PL211015B1 - Narzędzie wiertnicze do wytwarzania pali betonowych w gruncie i urządzenie z narzędziem wiertniczym do wytwarzania pali betonowych w gruncie - Google Patents
Narzędzie wiertnicze do wytwarzania pali betonowych w gruncie i urządzenie z narzędziem wiertniczym do wytwarzania pali betonowych w gruncieInfo
- Publication number
- PL211015B1 PL211015B1 PL355067A PL35506702A PL211015B1 PL 211015 B1 PL211015 B1 PL 211015B1 PL 355067 A PL355067 A PL 355067A PL 35506702 A PL35506702 A PL 35506702A PL 211015 B1 PL211015 B1 PL 211015B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- shank
- drilling tool
- tool
- helical rib
- drill
- Prior art date
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002689 soil Substances 0.000 title abstract description 18
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 50
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000011178 precast concrete Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 231100000817 safety factor Toxicity 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/44—Bits with helical conveying portion, e.g. screw type bits; Augers with leading portion or with detachable parts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/26—Drilling without earth removal, e.g. with self-propelled burrowing devices
- E21B7/267—Drilling devices with senders, e.g. radio-transmitters for position of drilling tool
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
- E02D5/36—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making without use of mouldpipes or other moulds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Sposób wytwarzania pali betonowych w gruncie polega na tym, że przemieszcza się poziomo grunt ścian otworu i zagęszcza się go podczas ruchu narzędzia wiertniczego (10) do dołu, a następnie, przy ruchu narzędzia wiertniczego (10) do góry, w zagęszczonym gruncie ściany otworu kształtuje się śrubową szczelinę o określonym skoku, którą wypełnia się betonem. Narzędzie wiertnicze do wytwarzania pali betonowych w gruncie zawiera trzon (12) mający ukształtowane na powierzchni śrubowe żebro (20), połączony z co najmniej jedną rurową podtrzymką przesuwną, przy czym zewnętrzna średnica trzonu (12) zmniejsza się od górnego końca (18) do końcówki (16), śrubowe żebro (20) ma w przybliżeniu stałą średnicę zewnętrzną, a do śrubowego żebra (20), w pobliżu końcówki (16) jest zamontowane tnące ostrze (24), które wystaje na zewnątrz od śrubowego żebra (20) i rozciąga się wzdłuż ustalonego kierunku, zwłaszcza prostopadłego do wzdłużnej osi do kształtowania śrubowego rowka w ścianie otworu. Urządzenie do wytwarzania pali betonowych w gruncie zawiera narzędzie wiertnicze połączone z pierwszym silnikiem (58) ruchu obrotowego narzędzia wiertniczego wokół jego wzdłużnej osi i z drugim silnikiem (62) ruchu posuwisto-zwrotnego narzędzia wiertniczego wzdłuż jego wzdłużnej osi. Silniki pierwszy (58) i drugi (62) są połączone z zespołem kontrolnym (76) wysyłającym do nich sygnały.
Description
(21) Numer zgłoszenia: 355067 (51) Int.Cl.
E02D 5/36 (2006.01) E02D 7/22 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 16.07.2002
Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej
| (54) Narzędzie wiertnicze do wytwarzania pali betonowych w gruncie i urządzenie (54) z narzędziem wiertniczym do wytwarzania pali betonowych w gruncie | |
| (30) Pierwszeństwo: 17.07.2001, GB, 0117410.1 | (73) Uprawniony z patentu: COMPAGNIE DU SOL, Nanterre, FR |
| (43) Zgłoszenie ogłoszono: 27.01.2003 BUP 02/03 | (72) Twórca(y) wynalazku: LEWIS STANSFIELD, Nanterre, FR |
| (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.03.2012 WUP 03/12 | (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Anna Słomińska-Dziubek |
PL 211 015 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest narzędzie wiertnicze do wytwarzania pali betonowych w gruncie i urzą dzenie z narzę dziem wiertniczym do wytwarzania pali betonowych w gruncie.
Istnieją trzy kategorie pali w gruncie. Pierwszy jest nazywany „pale wbijane. Wstępnie odlane pale betonowe są wbijane w grunt za pomocą młota udarowego. Ten sposób polepsza zwartość gruntu i dlatego przy projektowaniu można pozwolić na korzystne współczynniki bezpieczeństwa. Jednak ten typ pali nie jest już akceptowany w wielu miejscach, ponieważ wytwarza bardzo wysoki poziom hałasu i wysoki poziom wibracji w gruncie, co może spowodować zniszczenie sąsiednich budynków.
Druga kategoria jest nazywana „pale wwiercane. Sposób kształtowania pali tej kategorii obejmuje wykopywanie gruntu za pomocą czerpaków koparek lub żerdzi wiertniczych, które są narzędziami obrotowymi maszyn wiertniczych. Problemem jest tu unikanie dekompresji gruntu, która obniża gęstość i może spowodować zmiany, które także niszą okoliczne budowle. Ta technika jest bardziej przyjazna dla środowiska niż pale wbijane, ponieważ wiercenie jest mniej hałaśliwe i wytwarza małą lub żadną wibrację.
W koń cu, trzecią kategorią stanowią tak zwane „pale z obrotowym przemieszczeniem. Maszyna wiertnicza jest dostosowana do przemieszczania gruntu poziomo i zagęszczania go wokół ścian otworu podczas procesu wiercenia. Minimalna ilość odpadowej gleby jest odprowadzana na powierzchnię a zwiększająca się gęstość otaczającego gruntu polepsza wytrzymałość pali.
Gdy wykonuje się w gruncie pal, istotne jest, aby uzyskać dobrą zwartość ścian wierconego otworu. Ważne jest także uzyskanie dobrego zakotwiczenia pala w gruncie. W tym celu w ścianie otworu kształtuje się śrubowy rowek. Gdy beton wtryskuje się do otworu, wypełnia on także śrubowy rowek tworząc betonowy gwint, który zapewnia kotwienie pala. Inną korzyścią śrubowego gwintu jest zapewnienie znacznego zmniejszenia wymaganej ilości betonu.
Narzędzia wiertnicze oparte na technice obrotowego przemieszczania są dobrze znane jako takie. Na przykład opis patentowy US 6,033,152 i EP0,693,153 opisują dwa typy narzędzia wiertniczego do poziomego przemieszczania gleby podczas operacji wiercenia. Jednak znane narzędzia wiertnicze mają znaczne wady, zwłaszcza, jeśli chodzi o jakość betonowego gwintu pala.
W publikacji WO 94/02687 jest ujawnione narzędzie wiertnicze do wytwarzania pali zawierające trzon mający stożkową końcówkę otoczoną śrubowym żebrem i zakończoną wystającym osiowo ostrzem tnącym. Powyżej stożkowego trzonu i powyżej śrubowego żebra są zamontowane ruchome ramiona, obrotowe wokół osi, na której są zamontowane do narzędzia. Wysuwane ramiona służą do wykonywania dodatkowych wnęk w gruncie na określonej, wybranej wysokości otworu i następnie do wykonywania powiększonych promieniowo części pala na tej wysokości otworu.
Kierunek narzędzia i nie wystają one wzdłuż ustalonego kierunku, zasadniczo prostopadłego, do wzdłużnej osi narzędzia. Kierunek ich ustawienia zmienia się. Celem wynalazku jest zapewnienie narzędzia wiertniczego, które eliminuje wady znanych narzędzi, a innym celem wynalazku jest zapewnienie urządzenia do wytwarzania pali w gruncie.
Według wynalazku, narzędzie wiertnicze do wytwarzania pali betonowych w gruncie, zawierające, dostosowany do łączenia z co najmniej jedną rurową podtrzymką przesuwną, trzon mający wzdłużną oś, końcówkę i górny koniec oraz otaczające trzon śrubowe żebro, w którym zewnętrzna średnica trzonu zmniejsza się od górnego końca do końcówki, i śrubowe żebro ma w przybliżeniu stałą średnicę zewnętrzną, charakteryzuje się tym, że zawiera tnące ostrze zamocowane nieruchomo do śrubowego żebra w pobliżu końcówki, przy czym tnące ostrze wystaje na zewnątrz od śrubowego żebra i rozciąga się wzdłuż ustalonego kierunku, zasadniczo prostopadłego do wzdłużnej osi, do kształtowania śrubowego rowka w ścianie otworu.
Korzystnie, trzon ma wewnętrzny osiowy kanał do dostarczania betonu, a w pobliżu dolnego końca osiowego kanału jest usytuowany ruchomy kołpak do jego zamykania.
Śrubowe żebro ma w przybliżeniu stały skok. Zewnętrzna średnica śrubowego żebra jest w przybliż eniu równa najwię kszej ś rednicy trzonu.
Górny koniec trzonu jest połączony z co najmniej jedną rurową podtrzymką przesuwną mająca gładką powierzchnię, której średnica jest taka sama jak średnica górnego końca trzonu.
Tnące ostrze jest umieszczone pod kątem nie większym niż 180 stopni względem ostrza końcowego umieszczonego na dolnym końcu śrubowego żebra.
Także według wynalazku urządzenie do wytwarzania pali betonowych w gruncie z narzędziem wiertniczym, w którym narzędzie wiertnicze jest dostosowane do łączenia z co najmniej jedną rurową
PL 211 015 B1 podtrzymką przesuwną i zawiera trzon mający wzdłużną oś, końcówkę i górny koniec oraz zawiera otaczające trzon śrubowe żebro, w którym zewnętrzna średnica trzonu zmniejsza się od górnego końca do końcówki, a śrubowe żebro ma w przybliżeniu stałą średnicę zewnętrzną, przy czym narzędzie wiertnicze jest połączone z co najmniej jednym silnikiem do obracania narzędzia wiertniczego wokół jego wzdłużnej osi i przemieszczania narzędzia wiertniczego wzdłuż kierunku jego wzdłużnej osi, charakteryzuje się tym, że narzędzie wiertnicze zawiera tnące ostrze zamocowane nieruchomo w pobliżu końcówki trzonu narzędzia wiertniczego, przy czym tnące ostrze wystaje na zewnątrz od śrubowego żebra narzędzia wiertniczego i rozciąga się wzdłuż ustalonego kierunku, zwłaszcza prostopadłego, do wzdłużnej osi, a przy tym narzędzie wiertnicze jest połączone z pierwszym silnikiem ruchu obrotowego narzędzia wiertniczego do obracania narzędzia wiertniczego wokół jego wzdłużnej osi i z drugim silnikiem do przemieszczania narzędzia wiertniczego ruchem posuwisto-zwrotnym w kierunku jego wzdłużnej osi, zaś silniki pierwszy i drugi są połączone z zespołem sterującym, wymuszającym obrót narzędzia wiertniczego w kierunku ruchu wskazówek zegara z określoną prędkością obrotową przy jego przemieszczaniu do dołu i wymuszającym przemieszczenie narzędzia wiertniczego z określoną prędkością liniową przy jego ruchu do góry do kształtowania śrubowej szczeliny w ścianie otworu o określonym skoku za pomocą tnącego ostrza.
Korzystnie trzon narzędzia wiertniczego ma wewnętrzny osiowy kanał do dostarczania betonu, a w pobliż u dolnego koń ca osiowego kanał u jest usytuowany ruchomy koł pak do jego zamykania, przy czym wewnętrzny osiowy kanał jest połączony z zespołem dostarczania betonu.
Śrubowe żebro narzędzia wiertniczego ma w przybliżeniu stały skok. Zewnętrzna średnica śrubowego żebra narzędzia wiertniczego korzystnie jest w przybliżeniu równa największej średnicy trzonu narzędzia wiertniczego.
Górny koniec trzonu narzędzia wiertniczego jest połączony z co najmniej jedną rurową podtrzymką przesuwną mająca gładką powierzchnię, której średnica jest taka sama jak średnica górnego końca trzonu.
Tnące ostrze narzędzia wiertniczego jest umieszczone pod kątem nie większym niż 180 stopni względem ostrza końcowego umieszczonego na dolnym końcu śrubowego żebra narzędzia wiertniczego.
Narzędzie wiertnicze i urządzenie według wynalazku umożliwia ograniczenie ilości betonu do wykonywania pali i powoduje powstawanie mniejszych wad. Moment wymagany do wkręcania narzędzia wiertniczego do gruntu jest mniejszy niż wymagany w znanych podobnych narzędziach. Ponadto, prędkość obrotowa i liniowa narzędzia mogą być regulowane niezależnie, co powoduje, że skok śrubowej szczeliny może być dowolnie regulowany i dostosowywany do wymagań.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1A przedstawia narzędzie wiertnicze zamontowane do dolnego końca rurowej podtrzymki przesuwnej, w widoku z boku, fig. 1B - dolną część narzę dzia wiertniczego w widoku od przeciwnej strony niż na fig. 1A, fig. 1C - narzędzie wiertnicze w widoku przekroju w dół od linii A-A, fig. 2 - narzędzie wiertnicze w widoku z boku, fig. 3 - powię kszona część narzę dzia wiertniczego, w widoku perspektywicznym, fig. 4 - dwa tryby działania ostrza narzędzia wiertniczego do kształtowania gwintu, fig. 5 - zarys części pala wykonanego przy użyciu narzędzia wiertniczego, w przekroju wzdłużnym, fig. 6 - schematyczny widok urządzenia do wytwarzania pali w gruncie z narzędziem wiertniczym z fig. 1 do 3.
Na fig. 1A - 3 przedstawiono obrotowe narzędzie wiertnicze 10 mające krętą głowicę wiercącą o specjalnych cechach geometrycznych.
Narzędzie wiertnicze 10 zawiera wydrążony trzon 12 mający wewnętrzny osiowy kanał 14 do dostarczania betonu, końcówkę 16 i łączący górny koniec 18. Trzon 12 jest zbieżny, a zewnętrzna średnica D1 trzonu w pobliżu końcówki 16 jest mniejsza niż zewnętrzna średnica D2 trzonu na jego górnym końcu 18. Całkowita długość narzędzia jest równa L1. W korzystnym przykładzie wykonania, D1 = 160 mm, D2 = 273 mm, a L1 = 1780 mm.
Narzędzie wiertnicze 10 posiada śrubowe żebro 20, które rozciąga się na całej długości trzonu 12. Zewnętrzna średnica D3 żebra jest stała. Korzystnie D3=330 mm. Korzystnie także, skok śrubowego żebra jest zasadniczo stały, a zewnętrzna średnica D3 żebra jest zasadniczo równa lub większa od zewnętrznej średnicy D2 trzonu.
Według wynalazku, żebro 20 posiada tnące ostrze 24, widoczne na fig. 1B, 1C, 2 i 3. Tnące ostrze 24 jest zamocowane nieruchomo pod stałym kątem α w uchwycie 26 w pobliżu podstawy świdra przy końcówce 16 narzędzia. Tnące ostrze 24 wystaje na zewnątrz żebra 20 i rozciąga się
PL 211 015 B1 w kierunku zasadniczo prostopadłym do osi XX' trzonu 12. W korzystnym przykładzie wykonania, długość L2 ostrza jest równa od 60 do 85 mm, jego grubość e jest równa 25 mm, a kąt α jest równy 15 stopni.
Na swoim dolnym końcu, żebro 20 ma ostrze końcowe 28, które jest zamocowane przy spadzistym nachyleniu w oprawce 21. Kołnierz 22' tworzy pionową osłonę oprawki 21 i pomaga utrzymać właściwe ustawienie osiowe narzędzia wiertniczego, gdy wchodzi ono na początku w grunt.
Korzystnie, narzędzie 10 zawiera także rurową podtrzymkę przesuwną 32 składającą się z jednego lub więcej odcinków połączonych ze sobą i z górnym końcem 18 trzonu 12. Rurowa podtrzymka przesuwna 32 ma tę samą średnicę D2, jak większa średnica zbieżnego trzonu 12 narzędzia wiertniczego. Jest ona gładka lub korzystnie ma małe żebra o podobnym wymiarze zewnętrznym do żeber głowicy trzonu, jak pokazano na fig. 1A.
W korzystnych przykładach wykonania, rurowa podtrzymka przesuwna 32 ma długość 12 lub 18 metrów, składa się z 2 lub 3 odcinków, z których każdy ma długość 6 metrów.
Rurowa podtrzymka przesuwna 32 pełni dwie funkcje. Umożliwia przedłużenie narzędzia wiertniczego do wiercenia nim na wymaganą głębokość i przekazuje działanie obrotowe głowicy wiercącej maszyny lub pierścienia. Rurowa podtrzymka przesuwna 32 nie ma żadnych żeber.
Tryby działania tnącego ostrza 24 zostaną opisane z odniesieniem do fig. 4. Podczas przemieszczania do dołu, narzędzie wiertnicze 10 jest obracane w kierunku wskazówek zegara. Tnące ostrze 24 jest dostosowane do wywierania małego oporu na penetrację narzędzia wycinającego tylko cienką szczelinę 40 w ścianie 42 otworu 44. Odcinek szczeliny ma takie same rozmiary, jak odcinek ostrza. Na przykład 25 mm x 60 mm do 80 mm. Szczelina jest zamykana, gdy gleba jest przemieszczana przez zbieżny trzon 12 narzędzia.
Podczas wyciągania narzędzia wiertniczego 10, jest ono obracane nadal w kierunku wskazówek zegara i wymaga przyłożenia do narzędzia siły podnoszącej. W tym przypadku, tnące ostrze 24 wycina trapezoidalną śrubową szczelinę 46 w ścianie 42 otworu 44. Trapezoidalna szczelina 46 i otwór 44 są wypełniane betonem pompowanym przez osiowy kanał 14 i dostarczanym przez otwarty dolny koniec trzonu narzędzia, gdy narzędzie wiertnicze 10 jest wyciągane z gruntu.
Na fig. 2, tnące ostrze 24 jest umieszczone pod kątem równym 180 stopni względem ostrza końcowego 28. Korzystnie, ten kąt jest zmniejszony do 90 stopni, w związku z czym tnące ostrze 24 jest jeszcze bardziej zbliżone do końcówki 16 narzędzia. W korzystnym przykładzie, tnące ostrze 24 jest bliżej otwartego końca trzonu narzędzia wiertniczego, przez który jest dostarczany beton. Wskutek tego wypełnianie szczeliny wykonanej przez tnące ostrze 24 jest łatwiejsze.
Z odniesieniem do fig. 6 jest opisane urządzenie do wytwarzania pali w gruncie z narzędziem wiertniczym 10.
Urządzenie pokazane na fig. 6 zawiera zespół do palowania 50 wyposażony w pionowy maszt 52. Ruchomy wózek 54 jest zamocowany wzdłuż masztu 52 za pomocą liny napędzanej pierwszym silnikiem 58. Na wózku 54 jest zamocowana obrotowa skrzynia biegów 60. Obrotowa skrzynia biegów jest wyposażona w drugi silnik 62 obracający rurową podtrzymkę przesuwną 32. Jak już wyjaśniono, narzędzie wiertnicze 10 pokazane na fig. 1A do 3 jest zamocowane do dolnego końca rurowej podtrzymki przesuwnej 32.
Urządzenie zawiera też pompę 64 do betonu. Pompa jest połączona z górnym końcem rurową podtrzymką przesuwną 32 za pomocą przewodu 66 dostarczającego beton i obrotowego szczelnego złącza 68.
W celu regulowania działania urządzenia, zawiera ono pierwszy przetwornik prędkości 72 do pomiaru prędkości pionowego przemieszczenia narzędzia wiertniczego 10 i drugi przetwornik prędkości 74 do pomiaru prędkości obrotowej narzędzia wiertniczego 10. Zespół sterujący 76 otrzymuje sygnały dostarczane przez przetworniki 72 i 74 i emituje sygnały regulacji prędkości do silników 58 i 62. Ponadto, rura 66 dostarczająca beton jest wyposażona w przetworniki 78 i 80 do pomiaru prędkości przepływu betonu i ciśnienia betonu.
Według wynalazku, zespół sterujący 76 jest dostosowany do niezależnego regulowania prędkością podnoszenia narzędzia wiertniczego 10 i prędkością jego obrotu. W konsekwencji, możliwe jest uzyskanie śrubowej szczeliny w ścianie otworu, która ma zmienny skok, a pal ma gwint śrubowy o zmiennym lub regulowanym skoku.
Możliwość dostosowywania lub zmieniania skoku gwintu śrubowego pala zapewnia wiele korzyści. Istnieje możliwość dopasowania wytrzymałości na ścinanie żeber betonowych do wytrzymałości na ścinanie gruntu w celu wyeliminowania uszkodzeń betonu spowodowanych silnym obciążeniem
PL 211 015 B1 pali w gruncie o wysokiej gęstości lub ciężkiej glinie. Wytrzymałość na ścinanie gruntu może być określona za pomocą testów gruntu przy wykorzystaniu urządzenia wiertniczego podczas instalowania pali. Istnieje też możliwość ograniczenia naprężeń obciążających pomiędzy żebrami betonowymi i gruntem w celu wyeliminowania uszkodzeń spowodowanych ich przeciążeniem.
Korzystnie zarys pala jest zmienny na jego długości, zwłaszcza mały skok jest kształtowany w dolnej części pala, która jest odpowiedzialna za zapewnienie noś ności pala. W części górnej pala korzystnie nie ma żeber tworzących gwint, dzięki czemu możliwe jest wyciąganie narzędzia bez obracania nim i wyeliminowane jest tarcie wału przy ruchu odwrotnym.
Figura 5 ukazuje część pala wytworzonego przy użyciu urządzenia pokazanego na fig. 6. Na figurze przedstawiono betonowy pal 86, którego średnica jest określona przez zewnętrzną średnicę śrubowego żebra 88 odpowiadającego obrotowi tnącego ostrza 24 podczas przemieszczania do góry narzędzia (patrz fig. 4).
Urządzenie do wytwarzania betonowych pali działa w następujący sposób.
Narzędzie wiertnicze 10 jest ustawiane w położeniu pala i wymienny kołpak końcowy (nie pokazany na figurach) jest mocowany na dole trzonu 12. Wierci się otwór do wymaganej głębokości przy swobodnym wciąganiu narzędzia wiertniczego 10 do gruntu. Po osiągnięciu wymaganej głębokości, narzędzie wiertnicze 10 obraca się w kierunku ruchu wskazówek zegara (tym samym, jak przy wierceniu) w celu zmniejszenia tarcia pomiędzy narzędziem wiertniczym 10 i gruntem. Przed rozpoczęciem zalewania betonem, narzędzie wiertnicze 10 podnosi się o około 100 mm i odłącza się kołpak końcowy od końcówki trzonu 12. Pompuje się beton przez wydrążony trzon 12 narzędzia wiertniczego aż do osiągnięcia ciśnienia 200 kPa na górze rurowej podtrzymki przesuwnej. Narzędzie wiertnicze 10 obraca się dwukrotnie w kierunku ruchu wskazówek zegara umożliwiając mu wiercenie ponownie w dół do pierwotnej głębokości. To zapewnia, że usuwa się jakakolwiek luźny grunt na dnie otworu, a końcówka głowicy trzonu jest całkowicie zanurzona w betonie.
Obrót narzędzia wiertniczego 10 kontynuuje się w kierunku ruchu wskazówek zegara i rozpoczyna się podnoszenie. Ciśnienie betonu zwiększa się w bardzo krótkim czasie do około 1000 kPa lub 2000 kPa zanim podniesie się narzędzie wiertnicze 10. Operator pompy betonu utrzymuje kontrole nad tym krótkotrwałym wzrostem ciśnienia w celu zapewnienia, że rury doprowadzające beton nie zostaną zablokowane.
Narzędzie wiertnicze 10 podnosi się o około 300 mm na każdy obrót tworząc śrubowy gwint ze skokiem 300 mm wokół zewnętrznej powierzchni pala. Wielkość podnoszenia może być zmienna, wskutek czego powstaje gwint śrubowy o różnym skoku. Podczas działania, ciśnienie betonu na górze rurowej podtrzymki przesuwnej 32 powinno być utrzymywane pomiędzy 50 i 200 kPa. Prędkość podnoszenia narzędzia wiertniczego 10 jest synchronizowana z prędkością obrotową przez operatora urządzenia odpowiednio do wymaganego skoku gwintu. Ciśnienie betonu jest regulowane za pomocą pompy betonu.
Po zakończeniu wylewania betonu, luźny grunt jest usuwany z wierzchu pala i wprowadzane są konieczne wzmocnienia.
Claims (12)
- Zastrzeżenia patentowe1. Narzędzie wiertnicze do wytwarzania pali betonowych w gruncie, zawierające, dostosowany do łączenia z co najmniej jedną rurową podtrzymką przesuwną, trzon mający wzdłużną oś, końcówkę i górny koniec oraz otaczające trzon śrubowe żebro, w którym zewnętrzna średnica trzonu zmniejsza się od górnego końca do końcówki, a śrubowe żebro ma w przybliżeniu stałą średnicę zewnętrzną, znamienne tym, że zawiera tnące ostrze (24) zamocowane nieruchomo do śrubowego żebra (20) w pobliżu końcówki (16), przy czym tnące ostrze (24) wystaje na zewnątrz od śrubowego żebra (20) i rozciąga się wzdłuż ustalonego kierunku, zasadniczo prostopadłego do wzdłużnej osi (X-X'), do kształtowania śrubowego rowka w ścianie otworu.
- 2. Narzędzie wiertnicze według zastrz. 1, znamienne tym, że trzon (12) ma wewnętrzny osiowy kanał (14) do dostarczania betonu, a w pobliżu dolnego końca osiowego kanału (14) jest usytuowany ruchomy kołpak do jego zamykania.
- 3. Narzędzie wiertnicze według zastrz. 1, znamienne tym, że śrubowe żebro (20) ma w przybliżeniu stały skok.PL 211 015 B1
- 4. Narzędzie wiertnicze według zastrz. 1 albo 3, znamienne tym, że zewnętrzna średnica śrubowego żebra (20) jest w przybliżeniu równa największej średnicy trzonu (12).
- 5. Narzędzie wiertnicze według zastrz. 2, znamienne tym, że górny koniec (18) trzonu (12) jest połączony z co najmniej jedną rurową podtrzymką przesuwną (32) mająca gładką powierzchnię, której średnica jest taka sama jak średnica górnego końca (18) trzonu (12).
- 6. Narzędzie wiertnicze według zastrz. 1, znamienne tym, że tnące ostrze (24) jest umieszczone pod kątem nie większym niż 180 stopni względem ostrza końcowego (28) umieszczonego na dolnym końcu śrubowego żebra (20).
- 7. Urządzenie do wytwarzania pali betonowych w gruncie z narzędziem wiertniczym, w którym narzędzie wiertnicze jest dostosowane do łączenia z co najmniej jedną rurową podtrzymką przesuwną i zawiera trzon mający wzdłużną oś, końcówkę i górny koniec oraz zawiera otaczające trzon śrubowe żebro, w którym zewnętrzna średnica trzonu mniejsza się od górnego końca do końcówki, a śrubowe żebro ma w przybliżeniu stałą średnicę zewnętrzną, przy czym narzędzie wiertnicze jest połączone z co najmniej jednym silnikiem do obracania narzędzia wiertniczego wokół jego wzdłużnej osi i przemieszczania narzędzia wiertniczego wzdłuż kierunku jego wzdłużnej osi, znamienne tym, że narzędzie wiertnicze (10) zawiera tnące ostrze (24) zamocowane nieruchomo w pobliżu końcówki (16) trzonu (12) narzędzia wiertniczego (10), przy czym tnące ostrze (24) wystaje na zewnątrz od śrubowego żebra (20) narzędzia wiertniczego (10) i rozciąga się wzdłuż ustalonego kierunku, zwłaszcza prostopadłego, do wzdłużnej osi (X-X'), a przy tym narzędzie wiertnicze (10) jest połączone z pierwszym silnikiem (58) ruchu obrotowego narzędzia wiertniczego (10) do obracania narzędzia wiertniczego (10) wokół jego wzdłużnej osi (X-X') i z drugim silnikiem (62) do przemieszczania narzędzia wiertniczego (10) ruchem posuwisto-zwrotnym w kierunku jego wzdłużnej osi (X-X'), zaś silniki pierwszy (58) i drugi (62) są połączone z zespołem sterującym (76), wymuszającym obrót narzędzia wiertniczego (10) w kierunku ruchu wskazówek zegara z określoną prędkością obrotową przy jego przemieszczaniu do dołu i wymuszającym przemieszczenie narzędzia wiertniczego (10) z określoną prędkością liniową przy jego ruchu do góry o kształtowania śrubowej szczeliny w ścianie otworu o określonym skoku za pomocą tnącego ostrza (24).
- 8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że trzon (12) narzędzia wiertniczego (10) ma wewnętrzny osiowy kanał do dostarczania betonu, a w pobliżu dolnego końca osiowego kanału (14) jest usytuowany ruchomy kołpak do jego zamykania, przy czym wewnętrzny kanał (14) jest połączony z zespołem dostarczania betonu.
- 9. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że śrubowe żebro (20) narzędzia wiertniczego (10) ma w przybliżeniu stały skok.
- 10. Urządzenie według zastrz. 7 albo 9, znamienne tym, że zewnętrzna średnica śrubowego żebra (20) narzędzia wiertniczego (10) jest w przybliżeniu równa największej średnicy trzonu (12) narzędzia wiertniczego (10).
- 11. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że górny koniec (18) trzonu (12) narzędzia wiertniczego (10) jest połączony z co najmniej jedną rurową podtrzymką przesuwną (32) mająca gładką powierzchnię, której średnica jest taka sama jak średnica górnego końca (18) trzonu (12).
- 12. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że tnące ostrze (24) narzędzia wiertniczego (10) jest umieszczone pod kątem nie większym niż 180 stopni względem ostrza końcowego (28) umieszczonego na dolnym końcu śrubowego żebra (20) narzędzia wiertniczego (10).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB0117410A GB2377235A (en) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | Drilling tool |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL355067A1 PL355067A1 (en) | 2003-01-27 |
| PL211015B1 true PL211015B1 (pl) | 2012-03-30 |
Family
ID=9918662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL355067A PL211015B1 (pl) | 2001-07-17 | 2002-07-16 | Narzędzie wiertnicze do wytwarzania pali betonowych w gruncie i urządzenie z narzędziem wiertniczym do wytwarzania pali betonowych w gruncie |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1277887B1 (pl) |
| AT (1) | ATE406481T1 (pl) |
| DE (1) | DE60228527D1 (pl) |
| ES (1) | ES2312534T3 (pl) |
| GB (1) | GB2377235A (pl) |
| PL (1) | PL211015B1 (pl) |
| PT (1) | PT1277887E (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL448449A1 (pl) * | 2024-04-29 | 2025-11-03 | Soley Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Sposób wykonywania pali |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2400869B (en) * | 2003-04-22 | 2006-11-15 | Cie Du Sol | Threading equipment |
| WO2004101897A1 (en) * | 2003-05-15 | 2004-11-25 | Pass, Jonathan, Charles | A method of constructing a pile |
| US20050039952A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-02-24 | Hill John L. | Drilling apparatus, method, and system |
| NL1027150C2 (nl) * | 2004-09-30 | 2006-04-03 | Ecodrie B V | Grondboor; werkwijze voor het verdiepen van een schacht in een bodem; en werkwijze voor het voortbrengen van een funderingspaal. |
| NL1027112C2 (nl) * | 2004-09-24 | 2006-03-27 | Ecodrie B V | Grondboor en werkwijze voor het vervaardigen van een boorgat en een funderingspaal. |
| FR2889241B1 (fr) * | 2005-07-28 | 2013-05-17 | Cie Du Sol | Tariere a ergot mobile |
| ATE480670T1 (de) * | 2005-07-28 | 2010-09-15 | Soletanche Freyssinet | Bohrschnecke |
| PT1942247E (pt) * | 2007-01-04 | 2009-05-28 | Bauer Maschinen Gmbh | Processo e dispositivo para fazer um furo no solo através de perfuração deslocada |
| BE1018097A3 (nl) * | 2008-04-16 | 2010-05-04 | Noterman Putboringen | Boorvoorziening en werkwijze voor het vervaardigen van een funderingspaal en verbeterde funderingspaal met schroefvorm. |
| IT1394002B1 (it) | 2009-04-21 | 2012-05-17 | Soilmec Spa | Attrezzatura di scavo e costipazione per la costruzione di pali a vite. |
| MD4011C2 (ro) * | 2009-08-26 | 2010-08-31 | Григоре ЧАПА | Procedeu de înălţare a pilonului armat monolit şi dispozitiv de montare auxiliar pentru realizarea lui |
| EP2295645B1 (de) * | 2009-08-28 | 2012-05-16 | BAUER Maschinen GmbH | Bohrgerät und Verfahren zur Bohrpfahlherstellung |
| IT1403419B1 (it) * | 2010-12-23 | 2013-10-17 | Soilmec Spa | Metodo ed apparato per la perforazione del terreno. |
| AU2013408776B2 (en) | 2013-12-27 | 2017-03-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Threaded connection with high bend and torque capacities |
| AU2015245932A1 (en) | 2014-04-10 | 2016-10-27 | Sentek Pty Ltd | Soil auger and method of manufacture |
| AT15492U1 (de) * | 2016-05-20 | 2017-10-15 | Dywidag-Systems Int Gmbh | Verfahren zum Schlag- oder Drehschlagbohren von Löchern sowie gleichzeitigem Profilieren von Bohrlochwänden in Erd-, Boden- oder Gesteinsmaterial |
| HUE049572T2 (hu) | 2017-10-06 | 2020-10-28 | Bauer Maschinen Gmbh | Eljárás egy cölöp készítésére talajban, valamint ehhez való talajmegmunkáló berendezés |
| US20200308791A1 (en) * | 2017-12-18 | 2020-10-01 | Nordwind S.R.L. | Method for strengthening soils and operating vehicle usable in the method |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4061197A (en) * | 1975-11-06 | 1977-12-06 | Skidmore Jr Sam C | Method and apparatus for drilling in permafrost and the like |
| JPH01312193A (ja) * | 1988-06-13 | 1989-12-15 | Shiomigumi:Kk | アースオーガ装置に使用する掘削ヘッド |
| JPH0711233B2 (ja) * | 1991-08-05 | 1995-02-08 | 信 高橋 | 基礎杭の無排土施工装置および基礎杭の無排土施工方法 |
| WO1994002687A1 (en) * | 1992-07-24 | 1994-02-03 | Wagstaff Piling Pty. Ltd. | Apparatus and method for forming piles |
| DE4228580C1 (de) * | 1992-09-01 | 1993-10-28 | Strabag Bau Ag | Erdbohrer zum Herstellen eines Ortbeton-Verdrängungspfahles |
| BE1007558A5 (nl) | 1993-10-28 | 1995-08-01 | Hareninvest | Grondverdringingsboorkop voor het vormen van palen in de grond. |
| JPH07116707B2 (ja) * | 1993-12-24 | 1995-12-13 | 小井 輝夫 | 基礎地盤の掘孔工法とその装置 |
| JP3015935B2 (ja) * | 1996-07-30 | 2000-03-06 | 小井 輝夫 | 基礎地盤の掘孔装置 |
| GB9620251D0 (en) * | 1996-09-26 | 1996-11-13 | Cementation Piling & Found | Bearing capacity enhancement for piling applications |
| US6033152A (en) * | 1997-04-11 | 2000-03-07 | Berkel & Company Contractors, Inc. | Pile forming apparatus |
| GB9719254D0 (en) * | 1997-09-11 | 1997-11-12 | Limited | Earthworking equipment |
-
2001
- 2001-07-17 GB GB0117410A patent/GB2377235A/en not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-07-09 EP EP02291716A patent/EP1277887B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-09 AT AT02291716T patent/ATE406481T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-07-09 DE DE60228527T patent/DE60228527D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-09 ES ES02291716T patent/ES2312534T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-09 PT PT02291716T patent/PT1277887E/pt unknown
- 2002-07-16 PL PL355067A patent/PL211015B1/pl unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL448449A1 (pl) * | 2024-04-29 | 2025-11-03 | Soley Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Sposób wykonywania pali |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1277887A2 (en) | 2003-01-22 |
| ATE406481T1 (de) | 2008-09-15 |
| PT1277887E (pt) | 2008-12-03 |
| ES2312534T3 (es) | 2009-03-01 |
| EP1277887B1 (en) | 2008-08-27 |
| DE60228527D1 (de) | 2008-10-09 |
| GB2377235A (en) | 2003-01-08 |
| HK1052537A1 (en) | 2003-09-19 |
| PL355067A1 (en) | 2003-01-27 |
| GB0117410D0 (en) | 2001-09-05 |
| EP1277887A3 (en) | 2004-09-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL211015B1 (pl) | Narzędzie wiertnicze do wytwarzania pali betonowych w gruncie i urządzenie z narzędziem wiertniczym do wytwarzania pali betonowych w gruncie | |
| RU2261305C2 (ru) | Машина для реализации винтовых свай | |
| CN101260669B (zh) | 钻喷注一体化扩体锚杆施工方法 | |
| JP4505479B2 (ja) | 地中施工杭を作るための掘削装置および方法 | |
| US6978849B2 (en) | Hole-boring method and system for making cast-in-situ piles | |
| JPS60219320A (ja) | 土壌排出式ドリルおよびパイルの製作方法 | |
| EP2581498B1 (en) | Method of making large diameter piles in a ground and tool for carrying out said operation | |
| US6079906A (en) | Method for making foundation piling with drilling machines | |
| HK1040538A1 (zh) | 用於在地上形成椿的挖土裝置 | |
| GB2154630A (en) | Construction method for foundation piling | |
| US7429148B2 (en) | Method for making a foundation pile | |
| US4436167A (en) | Method of excavating a pile hole and an apparatus therefor | |
| JP3527574B2 (ja) | 地盤改良工法および地盤改良装置 | |
| JP2001303570A (ja) | 杭の引抜き工法 | |
| JP3759235B2 (ja) | 中掘工法における施工管理装置 | |
| KR102954515B1 (ko) | 차수 그라우팅 장치 | |
| HK1052537B (en) | Displacement drilling tool and equipment using said tool | |
| KR100795446B1 (ko) | 지반 개량을 위한 굴착장치 | |
| KR20250115048A (ko) | 차수 그라우팅 장치 | |
| EP4522809A1 (en) | Method of installation of a drill pile and the drill pill | |
| JP6332711B1 (ja) | コラム築造装置 | |
| JPH02217516A (ja) | 杭の施工法 | |
| WO2024261654A1 (en) | Apparatus and method for the construction of drilled foundation piles | |
| HU227553B1 (hu) | Fúrófej és fúróberendezés talajban lévõ cölöpök készítéséhez | |
| JPH0681849B2 (ja) | 砂杭造成方法及び装置 |