NO310429B1 - Framgangsmåte, anordning og redskap til bruk ved forankring i jord - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en framgangsmåte for forankring i jord ved hjelp av et jordanker i form av et rør der minst to aksiale spor er anordnet langs minst ett område av en rørvegg i en del av røret som skal drives inn i jorda, røret drives inn i jorda i samvirke med et spyd som er anordnet i røret.

Oppfinnelsen angår også en anordning for forankring i jord, hvilken anordning omfatter et jordanker i form av et rør der minst to aksiale spor er anordnet langs minst ett område av en rørvegg i en del av røret som skal drives ned i jorda.

Oppfinnelsen angår videre et redskap slik at jordankeret kan bli radialt ekspandert på en kontrollert måt ved framgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen.

Prosesser for forankring av jordankere som er senket til en større eller mindre dybde, for eksempel ved legging av fundament, er godt kjent. Den for tiden mest vanlige form for forankring omfatter et betonganker som er støpt på det aktuelle forankringsstedet. Denne typen av forankring er svært krevende når det gjelder tidsbruk, da en støpeform først må graves i jorda før selve betong-støpeprosessen kan utføres. Betongen må deretter tillates å sette seg før forankringen er klart til bruk. En ytterligere ulempe med betongforankringer er at de tenderer til å løse seg opp etter et antall års bruk. For å kontrollere varigheten av forankringen må den legges bar.

For å komme bort fra støping av forankringer er det også kjent å drive i jorda et metallobjekt som, på grunn av sin form, er forankret i jorda når det har blitt drevet inn. Imidlertid er denne typen av forankringer eller jordanker vanskelig å drive inn i jorda til en dybde som er tilstrekkelig for at forankringen skal kunne støtte store belastninger. Det er også allerede kjent å drive inn i jorda for eksempel et metallrør, som så deformeres slik at forsterkningen i jorda blir oppnådd.

DE 1 484 565 viser et jordanker av den ovenfor nevnte type. Det omfatter vesentlig et rør med en hel spiss. Ei rund stang er anordnet i røret og koplet til spissen. Spor er formet i røret over spissen. Disse sporene er jevt distribuert langs røret og strekker seg i aksial retning langs dette. Dette jordankeret er forankret i jorda som et resultat av at den runde stanga og røret anordnet rundt denne blir drevet ned i jorda. Når røret har blitt drevet inn i jorda blir en aksial, oppadrettet kraft tilført til den runde stanga mens røret holdes på plass ved en aksial nedadrettet kraft. Denne runde stanga blir derfor aktivert slik at den beveger seg oppover ut av røret mens rørspissen nærmer seg den øvre delen av røret. Formen på røret virker i det sporete området slik at ekspansjon av røret bringes rundt dette området. Den runde stanga kan så fjernes fra røret.

En ulempe med denne type av forankring er at den er upassende for dypforankring og kan bare brukes ved jordankere av meget liten dimensjon. I tilfelle av en stor rørdimensjon og dyp forankring er denne framgangsmåten vanskelig å utføre, både praktisk og økonomisk. Videre er denne framgangsmåten utilfredsstillende når et flertall av ekspanderte områder er ønsket i hver rørformet forankring i jorda.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å løse problemet med å anordnet en jordforankring som omfatter et jordanker i fonn av et rør med aksiale spor. Dette formålet oppnås med en framgangsmåte i samsvar med oppfinnelsen som er karakterisert ved at røret i minst ett område med aksiale spor blir utsatt for en radial belastning ved hjelp av et redskap som blir senket i røret og som blir aktivert for å utøve en kontrollert radial belastning på det indre av røret i retning mot rørveggen, idet en kontrollerbar ekspansjon av røret blir forårsaket i dette området, og at redskapet fjernes fra røret når en gitt grad av ekspasjon har blitt oppnådd.

For å tillate videre ekspansjon av jordankeret, i samsvar med et spesielt trekk ved foreliggende oppfinnelse, omfatter hvert rør to eller flere områder som hver har to eller flere spor.

I samsvar med et ytterligere trekk ved oppfinnelsen blir den radiale belastningen tilført til hvert sporet område for å øke bærekapasiteten ved ankeret.

For å kunne evaluere bærekapasiteten ved ankeret, i samsvar med et ytterligere trekk ved oppfinnelsen, er data som angår ekspansjonen målt under forankringsprosessen, disse målte data er videre brukt for å gi en foreløpig geoteknisk evaluering av egenskapene til jorda.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er også å framskaffe et jordanker som kan brukes i samsvar med ovenfor nevnte framgangsmåte. Dette formålet blir oppnådd ved anordningen i samsvar med oppfinnelsen, som er karakterisert ved at røret er åpen i sin hele lengde og er arrangert for å bli drevet ned i jorda ved hjelp av et spyd som er anordnet i røret og som har en nedre spiss ende og som har en lengde som er tilpasset slik at den nedre spisse enden av spydet stikker ut av den nedre enden av røret under inndrivingsprosessen, slik at, ved inndriving blir spydet og røret operativt koplet til hverandre ved deres respektive øvre ender, slik at disse øvre endene kan bli beveget samtidig som spydet og røret blir drevet inn, og at spydet er anordnet for å fjernes fra røret når det har blitt drevet inn, hvoretter røret er anordnet slik at ved minst to motsatte punkter på hver side av det indre av røret, midtveis mellom sporene, kan det motta en radial belastning som er forårsaket av et redskap som er senket ned i røret, lasten blir tilført i retning mot røret, slik at kontrollerbar utvidelse av røret kan bli forårsaket i dette området.

Et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å framskaffe et redskap for å forårsake en kontrollerbar radial ekspansjon av det rørformete jordankeret når framgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen blir utført. Dette formålet blir oppnådd ved et redskap i samsvar med oppfinnelesen som er karakterisert ved at det omfatter: et redskapslegeme som er anordnet slik at det kan senkes inn i det rørformete jordankeret, minst to radialt rettede stempler som er anordnet ved like mellomrom og bevegelig montert i tilsvarende radiale fordypninger i redskapslegemet, hvilke fordypninger i en retning hver er åpen ut ved periferien av redskapslegemet og i en annen retning hver er begrenset ved en base som er formet ved redskapslegemet, strøminingskoplinger kopler fordypningene ved deres respektive baser til strømningsfester ved det ytre av redskapslegemet, og organ for tilkopling av strørnningsfestene av strømningskoplingene til en hydraulisk kilde.

I samsvar med et spesielt trekk ved foreliggende oppfinnelse, for å distribuere krafta fra redskapet jevnt, er det tre fordypninger og tre stempler.

I samsvar med et videre spesielt trekk ved oppfinnelsen, for å distribuere krafta ved redskapet jevnt over en stor del av periferien av jordankeret er det fire fordypninger og fire stempler.

I samsvar med et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er fordypningene lokalisert ved gjensidig vesentlig like avstander over en stor del av periferien langs lengden av redskapet for å tillate et maksimalt stempelslag når jordankeret ekspanderer.

I det følgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere ved hjelp av eksempler på utførelse og med referanse til vedlagte tegninger, der

fig. 1 viser en grunnutførelse av et rørformet jordanker,

fig. 2 viser det rørformete jordankeret fra fig. 1 når det er drevet ned i jorda,

fig. 3 viser det rørformete jordankeret når framgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen har blitt utført,

fig. 4 viser i sideriss et eksempel på et redskap for utførelse av en kontrollerbar radial ekspansjon av det rørformete jordankeret ved hjelp av framgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen, og

fig. 5 viser redskapet fra fig. 4 sett i perspektiv.

Framgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen er ment å bli brukt for rørformete konstruksjoner av fleksible materialer, for eksempel et jordanker 1 i form av et stålrør 2. Dette stålrøret er åpent i hele sin lengde og er anordnet i to forskjellige områder av røret 2 med to aksiale spor 3a, 3b anordnet på hver side av stålrøret. De sporete områdene skal drives inn i jorda.

Under prosessen med å drive ned i jorda er et spyd 4 anordnet i røret 2. Dette spydet har en

nedre spiss ende 4a som muliggjør inndriving i jorda ved at når den drives ned vil den stikke fram fra den nedre enden av røret. Spydet reduserer belastningen på røret 2 under inndrivingsprossesen samtidig som jord eller annet materiale i jorda forhindres fra å fylle røret. På grunn av spydet 4 vil røret 2 kunne drives ned i grunnen når den består av stein eller frosset jord. Mens de drives inn vil spydet 4 og røret 2 være operativt koplet til hverandre ved deres respektive øvre ender, slik at disse øvre endene kan bli beveget samtidig som spydet og røret drives inn. Når røret 2 har blitt drevet inn til ønsket dybde blir spydet fjernet fra røret og kan deretter brukes igjen på et ytterligere rør blir drevet inn. Inndrivingsprosessen blir utført mekanisk, for eksempel ved hjelp av en hydraulisk hammer.

Når røret har blitt drevet ned i jorda blir et redskap 5 anordnet i røret, hvilket rør, i en første sammenfelt stilling, lett kan fjernes fra røret 2. Dette redskapet kan for eksempel være det hydrauliske redskapet som er vist i fig. 4 og 5, men også andre redskap er åpenbart mulige.

Redskapet 5 i samsvar med fig. 4 og 5 er spesielt tilpasset for å utføre en kontrollerbar radial ekspansjon av det rørformete jordankeret 1. Redskapet 5 omfatter et redskapslegeme 5a som er anordnet slik at det kan senkes i det rørformete jordankeret 1. Redskapslegemet 5a utgjøres fortrinnsvis av en solid stålenhet. Redskapslegemet 5a omfatter fire radialt rettede stempler 6 som er lokalisert ved jevne mellomrom om periferien av redskapet som som er bevegelig montert i tilsvarende radiale fordypninger 7 i redskapslegemet 5a. Fordypningene 7 er lokalisert ved gjensidig vesentlig like avstander langs lengden av redskapet og hver er åpen ut i en retning ved periferien av redskapslegemet og er begrenset i den andre retningen ved en base formet ved redskapslegemet 5a, da fordypningen ikke går gjennom hele redskapslegemet 5a. Fordypningene 7 er i form av utboringer som er boret eller drillet inn i redskapslegemet 5a for hydrauliske stempler 6. Det solide redskapslegemet 5a omfatter strømningskoplinger som kopler fordypningene 7 ved deres respektive baser til strømningsfester 8 ved det ytre av redskapslegemet. Strømnings-koplingene skal festes til en hydraulisk kilde via deres strømningsfester 8.

Den hydrauliske kilden er fortrinnsvis en dobbeltvirkende høytrykkspumpe med et operasjons-trykk på opp til 1000 bar. Lokalisert ved den hydrauliske kilden er anordning for måling av trykk, strøm og andre aktuelle parametre.

Muligheten for å måle data som angår ekspansjon, dvs. trykk, strøm, osv., ved utførelse av forankringsprosessen, muliggjør belastningen å bli etablert når det gjelder trykk, strekk og moment, som det rørformete jordankeret kan motstå. De målte data kan også bli brukt for å gi en foreløpig geoteknisk vurdering av egenskapene til jorda.

Ved hjelp av redskapet kan området av røret som omfatter aksiale spor 3a, 3b bli belastet i radial retning. Lasten tilføres til det indre av røret i retning mot rørveggen i en andre, sammenfelt stilling av redskapet. I denne stillingen har oljen i redskapet 5 blitt trykksatt slik at stemplene 6 beveges utover. Da alle fordypninger 7 er koplet for strømning til hverandre, når en av stemplene når maksimalt trykk, vil oljen strømme til neste fordypning til alle stemplene 6 er i ytre posisjon.

Sporene 3a, 3b i røret muliggjør dette å ekspanderes i dette området dersom lasten blir tilført ved minst to motsatte punkter, anordnet på hver side av røret, midtveis mellom sporene. Ekspansjon eller deformering blir dermed forårsaket i området rundt de aksiale sporene 3a, 3b. Den radiale ekspansjonen av røret i det sporete området kan være kontrollert ved føring av redskapet 5 senket i røret. Det er dermed mulig å tilpasse forankringen bedre til jordtilstanden.

Dersom ekspansjon skal bli forårsaket i et gitt område, blir redskapet aktivert slik at det gjen-vinner en form som er passelig for dets forskyvning i røret. Dette framskaffes ved at den dobbeltvirkende hydrauliske kilden bringes til å returnere den hydrauliske oljen slik at stemplene 6 beveger seg inn i redskapslegemet 5a. Redskapet 5 blir så beveget ut av røret 2 eller til ct område som er arrangert for videre ekspansjon. Det samme redskapet kan så brukes for å utføre ytterligere ekspansjon av røret 2 i forskjellig regioner utstyrt med aksiale spor 3a, 3b, Antall mulige ekspansjoner i røret er til slutt begrenset til antall områder på røret som er utstyrt med aksiale spor. Det vil forstås at det også kan velges ikke å ekspandere røret i et gitt område av røret selv om dette området er utstyrt med aksiale spor.

Oppfinnelsen tilbyr en framgangsmåte for forankring i jorda av et jordanker i form av et rør 2, en framgangsmåte som er lett å utføre. Den endelige forankringen omfatter et rør 2 som har blitt deformert i et eller et flertall av områder slik at den radiale periferien av røret 2 har blitt økt i dette området eller disse områdene. Imidlertid har røret blitt deformert på en slik måte at hulrommene i dette røret holdes over hele lengden. Det er dermed etterpå lett å undersøke røret, for eksempel med hensyn til korrosjonsskade eller liknende.

Det vil forstås at framgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen ikke er begrenset til bruken av redskapet som vist i fig. 4 og 5, dette redskapet er bare ett eksempel på en anordning der radial ekspansjon av et rørformet jordanker kan frambringes i et gitt område av dette røret.

Claims (9)

1. Framgangsmåte for forankring i jord ved hjelp av et jordanker (1) i form av et rør (2) der minst to aksiale spor (3a, 3b) er anordnet langs minst ett område av en rørvegg i en del av røret (2) som skal drives inn i jorda, idet røret drives inn i jorda i samvirke med et spyd (4) som er anordnet i røret (2), og som, etter at røret (2) har blitt drevet inn, fjernes derfra, karakterisert ved at røret (2) i minst ett område med aksiale spor (3a, 3b) utsettes for en radial belastning ved hjelp av et redskap (5) som senkes i røret og aktiveres for å utøve en kontrollert radial belastning på det indre av røret (2) i retning mot rørveggen, idet en kontrollerbar ekspansjon av røret forårsakes i dette området, og at redskapet fjernes fra røret når en gitt grad av ekspansjon har blitt oppnådd.

2. Framgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at hvert rør (2) omfatter to eller flere områder som hver har to eller flere spor (3a, 3b).

3. Framgangsmåte i samsvar med krav 1-2, karakterisert ved at den radiale belastningen tilføres hvert sporet område.

4. Framgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at data som angår ekspansjonen måles under forankringsprosessen, og at disse målte data videre brukes for å gi en foreløpig geoteknisk evaluering av egenskapene til jorda.

5. Anordning for forankring i jord, omfattende et jordanker (1) i form av et rør (2), der minst to aksiale spor (3a, 3b) er anordnet langs minst ett område av en rørvegg i en del av røret (2) som skal drives inn i jorda, karakterisert ved at røret (2) er åpen i sin hele lengde og er arrangert for å bli drevet ned i jorda ved hjelp av et spyd (4) som er anordnet i røret (2) og som har en nedre spiss ende (4a) og som har en lengde som er tilpasset slik at den nedre spisse enden (4a) av spydet (4) stikker ut av den nedre enden av røret (2) under inndrivingsprosessen, slik at, ved inndriving blir spydet (4) og røret (2) operativt koplet til hverandre ved deres respektive øvre ender, slik at disse øvre endene kan bli beveget samtidig som spydet (4) og røret (2) blir drevet inn, og at spydet (4) er anordnet for å bli fjernet fra røret (2) når det har blitt drevet inn, hvoretter røret (2) er anordnet slik at ved minst to motsatte punkter på hver side av det indre av røret (2), midtveis mellom sporene (3a, 3b), kan det motta en radial belastning som er forårsaket av et redskap (5) som er senket ned i røret (2), lasten blir tilført i retning mot røret (2), slik at en kontrollerbar utvidelse av røret (2) kan bli forårsaket i dette området.

6. Redskap (5) for å utføre en kontrollerbar radial ekspansjon av et rørformet jordanker (1). karakterisert ved at det omfatter et redskapslegeme (5a) som er anordnet slik at det kan senkes inn i det rørformete jordankeret (1), at minst to radialt rettede stempler (6) er anordnet med like mellomrom og bevegelig montert i tilsvarende radiale fordypninger (7) i redskapslegemet (5a), hvilke fordypninger (7) i en retning hver er åpen ut ved periferien av redskapslegemet (5a) og i en annen retning hver er begrenset ved en base som er formet ved redskapslegemet (5a), og at strømningskoplinger kopler fordypningene (7) ved deres respektive baser til strømningsfester (8) ved det ytre av redskapslegemet (5a), og organ for tilkopling av strømningsfestene (8) av strømningskoplingene til en hydraulisk kilde.

7. Redskap i samsvar med krav 6, karakterisert ved at det er anordnet tre fordypninger (7) og tre stempler (6).

8. Redskap i samsvar med krav 6, karakterisert ved at det er anordnet fire fordypninger (7) og fire stempler (6).

9. Redskap i samsvar med krav 6-8, karakterisert ved at fordypningene (7) er lokalisert med gjensidig vesentlig like avstander over en stor del av periferien langs lengden av redskapet (5).