NO319923B1

NO319923B1 - Shot element for a drilled pile

Info

Publication number: NO319923B1
Application number: NO19996304A
Authority: NO
Inventors: Kalle Juhani Thurman; Sami Kalevi Eronen
Original assignee: Rautaruukki Oyj
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2005-10-03
Also published as: PL335558A1; NO996304L; ATE241047T1; PL192011B1; EE9900495A; EP1010815A1; FI3931U1; DE69908068T2; FIU980570U0; NO996304D0; EP1010815B1; EE04556B1; DE69908068D1; DK1010815T3

Abstract

The invention relates to splices (1) between successive tube elements of a pile tube (2) driven into the ground and/or rock. The splice comprises a sleeve (3), inside of which the ends (15, 16) of two successive tube elements are found. The sleeve includes two female taper threads (5a and 5b) expanding towards the ends (7a, 7b) of the sleeve, and male taper threads (6) corresponding to the sleeve threads at the end of each tube element (4a, 4b, etc.) and tapering towards the end surface (8). In the splice, the tube elements are attached to the sleeve by reciprocal gripping of the taper threads (5a and 6;5b and 6) and they provide an extension for each other, the end surfaces (8) of the opposite tube parts (4a, 4b) being pressed against each other. <IMAGE>

Description

Formålet med oppfinnelsen er en fremgangsmåte for tilvirkning av et skjøteelement i et rør; samt et skjøteelement i et rør, som respektivt angitt i ingressen til de selvstendige kravene 1 og 6. The purpose of the invention is a method for manufacturing a joint element in a pipe; as well as a joint element in a pipe, as respectively stated in the preamble to the independent claims 1 and 6.

Ved fundamenteirngsarbeid må pålene utstå belastninger på grunn av montering, dvs. inntrenging i grunnen og/eller fjellet, og f.eks. tilfredsstille kravene i byggeforskrifter til trykkfasthet, strekkfasthet, bøyestivhet og bøyemoment. På grunn av styrken og hardheten til stål, utstår stålrørspåler store vertikale og horisontale laster. Dette medfører høye krav til holdbarheten for skjøter og påleelementer. Det er vanligvis påkrevet at skjøten for påleelementene er like holdbart som det aktuelle pålerøret. Når totallengden til en påle som trengs på det aktuelle stedet overskrider tilvirkningslengden for et enkelt pålerør, blir neddrivningen i grunnen avbrutt, pålen blir forlenget og monteringen i grunnen blir gjenopptatt. Disse trinnene blir gjentatt for å gi en tilstrekkelig sluttlengde for pålen. En forlengelsesmetode som generelt blir benyttet for et pålerør, er å sveise et nytt pålerør som en direkte forlengelse av det forrige, slik at det prinsipielt oppnås en sterk og fast skjøt. Imidlertid er sveising på pælingsstedet en sen og vanskelig metode, og den krever at en profesjonell sveiser er tilstede og at kvaliteten blir kontrollert og inspisert. For mindre krevende påleskjøteelementer, kan også en gjenget skjøt mellom pålerørene bli benyttet, med en utvendig gjenge på den ene enden av rørelementet som føres inn i skjøten, og der den andre påleelementenden inkluderer en passende innvendig gjenge slik at endene til hvert påleelement er forskjellige, og at elementene til pålerøret må bli festet direkte til hverandre med den rette siden opp. En gjenget skjøte fungerer ellers på en relativt tilfredsstillende måte, men gjengene svekker pålerøret, og skjøten har en tendens til å brekke i punktet for den utvendige gjengen, til hvilken pålerøret med den innvendige gjengen ender på toppen av den utvendige gjengen. Nevnte skjøter blir fremlagt i den nedenfor nevnte publikasjonen av Sami Eronen, og i brosjyren fra AB Sandvik. During foundation work, the piles must withstand loads due to installation, i.e. penetration into the ground and/or the rock, and e.g. satisfy the requirements in building regulations for compressive strength, tensile strength, bending stiffness and bending moment. Due to the strength and hardness of steel, steel pipe piles withstand large vertical and horizontal loads. This entails high demands on the durability of joints and pile elements. It is usually required that the joint for the pile elements is as durable as the relevant pile tube. When the total length of a pile needed at the site in question exceeds the manufacturing length of a single pile tube, the driving into the ground is interrupted, the pile is extended and the installation into the ground is resumed. These steps are repeated to provide a sufficient final length for the pile. An extension method that is generally used for a pile pipe is to weld a new pile pipe as a direct extension of the previous one, so that in principle a strong and firm joint is achieved. However, welding at the piling site is a slow and difficult method, and it requires the presence of a professional welder and quality control and inspection. For less demanding pile joint elements, a threaded joint between the pile tubes can also be used, with an external thread on one end of the pipe element fed into the joint, and where the other pile element end includes a suitable internal thread so that the ends of each pile element are different, and that the elements of the pile pipe must be attached directly to each other with the right side up. A threaded joint otherwise works relatively satisfactorily, but the threads weaken the pile pipe, and the joint tends to break at the point of the external thread, where the pile pipe with the internal thread terminates on top of the external thread. Said deeds are presented in the below-mentioned publication by Sami Eronen, and in the brochure from AB Sandvik.

I tillegg fremlegger US patent 3.796.057 en hylseskjøt som inkluderer et rett hylseelement som skal monteres på toppen av elementene til pålerøret, og et formet element som skal plasseres innvendig for å forbedre grepet mellom rørelementet og hylsen. Imidlertid er ikke dette egnet i situasjoner der, f.eks., dynamisk vekslende belastninger, dvs. der både strekk og trykk vekselsvis, og muligens rotasjonskraft, dvs. torsjon, blir påført pålen under boring. I tillegg er denne skjøten problematisk, siden nedtrengning i grunnen gjør at pålen bøyes av ulike grunner, som f.eks. uensartetheter i grunnen. De indre elementene til røret gjør det også vanskelig i det minste å bevege borehodet. In addition, US patent 3,796,057 discloses a sleeve joint that includes a straight sleeve element to be mounted on top of the pile pipe elements, and a shaped element to be placed inside to improve the grip between the pipe element and the sleeve. However, this is not suitable in situations where, for example, dynamically alternating loads, i.e. where both tension and pressure alternately, and possibly rotational force, i.e. torsion, are applied to the pile during drilling. In addition, this joint is problematic, since penetration into the ground causes the pile to bend for various reasons, such as e.g. inhomogeneities in the soil. The internal elements of the pipe also make it difficult to at least move the drill head.

Å forlenge pålen er problematisk spesielt ved pæling i nære rom som vanskelig utstår vibrasjoner; f.eks. ved forsterkning av fundamentet til en gammel bygning. I dette tilfellet må flere korte pålerør bli benyttet i hver påle, og de må forlenges. En monteringsmetode for påler som bare medfører lett vibrasjon, og som er kjent fra tidligere, er rørboring i grunnen med et foringsrør for borehullet; denne metoden blir benyttet f.eks. ved brønnboring, slik at, ved inntrenging i myke jordlag, blir foringsrøret presset inn i grunnen etter borehodet, og foringsrøret blir så etterlatt for senere å fungere som en påle. Boremetoden er beskrevet både i patenter, f.eks. 3.848.683; i litteratur, Sami Eronen: "Drilled Piles in Scandinavia", Tampere teknologiske universitet, Geoteknisk laboratorium, Publikasjon 40, Tampere, 1997; og i brosjyrer fra utstyrstilvirkere. Denne type boremetode ved AB Sandvik Rock Tools er kjent under navnet Tubex. Boring kan bli utført ved hjelp av en trykkhammer lenket til borehullet på toppen av borehodet, der dette er henvist til som "down-the-hole hammer" (DTH) boring, dvs. ved bruk av nedhulls boreutstyr; eller ved hjelp av en overflatetrykkhammer som "top-hammer" boring, dvs. ved bruk av et overliggende (overhead) drivutstyr. Foringsrøret for et borehull består typisk av foringsrørelementer som er 1 - 3,5 m lange, men noen ganger til og med 6 m lange, rør med tykke vegger som således må bli forlenget nesten i hvert tilfelle. Extending the pile is problematic, especially when piling in close spaces that are difficult to withstand vibrations; e.g. when strengthening the foundations of an old building. In this case, several short pile tubes must be used in each pile, and they must be extended. A mounting method for piles which only causes slight vibration, and which is known from the past, is pipe drilling in the ground with a casing pipe for the borehole; this method is used e.g. in well drilling, so that, when penetrating soft soil layers, the casing is pushed into the ground by the drill head, and the casing is then left behind to later act as a pile. The drilling method is described both in patents, e.g. 3,848,683; in literature, Sami Eronen: "Drilled Piles in Scandinavia", Tampere University of Technology, Geotechnical Laboratory, Publication 40, Tampere, 1997; and in brochures from equipment manufacturers. This type of drilling method at AB Sandvik Rock Tools is known under the name Tubex. Drilling can be carried out by means of a pressure hammer linked to the borehole on top of the drill head, where this is referred to as "down-the-hole hammer" (DTH) drilling, i.e. using downhole drilling equipment; or by means of a surface pressure hammer as "top-hammer" drilling, i.e. using an overhead (overhead) drive equipment. The casing for a borehole typically consists of casing elements that are 1 - 3.5 m long, but sometimes even 6 m long, thick-walled pipes that thus have to be extended in almost every case.

Det første formålet med den foreliggende oppfinnelse er således å tilveiebringe en slik skjøt mellom påfølgende monterte seksjoner av pålerør at, utover belastninger rettet mot pålen under operasjonsbetingelser, den også utstår godt både dynamiske belastninger under montering, såsom pulserende belastninger eller vekslende belastninger, og torsjon om nødvendig. Det andre formålet ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en skjøt som kan bli tilvirket pålitelig og bestemt under varierende betingelser på pælingsstedet, og, om mulig, uten å kreve spesielle kvalifikasjoner hos arbeiderne. Det tredje formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en skjøt som er tilpasset og å bli benyttet i rørboring i grunnen for å forlenge foringsrøret, og å bli fylt med herdende mørtel etter boringen, og således bli benyttet som en sementfylt rørpåle. The first object of the present invention is thus to provide such a joint between successive assembled sections of pile pipe that, in addition to loads directed at the pile under operating conditions, it also withstands both dynamic loads during installation, such as pulsating loads or alternating loads, and torsion about necessary. The second object of the invention is to provide a joint which can be produced reliably and firmly under varying conditions at the piling site, and, if possible, without requiring special qualifications of the workers. The third object of the invention is to provide a joint which is adapted to be used in pipe drilling in the ground to extend the casing, and to be filled with hardening mortar after drilling, and thus to be used as a cement-filled pipe pile.

I henhold til oppfinnelsen blir problemene som er beskrevet ovenfor løst, og formålene blir oppnådd ved hjelp av fremgangsmåten og skjøteelementet som respektivt skjøteelement i henhold til oppfinnelsen, angitt i karakteristikken til de selvstendige kravene 1 og 6. According to the invention, the problems described above are solved, and the objectives are achieved by means of the method and the joint element as respective joint element according to the invention, stated in the characteristics of the independent claims 1 and 6.

Fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige kravene. Advantageous embodiments of the invention appear from the independent claims.

Overraskende har det nå blitt funnet ut at ved bruk av en ytre skjøtehylse sammen med pålerøret, og en konisk gjenge mellom skjøtehylsen og rørelementet i skjøteelementet for borede påler, kan en stor rørveggstykkelse bli oppnådd ved gjengens basis der belastningen er høyest. Hylsen kan bli tilvirket ved en ønsket tykkelse, og montering av skjøten krever feks. ikke sveisekvalifikasjoner for personellet. Skjøteelementet kan bli fast montert, og den korrekte monteringsmåten blir enkelt og klart oppdaget ved hjelp av et særtrekk ved oppfinnelsen. Den koniske hylseskjøten i henhold til oppfinnelsen kan utstå tilnærmet den samme belastningen som pålerøret. Surprisingly, it has now been found that by using an outer joint sleeve together with the pile tube, and a conical thread between the joint sleeve and the tube element in the joint element for drilled piles, a large pipe wall thickness can be achieved at the base of the thread where the load is highest. The sleeve can be manufactured to a desired thickness, and fitting the joint requires e.g. no welding qualifications for the personnel. The joint element can be permanently mounted, and the correct mounting method is easily and clearly detected by means of a special feature of the invention. The conical sleeve joint according to the invention can withstand approximately the same load as the pile pipe.

Oppfinnelsen blir i det påfølgende beskrevet detaljert med henvisning til de vedlagte tegninger. Figur 1 viser fra siden en ferdig rørpåle oppnådd ved hjelp av skjøteelementene i henhold til oppfinnelsen, der denne er plassert i grunnen, f.eks. i vannholdig jord, og minst delvis omgitt av sement slik at en friksjonspåle som støtter seg selv i grunnen, blir tilveiebrakt. Figur 2 er et delvis avskåret sideriss av en ferdig rørpåle oppnådd ved hjelp av skjøteelementene i henhold til oppfinnelsen, der denne er plassert i grunnen, og f.eks. boret inn i primærfjellet slik at det blir tilveiebrakt en påle som støtter seg selv til fjellet. I dette trinnet har rørpålen enda ikke blitt fylt med sement. Figur 3 er et langsgående snitt i et skjøteelement gjennom midtlinjen til pålerørene, tilsvarende det avskårede partiet i figur 2. Skjøteelementet i figuren innbefatter koniske gjenger for pålerørsenden i samsvar med figur 1, og en hylse, også vist i figur 5, med koniske gjenger. Figur 4 viser i toppen av figuren et langsgående snitt i en konisk utvendig gjenge i enden av pålerøret som kommer inn i skjøteelementet, som i figur 3, og der den nedre delen av figuren viser dette i sideriss. Figur 5 viser en forlengelseshylse for skjøteelementet i henhold til oppfinnelsen, innbefattende to indre koniske gjenger som begynner i begge endene av hylsen, i langsgående snitt som i figur 3. I den øvre delen av figuren strekker de koniske The invention is subsequently described in detail with reference to the attached drawings. Figure 1 shows from the side a finished pipe pile obtained by means of the joint elements according to the invention, where this is placed in the ground, e.g. in water-bearing soil, and at least partially surrounded by cement so that a self-supporting friction pile in the ground is provided. Figure 2 is a partially cut away side view of a finished pipe pile obtained by means of the joint elements according to the invention, where this is placed in the ground, and e.g. drilled into the primary rock so that a stake is provided which supports itself to the rock. In this step, the pipe pile has not yet been filled with cement. Figure 3 is a longitudinal section of a joint element through the center line of the pile tubes, corresponding to the cut-off portion in Figure 2. The joint element in the figure includes conical threads for the pile tube end in accordance with Figure 1, and a sleeve, also shown in Figure 5, with conical threads. Figure 4 shows at the top of the figure a longitudinal section in a conical external thread at the end of the pile pipe which enters the joint element, as in figure 3, and where the lower part of the figure shows this in side view. Figure 5 shows an extension sleeve for the joint element according to the invention, including two internal conical threads starting at both ends of the sleeve, in longitudinal section as in Figure 3. In the upper part of the figure, the conical threads extend

gjengene som begynner i motsatte ender av hylsen seg uavbrutt gjennom hylsen, og i den nedre delen av figuren er de koniske gjengene som begynner i motsatte ender av hylsen, adskilt av en åpning i gjengebunnen i midtseksjonen til hylsen. the threads starting at opposite ends of the sleeve run continuously through the sleeve, and in the lower part of the figure the tapered threads starting at opposite ends of the sleeve are separated by an opening in the bottom of the threads in the middle section of the sleeve.

Skjøteelementet blir typisk benyttet for å sammenkoble påfølgende rørelementer 4a, 4b, 4c osv. av metall, typisk stål, til et pålerør 2 for en boret påle drevet ned i grunnen M og/eller fjellet K. Skjøteelementet 1 innbefatter en prinsipielt rett hylse 3 av metall, typisk stål, som endene 15,16 av to rørelementer som fungerer som forlengelser for hverandre, er plassert inne i. I et skjøteelement i henhold til oppfinnelsen, er hylsen 3 tilveiebrakt med to innvendige koniske gjenger 5a og 5b, som utvider seg mot endene 7a, 7b av hylsen, dvs. at de koniske gjengene begynner ved hylseendene og skråner mot midten av hylsen. Hver ende av rørelementene 4a, 4b, 4c, osv. inkluderer en endeoverflate 8 og utvendige koniske gjenger 6 som samsvarer med hylsegjengene, der de koniske gjengene 6 skråner mot nevnte endeoverflate 8, dvs. at disse koniske gjengene begynner ved endene av rørelementene. Endeoverflatene 8 til hvert rørelement strekker seg med fordel i det vesentlige vinkelrett ved midtlinjen 14 til røret, slik at endeoverflatene vil presse jevnt mot hverandre. I skjøteelementet 1 fester rørelementene seg til hylsen ved gjensidig grep fra de koniske gjengene 5a og 6; 5b og 6, og endeoverflatene 8 til de motsatte eller påfølgende rørelementene 4a og 4b, 4b og 4c, osv. som gir forlengelse for hverandre blir presset mot hverandre. I samsvar med oppfinnelsen er det, ved bruk av koniske gjenger i rørelementet, mulig å holde veggtykkelsen i rørelementet stor ved begge endekantene 7a, 7b til hylsen slik at rørene utstår belastninger godt også ved disse kritiske punktene. The joint element is typically used to connect successive pipe elements 4a, 4b, 4c etc. of metal, typically steel, to a pile pipe 2 for a drilled pile driven into the ground M and/or the rock K. The joint element 1 includes a principally straight sleeve 3 of metal, typically steel, into which the ends 15, 16 of two pipe elements which function as extensions of each other are placed. In a joint element according to the invention, the sleeve 3 is provided with two internal conical threads 5a and 5b, which expand towards the ends 7a, 7b of the sleeve, i.e. the conical threads start at the sleeve ends and slope towards the middle of the sleeve. Each end of the pipe elements 4a, 4b, 4c, etc. includes an end surface 8 and external conical threads 6 corresponding to the sleeve threads, where the conical threads 6 slope towards said end surface 8, i.e. these conical threads start at the ends of the pipe elements. The end surfaces 8 of each pipe element advantageously extend essentially perpendicularly to the center line 14 of the pipe, so that the end surfaces will press evenly against each other. In the joint element 1, the pipe elements attach to the sleeve by mutual grip from the conical threads 5a and 6; 5b and 6, and the end surfaces 8 of the opposite or successive pipe members 4a and 4b, 4b and 4c, etc. which provide extension for each other are pressed against each other. In accordance with the invention, by using conical threads in the pipe element, it is possible to keep the wall thickness in the pipe element large at both end edges 7a, 7b of the sleeve so that the pipes withstand loads well also at these critical points.

På grunn av den koniske formen til gjengene 5a, 5b og 6, er det enkelt å innrette gjengene til skjøteelementet ved montering. Skjøteelementet blir tilstrammet ved endeoverflatene 8 til pålerørsendene presset ende mot ende med et slikt moment at en strekkbelastning blir tilveiebrakt i hylsen. Dette blir oppnådd slik at de innvendige rotasjonsvinklene RI, R2 til rørelementene 4a og 4b, 4b og 4c, osv. inne i hylsen 3, blir bestemt å være store nok, spesielt slik at de innvendige rotasjonsvinklene RI, R2 ganger gjengestigningen, dvs. Le = Rlx<p + R2x<p, der <p er stigningsvinkelen, er større enn lengden LI av hylsen, eller dens forhåndsbestemte del i fritt rom. Med dette arrangementet blir en strekkbelastning tilveiebrakt i hylsen samtidig som det oppstår en trykkbelastning for den koniske gjengen i røret. Ved boring av en påle ned i grunnen, blir feks. lagene til en trykkhammer rettet mot forlengelseshylsen når belastningen når toppen slik at strekket i hylsen varieres, mens det hele tiden opprettholdes på strekksiden (drawing side). Belastningen som varierer fra strekk til trykk, som er farlig for utmatningsholdbarheten, endres således til mindre farlig pulserende belastning. Ved laging av lange påler, blir de nederste rørene utsatt for svært høye dynamiske belastninger, ettersom antall slag fra trykkhammeren typisk kan være ca. 3000 slag/minutt og pælingstiden f.eks. 8 timer. Etter at de er montert, bærer pålene den gjeldende statiske belastningen i skjøteelementene hovedsakelig med sine endeoverflater. Due to the conical shape of the threads 5a, 5b and 6, it is easy to align the threads of the joint element during assembly. The joint element is tightened at the end surfaces 8 until the pile tube ends are pressed end to end with such a torque that a tensile load is provided in the sleeve. This is achieved so that the internal rotation angles RI, R2 of the tube elements 4a and 4b, 4b and 4c, etc. inside the sleeve 3, are determined to be large enough, in particular so that the internal rotation angles RI, R2 times the thread pitch, i.e. Le = Rlx<p + R2x<p, where <p is the pitch angle, is greater than the length LI of the sleeve, or its predetermined portion in free space. With this arrangement, a tensile load is provided in the sleeve at the same time as a compressive load occurs for the conical thread in the pipe. When drilling a pile into the ground, e.g. the layers of a pressure hammer directed at the extension sleeve when the load reaches the top so that the tension in the sleeve is varied, while it is constantly maintained on the drawing side. The load that varies from tension to pressure, which is dangerous for the fatigue life, is thus changed to a less dangerous pulsating load. When making long piles, the bottom pipes are exposed to very high dynamic loads, as the number of blows from the pressure hammer can typically be approx. 3000 strokes/minute and the piling time e.g. 8 hours. After they are installed, the piles carry the applicable static load in the joints mainly with their end surfaces.

I henhold til oppfinnelsen kan strekkbelastningen som hylsen utsettes for, bli nøyaktig kontrollert på stedet ved å tilveiebringe rørelementene 4a, 4b, 4c, osv. med et markeringsspor 9 langs den ytre omkretsen innenfor en avstand L2 fra endeoverflaten 8, forhåndsbestemt enten ved hjelp av beregninger og/eller eksperimenter, der enten kanten lia eller 1 lb av sporet indikerer lengden Le for den innvendige rotasjons vinkelen ganger gjengestigning og har blitt bestemt i det forrige avsnittet. Den forhåndsbestemte delen av hylsen 3 i fritt rom blir generert hvis feks. hylsen 3 inkluderer en åpning for å observere markeringssporet 9 fra utsiden, og lengden LI til hylsen er den egnede sammenligningsstandard, hvis endekanten 7a, 7b til hylsen blir benyttet for å observere markeringssporet. I praksis blir de korrekte strekkbelastningene for hylsen og de korrekte trykkbelastningene for rørelementet således oppnådd slik at de to rørelementene og hylsen som forbinder dem, blir dreid, den ene innenfor den andre, inntil f.eks. endekantene 7a og 7b til hylsen er i et visst forhåndsbestemt punkt langs markeringssporet for rørelementene, såsom ved kanten lia eller 1 lb til markeringssporet, eller i en viss forhåndsbestemt avstand fra markeringssporkanten 1 lb lengre vekk fra endeoverflaten 8 til rørelementet. På grunn av sin elastisitet, har hylsen 3 strukket seg slik at det er lengre enn sin lengde LI i fritt rom, der den lengre lengden forårsaket av deformasjon samsvarer med nevnte forhåndsbestemte lengde Le. Avhengig av den ønskede nøyaktighet, må reduksjonen av avstanden L2 mellom endeoverflaten 8 og markeringssporet 9 forårsaket av elastisiteten til rørelementet og trykket rettet mot rørelementet tas i betraktning når dette er nødvendig. Når det i tillegg blir sørget for at bunndiameteren Dl til markeringssporet er lik eller større enn den største innerdiameteren D2 til den koniske gjengen 6 i rørelementet, forblir veggtykkelsen til rørmaterialet stor nok i punktet for markeringssporet til at rørelementet 4a, 4b, 4c, osv. ikke er utsatt for brudd på dette punktet heller. Den store innerdiameteren D2 henviser til den siste bunndiameteren til gjengen som finnes i den tykke enden av gjengen før enden av den koniske gjengen. According to the invention, the tensile load to which the sleeve is subjected can be accurately controlled on site by providing the pipe elements 4a, 4b, 4c, etc. with a marking groove 9 along the outer circumference within a distance L2 from the end surface 8, predetermined either by means of calculations and/or experiments, where either the edge lia or 1 lb of the groove indicates the length Le of the internal rotation angle times the thread pitch and has been determined in the previous paragraph. The predetermined part of the sleeve 3 in free space is generated if e.g. the sleeve 3 includes an opening for observing the marking groove 9 from the outside, and the length LI of the sleeve is the suitable comparison standard, if the end edge 7a, 7b of the sleeve is used to observe the marking groove. In practice, the correct tensile loads for the sleeve and the correct compressive loads for the tube element are thus achieved so that the two tube elements and the sleeve connecting them are rotated, one inside the other, until e.g. the end edges 7a and 7b of the sleeve are at a certain predetermined point along the marking groove of the pipe elements, such as at the edge lia or 1 lb to the marking groove, or at a certain predetermined distance from the marking groove edge 1 lb farther from the end surface 8 of the pipe element. Due to its elasticity, the sleeve 3 has stretched so that it is longer than its length LI in free space, where the longer length caused by deformation corresponds to said predetermined length Le. Depending on the desired accuracy, the reduction of the distance L2 between the end surface 8 and the marking groove 9 caused by the elasticity of the pipe element and the pressure directed against the pipe element must be taken into account when necessary. When, in addition, it is ensured that the bottom diameter D1 of the marking groove is equal to or greater than the largest inner diameter D2 of the conical thread 6 in the pipe element, the wall thickness of the pipe material remains large enough at the point of the marking groove that the pipe element 4a, 4b, 4c, etc. is not subject to infringement on this point either. The large inner diameter D2 refers to the last bottom diameter of the thread found in the thick end of the thread before the end of the tapered thread.

Mellom endeoverflaten 8 til rørelementet 4a, 4b, 4c, osv. og den koniske gjengen 6, er det en prinsipiell sylindrisk styringsseksjon 10, der den ytre diameteren D3 av denne er i det meste likeverdig med den minste innerdiameteren D4 til den koniske gjengen 6 i rørelementet, og i tillegg er det tilveiebrakt en overgangsskråkant 12 mellom styringsseksjonen 10 og den utvendige gjengen. Denne konstruksjonen styrer den utvendige koniske gjengen 6 på rørelementet lett og nøyaktig til henholdsvis de indre koniske gjengene Sa og Sb i hylsen. I pålerøret begynner således den koniske gjengen fra den korte styringsoverflaten 10 ved enden av røret, der diameteren av denne er mindre enn gjengen, og ender ved det grunne sporet 9 på overflaten. Ved montering blir pålerøret dreid mot hylsen så langt som til overflatesporet, slik at det er kjent at endeoverflatene 8 til rørelementene er i kontakt og presset mot hverandre, og at den tidligere nevnte belastningstilstanden eksisterer i elementene. Between the end surface 8 of the pipe element 4a, 4b, 4c, etc. and the conical thread 6, there is a principal cylindrical guide section 10, the outer diameter D3 of which is at most equal to the smallest inner diameter D4 of the conical thread 6 in the pipe element, and in addition, a transition bevel 12 is provided between the control section 10 and the external thread. This construction guides the external conical thread 6 on the pipe element easily and precisely to the internal conical threads Sa and Sb in the sleeve, respectively. In the pile pipe, the conical thread thus begins from the short guiding surface 10 at the end of the pipe, where the diameter of this is smaller than the thread, and ends at the shallow groove 9 on the surface. During installation, the pile pipe is turned against the sleeve as far as the surface groove, so that it is known that the end surfaces 8 of the pipe elements are in contact and pressed against each other, and that the previously mentioned load condition exists in the elements.

De to innvendige gjengene 5a, 5b på hylsen 3 strekker begge seg til midtområdet C av hylselengden, eller nær midtområdet C, der den minste innerdiameteren D4 til hylsen er større enn den ytre diameteren D3 til styringsseksjonen 10 for røretementendene, og som således gjør det mulig for endeoverflaten 8 å stikke tilstrekkelig langt gjennom hylsen og komme i kontakt med hverandre. De koniske gjengene 5a og 5b på hylsen kan strekke seg gjennom hylsen som en kontinuerlig og ubrutt gjenge, som vist i den øvre delen av figur 5; eller de koniske gjengene 5a og Sb kan være adskilt fra hverandre av bunnåpningen 17 på gjengen, som vist i den nedre delen av figur 5. Begge endene av hylsen er i tillegg tilveiebrakt med ytre omkretsliggende skråkanter 13 som reduserer pålerørets motstand når røret blir drevet forover ned i bakken M og/eller fjellet K. The two internal threads 5a, 5b of the sleeve 3 both extend to the middle area C of the sleeve length, or close to the middle area C, where the smallest inner diameter D4 of the sleeve is larger than the outer diameter D3 of the guide section 10 for the pipe element ends, and which thus makes it possible for the end surface 8 to protrude sufficiently far through the sleeve and come into contact with each other. The conical threads 5a and 5b of the sleeve may extend through the sleeve as a continuous and unbroken thread, as shown in the upper part of Figure 5; or the conical threads 5a and Sb may be separated from each other by the bottom opening 17 of the thread, as shown in the lower part of figure 5. Both ends of the sleeve are additionally provided with outer circumferential beveled edges 13 which reduce the pile pipe's resistance when the pipe is driven forward down the hill M and/or the mountain K.

Gjengelengden L3 til den utvendige koniske gjengen 6 på rørelementet fra endeoverflaten 8 til kanten lia nærmere endeoverflaten til markeringssporet 9 er typisk mindre enn halvparten av gjengelengden til den innvendige koniske gjengen 5a, 5b til hylsen, dvs. J4L1 fra endeoverflaten 7a og 7b til midten C av hylsen. Gjengelengden L3 til den utvendige koniske gjengen 6 fra endeoverflaten 8 til kanten 11 lengre vekk fra endeoverflaten til markeringssporet 9 er igjen hovedsakelig så stor som halvparten av gjengelengden til den innvendige koniske gjengen 5a, 5b til hylsen, dvs. '/zLl fra endeoverflaten 7a og 7b til hylsen og til midten C av hylsen. The thread length L3 of the external conical thread 6 of the pipe element from the end surface 8 to the edge 1a closer to the end surface of the marking groove 9 is typically less than half the thread length of the internal conical thread 5a, 5b to the sleeve, i.e. J4L1 from the end surfaces 7a and 7b to the center C of the sleeve. The thread length L3 of the external conical thread 6 from the end surface 8 to the edge 11 further away from the end surface of the marking groove 9 is again substantially as large as half the thread length of the internal conical thread 5a, 5b to the sleeve, i.e. '/zLl from the end surface 7a and 7b to the sleeve and to the middle C of the sleeve.

Borede pålerør 2 drevet ned i grunnen M og/eller fjellet K, blir vanligvis fylt med sement B bestående av hydraulisk herdende bindemiddel, vann, fyllmateriale hovedsakelig av stenmateriale, og eventuelle tilsetningsstoffer. I visse tilfeller kan den borede pålen altså ikke være fylt med sement, som det fremgår i figur 2. Ved behov blir hjelpeforsterkninger arrangert inne i det borede pålerøret 2, som fester seg til den herdende sementen B og rørelementene 4a, 4b, 4c, osv. i det borede pålerøret. Sement B kan bli injisert gjennom pålerøret i så stor mengde at det når opp til den ytre overflaten for å omgi pålen, som vist i figur 1. Alternativt kan sement også bli matet gjennom pålen og videre til dens ytre overflate under boring. Drilled pile pipes 2 driven into the ground M and/or the rock K are usually filled with cement B consisting of hydraulically hardening binder, water, filling material mainly of rock material, and any additives. In certain cases, the drilled pile cannot therefore be filled with cement, as can be seen in Figure 2. If necessary, auxiliary reinforcements are arranged inside the drilled pile pipe 2, which attaches to the hardening cement B and the pipe elements 4a, 4b, 4c, etc. .in the drilled pile pipe. Cement B can be injected through the pile pipe in such a large amount that it reaches the outer surface to surround the pile, as shown in Figure 1. Alternatively, cement can also be fed through the pile and on to its outer surface during drilling.

De ytre diameterne til de borede pålene kan f.eks. være 70 - 300 mm, og typisk er de ytre diameterne til de borede pålerørene 130 - 220 mm. På grunn av fremgangsmåten er det vanskelig å bore svært små rør ned i grunnen, og store borede pålerør er igjen kostbare. De borede pålerørene kan være sveisede eller sømløse rør. Den minimale veggtykkelsen er 5 mm, typisk 6-12 mm. Veggtykkelsen til hylsen 3 er tilnærmet den samme som, eller litt større enn, for rørelementene 4a, 4b, osv. langs pålerøret. Hylsene blir laget av sømløst rør eller lignende materiale. Konvinkelen a til de koniske gjengene 5a, 5b og 6 er 1° -10°. Ved f.eks. en konvinkel lik 3°, er konvergensen ca. 10 med mer ved en konisk lengde lik 100 mm. The outer diameters of the drilled piles can e.g. be 70 - 300 mm, and typically the outer diameters of the drilled pile tubes are 130 - 220 mm. Because of the method, it is difficult to drill very small pipes into the ground, and large bored pile pipes are again expensive. The bored piling pipes can be welded or seamless pipes. The minimum wall thickness is 5 mm, typically 6-12 mm. The wall thickness of the sleeve 3 is approximately the same as, or slightly greater than, that of the pipe elements 4a, 4b, etc. along the pile pipe. The sleeves are made of seamless pipe or similar material. The taper angle a of the conical threads 5a, 5b and 6 is 1° -10°. By e.g. a cone angle equal to 3°, the convergence is approx. 10 with more at a conical length equal to 100 mm.

Et borehode 20 med en større diameter enn pålerøret 2, eller en lignende arbeidsring 20, kan bli etterlatt i spissen av pålerøret. Et sterkere rørelement uten en ring kan også bli sveiset til spissen av røret. A drill head 20 with a larger diameter than the pile pipe 2, or a similar working ring 20, can be left at the tip of the pile pipe. A stronger pipe element without a ring can also be welded to the tip of the pipe.

Claims

1. Method for manufacturing a joint element in a pipe (2) including subsequent metal pipe elements (4a, 4b, 4c...), the ends (15, 16) of the pipe elements of the joint elements being provided with end surfaces (8) and external conical threads (6 ) which slope towards said respective end surfaces, and essentially straight metal sleeves (3), which sleeves are provided with two internal conical threads (5a and 5b) which expand towards the end edges (7a, 7b) of the sleeve, in which method: - the ends of the two pipe elements (4a and 4b, 4b and 4c etc.) which act as extensions for each other are placed inside a sleeve for a joint element; - the joint element is tightened with a rotation, after which said pipe elements are attached to the sleeve by means of mutual engagement between the conical threads (5a and 6; 5b and 6), and the end surfaces (8) of the opposite pipe elements (4a, 4b, 4c. ..) are pressed against each other, characterized in that further in the method the pipe is a pile pipe (2) for a drilled pile to be driven into the ground and/or the rock: - resting pipe elements are provided with a marking groove (9) on the outer circumference thereof and that the marking groove has a predetermined distance (L2) from the end surface (8) of the pipe elements; and - where said two pipe elements (4a and 4b, 4b and 4c etc.) and the sleeve (3) connecting said elements are turned one inside the other over rotation angles (RI and R2) until the end edges (7a and 7b) or the openings to the sleeve is at a predetermined point in relation to the marking groove (9) on the pipe elements, to achieve a predetermined tensile load for the sleeve and a predetermined compressive load for the pipe elements.

2. Method according to claim 1, characterized in that said two pipe elements and said sleeve are turned one inside the other until the internal rotation angles (RI, R2) times the thread pitch (<p) are added together (Le = Rlx<p + R2x<p ) in the free state is greater than the length (LI) of the sleeve, or its predetermined portion in the free state, to form said tensile load in the sleeve.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the outer peripheral marking grooves (9) are pre-arranged with a distance (L2) from the end surface (8) to the pipe part (4a, 4b, 4c...), each edge (lia or 1 lb) of which indicates a predetermined length (Le) for the sum of the products of the internal rotation angles (RI, R2) and the thread pitch (<p) of the pipe element.

4. Method according to claim 1 or 2, characterized in that between the two internal threads (5a, 5b) of the sleeve, a central area (C) is provided with a minimum internal diameter (D4) that is larger than the external diameter (D3) to a substantially cylindrical guide section (10) provided between the end surface (8) and the conical thread (6) of the tube element, to ensure contact and mutual pressing of the end surfaces (8) of the two tube elements (4a and 4b, 4b and 4c etc.) in the joint element.

5. Method according to claim 1 or 4, characterized in that the end surface (8) of each pipe element is provided to be substantially perpendicular to the center line (14) of the pipe for uniform pressure against each other.

6. Joint element in a pipe (2) comprising successive metal pipe elements (4a, 4b, 4c...), which joint element comprises: a substantially straight metal sleeve (3), which includes two internal conical threads (5a and 5b) which widen towards the ends (7a, 7b) of the sleeve, and the ends of two pipe members (4a and 4b, 4b and 4c etc.) each with an end surface (8) and externally tapered threads (6) matching the threads of the sleeve and sloping towards the end surface (8 ); in that the conical threads (5a and 6; 5b and 6) of the pipe elements and the sleeve have a mutual grip, and that the end surfaces (8) of the opposite pipe elements which extend each other press against each other, characterized by the pipe being a pile pipe (2) for a bored pile to be driven into the ground and/or the rock; and that within a distance (L2) from the end surface (8) the tube parts (4a, 4b, 4c...) include an outer circumferential marking groove (9) where each of the edges of the groove (lia or 1lb) indicates a predetermined length (Le) for the summed products of internal rotation angles (RI, R2) and thread pitch (<p).

7. Joint element according to claim 6, characterized in that the internal rotation angles (RI, R2) times, characterized in that the thread pitch (cp) added together (RI x(p + R2xtp) is greater than the length (LI) of the sleeve, or its advance -certain part in a free state, for the formation of a tensile load in the sleeve.

8. Joint element according to claim 6, characterized in that the inner diameter (Dl) of the marking groove (9) is equal to or greater than the largest inner diameter (D2) of the external conical thread (6) of the pipe element.

9. Joint element according to claim 6, characterized in that the inner diameter (D4) of the sleeve within the middle area (C) of the sleeve length is greater than the outer diameter (D3) of a substantially cylindrical guide section between the end surface (8) and the conical thread (6) to the pipe member; and that the end surface (8) of each pipe element is substantially perpendicular to the center line (14) of the pipe.