NO800219L - Kohesjonspael. - Google Patents

Description

I de senere år er det merket en økende interesse

for å bevare eldre bebyggelse. Foruten miljømessige verdier fremviser den eldre bebyggelse mange bevis på et håndverk, som det i dag er umulig å frembringe såvel yrkesmessig som økonomisk. Bære- og fasademateriale er også i mange tilfelle i en utførelse og av en kvalitet som i dag ikke er tilgjengelig.

Flere grunner taler således for en øket bevarelse av den eldre bebyggelse.

En stor del av den gamle, verdifulle bebyggelse

ligger i områder med unge geologiske avleiringer med lav bæreevne og ofte stor mektighet. Bygningene er vanligvis lagt på flåte eller trepæler, hvilket innebærer at man har en grunn-vannavhengig fundamentering. De fleste av våre store byer rammes av grunnvannssenkninger, hvorved leir-grunnen setter seg og trekonstruksjonene råtner. Grunnforsterkningsproblemene og omkostningene i forbindelse med disse kommer altså til å bli.

en stadig viktigere del av den fremtidige bevaringsbygning.

Det er derfor viktig at det utvikles nye grunnforsterknings-metoder, som minsker de høye fundamenteringsomkostninger ved ombygning.

Grunnforsterkningsarbeidene i den eldre boligbestand har hittil hatt et ganske lite omfang.' Noen nevneverdig metode-utvikling har heller ikke skjedd i løpet av 50-60-årene. I de senere år er det imidlertid lansert endel nye pæltyper, endel som resultat av utvikling innen landet (Sverige), andre som importerte pælmetoder. For eksempel kan nevnes stålkjernepæler, gravepæler og slanke stålrørspæler. Samtlige av disse pæler eller pælsystemer overfører lasten til jorden via pælspissen eller gjennom mantelfriksjon. Utviklingen har gått fra ned-pressede, kraftige pæler mot slanke mer letthåndterlige ned- slåtte eller nedborede pæler. Noen kohesjonspæler tilpasset for grunnforsterkningsformål har hittil ikke forekommet på markedet. I mange tilfelle er leirdybdené så mektige at det såvel fra teknisk som økonomisk synsvinkel ikke er mulig å gjennomføre en forsterkning med støttepæler.

For kohesjonspæling anvendes vanligvis lange, relativt . grove trepæler. Over grurinvannflaten plasseres vanligvis en betongpæl ovenpå trepælen. Tre er et hensiktsmessig materiale for kohes jonspæler,.- da kohesjonen mellom tre og leire er god. Under grunnvannsnivå er tire et bestandig materiale, da syre ikke får adgang til pælen. Konvensjonelle kohesjonspæler kan dog på grunn av begrenset volum, vanligvis i høyderetning, ikke anvendes ved grunnforsterkningsarbeider på eldre bygninger, forsterkning av gulv på mark, pæling for fundament i industri-lokaler m.m.

Det er endog tidligere kjent å anvende lange stål-pæler med utragende flenser eller vinger for å øke pælens mantelflate og dermed overflatekontakten mellom pæle og jord. En øket flatekontakt medfører nemlig en øket lasteopptagende evne. Eksempler på slike pæler er vist i det tyske patent

nr. 806.234 og US-patent nr. 3.796.056. Ulempene med slike pæler er dog at de er tunge og vanskelig håndterbare og krever derfor et stort slagutstyr. De er kompliserte- å fremstille på grunn av det omfattende sveisearbeide som ér nødvendig for å forbinde profilene med hverandre og derved dyrere, hvorved endog de høyere materialomkostningene innvirker.

I det tyske patent nr. 285.662 samt US-patent nr. 2.165.190 vises kohesjonspæler bestående av en stålprofil med til denne fastskrudde, langsgående trestykker. ' Endog disse pæler er tunge og vanskelig håndterbare og egner seg ikke for grunnforsterkningsarbeider på grunn av plassgrunner.

På bakgrunn av det ovenstående har det derfor vært ønskelig å konstruere en lett håndterbar kohesjonspæl for grunnforsterkningsformål. En ideell pæl for dette formål skal fremvise stor mantelflate og/eller stor virksom kohesjons-flate med påfølgende stor lastopptagende evne i forhold til fortrengt jordvolum og den skal ha lav vekt. Pælens lengde skal lett kunne varieres. De lastopptagende vingers plassering skal kunne tilpasses til nivåer der største effektivitet forven- tes oppnådd. Likeledes skal vingenes størrelse og form lett kunne tilpasses til jordmaterialets beskaffenhet. Dessuten

bør neddrivningen kunne skje med enkle og lette utstyr, f.eks. lette trykklufts- eller vibrasjonskammere.

Disse oppgaver er løst ved at pælen består av flere

på hverandre stilte, relativt korte rørseksjoner av f.eks.

stål, slik at i det minste innen området der det foreligger vilkår for god kohesjon, ér rørseksjonene forsynt med et antall vinger av et materiale med gode kohesjonsegenskaper, hvilke vinger er fiksert til den respektive rørseksjon og er anordnet til å strekke seg langs en vesentlig del av den respektive rør-seks jons lengde og danne utadragende flenser til denne, hvorved rørene ved hjelp av sammenkoplingsinnretning er skjøtbare for dannelse av en pæl med hensiktsmessig lengde.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere

med henvisning til ett par i den etterfølgende tegning viste utføreIseseksempler.

Figur 1 viser et sideriss av en kohesjonspæl ifølge oppfinnelsen' sammensatt av flere deler,

figur 2 er et snitt etter linjen II-II i figur 1,

figur 3 viser et sideriss av en noe modifisert

variant av kohesjonspælen, og

figur 4 viser i større målestokk skjøteinnretningen mellom to pældeler.

Kohesjonspælen 1 ifølge oppfinnelsen består av et antall (i tegningen 2) på hverandre stilte og sammenkoplede rørseksjoner 2 av stål. Rørseksjonene 2 skjøtes ved hjelp av muffer 3, hvilke enten er fastsveiset eller ved hjelp av bolter eller lignende festet til rørseksjonenes ender. Rørseksjonene 2 har for eksempel en lengde av en meter og kan lett skjøtes sammen til ønsket lengde.

Rørseksjonene 2 er i tilknytning til muffene 3 forsynt med fastsveisede fastholdelsesorganer, clips 4, for et antall vinger av tre 5, hvilke strekker seg langs den respektive rørseksjon 2 og danner utadragende flenser som bl.a. gir pælen 1 god styreevne ved neddrivningen. I tegningen vises fire vinger 5 på hver rørseksjon, men det kan også tenkes andre antall og fortrinnsvis ligger antall vinger 5 mellom 3 og 8. Gjennom endring av vingenes størrelse kan rørseksjonens mantelflate

varieres innen vide grenser.

Vingene 5 ligger an, i utførelseseksempelet ifølge figur 1, med sine ender mot muffene 3, som således danner støtteflate for vingene 5, hvilke er festet til clipsen 4 ved hjelp av bolter, nagler, skruer eller lignende 6.

I stedet for å anbringe muffene 3 på utsiden av rørseksjonene er det.selvsagt også mulig å anbringe en rørstuss 7, for eksempel ved hjelp av sveising, i rørseksjonenes ene ende, slik det fremgår av figur 4.

Hele pælens lengde behøver ikke forsynes med vinger. Rørseksjoner 2 med vinger 5 kan plasseres i de områder der de beste vilkår for god kohesjon og således god bæreevne foreligger.

Forbindelsen mellom- rørseksjonene kan oppnås på en rekke forskjellige måter gjennom punktsveising, nagling, an-bringelse av selvgjengende skruer osv. I visse tilfelle kan det være hensiktsmessig at rørene innvendig fylles med betong og eventuelt endog en armering, hvorved det dels oppnås en forsterkning av pælen, dels en meget effektiv indre korrosjons-beskyttelse, hvilket innebærer at røret ikke behøver overflate-behandles (galvaniseres) på innsiden og dels kan betongfyl-lingen tjene som innbyrdes forbindelse av pældelene.

Vingenes .5 utseende kan varieres. De kan . for eksempel være koniske, dvs. fremvise en i pælens 1 neddrivningsretning minskende bredde. Vingenes 5 fra røret vendte kantside kan gis en hvilken som helst profilering, for eksempel trappetrinn-eller bølgeformet kontur, slik at vingenes kantside mot horisontalprojeksjonen oppnår økende kontaktflater mot jord-materialet.

Materialkombinasjonen tre-stål er med den aktuelle geometri fordelaktig når det gir en lett pæl med store varia-sjonsmuligheter. Dessuten er som ovenfor omtalt, tre et bra materiale sett fra kohesjons- og korrosjonssynspunkt, og kohesjonskreftene overføres suksessivt til det sterkere stål-materialet. Den geometriske form gir også god styreevne under neddrivningen.

De prøvebelastninger som hittil er gjennomført, tyder på at vingepælens bæreevne er omtrent den samme som for en trepæl med samme største tverrsnittsmål. Dette innebærer at en kohesjonspæl ifølge oppfinnelsen og bestående av et 60 mm stålrør og 100 mm vinger har samme bæreevne som en trepæl med 26 0 mm diameter. Trepæler kan selvsagt ikke anvendes ved grunnforsterkningsarbeider på grunn av plasshensyn. Selvom så hadde vært tilfelle, har pælen ifølge oppfinnelsen fordeler sammenlignet med tilsvarende trepæl. ' Det fortrengte jordvolum er for eksempel kun ca. 5% av det volum som fortrenges av en trepæl med tilsvarende bæreevne. Faren for forskyvning i sideretning og skader på inntilliggende grunnkonstruksjoner blir på denne måte minimal. På grunn av det lille tverrsnitts-areal fordres heller ikke så stor energi for å drive ned pælen, hvilket-naturligvis er fordelaktig med tanke på vibrasjons-skader.

De viktigste anvendelsesområder for pælen ifølge oppfinnelsen er i forbindelse med grunnforsterkningsarbeider. Den kan imidlertid med fordel også anvendes i forbindelse med nyproduksjon av lette bygninger såsom villaer, eller ved kon-struksjoner med utbredt belastning, f.eks. industrigulv. Ved hjelp av pælens letthåndterlighet og fleksibilitet er den spesielt hensiktsmessig for komplettering av, eller partiell forsterkning av grunnkonstruksjoner med forhøyet last eller med lokale skader. En stor fordel er at gamle kohesj.onspælede fundamenter kan forsterkes med en pæl som har samme virkemåte som det gamle pælsystem.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til de viste utførel-seseksempler, idet et flertall variasjoner er tenkbare innen rammen for patentkravene. Således kan rørene selvsagt ha et annet tverrsnitt enn det viste sirkulære, for eksempel kvad-ratisk eller .rektangulært. Det er endog tenkbart å utforme vingene med økende tykkelse i retning fra pælens neddrivnings-ende og oppad. I stedet for vinger av tre kan vinger av plast-materiale anvendes. Det er også tenkelig å anvende vinger av stål, hvilke fikseres til rørene, for eksempel' ved punktsveising.

Claims (8)

1. Kohesjonspæl med omkretsøkende partier av et materiale med gode kohesjonsegenskaper, karakterisert ved at den består av flere på hverandre stilte, relativt korte rørseksjoner (2) av for eksempel stål, at rørseksjonene, i det minste innen de områder der vilkår for god kohesjon foreligger, er forsynt med et antall utadragende vinger (5) med betydelig mindre tykkelse enn lengde på tvers av pælens lengderetning, hvilke vinger er fiksert til den respektive rørseksjon og er anordnet til å strekke seg langs en vesentlig del av den respektive rørseksjons lengde og at rørseksjonene ved hjelp av sammenkoplingsinnretning (3) er sammenskjøtbare for dannelse av en pæl med hensiktsmessig lengde.

2. Kohesjonspæl ifølge krav 1, karakterisert ved at den respektive rørseksjon (2) ved hver av sine ender fremviser fastholdelsesorgan (4) for nevnte vinger (5) for fiksering av disse til rørseksjonen.

3. Kohesjonspæl ifølge krav 2, karakterisert ved at vingene (5) er av tre.

4. Kohesjonspæl ifølge krav 1, karakterisert ved at vingene (5) er av stål og fastsveiset til den respektive rørseksjon (2).

5. Kohesjonspæl ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at sammenkoplingsinn-retningen utgjøres av muffer (3), hvilke er anordnet til å danne støtteflate for vingene (5).

6. Kohesjonspæl ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert vedat vingene (5) til på hverandre stilte rørseksjoner (2) er anordnet vesentlig rett utfor hverandre.

7. Kohesjonspæl ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at vingene (5) er utformet med en i neddrivningsretningen sett avtagende bredde.

8. Kohesjonspæl ifølge krav 7, karakterisert ved at vingenes (5) fra røret vendte kantside er profilert eller forsynt med i horisontalprojeksjon økende kontaktflater.