SE459190B - Saett att kontrollera ett fyllnadsmaterials roerelser - Google Patents

Description

459 190 kan utgöras av i jord applicerade geotextilier, nät, band eller liknande. En dylik armering går så till att väv, nät eller liknande material anbringas i olika skikt i jorden under återfyllnadsfasen. Avsikten år att armeringen i _ sträckt tillstånd skall ta upp de krafter med vilka jord- lagret belastar stödkonstruktionen ifråga. Därigenom skulle konstruktionen kunna göras styv. Hittills har man emeller- tid inte kunnat fullt utnyttja effekterna av jordarmeringen eftersom denna många gånger av praktiska skäl ej blivit tillräckligt spänd. För att i möjligaste man få armeringen spänd accepterar man även här en viss flexibilitet hos kon- struktionen ifråga. Med andra ord krävs en viss deformation av konstruktionen för att mobilisera dragkraften i armer- ingen. Eftersom dessa rörelser, både hos jorden och hos konstruktionen ifråga, ej lätt kan kontrolleras är risken stor att armeringens belastningsupptagande förmåga helt upphör. Även när blir slutresultatet en icke önskvärd rö- relse i konstruktionen och i dess skarvar. Av dessa anled- ningar har man ej alltid kunnat utnyttja armeringens last- reducerande verkan på stödkonstruktionen.

Föreliggande uppfinning avser att avhjälpa ovannämnda nack- delar. Uppfinníngen avser ett sätt att kontrollera ett fyllnadsmaterials eller liknande materials rörelser i an- slutning till en styv konstruktion varvid ett eftergivligt skikt skapas i fyllnadsmaterialet i nära anslutning till nämnda konstruktion, varigenom trycket mot konstruktionen reduceras. Det för uppfinningen kännetecknande är att en jordarmering anordnas i anslutning till nämnda eftergivliga skikt, vilken armering under nämnda kontrollerade rörelse tillåtas intaga en förutbestämd grad av förspänning.

Med fyllnadsmaterial eller liknande material avses, som tidigare omnämnts, jord, sten, slagg, olika slag av livs- medel etc. 459 190 Ovan angivna och ytterligare kännetecken framgår av de efterföljande patentkraven.

Uppfinníngen skall nu beskrivas mer i detalj i anslut- ning till bifogade ritningar på vilka figurerna 1 till 3 illustrerar hur icke-kontrollerbara rörelser hos ett jord~ skikt påverkar konstruktioner och/eller jordarmeringar under det att figurerna 4 till 7 illustrerar hur kontrol- lerbara rörelser hos ett liknande jordskikt inverkar på liknade konstruktioner och/eller jordarmeringar.

Sålunda avser: Figur 1 en stödkonstruktion mot en jordfyllning; figur 2 jordtryckets variation som funktion av stödkon- struktionens rörelse; figur 3 en stödkonstruktion enligt figur l med icke spänd jordarmering; figur 4 en stödkonstruktion med i anslutning till denna anbringat eftergivligt skikt före genomförd volymminsk- ning och utan jordarmering; figur 5 konstruktionen enligt figur 4 efter genomförd volymminskning; figur 6 en enligt figurerna 4~5 liknande stödkonstruk~ tion med tillhörande jordarmering före genomförd volym- minskning av det eftergivliga skiktet; och figur 7 konstruktionen enligt figur 6 efter genomförd 459 190 volyminskning.

Figur 1 visar en konventionell stödkonstruktion mot jord, samt dess möjliga rörelser från viloläget.

Figur 2 åskådliggör det välkända sambandet mellan en stödkonstruktions rörelseriktning och jordtrycket mot densamma. När väggen tillåts röra sig från jordmassan minskar det s.k. vilojordtrycket mot det aktiva jordtrycket. När väggen pressas mot jordmassan ökar trycket till det passiva. En ökning av jordtrycket kan också uppstå om jordmassan bakom stödkonstruktionen packas genom t.ex. vibrering eller stampning. En annan vanlig orsak till höga jordtryck är att vatten fryser i jordmassan och därigenom åstadkommer en volymökning.

Pâ figur 1 visas en känd styv stödkonstruktion 1, här avsedd att stödja ett bakomliggande jordskikt 2 till följd av jordskiktets rörelser kommer jordens belastning på konstruktionen 1 att bli så stor att risken för sprickbildning 3 i denna är överhängande.

För att söka avlasta konstruktionen är det idag brukligt att armera jordskiktet med en eller ett flertal armeringsorgan 4. På figur 3 visas sålunda ett tidigare känt sätt att armera jord vid en stödkonstruktion, här illustrerad genom en stödmur 5. I jorden 6 har i samband med àterfyllnaden armeringen 4 installerats, företrädes- vis horisontellt. Armeringen kan antingen fästas direkt till konstruktionen, såsom visas vid 7, eller läggas fritt i jorden såsom visas vid 8. Pà figur 3 visas armeringen efter installationen men innan den hunnit sträckas i följd av jordens belastning. Tanken är att den lösa jorden nu skall tillåtas röra sig mot stödkonstruk- 459 190 tionen så pass att armeringen blir sträckt, varigenom pàkänningen till följd av jordens belastning kan tas upp av armeringen. Resultatet blir en deformation av stöd- konstruktionen 5 innan armeringen 4 hunnit förspânnas tillräckligt. Vissa typer av jordarmeringar, som nämnda textilier, uppvisar dessutom krympningsegenskaper, som medför att de aldrig kan fullt utnyttja sin kapacitet som jordarmering. Till följd av dåligt förspänd armering eller armering som uppnått flytgränsen kan i detta fall en överbelastning av stödmuren uppkomma. Med en kon- trollerad rörelse av jordskiktet skulle ovannämnda pro- blem kunna undvikas.

På figurerna 4 och 5 illustreras hur ett fyllnadsmate- ríals rörelser kan kontrolleras vid en styv konstruktion och utan jordarmeríng. Som fyllnadsmaterial har här valts ett jordskikt, men det inses, att även andra slag av material är tillämpliga exempelvis de tidigare omnämnda materialen. Även andra typer av konstruktioner kan komma ifråga. På figur 4 visas nu en stödkonstruktion 9 liknande den i figur 1 visade stödkonstruktíonen 1. I samband med âterfyllnad av ett jordskikt 10 skapas ett eftergivlígt skikt ll i jordskiktet företrädesvis i anslutning till och utmed stödkonstruktionens 9 vertikala vägg 12. Nämnda eítergivliga skikt 11 har formen av ett eller ett flertal mediefyllda höljen 13.

Det skall påpekas att med hölje eller höljen avses rent defínitionsmässigt en eller ett flertal celler som består av ett eller ett flertal skikt. Ett hölje som består av ett flertal, i anslutning till varandra anordnade celler, kan bestå av en sammanhängande madrass med åtskilda eller 459 19Û inbördes förbundna celler. Det medium som nämnda celler fylls med kan lämpligen vara en vätska, en gas, ett skummaterial eller liknande. Höljet eller höljena anord- nas sâlunda i jorden i nära eller direkt anslutning till den stödkonstruktion vars deformationer skall kontrolleras 0Ch enligt uppfinningen i nära anslutning till i jorden be- fintlig armering såsom kommer att-beskrivas i det följande.

Med hjälp av det i anslutning till väggen 12 anordnade mediefyllda höljet kan jordens rörelse mot konstruktionen nu kontrolleras genom att man låter nämnda höljen genomgå en volymminskning på sätt som kommer att beskrivas mer i detalj i anslutning till figurerna 5 och 7. Resultatet av nämnda volymminskning blir ett mer eller mindre saman- pressat hölje varigenom belastning mot stödkonstruktionen minskas, jämför Figur 2. På figur 5 visas höljet 13 helt sammanpressat men det inses att höljet efter nämnda kontrollerade volymminskning ej behöver inta ett helt sammanpressat tillstànd.

På figur 6 visas en liknade stödmur 14 som uppstödjer ett jordlager 15 försedd med armering 16, företrädesvis horisontellt eller lutande anordnad. Nämnda armering kan bestå av en geotextil, en annan väv, band, nät eller liknande. I nära anslutning till både armeringen och till stödmuren har applicerats ett eftergivligt skikt i form av ett eller ett flertal höljen 17 liknande de ovan beskrivna höljena 13, vilka är fyllda med ett medium. Nämnda höljen kan lämpligen anordnas i jorden antingen före eller i direkt anslutning till jordens àterfyllnad. Den i jorden anordnade armeringen 16 är ännu ej helt spänd och har ej uppnått sitt kraftupptagande tillstànd. På figur 6 visas höljet 17 i form av ett antal till varnadra förbundna celler. Höljet har här en längd 459 190 som i stort sett motsvarar stödmurens alternativt arme- ringens höjd. Det är givetvis tänkbart inom uppfinningens ram att anordna separata höljen eller celler i anslutning till vart och ett av de enskilda armeringarna. För att nu få armeringen förspänd utan att stödmuren deformeras låter man höljena genomgå en volymminskning. Nämnda volymminskning kan ske genom att vätska, gas eller liknande tíllàtes evakuera helt eller delvis ur höljet.

Med evakuering avses här rent definitionsmässigt en uttömning eller utrymning av mediet. Vid en delevakuering tillåtas därvid en viss, förutbestämd mängd av mediet att stanna kvar i höljet. Sagda evakuering kan verkställas antingen genom att ventiler i anslutning till höljet öppnas, varigenom evakueringsgraden kan kontrolleras, eller att höljets medíefyllda utrymme punkteras. Vidare kan mediet ifråga tillåtas diffundera ut genom höljets väggar. Ett resultat av sagda evakuering blir att jorden kan röra sig mot stödkonstruktionen utan att den i sin tur deformeras. Nämnda rörelse kommer att initiera en sträckning av armeringen så att denna kan ta upp belastningen från jorden. Därigenom förhindras en överbelastning av stödkonstruktionen.

Pa figur 7 visas det i detta fall helt evakuerade, i stort sett tíllplattade höljet schematiskt i anslutning till den förspända jordarmeringen.

Förutom evakuering av höljet är det inom uppfinningens ram tänkbart att installera ett hölje, vilket uppvisar ett sådant inre tryck att nämnda hölje under inverkan av det yttre jordtrycket tillátes sammanpressas så mycket att armeringarna förspännes. Mediet är i detta fall ett kompressibelt medium. Även i detta fall genomgår höljet en volymminskníng i ett inledningskede till följd av 459 190 jordens sättningsrörelser.

Inom uppfinningens ram är det även möjligt att anordna ett kompressibelt medium mot horisontella, lutande eller böjda konstruktioner, såsom tunnlar eller andra konstruktioner i jord eller berg. Sarnma effekt erhålls också om det tryckutjämnande skiktet anordnas i silos eller behållare som fylls med jord eller annat material, exempelvis olika slag av livsmedel såsom tidigare nämnts.

Den enligt ovan beskrivna volymminskníngen av höljet eller höljets celler bidrar sålunda till en kontrollerad rörelse av jorden, vilken har effekten dels att jordtrycket mot konstruktionen ifråga minskas vare sig jorden är försedd med armering eller ej, dels effekten att en kontrollerad spänning eller förspänníng uppnås av armeringen då en sådan är anordnad i jordskiktet ifråga.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 459 190 PAEEQIERAV.

1. Sätt att kontrollera ett fyllnadsmaterials (10,15), eller liknande materials rörelser i anslutning till en styv kon- struktion (9,14J, varvid ett eftergivligt skikt (11) skapas i fyllnadsmaterialet (l0,1SJ i nära anslutning till nämnda kon- struktion (9,14), varigenom trycket mot konstruktionen (s,14) reduceras, k ä n n e t e c k n a t av att en jordarmering (16) anordnas i anslutning till nämnda eftergívlíga skikt (11), vilken armering (16), under nämnda kontrollerade rörelse tillàtes intaga en förutbestämd grad av förspänning.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda eftergivliga skikt (11) skapas genom att ett eller ett flertal mediefyllda nöljen (13,17) anbringas i fyllnadsmate- rialet (10,1S) utmed konstruktionen (9,14).

3. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda hölje eller nöljen (13,l7) tillàtes genomgà en volym- minskning under fyllnadsmaterialets (10,15) deformation.

4. - Sätt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att volymminskningen sker genom att mediet i nämnda hölfie eller höljen (13,17) evakueras helt eller delvis.

5. S. Sätt enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att mediet evakueras nelt eller delvis via nöljet eller nöljena <13,17) närslutna ventílorgan.

6. - Sätt enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att mediet evakueras genom att höljet eller höljena (13,17) punkteras.

7. Sätt enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att mediet evakueras genom diffusion via höljets (13,l7) väggar. . 459 190 /Û B. sätt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda volymförändring sker genom sammanpressning av ett i höliet (13,17> anbringat medium.