NO119916B - - Google Patents

Description

Betongrør med forspent trådarmering, samt fremgangsmåte og anordning til fremstilling av et slikt rør.

Foreliggende oppfinnelse angår be-tongrør med forspent, skrueviklet trådarmering.

Opfinnelsen omfatter videre en fremgangsmåte til fremstilling av slike rør og en anordning til bruk ved utførelsen av fremgangsmåten.

Fremstillingen av forspente betongrør har hittil krevet store og kompliserte an-legg, og følgelig store investeringer.

Ifølge en kjent fremgangsmåte vikles

armeringen under spenning rundt et allerede støpt rør, hvoretter røret påstøpes et ytre betonglag. På grunn av de store strekk-krefter i tråden, og manøvreringen av det tunge rør som må flyttes to ganger under fremstillingen, krever dette en kom-plisert og kostbar installasjon. Metoden

har videre den svakhet at det ytre betonglag ikke er under forspenning og ikke er homogent med et først støpte rør. Det ytre betonglag kan påstøpes mens røret er under trykk, og derved oppheves denne svakhet, men fremstillingen kompliseres ytterligere.

Ifølge en annen kjent fremgangsmåte

blir armeringen innlagt uten spenning, og røret støpt. Før betongen er herdnet men etter at den er blitt stiv nok til å tvinge med seg armeringen, blir så en indre gum-misylinder bragt under overtrykk, tvinger betongen utover, og spenner derved armeringen. Den ytre form er bygget så den kan gi etter. Alt dette krever en meget kom-plisert forskaling, en ytterst nøyaktig mate-rialkontroll og også ellers en omstendig og dyr installasjon.

Felles for begge metoder er at fremstilling på stedet («in situ») er utelukket

og at det derfor kreves transport av rørene fra fremstillingsplassen, hva som faller kostbart med de tunge enheter og videre at trykkhøyden er begrenset, da bare ett lag trådvikling er mulig.

Foreliggende oppfinnelse har til formål å skaffe et betongrør av den angitte type, men med bedre egenskaper enn de hittil kjente, og som samtidig tillater en enklere fremstilling og ikke krever så kompliserte, kostbare og plasskrevende installasjoner som de hittil kjente fremgangsmåter. Herved oppnås videre den fordel at små, pro-visoriske fabrikker kan anlegges ved siden av rørgatene.

Et videre og vesentlig formål for oppfinnelsen er å muliggjøre støpning og fremstilling' av rørene «in situ» slik at transport av de fleste av de kostbare rør-forbindelser bortfaller.

Det er videre et formål for oppfinnelsen å skaffe rør av den nevnte art som kan tåle høyere trykk enn de kjente betongrør.

Det som i første rekke er karakteristisk for et rør ifølge oppfinnelsen er ikke bare armeringen men også rørveggen i snitt loddrett på røraksen har form av en likesidet polygon. . Ifølge en foretrukken utførelsesform for oppfinnelsen har armerningsviklingen i det nevnte snitt form av en polygon med rettlinjete sidekanter, mens rørveggen har form av en polygon med innad buete sider. Ved denne utførelesform av røret oppnås gunstigere spenningsfordeling i veggen.

Oet skal i denne forbindelse bemerkes at når der i det følgende og i påstandene er brukt betegnelsen polygon, resp. poly-gonformet, skal dette forståes som omfattende såvel en vanlig polygon med rette sider som en polygon med buete sidekanter.

De fordeler som oppnås ved den ifølge oppfinnelsen foreslåtte utforming av røret såvel som andre trekk ved rør ifølge oppfinnelsen skal beskrives nedenfor i forbindelse med tegningene.

Det som i første rekke er karakteristisk for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen' består i at trådarmeringen forspennes før støpningen ved at en eller flere langsgående armeringsstenger, som trådarmeringen er viklet om, skyves utover før støp-ningen av røret.

Oppfinnelsen omfatter også en anordning til bruk ved utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Det særlig ka-rakteristiske for denne anordning består i at den omfatter et stativ med en aksel og et til antallet armeringsstenger svarende antall stenger anordnet symmetrisk omkring akselen parallelt med denne og festet til radiale armer, hvilke stenger er innrettet til å understøtte armeringsstengene under fremstilling av røret.

En rekke videre trekk ved denne anordning skal beskrives nærmere i forbindelse med tegningen.

Under viklingen, som foretas ved roter-ing av stativet, blir tråden bremset så den får en viss liten spenning, tilstrekkelig til å sikre at alle viklinger har samme stram-ning før forspenningen. De langsgående armeringsstenger kan også forspennes i rørets lengderetning ved hjelp av don-krefter anbragt på stativets langsgående stenger og forankres ved hjelp av før støp-ningen påsatte tverrplater. De danner den langsgående armering i røret. De kan etter viklingen forankres til andre langsgående jern og ytterligere langsgående armering kan innlegges hvis det finnes fordelaktig.

Den trådformete armering blir ført polygonalt rundt armeringsstengene. Ut-formingen av rørtverrsnittet avhenger av forholdet mellom trykk og rørdiamter. Røret kan utføres med veggene paralelle med armeringen, idet forspenningen gjøres så stor at betongen ennu er under et visst normaltrykk ved brukslast og idet avstan-den mellom de langsgående armeringsstenger velges så liten at strekkspeningene fra momentet blir mindre enn dette normaltrykk.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere i forbindelse med tegningen som illustrerer noen utførelses-former for rør og anordninger ifølge oppfinnelsen.

På tegningen viser:

Fig. 1, venstre halvdel, et tverrsnitt av et rør ifølge en utførelsesform for oppfinnelsen under fremstilling, samt av en herunder anvendt anordning, mens høyre halvdel viser de samme deler i enderiss. Støpeforskallingene er bare delvis antydet. Fig. 2 viser i avbrutt tverrsnitt i større målestokk et rør ifølge en annen utførelses-form ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser på tilsvarende måte et rør

ifølge en tredje utførele.sform.

Fig. 4 viser dels i aksialsnitt og dels i oppriss et rør ifølge en utførelsesform for oppfinnelsen under fremstilling. På figuren er også vist stativet til bruk ved fremstilling av røret, mens rørforskallingene er utelatt. Fig. 5 viser i oppriss en mekanisme ifølge en utførelsesform for oppfinnelsen for spenning av trådarmeringen. Fig. 6 og 7 er tilhørende snitt etter

linjene VI-VI resp. VII-VII på fig. 5.

Fig. 8 viser i større målestokk et hjørne av røret med tilhørende forskalinger og deler av forspenningsanordningen i snitt svarende til fig. 2. Fig. 9 viser i snitt svarende til fig. 8 en forskalingsplate bestående av to deler, som på figuren er vist hver for seg for tydelig-hets skyld.

Oppfinnelsen skal i det følgende først beskrives i forbindelse særlig med fig. 1, 4 og 8. På disse figurer betegner 1 en aksel dreibart lagret i horisontalretning i lågere 2. I det minste ett av disse lågere er hensiktsmessig innrettet til å svinges ned.

Til akselen er festet flere, f. eks. seks, sett armer 3, hvert sett omfattende otte armer som stråler aksialt ut fra akselen. Som det lett vil forståes skal antallet armer i hvert sett svare til antallet sider i rørets polygonformete tverrsnitt. I det minste en, 3a, av armene i hvert sett er forsynt med en spenningsanordning som kan være mekanisk eller hydraulisk. En fordel ved hydraulisk spennanordning er at forspen-ningskraften kan avleses direkte under spenningen.

På tegningen er vist en mekanisk spennanordning som skal beskrives nærmere nedenfor.

Til de ytre ender av armene 3 er festet stenger 4 som strekker seg parallelt med akselen 1. Disse stenger er hensiktsmessig utført med rektangulært tverrsnitt og med forholdsvis stor høyde av tverrsnittet i for-hold til bredden, idet tverrsnittets lengderetning strekker seg radialt i forlengelse av de tilhørende armer 3. Herved oppnåes at stengene 4 får stor bøyningsstivhet i radial retning, hvilket er av betydning under forspenningen av armeringsviklingen. 5 er et tverrstag som tjener til avstivning av armene 3. 6 er betongrøret. Forskalingen for dette er på fig. 1 bare antydet med stiplete linjer tilhøyre på fig. 1 og er ikke vist på fig. 4, men skal senere beskrives nærmere i forbindelse med fig. 8, hvor forskalingsplatene er vist i større målestokk.' 7 er langsgående armeringsstenger innstøpt i røret ved tverrsnittets hjørner. Disse stenger befin-ner seg, som det ses av fig. 1 og 8, rett ut for de bøyningsstive stenger 4. 8 er en trådarmering som er viklet skruelinjeformet omkring stengene 7. Trådarmeringen er på passende i og for seg kjent måte festet ved begge ender av røret.

Fig. 8 viser i større målestokk et hjørne av røret på fig. 1 og 4 i avbrutt tverrsnitt. På denne figur er vist hvordan stengene 7 er understøttet på stengene 4 ved hjelp av mellomlagsstykker 9. Slike mellomlagsstykker anordnes i innbyrdes avstand som begrenses av stengenes 7 bøyningsstyrke. Mellomlagsstykkene smøres slik at de kan fjernes etter støpningen av røret og hullene støpes igjen. De kan utføres med hakk for opptagning av bindetråd for fastbinding 10 er forskalingen på innsiden av røret, mens 11 er den ytre forskaling. For avstivning av forskalingsplatene er disse forsynt med av-stivningsribber 12.

Ved fremstillingen av røret går man frem på følgende måte: Først vikles trådarmeringen 8 omkring stengene 7. Denne vikling finner sted, som tidligere nevnt, uten at tråden spennes mere enn nødvendig for å ligge stramt omkring armeringsstengene. Viklingen kan foregå på en meget enkel måte, da akselen 1 er dreibart lagret.

Etterat trådviklingen er festet ved begge ender av røret, finner forspenningen sted ved hjelp av den nevnte spennanordning som nedenfor skal beskrives nærmere i forbindelse med fig. 5 til 7. Ved hjelp av denne spennanordning trykkes en, 4a, av stengene 4 radialt utover, hvorved den av stangen 4a understøttete armeringsstang 7a likeledes tvinges utover under spenning av viklingen 8. Denne spenning kan finne sted før eller etter anbringelsen av den ytre forskaling 11. Etter at spenningen har funnet sted, anbringes den indre forskaling 10 på plass. Denne forskaling er som vist på fig. 9, satt sammen av to og to plater som i sammensatt tilstand strekker seg mellom de ytre ender av to på hverandre følgende stenger 4. For sammensetning av de to deler som forskalingsplatene består av, kan avstivningsribbene 12 hensiktsmessig være utført med langsgående og tversgående slisser og huller 13 og 14, gjen-nom hvilke der kan stikkes skrubolter for sammenskruing av delene. Skruene er ikke vist på tegningen. Nu kan støpningen av røret finne sted på vanlig måte. Når røret er herdet, blir det underkilet eller senket på to understøttelser, spennanordningen løsnes og hele stativet trekkes ut av røret, etterat det ene lager 2 er svinget ned. Ved de hittil kjente fremgangsmåter må røret etterat det er herdet flyttes til og fra vik-lingsstativ eller trekkes opp av en kompli-sert støpe- og spennemaskin, og det er en fordel ved fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen at dette ikke blir nød-vendig.

Eventuelt kan røret på i og for seg kjent måte dampherdes. Ifølge et trekk ved oppfinnelsen anvendes forskalingsplatene til dannelse av et dampkammer. Dette gjøres ved at de ytre forskalingsplater flyttes utover mens de indre forskalingsplater flyttes innover, slik at der blir et mellomrom mellom røret og forskalingsplatene på hver side av dette. Til bruk ved en slik dampherdning er stengene 4 forsynt med festeører 15, i passende avstand innen-for stengenes ytterkanter. Skruboltene som holder forskalingsdelene sammen, løsnes og delene skyves sammen og festes til feste-ørene i den stilling som antydet med stiplete linjer på fig. 8. Ved å gå frem på denne måte, blir det mulig å anvende høy-trykksdamp om denne ønskes. Disse feste-ører kan også brukes til understøttelse av de indre forskalingsplater under viklingen av trådarmeringen og er derfor hensikts-messige selv om røret ikke skal dampherdes.

På fig. 2 og 3 er vist to andre utførel-sesformer for et rør ifølge oppfinnelsen, hvor rørveggen er utført med innad buete vegger, mens trådarmeringen i snitt loddrett på røraksen har form av en polygon med rettlinjete sidekanter. Ved fremstil-lingenav rør som vist på fig. 2 og 3 må for-skalingene, som det vil forståes, være bue-formet, mens utførelsen og fremgangsmåten forøvrig blir nøyaktig den samme som beskrevet foran.

Ved utførelsen ifølge fig. 2 er armeringsstengene 7 i likhet med utførelsen på fig. 1, helt innstøpt i betongen, hvilket

oppnåes ved anvendelse av mellomslags-stykkene 9. Ved utførelsen ifølge fig. 3 er

det derimot ikke brukt slike mellomlagsstykker og armeringsstengene 7 ligger der-

for med sin innadvendende kant i flukt med innerveggen av røret. På fig. 2 og 3 betegner 16 ekstra armeringsjern, anordnet parallelt med og i avstand radialt utenfor stengene 7. Armerings jernene 16 kan være festet til stengene 7 ved hjelp av sveisete eller omsluttende bøyler 17.

Spennanordningen skal nu beskrives i forbindelse med fig. 5, 6 og 7. Armene 3a er utført kortere enn de øvrige armer 3. Til den ytre ende av armen 3a er påsveiset platestykker 18 og 19. I mellomrommet mellom disse er det anordnet to kiler 20, utført med gjennomgående boringer med henholdsvis høyre- og venstregjenger. 21

er en tilhørende skrue ved hjelp av hvilken kilestykkene kan trekkes mot hverandre. Kilestykkene ligger på undersiden an mot

de tilsvarende kileformete forløpende flater ved enden av armen 3a. På den motsatte side ligger kilestykkene an mot innsiden av en arm 22, som er festet til stangen 4

og strekker seg radialt innover fra denne. Armen 22 er hensiktsmessig ført mellom sideflenser 23 på platestykket 19, se fig. 6. I dette platestykke og i armen 22 er det hensiktsmessig anordnet korresponderende huller 24 for gjennomstikking av skrue-bolter 25, ved hjelp av hvilken armen 22 kan festes til platestykket 19 i innstillet stilling.

Spenningen av trådviklingen finner sted ved at kilestykkene ved dreining av skruen 21 trekkes mot hverandre og derved tvinges armen 22 og stangen radialt utover. Skruen 21 kan eventuelt være gjennomgående i rørets lengderetning, slik at der oppnås samtidig sammentrekning av kilestykkene for samtlige armer 3a.

Oppfinnelsen kan finne anvendelse såvel ved fremstilling av rør på fabrikk som ved fremstilling «in situ». Ved en in situ-fremstilling anbringes stativets ene opp-lager i den sist fremstilte rørseksjon, den langsgående rørarmering utenpå stativet forbindes med armeringen i den tilstøtende ferdige rørseksjon etter at forspenningen har funnet sted. Før støpningen kan så langsforspenning utføres så røret senere danner et sammenhengende langsforspent legeme mellom dilatasjonsfugene, det gir store fordeler for tetningen.

Som allerede nevnt er det en fordel ved fremgansmåten ifølge oppfinnelsen at stativet lett kan trekkes ut av det støpte rør. Stativets stenger 4 glir herunder på armeringsstengene 7 eller mellomlagsstykkene 9. Støpningen av rørene kan inne sted horisontalt eller i den heldning rørlednin-gen krever.

Etterat et lag trådarmering er viklet, kan der på denne anordnes et nytt sett langsgående armeringsjern og en ny vik-

ling utenpå disse, slik at røret får dobbelt armering, hvilket ikke lar seg gjøre ved hittil kjente fremgangsmåter.

Forspenningen kontrolleres hensiktsmessig før støpningen, f. eks. ved hjelp av en Vogts spenningsmåler.

Det skal tilslutt bemerkes at det i og

for seg er vel kjent å forspenne en armer-

ing før støpningen av armerte betongkon-struksjoner. Dette har imidlertid hittil ikke vært mulig ved skrueviklet trådarmering for et rør. Ifølge oppfinnelsen er vanskelig-heten ved å forspenne en skrueviklet trådarmering før støpningen av røret løst på en slik måte at ikke bare fremstillingen av rørene blir vesentlig enklere og ikke nød-vendiggjort kompliserte installasjoner, men at der også fåes rør som oppviser mange fordeler sammenlignet med tidligere kjente betongrør med forspent armering.

Claims (9)

1. Betongrør med forspent, skrueviklet trådarmering, som i snitt loddrett på rør-veggen har form av en likesidet polygon, karakterisert ved at rørveggen har tilsvarende polygonform.

2. Betongrør som angitt i påstand 1, hvor armeringsviklingen i det nevnte snitt har form av en polygon med rettlinjete sidekanter, karakterisert ved at rørveggen har form av en" pylogon med innad buete sider.

3. Betongrør som angitt i påstand 1 eller 2, hvor der ved hvert hjørne av det polygonformete tversnitt er anordnet en i rørets lengderetning forløpende armeringsstang, idet trådviklingen er viklet omkring de langsgående armeringsstenger, karakterisert ved at der utenpå trådviklingen, radialt utenfor armeringsstengene er anordnet et ytterligere sett langsgående armeringsstenger og omkring disse en ytterligere trådvikling.

4. Framgansmåte for framstilling av rør som angitt i påstand 1 eller følgende, hvor der ved hvert hjørne av det polygonformete tverrsnitt er anordnet en i rørets lengderetning forløpende armeringsstang, idet trådviklingen er viklet omkring de langsgående armeringsstenger, karakterisert ved at trådviklingen forspennes ved at en eller flere av armeringsstengene tvinges radialt utover etter at trådviklingen er festet.

5. Anordning til bruk ved utførelse av framgangsmåten som angitt i påstand 4 eller 5, karakterisert ved at den omfatter et stativ mer en aksel (1) og et til antallet armeringsstenger (7) svarende antall stenger (4) anordnet symmetrisk omkring akselen parallelt med denne og festet til radiale armer (3), hvilke stenger er innrettet til å understøtte armeringsstengene under framstilling av røret.

6. Anordning som angitt i påstand 6, karakterisert ved at hver av armene (3a) som bærer en (4a) av stengene, er forsynt med en spennanordning ved hjelp av hvilken den til armen (3a) hørende stang (4a) kan tvinges radialt utover.

7. Framgangsmåte ved støpning av rør som angitt i en av påstandene 1—3, under anvendelse av en anordning som angitt i påstand 6 eller følgende, karakterisert ved at stativet uten demontering etter støpnin-gen trekkes av fra røret som forblir i ro.

8. Framgangsmåte som angitt i påstand 7, karakterisert ved at langs-armeringen etter forspenningen av viklingen, men før støpningen, festes til armeringen i en ferdig, tilstøtende rørseksjon.

9. Framgangsmåte som angitt i påstand 8, karakterisert ved at langsarmeringen ved «in situ»-framstilling blir forspent sek-sjonsvis, men sammenhengénde mellom to dilatasjonsfuger.