NO121437B

NO121437B -

Info

Publication number: NO121437B
Application number: NO17030267A
Authority: NO
Inventors: R Grevent
Original assignee: Campenon Bernard Ets
Priority date: 1966-11-14
Filing date: 1967-10-27
Publication date: 1971-02-22
Also published as: DE1683815B2; NL149412B; DK122503B; SE329248B; NL6715245A; AT279460B; FI48166C; CH498695A; FR1513349A; GB1196007A; FI48166B; DE1683815A1

Description

Fremgangsmåte og anordning til prefabrikasjon av Method and device for prefabrication of

en serie av støpte elementer. a series of molded elements.

Den foreliggende oppfinnelsen angår prefabrikasjon av en serie av stopte elementer som består av betong e.l. og hvert har to motstående endeflater, og som er-bestemt til senere å sammenføyes innbyrdes (f.eks. ved forspenning) ett efter ett med endeflatene mot hverandre for å danne et samlet hele eller byggverk, idet hvert par mot hinannen liggende endeflater har en komplementær form slik at den ene danner et noyaktig negativ av den annen. The present invention relates to the prefabrication of a series of stopped elements consisting of concrete or the like. and each has two opposite end surfaces, and which are intended to be later joined together (e.g. by prestressing) one by one with the end surfaces facing each other to form a unified whole or structure, as each pair of opposite end surfaces has a complementary form so that one forms an exact negative of the other.

En fremgangsmåte til å prefabrikere et element av denne type består i å stope materialet, f.eks. betongen, mellom to endeformer hvor forraflaten av en av endeformene enten utgjores av den ene endeflate av det foregående prefabrikerte element i serien eller er formet for å utgjore en negativ gjenpart av formflaten på den annen endeform. A method of prefabricating an element of this type consists in stopping the material, e.g. the concrete, between two end forms where the front surface of one of the end forms is either made up of one end face of the preceding prefabricated element in the series or is shaped to form a negative replica of the form surface of the other end form.

Hensikten med oppfinnelsen er å forbedre denne fremgangsmåte for å gjore det mulig å realisere konstruksjoner med vilkårlig forlSp i rommet. The purpose of the invention is to improve this method to make it possible to realize constructions with arbitrary distribution in space.

Uttrykket "vilkårlig foriop i rommet" skal innbefatte mulig-heten for tredimensjonal krumning, altså en krumning som setter seg sammen av todimensjonale krumninger om tre hovedakser, f.eks. en vertikal og to horisontale akser. Innen teknikken er det kjent, å anvende komplementære sammen-føyninger for å oppnå et system eller en konsentrasjon som dannes ved j sammensetning av en serie av prefabrikerte elementer eller hvelvstener, ved å stope et hvilket som helst element av serien mot det foregående slik at endeflaten av et element danner forskalling for det neste. De komplementære endeflater av to suksessive elementer eller hvelvstener blir dermed "sammenparet", det vil si at den ene blir et nøyaktig negativ av den annen. The expression "arbitrary shape in space" shall include the possibility of three-dimensional curvature, i.e. a curvature which is composed of two-dimensional curvatures about three main axes, e.g. one vertical and two horizontal axes. It is known in the art to use complementary joints to achieve a system or concentration formed by j composition of a series of prefabricated elements or vault stones, by butting any element of the series against the previous one so that the end face of one element forms formwork for the next. The complementary end surfaces of two successive elements or vault stones are thus "paired", that is, one becomes an exact negative of the other.

Det forhold at to på hinannen. fQlgende prefabrikerte elementer har komplementære endeflater,, gor det mulig å saramenfoye disse elementer uten å anvende mortel mellom dem, idet man isteden som regel benytter et tynt lag av hurtigherdnende harpiks. Dette forer til en betydelig tidsbesparelse svarende til den nOdvendige tid for avbinding av mortelen. F. eks. i tilfelle av bygging av utliggerbroer sammensatt av prefabrikerte hvelvstener som sammenføyes med forspenning, gjor teknikken med komplementære skjoter det mulig å sette forspenningskab-lene under strekk meget kort tid efter at stenene er satt på plass, og dermed å oppnå meget hoye hastigheter av byggearbeidet. Ifolge en kjent utforelsesmåte i forbindelse med denne prefabrikasjonsteknikk blir elementene eller hvelvstenene støpt i en celle som kan være utfort som antydet skjematisk på tegningens fig. 1 og omfatter: en uforanderlig retningsbestemmende underlagsflate S som tjener eller ikke tjener som bunn av formen for elementene eller hvelvstenene som skal støpes,- The relationship that two on top of each other. The following prefabricated elements have complementary end surfaces, making it possible to join these elements without using mortar between them, as a thin layer of fast-hardening resin is usually used instead. This leads to a significant time saving corresponding to the time required for setting the mortar. For example in the case of the construction of cantilever bridges composed of prefabricated vault stones that are joined with prestressing, the technique of complementary joints makes it possible to put the prestressing cables under tension very shortly after the stones have been put in place, and thus to achieve very high speeds of the construction work. According to a known embodiment in connection with this prefabrication technique, the elements or vault stones are cast in a cell which can be extended as indicated schematically in the drawing's fig. 1 and includes: an unchanging direction-determining base surface S which serves or does not serve as the bottom of the mold for the elements or vault stones to be cast,

en i almindelighet fast formvegg M som står ubevegelig på underlaget S, a generally fixed form wall M that stands motionless on the substrate S,

et anbringelsessted for den tidligere fremstilte formsten som benyttes som avtrykksform CM, a placement location for the previously produced mold stone that is used as an impression mold CM,

et støperum V for elementet eller stenen med ikke viste aideforskallinger. a casting room V for the element or stone with not shown aide formwork.

Hvert element som stopes i betong i rummet V, inntar siden plassen for avtrykksformen CM og kan så flyttes til en.lagerplass i påvente av sin anvendelse i konstruksjonen eller byggverket som skal Each element that is stopped in concrete in space V, then occupies the space for the impression form CM and can then be moved to a storage place awaiting its use in the construction or building that is to be

oppføres. is performed.

Ifølge den samme kjente fremgangsmåte kan det sammenhengende retningsbestemmende underlag S i høyre del på fig. 1 erstattes med faste adskilte blokker for oppleggning av hvelvstenen som skal danne avtrykksformen. According to the same known method, the continuous direction-determining substrate S in the right part of fig. 1 is replaced with fixed separate blocks for laying the vault stone that will form the impression form.

Denne metode forutsetter at elementene eller hvelvstenene This method assumes that the elements or vault stones

ved oppførelsen av konstruksjonen eller byggverket blir satt sammen i den rekkefølge de er laget i, så de møtende endeflater av to og to during the construction of the structure or building is assembled in the order in which they are made, so that the facing end faces of two and two

på hinannen følgende elementer blir godt "sammenparet". successive elements are well "paired".

Onsker man å frigjøre seg fra dette krav (d.v.s. hvis man Ønsker å kunne stope elementene eller hvelvstenere i en rekkefølge som er uavhengig av dem de får ved sammenføyningen i byggverket) uten at de møtende endeflater av to på hinannen følgende elementer derfor opphører å være 'feammenparet", kan man for fremstilling av disse elementer eller hvelvstener benytte et par endeformer M, CM som er utformet innbyrdes komplementære, d.v.s. at støpeflaten på den ene utgjør et nøyaktig negativ av støpeflateh på den annen. Denne sistnevnte teknikk er gjenstand for norsk utlegningsskrift nr.i2O.308 som har samme inn-leveringsdag som den foreliggende søknad. If you wish to free yourself from this requirement (i.e. if you want to be able to stop the elements or vault stones in an order that is independent of the ones they get when they are joined in the building) without the meeting end faces of two elements following each other therefore ceasing to be ' feammenparet", for the production of these elements or vault stones, a pair of end forms M, CM can be used which are designed to complement each other, i.e. that the casting surface of one forms an exact negative of the casting surface of the other. This latter technique is the subject of Norwegian interpretation document no. .i2O.308 which has the same submission date as the present application.

I begge tilfeller kan hovedstøpeaksen for elementene, d.v.s. midtlinjen mellom de to endeformer, innta en hvilken som helst stilling i rommet (f.eks. horisontalt eller vertikalt). Denne stilling, som er bestemt på forhånd, er imidlertid uforanderlig, så de beskrevne metoder bare vanskelig lar seg anvende for bygging av konstruksjoner eller byggverk som har et vilkårlig forløp i rummet, f.eks. krummet i grunnriss eller profil, S-formet forløp, varierende tverravbøyning, spesielt i motsatte retninger, skruelinjeform o.s.v. In both cases, the main casting axis of the elements, i.e. the center line between the two end shapes, take any position in the room (e.g. horizontal or vertical). However, this position, which is determined in advance, is unchangeable, so the described methods can only be applied with difficulty for the construction of constructions or buildings that have an arbitrary course in space, e.g. curved in plan or profile, S-shaped course, varying transverse deflection, especially in opposite directions, helical line shape, etc.

Den foreliggende oppfinnelse går ut på en fremgangsmåte som gjør det mulig å bygge slike byggverk samtidig som en stadig beholder fordelene ved teknikken med nøyaktig komplementære sammenføyninger. I dette øyemed gir man ifølge oppfinnelsen minst 4n av disse endeformer en orientering efter en på forhånd bestemt stilling i forhold til den annen endeform slik at de to endeflater av det fremkommende prefabrikerte element har en på forhånd bestemt variabel stilling i forhold til hverandre avhengig av forløpet av byggverket som skal realiseres, og elementets stilling i byggverket. The present invention is based on a method which makes it possible to build such structures while still retaining the advantages of the technique of precisely complementary joints. To this end, according to the invention, at least 4n of these end forms are oriented according to a predetermined position in relation to the other end form so that the two end surfaces of the resulting prefabricated element have a predetermined variable position in relation to each other depending on the course of the construction to be realized, and the element's position in the construction.

Tar man f.eks. tilfellet av bygging av en bro ved sammenføy-ning av suksessive hvelvstener, kan man meddele den ene og/eller den annen av endeformene en dreining om en vertikal akse. Ved sammenføy-ning av de oppnådde elementer får man da en konstruksjon som er krummet If you take e.g. in the case of building a bridge by joining successive vault stones, one and/or the other of the end forms can be given a rotation about a vertical axis. By joining the elements obtained, you then get a construction that is curved

i horisontalplanet. in the horizontal plane.

Likeledes man man meddele den ene og/eller den annen av endeformene en rotasjon om en horisontal akse som står loddrett på konstruksjonens midtlinje. Ved sammenføyningen av de oppnådde elementer får man da en konstruksjon med krummet lengdeprofil. Likewise, one and/or the other of the end forms are given a rotation about a horizontal axis that is perpendicular to the center line of the construction. By joining the elements obtained, a construction with a curved longitudinal profile is then obtained.

Sluttelig kan man også meddele den ene og/eller den annen av endeformene en dreining om en akse som stort sett faller sammen med konstruksjonens midtlinje. Ved sammenføyningen av de oppnådde elementer fås da en skrueflate som spesielt gjør det mulig å realisere konstruksjoner med varierende skjevhet. Finally, one can also give one and/or the other of the end shapes a rotation about an axis that largely coincides with the center line of the construction. By joining the elements obtained, a screw surface is then obtained which makes it possible to realize constructions with varying bias.

Det sier seg selv at disse forskjellige enkeltkorreksjoner vil kunne realiseres samtidig for å gjøre det mulig å realisere byggverk som på en gang har vilkårlig og variabel sidekrumning, lengdeprofil og skjevhet. It goes without saying that these different individual corrections will be able to be realized at the same time to make it possible to realize buildings which at the same time have arbitrary and variable lateral curvature, longitudinal profile and skewness.

Oppfinnelsen går ennvidere ut på en støpeanordning bestemt The invention further relates to a particular casting device

for utførelse av den ovenfor angitte fremgangsmåte. for carrying out the above-mentioned procedure.

Denne anordning er av den type som omfatter to endeformer hvor formflaten på den ene enten utgjøres av den ene endeflate av det This device is of the type that comprises two end forms, where the form surface of one is either made up of one end surface of the

foregående støpte element i serien eller er slik utformet at den danner et nøyaktig negativ gjenpart av den annen endeforms formflate. Anord-ningen erkarakterisert vedat i det minste den ene av endeformene bæres av et fundament som er forskyvbart i rettlinjet bane i rummet, samt ved en innstillingsanordning til å dreie denne endeform i forhold til bærefundamentet om minst én akse og dermed stille den skjevt. preceding molded element in the series or is designed in such a way that it forms an exact negative counterpart of the mold surface of the other end mold. The device is characterized in that at least one of the end forms is supported by a foundation which is displaceable in a rectilinear path in space, as well as by an adjustment device to rotate this end form in relation to the support foundation about at least one axis and thus set it askew.

Ifølge et trekk ved oppfinnelsen bæres vedkommende form av According to one feature of the invention, the shape in question is worn off

bærefundamentet via en i forhold til fundamentet orienterbar plate. the supporting foundation via a plate that can be oriented in relation to the foundation.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen er vedkommende form According to another feature of the invention, the shape in question is

(resp. plate) fiksert på bærefundamentet via minst ett svingeledd. (or plate) fixed to the supporting foundation via at least one swivel joint.

Ifølge enda et trekk ved oppfinnelsen omfatter innstillingsanordningen kiler og/eller mikrometerskruer. According to yet another feature of the invention, the setting device comprises wedges and/or micrometer screws.

I det følgende vil der under henvisning til tegningen bli beskrevet et ikke-begrensende eksempel på hvorledes fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan bringes til utførelse ved prefabrikasjon av elementer eller hvelvstener bestemt til å sammenføyes for å danne over-bygningen i en bro.. Fig. 1 viser skjematisk lengdesnitt av en betongstøpeeelle som omtalt innledningsvis. Fig. 2 viser et tilsvarende snitt som anskueliggjør anvendel-sen av oppfinnelsen for utførelse av en celle som gjør det mulig å støpe elementer eller hvelvstener som skal inngå i en rettlinjet konstruksjon. In the following, with reference to the drawing, a non-limiting example of how the method according to the invention can be carried out by prefabrication of elements or vault stones intended to be joined together to form the superstructure of a bridge will be described. Fig. 1 shows schematic longitudinal section of a concrete pour as mentioned in the introduction. Fig. 2 shows a corresponding section which illustrates the application of the invention for making a cell which makes it possible to cast elements or vault stones which are to be included in a rectilinear construction.

Fig. 3 er et enderiss av det samme. Fig. 3 is an end view of the same.

Fig. 4 er et riss i likhet med fig. 2 og viser cellen i en stilling som gjor det mulig å stope elementer eller hvelvstener som er trapesformet i sideriss slik at det ved sammenføyning av slike hvelvstener er mulig å realisere et byggverk, f.eks. en bro, med varierende lengdeprofil. Fig. 5 er et grunnriss av cellen i en stilling som gjør det mulig å støpe hvelvstener med trapesformet grunnriss slik at man ved å føye sammen slike hvelvstener kan realisere et byggverk med krumning i horisontalplanet. Fig. 6 er et enderiss av cellen i en stilling som gjør det mulig å støpe hvelvstener som kan sammenføyes for å realisere et byggverk med varierende tverrlutning. Fig. 4 is a drawing similar to fig. 2 and shows the cell in a position that makes it possible to stop elements or vault stones that are trapezoidal in side view so that by joining such vault stones it is possible to realize a building, e.g. a bridge, with varying length profile. Fig. 5 is a floor plan of the cell in a position which makes it possible to cast vault stones with a trapezoidal floor plan so that by joining such vault stones together a building with curvature in the horizontal plane can be realized. Fig. 6 is an end view of the cell in a position which makes it possible to cast vault stones which can be joined together to realize a building with varying transverse inclination.

På fig. 2 - 6 er der vist en celle til prefabrikasjon av elementer eller hvelvstener mellom to endeformer i likhet med formene M og CM på fig. 1. Formen M kan være fast. Formen CM utgjøres enten In fig. 2 - 6 shows a cell for the prefabrication of elements or vault stones between two end forms, similar to the forms M and CM in fig. 1. The shape M can be fixed. The form CM is formed either

av et element eller en hvelvsten som her oppnådd under en foregående of an element or a vault stone as here obtained under a preceding

nn

prefabrikasjonssyklus, eller av en form som er nøyaktig komplementær til formen M, altså danne et negativ til denne. prefabrication cycle, or of a form which is exactly complementary to the form M, i.e. form a negative to this.

Cellen har en fast underbygning 1 forsynt med minst en eller fortrinnsvis to nøyaktig rettlinjede påstøpte føringsskinner 2, 2. The cell has a fixed substructure 1 provided with at least one or preferably two precisely rectilinear cast-on guide rails 2, 2.

På underbygget 1-kan der gli et bærefundament som utgjøres av en stiv ramme 3 som har glidemeier 4>4>hensiktsmessig forsynt med et selv-smørende stoff med liten friksjonskoeffisient, som bedre er kjent under varemerket "Teflon". Det sier seg selv at en slik anordning kan erstattes med et hvilket som helst ekvivalent, f.eks svalehaleføringer, rulle-eller bæretrinser med eller uten særskilte lagre etc. uten at man derfoi avviker fra oppfinnelsens ramme. On the substructure 1, a supporting foundation can slide, which is made up of a rigid frame 3 which has sliding surfaces 4>4>appropriately provided with a self-lubricating substance with a low coefficient of friction, which is better known under the trademark "Teflon". It goes without saying that such a device can be replaced with any equivalent, e.g. dovetail guides, roller or carrier pulleys with or without separate bearings, etc. without therefore deviating from the scope of the invention.

Rammen 3 understøtter i sin tur en formbæreplate 5 via inn-stillbare støtter 6. Disse støtter er forsynt med ett eller flere enkle eller sammensatte svingeledd, f.eks. aksler, kardanger, kuler o.s.v. Der er anordnet innstillingsorganer til å bringe platen 5 (og dermed formen) til å svinge i forhold til bærefundamentet eller den stive ramme 3«Disse organer kan f.eks. omfatte kiler 7, 8,9, som kan være flate, sylindriske eller sfæriske m.v., passende kalibrerte mikro- The frame 3 in turn supports a mold support plate 5 via adjustable supports 6. These supports are provided with one or more simple or compound swivel joints, e.g. shafts, gimbals, balls, etc. Adjustment means are arranged to cause the plate 5 (and thus the form) to swing in relation to the supporting foundation or the rigid frame 3. These means can e.g. comprise wedges 7, 8,9, which may be flat, cylindrical or spherical etc., suitably calibrated micro-

raeterskruer e.l. raeter screws etc.

Tilleggsanordninger for geometrisk, avmerkning kan fordelaktig benyttes for å gjore det mulig nøyaktig og automatisk å kontrollere den relative stilling av bærerammen 3 og platen 5«Additional devices for geometric marking can advantageously be used to make it possible to accurately and automatically check the relative position of the support frame 3 and the plate 5"

Fig. 4 viser hvorledes det er mulig ved hjelp av en kile 7 eller mikrometerskrue baktil .å oppnå en relativ dreining om en akse■ loddrett på figurens plan med sikte på å realiseré en konstruksjon med varierende lengdeprofil. Fig. 5 viser hvorledes en innstilling ved hjelp av en horisontal kile 8 eller mikrometerskrue gjor det mulig å oppnå en dreining om en vertikal akse. Fig. 6 viser sluttelig hvorledes en innstilling ved hjelp av en kile 9 eller mikrometerskrue på-siden muliggjor den nødvendige virkning for å oppnå en tverrlutning i byggverket. Fig. 4 shows how it is possible by means of a wedge 7 or micrometer screw at the rear to achieve a relative rotation about an axis perpendicular to the plane of the figure with the aim of realizing a construction with a varying length profile. Fig. 5 shows how a setting using a horizontal wedge 8 or micrometer screw makes it possible to achieve a rotation about a vertical axis. Fig. 6 finally shows how an adjustment using a wedge 9 or micrometer screw on the side enables the necessary effect to achieve a transverse slope in the structure.

De beskrevne anordninger gjør det således mulig å orientere The devices described thus make it possible to orientate

i det minste den ene av.endeformene i forhold til dens bærende fundas ment slik at orienteringen av den ene form i forhold til den annen også blir endret. Herav følger at de to endeflater av det oppnådde prefabrikerte element under disse forhold ikke lenger vil ha en konstant ori^entering i forhold til hverandre, men tvertimot en regulerbar orientering. Denne orientering er bestemt på forhånd ved hovedforløpet av konstruksjonen eller byggverket som skal realiseres, og avhenger selvsagt av den stilling det prefabrikerte element sluttelig skal innta i byggverket. at least one of the end forms in relation to its supporting foundation so that the orientation of one form in relation to the other is also changed. It follows that the two end surfaces of the prefabricated element obtained under these conditions will no longer have a constant orientation in relation to each other, but on the contrary an adjustable orientation. This orientation is determined in advance during the main course of the construction or building to be realized, and of course depends on the position the prefabricated element will eventually occupy in the building.

Det sier seg selv at det er mulig å foreta endringer i de nettopp beskrevne utførelsesformer, særlig når det gjelder anvendelse av tekniske ekvivalenter,, uten derfor å overskride oppfinnelsens ramme. Således kunne man bruke mekaniske, optiske, elektriske, magnetiske, elektroniske eller andre metoder for å øke nøyaktigheten og lette an-vendelsen av prefabrikasjonscellen. It goes without saying that it is possible to make changes to the embodiments just described, particularly when it comes to the use of technical equivalents, without therefore exceeding the scope of the invention. Thus, mechanical, optical, electrical, magnetic, electronic or other methods could be used to increase the accuracy and facilitate the use of the prefabrication cell.

Claims

1. Procedure for the prefabrication of a series of cast elements which consist of concrete or similar and each has two opposite end surfaces and is intended to be later joined together with corresponding elements at the end surfaces, and where each element is stopped between two end forms where the form surface of one either formed by one end surface of the preceding stopped element or is shaped to form an exact replica of the other end shape, so that each pair of interacting end surfaces when the elements are joined together forms two complementary surfaces, one of which is a negative of the other, characterized by giving at least one of these end forms an orientation according to a pre-determined position in relation to the other end form so that the two end surfaces of the resulting prefabricated element have a pre-determined variable position in relation to each other, depending on the progress of the construction to be realised, and the element's position in the construction.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that at least one of the two end forms is placed on a supporting foundation (3) which is displaced along a straight line so that the two end forms are displaced in a straight line in relation to each other until they have a mutually distance equal to the length of the element to be cast, after which one and/or the other end form is given a rotation about at least one axis in relation to the supporting foundation.

3*Device for carrying out a method as specified in claim 1 or 2, with two end forms where the form surface of one is either made up of one end surface of the previous molded element in the series or is designed in such a way that it forms an exact negative replica of the another end form's form surface, characterized in that at least one of the end forms is supported by a foundation (3) which is displaceable in a rectilinear path in space, as well as by a setting device to rotate this end form in relation to the support foundation (3) about at least one axis and thus set it crooked.

4. Device as specified in claim 3, characterized in that the form is supported by the supporting foundation via a plate (5) that can be oriented in relation to the foundation.

5. Device as stated in claim 3 or 4> character-r i s e r t in that the end forms (or the plate 5) are fixed on the supporting foundation, via at least one swivel joint, (6).

6. Device as specified in one of claims 3 to 5> characterized in that the setting device comprises wedges and/or micrometer screws.