SK5762Y1 - Zemná skrutka na ukotvenie nadzemných zariadení - Google Patents

Abstract

Zemná skrutka na ukotvenie nadzemných zariadení v pôde, tvorená driekom (1), ktorého podzemná časť (3) so závitovou skrutkovicou (2) je vybavená hrotom (4), má valcový driek (1), ktorého celková dĺžka L1 je 15 až 30 D. Nadzemná časť L3 má dĺžku 10 až 20 D, podzemná časť (2) je vybavená hrotom s dĺžkou aspoň 1,5 D, závit skrutkovice má hĺbku (h) aspoň 0,1 D, šírku (m) aspoň 0,15 D a stúpanie závitu (s) je aspoň 0,2 D. Hrot (4) podzemnej časti (3) môže mať tvar kužeľa alebo ihlanu s aspoň tromi stenami, ktorých vrcholový uhol zviera najviac 30°.

Description

SK 5762 Υ1

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka skrutky do zeme na ukotvenie nadzemných zariadení v pôde.

Doterajší stav techniky

Na ukotvenie rôznych zariadení vo voľnom vonkajšom priestore sa používajú nosné tyče rôznym spôsobom fixované v pôdnom podklade. Nosné tyče s pevným ukotvením bývajú zakončené rôzne upravenou svorkou, napr. na pripevnenie označení, pletív, ale aj ako upevňovacie zariadenia pre rôzne konštrukcie nosníkov upevnených v určitej výške nad povrchom zeme, Toto ukotvenie v pôde nahrádza nutnosť montáže nosných tyčí či nosníkov na masívnu základňu, ktorá vyžaduje dostatočnú hmotnosť a priestor.

Najjednoduchšie známe riešenie ukotvenia nosných tyčí predstavuje ich jednoduché zatlačenie do pôdneho podkladu, ktoré však môže byť obtiažne vzhľadom na tvrdosť podkladu. Nevýhodou je aj nestabilita takto zatlačenej tyče do pôdneho podkladu pri pôsobení vonkajších a pôdnych vplyvov.

Ďalšie riešenie spočíva v tom, že do pripraveného otvoru sa zavedie vodiace puzdro vybavené pripevňovacím zariadením na ukotvenie nosnej tyče. Pri tomto riešení však hrozí uvoľnenie puzdra v pôdnom podklade, čo vyžaduje vyhĺbenie dostatočne hlbokého otvoru pre samotné osadenie puzdra. Nevýhodou je tiež to, že do vodiaceho puzdra nateká voda, ktorá môže zaviniť nestabilitu ukotvenia zariadenia a spôsobuje koróziu.

Iné riešenie uvedené v EP 0 590 367 A1 predstavuje teleso kužeľového tvaru s pozdĺžnymi drážkami, vybavené kanálikom, tvoriacim úložnú dutinu, vyrobené z kovu alebo z plastu. Toto riešenie však umožňuje zakotvenie objektov len plytko pod povrch zeme a neumožňuje ukotvenie masívnejších konštrukcií, vyžadujúcich dostatočnú pevnosť a stabilitu. Masívnejšie druhy konštrukcií vyžadujú ukotvenie v dostatočnej hĺbke pod povrchom zeme.

Na hlbšie a ľahšie preniknutie pod povrch sa používajú rôzne riešenia, spočívajúce v uspôsobení kotviacej časti do podoby skrutkovice, končiace v podzemnej časti hrotom. Na nadzemnom druhom konci je zariadenie ukončené upevňovacou časťou, ktorá je vytvorená spravidla v podobe kruhovej príruby spojenej s objímkou na upevnenie tyče alebo iného nadstavca, ako sa uvádza v medzinárodnej prihláške WO 8601849.

Ďalšie uskutočnenie rieši rôznym spôsobom úpravu kotviacej časti zariadenia na zaskrutkovanie a opätovné vyskrutkovanie tak, že kotviaca časť je tvorená valcovou tyčou z jedného kusa, opatrená skrutkovicou s rôznou dĺžkou, ako sa uvádza napr. v GB patente 2381278, kde kruhovú tyč po celej dĺžke obopínajú skrutkovicové segmenty a hornú objímku na ukotvenie nosnej tyče tvorí niekoľko dielov.

Iné riešenia kombinujú valcový tvar tyče s koncovým úsekom v tvare kužeľa, opatreného skrutkovicou, ako opisuje dokument FR 2643106, kde je valcová časť tyče zložená z niekoľkých dielov. V medzinárodnej prihláške WO 2007036263 sú dve valcové časti s rôznym priemerom spojené kužeľovým medzikusom, kde kužeľový medzikus je vybavený segmentom skrutkovice. Spodná valcová časť v tomto uskutočnení je zakončená skosením. V uskutočnení podľa úžitkového vzoru CZ 7369 U1 naopak, kratšia, stredná valcová časť, spája dve kužeľové časti, z ktorých spodná je po celej dĺžke vybavená skrutkovicou.

V niektorých riešeniach je celá kotviaca časť uskutočnená ako hrot, vybavený po celej dĺžke skrutkovicou, ako sa opisuje v GB 2366169 alebo GB 2365455, kde skrutkovica je upravená do tvaru kužeľa, ktorý obopína kotevnú tyč po celej dĺžke. EP 1719859 rieši uchytenie tyče v hornej časti kotevného zariadenia tak, že tyč sa zasúva do kotevného zariadenia. CZ 294319 B6 uvádza možnosť úplného zasunutia tyče do kotevného zariadenia kužeľovitého tvaru v spodnej časti, kde s pomocou nastaviteľného upevňovacieho prostriedku v hornej časti zariadenia sa umožní jej upevnenie tak, že stredná os tyče je voči pozdĺžnej osi upevňovacieho zariadenia excentrický predsadená.

Hrúbka prieniku a obtiažnosť zapustenia kotevných zariadení do pôdy podľa vyššie uvedených technických uskutočnení je obmedzená predovšetkým celkovou dĺžkou upevňovacieho zariadenia, jeho tvarom, počtom a stúpaním závitov a ich umiestnením na drieku.

Upevňovacie zariadenia sa obvykle vytvárajú vo forme odliatkov alebo sa vyrábajú zváraním z vopred vyrobených dielov. Výroba odlievaných alebo frézovaných dielov je pomerne nákladná. Pri zariadeniach vytvorených z niekoľkých dielov hrozí narušenie v miestach spojov napr. koróziou vplyvom vonkajších podmienok a v dôsledku toho aj zníženie pevnosti a stability ukotvenia.

Cieľom technického riešenia je navrhnúť také vyhotovenie kotevného zariadenia, ktoré je dostatočne pevné, stabilné a jednoduché, dá sa ľahko a dostatočne hlboko zapustiť do pôdy a opäť vytiahnuť. Kotevné zariadenie podľa tohto technického riešenia sa dá pomerne ľahko vyrobiť a jeho výroba nie je nákladná.

SK 5762 Υ1

Podstata technického riešenia

Nedostatky, uvedené vyššie, do značnej miery odstraňuje kotevné zariadenie v tvare skrutky podľa uvedeného technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že zemná skrutka je tvorená driekom 1. z jedného kusa valcového profilu, ktorý môže byť prípadne aj dutý a je vybavený skrutkovicou 3, pričom výhodná celková dĺžka L, skrutky vo vzťahu k jeho priemeru D drieku je 15 až 30. Hrúbka steny dutého profilu - rúrky -je stanovená normou a mala by byť aspoň 0,08 D. Driek je v dĺžke 10 až 20 D opatrený skrutkovicou, ktorej stúpanie s je 0,2 až 0,6 D a jej hĺbka h je aspoň 0,1 až 0,5 D. Skrutka s menšou hĺbkou skrutkovice je vhodná do ťažkých pôd, do ľahkých a piesočnatých pôd je vhodnejšia skrutka s hĺbkou závitu skrutkovice až 0,5 D. Podzemná časť skrutky 1 je ukončená hrotom 4 s dĺžkou Lj v dĺžke aspoň 1,5 D v tvare kužeľa alebo ihlanu s aspoň tromi stranami, ktorého vrcholový uhol je menší ako 30°. Dutá skrutka je výhodne vybavená otvorom 8 s priemerom aspoň 3 mm na odtok vody do pôdy. V nadzemnej časti 5, ktorej dĺžka L3 predstavuje 10 až 20 D, je skrutka zakončená upevňovacím úsekom 6 s dĺžkou L₄, ku ktorému môže byť pripojená príruba 7 s matkou 6 navarenou v osi stredového otvoru alebo mnohosten s aspoň tromi stenami, ktorá sa vkladá do otvoru v osi drieku L

Vo výhodnom uskutočnení je celková dĺžka Li drieku 21 D, skrutkovica má dĺžku 14 D, skrutkovica má hĺbku h závitu 0,1 D a šírku m závitu 0,02 D, stúpanie závitu s je 0,53 D a podzemná časť skrutky je opatrená hrotom dlhým 2 D. Vrcholový uhol hrotu 4 podzemnej časti 2 zviera uhol 30°.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je v stene skrutky pri hrote 4 podzemnej časti 2 upravený otvor 8 s priemerom aspoň 3 mm na odtok vody.

V inom výhodnom vyhotovení je upevňovacia časť tvorená prírubou 7 alebo je vybavená matkami 6 navarenými vo vzdialenosti 1,0 D od nadzemnej časti 5 kolmo k osi drieku ý a s otvormi vyhotovenými v stene nadzemnej časti 5 drieku 1, pričom osi matiek zvierajú vzájomne uhol 120°.

Vyhotovenie skrutky podľa technického riešenia umožňuje rýchlu montáž a realizáciu bez použitia betónu. Výhodou je tiež úspora nákladov pri výrobe vo veľkom meradle.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Príklady uskutočnení technického riešenia sú vyobrazené na obrázkoch uvedených v prílohe.

Obr. 1 znázorňuje uskutočnenie zemnej skrutky, ktorej dutá nadzemná časť 5 je opatrená tromi matkami

M12, navarenými súosovo s otvormi v stene drieku I na pripevnenie nosnej tyče k nadzemnej časti 5 skrutkami.

Obr. 2 znázorňuje vyhotovenie zemnej skrutky podľa technického riešenia, ktorého nadzemná časť 5 je zakončená prírubou 7.

Príklady uskutočnenia

Príklad 1

Na obr. 1 je vyobrazený zemná skrutka vyrobená z oceľovej rúrky I s priemerom D = 76 mm a hrúbkou 7,2 mm, ktorého celková dĺžka Lj = 600 mm. Dĺžka nadzemnej časti drieku je L2= 400 mm a na tento úsek nadväzuje skrutkovica v celkovej dĺžke 1050 mm. Závit skrutkovice má šírku m = 1,5 mm a hĺbku h = 10 mm. Stúpenie závitu skrutkovice s = 40 mm. Na podzemnú časť skrutkovice 3 nadväzuje štvorboký hrot 4 s dĺžkou L2 = 150 mm. Vo vzdialenosti 70 mm od ukončenia nadzemnej časti 5 drieku I sú po obvode rúrky, súosovo s otvormi vytvorenými v stene drieku 1, navarené tri matky 6 Ml6, ktoré vzájomne zvierajú uhol 120°, ktorými je upevnený štvorboký profil s prierezom 50 x 50 mm kotevného zariadenia, zasunutý do dutiny drieku I, ktoré sa v drieku upevní skrutkami.

Príklad 2

Na obr. 2 je vyobrazený zemná skrutka vyrobená z oceľovej rúrky I s priemerom d = 76 mm a hrúbkou 7,2 mm, ktorého celková dĺžka Lj = 600 mm. Dĺžka nadzemnej časti drieku je 400 mm a na tento úsek nadväzuje skrutkovica v celkovej dĺžke 1050 mm. Závit skrutkovice má šírku m = 1,5 mm a hĺbku h = 10 mm. Stúpenie závitu skrutkovice s = 40 mm. Na podzemnú časť 2 skrutkovice 3 nadväzuje štvorboký hrot 4 s dĺžkou Ις= 150 mm. Nadzemná časť 5 je zakončená kruhovou prírubou 7 s priemerom 220 mm a hrúbkou 8 mm a šiestimi otvormi s priemerom 14 mm a matkou M24, privarenou zospodu k otvoru v osi príruby 7, na upevnenie nadzemnej časti zariadenia skrutkami.

SK 5762 Υ1

Priemyselná využiteľnosť

Zemná skrutka podľa technického riešenia je využiteľná na ukotvenie nadzemných zariadení v pôde, ako napríklad stĺpov na výstavbu oplotení, pripevnenie dopravných označení, reklamných tabúľ a nosníkov na stavbu fotovoltaických elektrární. Použitie tohto riešenia má dlhú životnosť a jeho montáž a opätovná demontáž nenarušuje životné prostredie.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (4)

1. Zemná skrutka na ukotvenie nadzemných zariadení v pôde, tvorená driekom (1), ktorého podzemná časť (3) so závitovou skrutkovicou (2) je vybavená hrotom (4), vyznačujúca sa tým, že je tvorená valcovým driekom (1), ktorého celková dĺžka L! je 15 až 30 D, nadzemná časť L₃ má dĺžku 10 až 20 D, podzemná časť (2) je opatrená hrotom, ktorého dĺžka je aspoň 1,5 D, závit skrutkovice má hĺbku (h) aspoň

15 0,1 D, šírku (m) aspoň 0,15 D a stúpanie závitu (s) je aspoň 0,2 D.

2. Zemná skrutka podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že hrot (4) podzemnej časti (3) má tvar kužeľa alebo ihlanu s aspoň tromi stenami, ktorých vrcholový uhol zviera najviac 30°.

3. Zemná skrutka podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že miesto na upevnenie kotvenej konštrukcie je tvorené prírubou (7) s matkou (6), uchytenou v osi stredového otvoru príruby alebo aspoň

20 dvomi matkami (6), uchytenými k stene drieku vo vzdialenosti 0,5 až 1,0 D od nadzemného konca (5), pričom osi matiek (6) zvierajú navzájom uhol 120°.

4. Zemná skrutka podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že v stene hrotu pri hrote (4) podzemnej časti (2) je upravený otvor s priemerom aspoň 3 mm na odtok vody.