NO344819B1 - Framgangsmåte for tildanning av et frirom for et mastelement i en grunn. - Google Patents

Description

FRAMGANGSMÅTE FOR TILDANNING AV ET FRIROM FOR ET MASTELEMENT I EN GRUNN

Oppfinnelsen vedrører en metode for tildanning av et frirom rundt et mastelement i en grunn.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Ved innfesting av en mast til en grunn kan det etableres en utsparing innrettet for mottak av et mastelement. Mastelementet kan være en mast eller et fundament for en mast. Mastelementet kan være kompakt eller hult. Mastelementet kan være tildannet av treverk, metall, betong, kompositt eller en kombinasjon av nevnte materialer.

Ved utsparing i en løs grunn, eksempelvis morene, leire eller silt, er det normalt å tildanne en åpen utsparing, for eksempel ved hjelp av en spade eller en gravemaskin. Mastelementet anordnes i utsparingen som deretter fylles igjen med egnede masser slik at mastelementet blir stabilt og fastgjort til grunnen. Alternativt kan utsparingen fylles med betong. I betongen kan det tildannes en utsparing for mastelementet eller det kan fastgjøres en innfesting for mastelementet, eksempelvis en flerhet bolter innrettet for fastgjøring til en flens anordnet på mastelementet.

Patentskriftet GB2429229 beskriver etablering av et rørformet spor i grunnen, i det etterfølgende kalt slissespor. Slissesporet er innrettet til å motta et rørformet element, eksempelvis et mastelement. Slissesporet omslutter en sentral kjerne av materiale. Ved mottak av et hult mastelement kan kjernen være intakt eller den kan fjernes. Slissesporet kan tildannes ved bruk av et slissebor tilkoblet en borerigg.

Patentskriftet WO 2004/101914 beskriver en metode for å installere en stolpe med et rørformet endeparti i en berggrunn, hvor det bores et ringformet hull i berggrunnen. Det ringformede hullet omslutter en sentral kjerne med berggrunn. Deretter posisjoneres stolpens rørformede endeparti i det ringformede hullet, hvorpå kjernen bidrar til å gi stolpen økt stabilitet.

Patentskriftet JPH 08135355 A beskrives en metode for å bore et hulrom for et masteelement i en fjellgrunn med skrånende overflate. Først tilpasses terrenget horisontalt, og deretter borres et sentralt, vertikalt hull ned i fjellgrunnen til en ønsket dybde. Nevnte hull benyttes til huse og styre et senterbor tilhørende et slissebor, slik at det kan bores ut en ringformet slisse med en senterakse som er koaksial med en senterakse tilhørende det sentrale vertikale hullet. Mellom senterhullet og den ringformede slisses tildannes det en ringformet kjerne som knuses og fjernes for å gi rom for mastelementet.

For å posisjonere og fastgjøre mastelementet kan det være behov for et frirom på utsiden av mastelementet for å gi plass til for eksempel et posisjoneringsverktøy eller et annet redskap. Et frirom kan også være nødvendig for å oppnå en nødvendig klaring til terrenget rundt mastelementet. På flat mark er det normalt tilstrekkelig frirom rundt mastelementet. I et kupert eller ujevnt terreng, for eksempel hvor en mast skal anordnes nær et fjell eller en skrent, kan det være nødvendig å tildanne et frirom. Etableringen av frirommet kan omfatte bruk av en gravemaskin og bruk av sprengstoff.

En åpen utsparing vil normalt ha et tverrmål som er større enn mastelementets diameter, og frirommet tildannes vanligvis samtidig som tildanningen av den åpne utsparingen, og med det samme utstyret, eksempelvis nevnte gravemaskin.

Et frirom rundt et hult mastelement anordnet i et slissespor etableres typisk ved at det tildannes en flate som er større enn slissens og mastelementets diameter før tildanningen av slissen. Flaten tildannes vanligvis med en gravemaskin. Derigjennom krever tildanningen av et slissespor med frirom både en borerigg og en gravemaskin.

Mastelementene etableres ofte på et fjell eller i kupert terreng langt fra en veg, hvor det ofte er nødvendig å transportere utstyret med et helikopter eller et terrenggående kjøretøy. For å redusere mengden utstyr som skal transporteres, er det ønskelig å kunne etablere et frirom rundt en slisse på en enklere måte enn i dag. Det er samtidig ønskelig at frirommet ikke er større enn nødvendig, slik at det kan unngås unødige sår i terrenget.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.

Formålet oppnås ved trekkene som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkravene.

Generell beskrivelse av oppfinnelsen

Oppfinnelsen er definert av de selvstendige patentkravene. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen.

Oppfinnelsen vedrører en framgangsmåte for tildanning av et frirom for et mastelement i en grunn, hvor framgangsmåten omfatter trinnene:

a) en første ringformet utsparing borres i grunnen, hvor den første utsparingen har;

- en første diameter; og

- en første dybde;

b) en andre ringformet utsparing borres i grunnen, hvor den andre utsparingen er innrettet for å motta mastelementet, og hvor den andre utsparingen:

- har en diameter som er mindre enn den første diameteren;

- har en andre dybde som er større den første dybden;

- omslutter en første kjerne av grunnen; og

- omsluttes av den første utsparingen;

og hvor det mellom den første utsparingen og den andre utsparingen avgrenses en andre kjerne som kan fjernes for å tildanne frirommet.

Med frirom forstås et åpent volum mellom et mastelement og et terreng. Frirommet er innrettet for å gi en utvendig tilgang til et parti av mastelementet for eksempelvis verktøy og midler som er nødvendige for å posisjonere og fastgjøre mastelementet. Det kan også være nødvendig å tildanne et frirom for å gi en klaring mellom mastelementet og terrenget, eksempelvis et fjell eller en knaus.

Effekten av oppfinnelsen er å muliggjøre tildanning av et avgrenset frirom kun ved boring og håndredskap, eksempelvis en slagdrill, et spett og en spade. Derigjennom eliminerer oppfinnelsen behovet for tungt tilleggsutstyr, eksempelvis en gravemaskin, når det må tildannes et frirom rundt en boret utsparing. Dette er spesielt fordelaktig ved tildanning av utsparinger med frirom hvor det kreves helikoptertransport.

Ved å bruke bor egnet for hard grunn, eksempelvis fjell, er det heller ikke nødvendig å bruke sprengstoff for å fjerne fjellmasse. Boringen kan utføres med én boremaskin med to bor. Boringen kan omfatte bruk av et første slissebor og et andre slissebor, hvor det andre slisseboret har en mindre diameter enn det første slisseboret. Slisseboret kan være tønneformet. For å redusere transportvolumet kan størrelsen på slisseborene tilpasses slik at det andre slisseboret kan transporteres inne i det første slisseboret. Ved boring med slissebor tildannes det en ringformet utsparing med en indre flate, en ytre flate og en bunnflate.

Det første slisseboret er innrettet for å tildanne en ytre avgrensing for utsparingen. En sirkulær ytre avgrensing som heri beskrives, gjør at utsparingen kan få en grunnflate som er mindre og jevnere enn når utsparingen tildannes ved bruk av gravemaskin eller sprengstoff. Derigjennom kan bruk av slissebor redusere fotavtrykket i terrenget og mengden masse som må forflyttes.

Det andre slisseboret er innrettet for å tildanne en andre utsparing innrettet for mottak av et mastelement. Den andre utsparingen er dypere enn den første utsparingen for å gi mastelementet nødvendig støtte i grunnen. Den andre utsparingen er omsluttet av den første utsparingen, og omslutter en første kjerne.

De to utsparingene kan være konsentrisk eller eksentrisk anordnet. Mellom de to utsparingene avgrenses det en andre kjerne som kan fjernes for å tildanne frirommet. Frirommet omfatter en nedre bunnflate og en ytre grenseflate. Frirommet kan ha en ringformet bunnflate. Frirommet kan ha en sigdformet bunnflate.

Materialet i den andre kjernen kan fjernes manuelt, eksempelvis ved bruk av en håndholdt bormaskin, en slegge, et spett og en spade.

Trinnet b) kan utføres før trinnet a). Den første utsparingen kan tildannes før den andre, eller motsatt. Rekkefølgen er i stor grad betinget av terrenget og den ønskede dybden på utsparingene. Å tildanne den første utsparingen først kan være fordelaktig dersom den andre utsparingen skal tildannes i to trinn, fordi den andre utsparingen da kan tildannes uten å skifte bor.

Framgangsmåten kan omfatte et trinn c); hvor et parti av den første kjernen fjernes. Ved tildanning av en utsparing for et kompakt mastelement, kan et parti av den første kjernen fjernes. Å fjerne den første kjernen kan gjøre det enklere å fjerne den andre kjernen. Den første kjernen kan fjernes før, etter eller samtididig som den andre kjernen. Videre kan det være nødvendig å fjerne et parti av den første kjernen dersom utsparingens ønskede dybde er større enn borets innvendige høyde. Hvis boret er kort og utsparingen for mastelementet er dypt, kan det være behov for å fjerne flere partier av kjernen i flere omganger.

Framgangsmåten kan omfatte et trinn d); hvor den andre utsparingen forsenkes til en tredje dybde, idet forsenkingen omslutter en tredje kjerne.

Trinnet d) kan utføres etter trinnet b) og/eller trinnet c). For å gi mastelementet tilstrekkelig støtte, kan den andre utsparingen være vesentlig dypere enn den første utsparingen og frirommets bunnflate. For å unngå at forsenkingen fylles med borestøv og slam ved tildanningen av frirommet, kan den andre utsparingen tildannes i to trinn, hvor trinn 1 omfatter boring til en første dybde og trinn 2 omfatter en forsenking til en tredje dybde, og hvor forsenkingen utføres etter at et overliggende materiale tilhørende den første og den andre kjernen er fjernet.

Forsenkingen omslutter en tredje kjerne. Ved mottak av et hult mastelement kan den første og den tredje kjernen være helt eller delvis intakte og derigjennom gi masteelementet en innvendig støtte. Hvis utsparingen er innrettet for mottak av et massivt mastelement, fjernes den første og den tredje kjernen.

Ved at den andre utsparingens andre dybde er dypere enn den første utsparingens første dybde, tildannes det en krage og en vertikal flate mellom frirommet og den andre utsparingen. Når den andre utsparingen skal forsenkes til den tredje dybden, kan kragen benyttes som styring for slisseboret.

Utsparingene kan være tildannet ved hjelp av en borerigg. Utsparingene kan være tildannet ved bruk av en borerigg. Boreriggen kan være frittstående og innrettet for helikoptertransport eller transport på en biltilhenger. Boreriggen kan være innrettet for fastgjøring av et slissebor. Slisseboret kan være utskiftbart.

Framgangsmåten kan før trinn a) omfatte et trinn e); hvor boreriggen posisjoneres og fastgjøres til grunnen. Dersom det benyttes en lett borerigg kan det være hensiktsmessig å fastgjøre boreriggen til grunnen slik at den ikke beveger seg utilsiktet ved boring. Oppfinnelsen beskriver en framgangsmåte som kan omfatte boring med et første slissebor og et andre slissebor. Derigjennom kan det være nødvendig å skifte slissebor minst én gang i løpet av boringen. Det stilles store krav til nøyaktighet ved posisjonering og fastgjøring av mastelementet. Hvis utsparingen tildannes i flere trinn som beskrevet ovenfor, kan et posisjonsmerke på grunnens overflate forsvinne. Hvis boreriggen er fastgjort til grunnen, kan boreriggens drivaksling og senterakse holdes i korrekt posisjon gjennom hele boreprosessen.

Boreriggen kan fastgjøres dreibart til grunnen. En fastgjort borerigg posisjonert over utsparingen kan være til hinder hvis det skal utføres et manuelt arbeid i utsparingen. Boreriggen kan være fastgjort til grunnen via to forankringselement. Forankringselementene kan omfatte en leddet forbindelse mellom boreriggen og grunnen. De to leddene kan danne en dreieakse som boreriggen kan dreies om, slik at boreriggen kan legges ned. Derigjennom kan boreriggen midlertidig forflyttes vekk fra utsparingen, samtidig som vedlikehold av boreriggen og et skifte av bor kan forenkles.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukken utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor;

Fig. 1 viser ovenfra et første utførelseseksempel for en utsparing ifølge oppfinnelsen;

Fig. 2 viser et snitt av figur 1;

Fig. 3 viser ovenfra et andre utførelseseksempel for en utsparing for et mastelement;

Fig. 4 viser et snitt av figur 3;

Fig. 5 viser ovenfra et mastelement i en grunn;

Fig. 6 viser et snitt av figur 5;

Fig. 7 viser borerigg sett forfra; og

Fig. 8 viser figur 7 ovenfra.

Figurene er vist på en forenklet og skjematisk måte, og detaljer som ikke er viktige for å belyse hva som er nytt med oppfinnelsen kan ha blitt utelatt fra figurene. De ulike elementene i figurene er ikke nødvendigvis vist i rett målestokk i forhold til hverandre. Like og tilsvarende elementer vil bli angitt med samme referansenummer i figurene. Eventuelle posisjonsangivelser (slik som "over", "under", "mellom") viser til posisjoner vist på figurene.

Figurene 1 og 2 viser henholdsvis ovenfra og i et snitt A-A et første utførelseseksempel ifølge oppfinnelsen. En første utsparing 10 med en første diameter 10D og en første dybde 10L gir en ytre avgrensning 10F for utsparingen. En andre utsparing 20 med en andre diameter 20D og en andre dybde 20L omslutter en første kjerne 20K1. Mellom den første utsparingen 10 og den andre utsparingen 20 avgrenses det en andre kjerne 20K2. Ved å fjerne den andre kjernen 20K2 tildannes det et ringformet frirom 88 mellom den første utsparingens 10 ytre flate 10F og den andre utsparingens ytre flate 20F, idet et mastelement 77 er anordnet i utsparingen 20 (figur 6).

Den andre utsparingen 20 er forsenket i et slisseparti 20S fra den andre dybden 20L og til en tredje dybde 20L3. Slissepartiet 20S omslutter en tredje kjerne 20K3.

For å unngå borestøv og slam i slissepartiet 20S, er den første kjernen 20K1 og den andre kjernen 20K2 fjernet før tildanningen av slissepartiet 20S.

Figurene 3 og 4 viser henholdsvis ovenfra og i et snitt B-B et andre utførelseseksempel. I figurene 3 og 4 er den første kjernen 20K1 delvis intakt og den første utsparingen 10 og den andre utsparingen 20 er eksentrisk anordnet slik at frirommet 88 får en sigdformet grunnflate.

Figurene 5 og 6 viser henholdsvis ovenfra og i et snitt C-C et hult mastelement 77 anordnet i den det andre slissepartiet 20S. Grunnen 99 gir mastelementet 77 en utvendig støtte mens den tredje kjernen 20K3 gir mastelementet en innvendig støtte. Frirommet 88 er ringformet og gir utvendig tilgang til masten over frirommets bunnflate 88F.

Figur 8 og 9 viser henholdsvis forfra og ovenfra en borerigg 5 egnet for å tildanne frirommet 88 vist på figurene 1-6. Boreriggen omfatter et utskiftbart slissebor 51 innrettet for å tildanne slissene 10, 20 vist på figurene 1-6. Boreriggen 5 er fastgjort til grunnen 99 via to forankringselement 4 omfattende et universalledd 44 og et nedre koblingsparti 45. Det nedre koblingspartiet 45 er fastgjort til grunnen 99. Universalleddet 45 gjør at boreriggen 5 kan dreies om en akse 47 for å lette skifte av bor 51, 52 og for å gi bedre atkomst når det skal fjernes materiale innenfor utsparingen 10.

Det bør bemerkes at alle de ovennevnte utførelsesformene illustrerer oppfinnelsen, men begrenser den ikke, og fagpersoner på området vil kunne utforme mange alternative utførelsesformer uten å avvike fra omfanget av de vedlagte kravene.

Bruken av verbet "å omfatte" og dets ulike former ekskluderer ikke tilstedeværelsen av elementer eller trinn som ikke er nevnt i kravene. De ubestemte artiklene "en", "ei" eller "et" foran et element ekskluderer ikke tilstedeværelsen av flere slike elementer.

Det faktumet at enkelte trekk er anført i innbyrdes forskjellige avhengige krav, indikerer ikke at en kombinasjon av disse trekkene ikke med fordel kan brukes.

Claims (8)

Patentkrav

1. Framgangsmåte for tildanning av et frirom (88) for et mastelement (77) i en grunn (99), k a r a k t e r i s e r t v e d at framgangsmåten omfatter trinnene: a) en første ringformet utsparing (10) borres i grunnen (99), hvor den første utsparingen (10) har;

- en første diameter (10D); og

- en første dybde (10L);

b) en andre ringformet utsparing (20) borres i grunnen (99), hvor den andre utsparingen (20) er innrettet for å motta mastelementet (77), og hvor den andre utsparingen (20):

- har en diameter (20D) som er mindre enn den første diameteren (10D);

- har en andre dybde (20L) som er større enn den første dybden (10L);

- omslutter en første kjerne (20K1) av grunnen (99); og

- omsluttes av den første utsparingen (10);

og hvor det mellom den første utsparingen (10) og den andre utsparingen (20) avgrenses en andre kjerne (20K2) som kan fjernes for å tildanne frirommet (88).

2. Framgangsmåte i henhold til krav 1, hvor trinnet b) utføres før trinnet a).

3. Framgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 1-2, hvor framgangsmåten omfatter et trinn c) hvor et parti av den første kjernen (20K1) fjernes.

4. Framgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 1-3, hvor framgangsmåten omfatter et trinn d) hvor den andre utsparingen (20) forsenkes til en tredje dybde (20L3), idet forsenkingen (20S) omslutter en tredje kjerne (20K3).

5. Framgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 1-3, hvor trinnet d) utføres etter trinnet b) og/eller trinnet c).

6. Framgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 1-5, hvor utsparingene (10, 20) tildannes ved hjelp av en borerigg (5) som omfatter et slissebor (51, 52).

7. Framgangsmåte i henhold til krav 6, hvor framgangsmåten før trinn a) omfatter et trinn e) hvor boreriggen posisjoneres og fastgjøres til grunnen (99).

8. Framgangsmåte i henhold til krav 7, hvor boreriggen (5) fastgjøres dreibar til grunnen (99).