SE444831B - Sett for anleggning av brunnar i tjelfarlig mark samt i sadan mark forlagd brunn med svagt konisk form - Google Patents

Description

8205938-7 2 eller ingen betydelse för tjällyftningsförloppet. Däremot är dessa delars geometriska form av stor betydelse för återgångs- förloppet i samband med tjällossningen.

Den vanligaste typen av brunnsrör, s.k. muffrör, har en geometrisk form som under vissa omständigheter, såsom en- sidig tillströmning av smältvatten, ringa eller ingen trafik- last, långsamt upptiningsförlopp, kan verka direkt hämmande på den aktuella brunnsdelens förutsättningar att återgå.

I t.ex. ett fall där tillströmningen av vatten till brunnen är ensidig kan brunnens ena sida vara fastfrusen i den tjällyfta marken, medan en markzon närmast brunnens motstående sida kan vara upptinad och mättad med vatten, vilket kan leda till att upptinade fyllnadsmassor strömmar in under den ut- skjutande muffen vid rörets övre ände. När sedan tjällossningen fortskrider och brunnsröret normalt skulle återgå hämmas detta av att muffen fasthålles av det material som tidigare strömmat ned under denna.

Ett annat förlopp som är vanligt vid långsam upptining och som även påverkar raka brunnsrör av s.k. falsrörstyp är följande. Under ett första skede av tjällossningen kan brunns- röret kvarhållas i upplyft läge av tjälen i ett djupare skikt medan tjällossningen fullbordas i de övre skikten. Detta leder till att de övre markskikten hinner inta viloläge och stabili- sera sig innebärande att friktionen mellan massorna i detta skikt och brunnsröret blir mycket hög. I ett senare skede, då tjällossningen nått brunnsrörets nedre del och röret skulle kunna återgå, förhindras en sådan rörelse till följd av frik- tionen mellan den stabiliserade marken och röret vid dettas övre del.

Av olika skäl förekommer det att dagvattenledningar och avloppsledningar anordnas på ett med hänsyn till tjäldjupet alltför ringa djup. Detta kan leda till att hela brunnen lyfts, dvs. såväl överdel som underdel med tillhörande anslutningsrör.

När brunnens underdel lyfts kommer ett hålrum att bildas under densamma, vilket helt ellerdelvis kan fyllas igen under vintern eller den tidiga tjällossningen. Detta hindrar brunnens återgång och ger upphov till skador på såväl brunn 8205938-7 som anslutningsledningarnas infästning i underdelen. Anslut- ningsledningarna har nämligen en ur tjällyftnings- och tjäl- lossningsförhållanden gynnsa geometri och uppvisar god följ- samhet med omkringliggai'^ r.rk.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstad- komma ett sätt vid anläggning av brunnar av det inledningsvis angivna slaget, innefattande en brunnsbetäckning vid markytan och en brunnsbottendel och eventuella till denna anslutna rör- formade förhöjningsdelar belägna på frostfritt djup i marken, samt brunnsrör, som förbinder betäckningen med brunnsbotten- delen eller en förhöjningsdel hos denna, vilket sätt helt eli- minerar eller i väsentlig utsträckning reducerar problemen i samband med brunnsdelarnas återgång vid tjällossning. Ett an- nat ändamål är att åstadkomma en brunnsuppbyggnad, som lämpar sig för användning i tjälfarlig mark.

Sättet enligt uppfinningen karakteriseras av att man som brunnsrör utnyttjar ett enda långt rör, vars yttre form är svagt konisk över minst en del av rörets längd, att röret vänds med sin vidaste ände nedåt och föres ned i en muff el- ler fals hos brunnsbottendelen eller en förhöjningsdel hos denna för bildande av en teleskopfog mellan det långa brunns- rörets nedre ände och nämnda muff eller fals, att fogen för- ses med fogskydd som medger axiella rörelser i fogen, och att rörets konicitet väljs så liten, att röret ej hindras följa med omkringliggande mark vid tjällyftning av denna, vilken konicitet emellertid underlättar rörets återgång vid tjällossrxing.

Utnyttjandet av ett koniskt rör medför bland annat att detta vid tjällossning släpper tidigare från den tjälade mar- ken samt att effekten av friktionskrafter mellan rör och om- givande markskikt väsentligt reduceras.

För att eliminera problemen i samband med brunnsbotten- delens återgång vid grunt förlagda brunnar föres brunnsbotten- delens nedre ände lämpligen ned i en muff eller fals hos en som förankringsdel tjänande rörsektion eller motsvarande, var- vid ett fogskydd monteras över mellanliggande fog.

Vid sättet enligt uppfinnningen föredrages det att man fyller omkring brunnen med samma typ av massor som ingår i den ° omgivande marken. 8205938-7 4 Det speciellt karakteristiska för en enligt uppfinningen anlagd brunn framgår av patentkraven.

Uppfinningen-kommer att beskrivas närmare nedan under hänvisning till bifogade ritningar.

Fig. 1 är en längdsektion genom en utföringsform av ett vid uppfinningen utnyttjat brunnsrör.

Fig. 2 är en längdsektion genom en annan utföringsform av ett sådant brunnsrör.

Fig. 3-5 illustrerar olika användningar av ett brunnsrör enligt fig. 1.

Fig. 6 och 7 illustrerar brunnar enligt uppfinningen pla- cerade på en som förankringsdel tjänande brunnssektion.

I fig. 1 visas ett brunnsrör 1 tillverkat av armerad be- tong. Röret 1 har en cylindrisk inneryta och en från rörets botten mot dess topp linjärt koniskt avsmalnande ytteryta. Ko- niciteten ligger företrädesvis vid ca 1-2 % och överstiger lämpligen ej storleksordningen 3 ä 4 %. .

Röret 1 har sådan längd, att det kan förbinda en betäck- ning med en brunnsbottendel med anslutningsledningar eller en rörformad förhöjningsdel, som direkt eller via en eller flera ytterligare förhöjningsdelar är monterad på brunnsbottendelen.

Brunnsröret 1 skall således företrädesvis sträcka sig igenom hela det tjälfarliga markskiktet. Röret kommer att tillverkas i olika längdeer eller med markeringar eller anvisningar för avkapning av detta för anpassning till det aktuella lednings- systemets djup, som normalt bestäms av det lokala tjäldjupet.

Utgångslängden för röret kan därvid vara av storleksordningen 2m. Rörets nedre, vidare ände är lämpligen något avfasad för att underlätta införingen i en muff eller fals hos brunns- bottemkflenefller förhöjningsdelen.

Vid användning av ett koniskt brunnsrör 1 enligt fig. 1 erhålles den väsentliga fördelen, att brunnsröret till följd av sin konicitet vid tjällossning kommer att släppa ifrån den tjälade marken tidigare än vad som är fallet vid raka rör. Koniciteten ger således en släppning av samma slag som eftersträvas inom gjuteritekniken. Koniciteten gör vi- dare att de på röret verkande krafterna till följd av om- givande marktryck erhåller en gynnsammare angreppsvinkel 8205938-7 relativt rörets mantelyta, då man även erhåller en kraftkom- posant i mantelytans längdriktning. Dessutom kommer vibrationer i marken, t.ex. till följd av trafiklast, att gynna återgångs- förloppet i motsats till vad som är fallet vid konventionella brunnar. Till skillnad från de flesta kända rör saknar brunns- röret enligt fig. l en utskjutande fläns, som kan hämma en återgångsrörelse i samband med tjällossningen.

Koniciteten hos röret l får emellertid ej vara alltför stor, då detta skulle kunna fördröja rörets upplyftning i sam- band med tjälbildningen l marken, vilket kan ge upphov till en oregelbunden markprofil. Han bör sträva efter att rörets rörel- se så nära som möjligt överensstämmer med markens rörelser.

En alltför stor konicitet hos röret kan även ge upphov till ett ogynnsamt hålrum omkring röret då detta återgår, vilket hålrum kan fyllas av tillströmmande material, som dels kan packas mycket hårt omkring röret, dels kan orsaka undermi- nering av markytan med åtföljande risk för uppkomst av hålig- heter. 1 fig. 2 visas ett annat utförande av ett brunnsrör enligt uppfinningen. Vid detta är rörets övre och nedre partier 2 resp. 3 cirkulära, varvid mellanliggande parti 4 är koniskt.

De cirkulära partierna underlättar rörets anslutning till andra brunnsdelar och förenklar även monteringen av eventuel- la fogskydd. Även ett sådant rör uppvisar väsentligt för- bättrade egenskaper i samband med återgången vid tjällossning än kända rör. Det övre cirkulära partiet, vilket vid ett rör med längden 2 m kan ha en längd på upp till ca 50 cm, inverkar ej nämnvärt på rörets benägenhet att återgå och det nedre cir- kulära partiet, som kan ha en längd på upp till ca 30 cm, är vanligen till stor del upptaget i en djup muff hos en under- liggande brunnsdel eller täckt av ett omgivande fogskydd.

Röret kan även utföras med ett cirkulärt parti vid en- bart den övre eller nedre änden. Röret kan även vara utfört med komiska partier med olika konicitet eller koniska partier som åtskiljs av cirkulära partier. Koniciteten vid röret enligt fig. 2 ligger företrädesvis inom området l-3 % och V4-av 8205938-7 6 överstiger lämpligen ej storleksordningen 4 ä 5 %.

I fig. 3 visas en sektion genom ett utförande av en dagvattenbrunn enligt uppfinningen, vilken är försedd med en s.k. bärplansbetäckning enligt vår svenska patentansökan nr 8l07l34-2, innefattande en flytande toppdel 5 för uppbärande av ett galler eller motsvarande, vilken omges av ett bärplan 6, som är förbundet med en omkring brunnsröret l anordnad styrhylsa 7. Funktionsprincipen för denna betäckning framgår av ovannämnda patentansökan och kommer ej att beskrivas när- mare här. Det bör emellertid noteras, att bärplanet 6 ej skall placeras på större avstånd från markytan än att den zon som erhålls däremellan icke blir tjälaktiv, dvs. man skall normalt eg erhålla några relativa rörelser mellan den flytande topp- delen 5 och bärplanet 6. Bärplanet 6 kan således exempelvis vara placerat i bärlagret, på vilket en vägbeläggning är an- bringad.

Röret l är av den typ som visats i fig. l med en yttre konicitet på l-2 %. Rörets l nedre ände är nedförd i en djup muff hos en med bottamförsedd brunnsbottendel 8 med hål 9 för anslutningsledningar. över fogen mellan röret l och brunnsbottendelen 8 är ett fogskydd lO enligt vår inled- ningsvis omnämnda svenska patentansökan 79045l5~9 monterad.

Fogskyddet 10 medger att röret l kan höjas och sänkas relativt brunnsbottendelen 8 utan att material som förhindrar sådan rörelse tränger in i fogen.

Fogskyddet består av en manschett av flexibelt material, vilken manschett utmed sitt övre parti anpressas tätande omkring brunnsröret l och utmed sitt nedre parti om- kring brunnsbottendelen 8. Manschetten kan exempelvis vara utförd med ett veck som medger en teleskopisk rörelse mellan brunnsdelarna. Funktionen hos ett sådant fogskydd förklaras närmare i den ovan omnämnda patentansökan och kommer ej att beskrivas ytterligare här.

Vid brunnen enligt fig. 3 förutsätts det att brunns- bottendelen 8 är belägen på tjälfritt djup, så att denna del förblir stationär och hela tjällyftet uppträder som en rela- 8205938-7 tiv rörelse mellan röret l och brunnsbottendelen 8.

I fig. 4 illustreras en motsvarande brunn, varvid brunnsbottendelen 8 är belägen på sådant djup, att man mellan denna och brunnsröret l har måst anbringa två rörformade för- höjningsdelar ll. Om dessa delar befinner sig på tjälfritt djup behöver ett fogskydd endast monteras över fogen mellan röret l och den övre förhöjningsdelen ll.

Fig. 5 illustrerar en motsvarande tillämpning, varvid dock brunnsbottendelen 8 är så djupt belägen, att man måsb utnyttja en förlängd förhöjningsdel l2 tillsammans med en kortare förhöjningsdel ll enligt fig. 4. Även här är ett fog- skydd anordnat över fogen mellan brunnsröret l och förhöj- ningsdelen ll.

I fig. 6 visas en brunn där av någon anledning brunns- bottendelen 8 med-hål 9 för anslutningsledningar ej är pla- cerad på tjälfritt djup. Här kommer således även brunnsbotten- delen 8 att utsättas för tjällyftning, varvid, om inga spe- ciella åtgärder vidtas, risk föreligger att material strömmar in under brunnsbottendelens botten och förhindrar återgång vid tjällossning. Förutom att detta orsakar problem till följd av att brunnens överdel skjuter upp föreligger även risk för brott vid infästningen av anslutningsledningarna, då dessa till följd av sin geometri vanligen följer med i markens rörelser.

Enligt föreliggande uppfinning löses detta problem genom att brunnsbottendelen 8 föres ned i falsen hos en undre rörsektion, här visad i form av en blind brunn l3, vilken är belägen på tjälfritt djup och således åstadkommer en förank- ring av hela brunnen. Då en rörelse i samband med tjälbildning i marken härvid uppkommer även mellan brunnsbottendelen 8 och blindbrunnen l3 anordnas ett fogskydd l0 även omkring fogen mellan dessa delar. Såsom tidigare är ett motsvarande fog- skydd anbringat omkring fogen vid brunnsrörets l nedre del.

Vid en brunnskonstruktion enligt fig. 6 kommer således även brunnsbottendelen 8 att återgå till utgångsläget i samband med tjällossningen, varför risken för brott på anslutnings- ledningarna är eliminerad. 8205938-7 I fig. 7 visas för fullständighetens skull en mot- svarande brunn, varvid det övre brunnsröret 14 är av konven- tionellt utförande med en utskjutande muff vid sin övre ände. Även vid en sådan brunn fyller den nedre blindbrunnen 13 samma uppgift som i fig.m6.

Uppfinningen har beskrivits ovan under hänvisning till några olika utföringsformer av en brunn. Uppfinningen kan emellertid varieras i flera avseenden inom ramen för patent- kraven. Således kan brunnsröret förutom av betong tillverkas av annat lämpligt material, exempelvis plast. Längderna och dimensionerna hos brunnsröret kan givetvis även varieras en- ligt önskan. Även andra typer av brunnar kan uppbyggas med delar enligt uppfinningen med bibehållande av principen, att de delar som ej är belägna på tjälfritt djup skall medges att delta i tjällyftningen, varvid dock åtgärder skall vara vidtagna som medger och underlättar delarnas återgång till utångsläget i samband med tjällossningen.

Claims (7)

8205938-7 9 PAT ENTK RAV

1. Sätt vid anläggning av dagvattenbrunnar, nedstig- ningsbrunnar och liknande, speciellt i tjälfarlig mark, in- nefattande en brunnsbetäckning vid markytan och en brunns- bottendel och eventuella till denna anslutna rörformade för- höjningsdelar belägna på frostfritt djup i marken, samt brums- rör, som förbinder betäckningen med brunnsbottendelen eller en förhöjningsdel hos denna, k ä n n e t e c k n a t a v att man som brunnsrör utnyttjar ett enda långt rör, vars yttre form är svagt konisk över minst en del av rörets längd, att röret vänds med sin vidaste ände nedåt och föres ned i en muff eller fals hos brunnsbottendelen eller en förhöjningsdel hos denna för bildande av en teleskopfog mellan det långa brunnsrörets nedre ände och nämnda muff eller fals, att fogen förses med fogskydd som medger axiella rörelser i fogen, och att rörets konnfitet väljs så liten, att röret ej hindras följa med omkringliggande mark vid tjällyftning av denna, vilken konicitet emellertid underlättar rörets återgång vid tjällossning.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att brunnsbottendelens nedre ände föres ned i en muff eller fals hos en som förankringsdel tjänande rörsektion eller motsvarande och att ett fogskydd monteras över mellanliggan- de fog.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v att man fyller omkring brunnen med samma typ av massor som ingår i den omgivande marken.

4. Brunn för användning som dagvattenbrunn, nedstig- ningsbrunn och liknande, speciellt i tjälfarlig mark, inne- fattande en brunnsbetäckning (5) vid markytan och en brunns- bottendel (8) och eventuella till denna anslutna rörformade förhöjningsdelar (11: 12) belägna på frostfritt djup i mar- ken, samt brunnsrör (1), som förbinder betäckningen med brunnsbottendelen eller en förhöjningsdel hos denna, k ä n - n e t e c k n a d a v att brunnsröret består av ett enda 8205938-7 1o långt rör (1), vars yttre form är svagt konisk över minst en del av rörets längd, att röret (1) är vänt med sin vidaste ände nedåt, att denna ände är nedförd i en muff eller fals hos brunnsbottendelen (8) eller en förhöjningsdel (11, 12) hos denna för bildande av en teleskopfog mellan det långa brunnsrörets nedre ände och nämnda muff eller fals, att fogen är försedd med ett fogskydd (10) som medger axiella rörelser i fogen, samt att rörets (1) konicitet är så liten, att röret ej hindras följa med omkringliggande mark vid tjällyftning av denna, vilken konicitet emellertid under- I lättar rörets återgång vid tjällossning.

5. Brunn enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att det långa brunnsröret (1) är jämnt koniskt över hela sin längd och att koniciteten ej överstiger storleksordningen 3 à 4 % och företrädesvis ligger inom området 1 - 2 %.

6. Brunn enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att brunnsrörets nedre och/eller övre ändparti (2; 3) är cylindriskt och att den återstående delen (4) är konisk, varvid koniciteten ej överstiger storleksordningen 4 ä S % och företrädesvis ligger inom området 1 - 3 %.

7. Brunn enligt något av krav 4 - 6, k ä n n e t e c k- n a d a v att brunnsbottendelens (8) nedre ände vilar i en muff eller fals hos en som förankringsdel tjänande rör- sektion (13) eller motsvarande och att ett fogskydd (10) är monterat över mellanliggande fog.