoond dat het vastzetten van het betonstuk 3 aan de mal kan plaatsvinden met een trekelement 10 dat de vorm van een bout met kop 11 bezit en een uiteinde 12 waarmee de bevestiging aan de mal kan plaatsvinden. Met 14 zijn nog in doorsnede extra bewapeningselementen aangegeven voor het verstevigen van het materiaal van het betonstuk 3.In figure 2, yet another embodiment of a concrete pile end according to the invention is drawn on an enlarged scale. A concrete piece 3 is connected, which is connected to the remaining part of the pile 9. The prestressing elements 2 in this case have a thickened end 2 'which rests in a recess 3' which is open from the side 7 of the concrete piece 3. The anchoring of the prestressing elements 2 in this case takes place mechanically and unlike in the situation of figure 1, in which the prestressing elements were also anchored in the concrete piece 3 by adhesion to the concrete. It has further been schematically shown that the fixing of the concrete piece 3 can be attached to the mold with a pulling element 10 which has the shape of a bolt with head 11 and an end 12 with which the attachment to the mold can take place. At section 14 additional reinforcement elements are indicated in cross section for reinforcing the material of the concrete piece 3.

Opgemerkt wordt nog dat in de tekening de betonstukken 3 en 4 dezelfde buitenafmetingen bezitten als het resterend gedeelte 9 van de paal. Dit is uiteraard niet noodzakelijk; de betonstukken kunnen ook een vorm en buitenafmeting bezitten die afwijkt van die van het deel 9.It should also be noted that in the drawing the concrete pieces 3 and 4 have the same outer dimensions as the remaining part 9 of the pile. This is of course not necessary; the concrete pieces may also have a shape and external dimension that deviates from that of part 9.

Claims

A method for manufacturing a concrete pile with prestressing elements in which one or more prestressing elements are placed in a mold used for forming the pile, the prestressing elements are tensioned with a predetermined force and kept under tension, after which the mold is filled with a concrete mixture; the concrete mixture is allowed to harden and the prestressing elements are finally allowed to relax followed by the demoulding of the pile and its possible finishing, characterized in that the prestressing elements (2) are included in at least one end area in a prefabricated hardened concrete piece (3, 4) and anchored therein, that said concrete piece (3, 4) and the prestressed elements (2) anchored therein are placed in the mold to be used and the concrete piece (3, 4) is fixed relative to the mold, the one in the concrete piece ( 3, 4) anchored prestressing elements (2) are tensioned and kept under tension, after which the mold is filled with a suitable concrete mixture.

Method according to claim 1, characterized in that a concrete pile (1) is manufactured and a prefabricated hardened concrete piece (3) is used for the end of the pile that comes into contact with the pile driver.

Method according to claims 1-2, characterized in that a prefabricated hardened concrete piece (3, 4) is used for both ends of the pile.

Method according to one or more of the preceding claims 1-3, characterized in that one of the pre-fabricated hardened concrete pieces used is fixed to the mold used prior to tensioning the prestressing elements and after tensioning the other pre-cured concrete piece or other holding means for the biasing elements is also secured to the mold.

Method according to one or more of claims 1-4, characterized in that the part of the mold that is filled with a suitable concrete mixture is divided into several distinct length areas and a concrete mixture selected for that area is used for each length area.

Concrete pile obtained by means of the method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that at one or both ends the concrete pile (1) consists of a prefabricated, hardened concrete piece (3, 4) and the concrete piece or the concrete pieces (3, 4) are connected to the remaining part of the concrete pile (1) that is obtained by curing a suitable concrete mixture and whereby the cube compressive strength measured according to NEN 3861 of the concrete pieces (3, 4) of the end (s) ) are greater than the cube compressive strengths of the remainder.

Concrete pile according to claim 6, characterized in that the cube compressive strength of the concrete piece (3, 4) at one or 2 both ends is at least 50 N / mm.