SE519965C2 - Concrete pile for piling intended to form a thermal soil layer - Google Patents

Abstract

The invention relates to a concrete pile for pile-driving in soil that is suitable for pile-driving and that is intended for forming a thermal soil storage. The arrangement of heat exchange pipes in soil, that has been provided with or at the same time or later will be provided with piles driven down in the soil involves complications difficult to solve, including theintroduction of different kinds of heavy vehicles intended for the two kinds of working operations. The invention solves this problem and results in that the pile-driving and the arrangement of an efficient soil storage can be carried out at the same time without disturbing each other. This is achieved, according to the invention, by the concrete pile (1) having a centre, axial channel (9), which is heat-insulated in relation to the surrounding concrete, and a large number of axial, peripheral channels (12) close to the outer surface of the concrete pile. The bottom ends of the peripheral channels (12) communicate with a bottom end of the centre channel (9). Th e upper end of the centre channel (9) opens out in an opening (7) in the upper end surface of the concrete pile, in which also an opening (8) to the centre channels (12) is situated.

Description

519 965 2 som på grund av foderrörets begränsade diameter får en begränsad area och till följd därav en ytterligare begränsad värmeöverföringsförmåga. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en lösning på dessa problem, som medför, att pålning och anordnandet av ett effektivt termiskt marklager kan utföras utan att inkräkta på varandra. 519 965 2 which, due to the limited diameter of the casing, has a limited area and consequently an additional limited heat transfer capacity. The object of the invention is to provide a solution to these problems, which means that piling and the provision of an effective thermal soil layer can be carried out without interfering with each other.

Detta har åstadkommits därigenom, att en betongpåle enligt uppfinningen har en gentemot betongen värmeisolerad, axiell, mittre kanal, som sträcker sig från en öppning i en övre ändyta hos betongpålen till dennas undre ändparti, i vilket en undre ände av den inre kanalen kommunicerar med undre' ändar av ett stort antal axiella, perifert belägna kanaler med liten tvärsnittsarea, som är periferiellt ßrdelade i betongpålen på avstånd från den mittre kanalen och har övre ändar, som är anslutna till en i betongpålens övre ändyta anordnad öppning. llärigenom ernås, liksom vid det kända utförandet, att när pålningen är klar, återstår endast att ansluta en yttre krets till betongpålamas respektive betongskarvpålarnas öppningar till kanalema, vilka öppningar lämpligen är försedda med kopplingsorgan, för att färdigställa det termiska marklagre, men med den betydelsefulla skillnaden, att betongpålen enligt uppfinningen medför, att det termiska marklagret blir tillräckligt effektivt med det antal betongpålar, som erfordras för Stabilisering av marken under byggnationen Om det av värmetekniska skäl skulle erfordras ett därutöver utökat antal betongpålar, såsom torde vara fallet med det kända utföiandet, måste man räkna med att kostnaderna skulle växa till en nivå som gör zmordnaiidet av ett teriniskt inarklager oekonoiiiiskt.This has been achieved in that a concrete pile according to the invention has a heat-insulated, axial, central channel opposite the concrete, which extends from an opening in an upper end surface of the concrete pile to its lower end portion, in which a lower end of the inner channel communicates with lower ends of a large number of axial, circumferentially located channels with a small cross-sectional area, which are circumferentially distributed in the concrete pile at a distance from the central channel and have upper ends which are connected to an opening arranged in the upper end surface of the concrete pile. thus, as in the known embodiment, it is achieved that when the piling is complete, only an outer circuit remains to be connected to the openings of the concrete piles and the concrete joint piles to the channels, which openings are suitably provided with coupling means, to complete the thermal ground layer, but with the significant difference , that the concrete pile according to the invention means that the thermal soil layer becomes sufficiently efficient with the number of concrete piles required for Stabilization of the ground during construction. it is expected that the costs would grow to a level that makes the mordnaiidet of a terinian inarklager uneconomic.

Uppfinningcri är närmare tydliggitird i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, som visar ett ut föringsexempel på en betongpåle enligt uppfinningen, och på vilka figur l är en längdsektion efter linjen l-l i fig.2 genom betongpålen och genom en ovanförliggande betongskarvpåle, figur 2 är en perspektivvy av den övre änden av betongpålen i figl, figur 3 är en tvärsektion efter linjen lll-lll i fig.l, och figur 4 är en tvärsektion efter linjen lV-lV i fig.l.The invention is further elucidated in the following with reference to the accompanying drawings, which show an exemplary embodiment of a concrete pile according to the invention, and in which Figure 1 is a longitudinal section along the line II in Figure 2 through the concrete pile and through a concrete joint pile above, Figure 2 is a perspective view of the upper end of the concrete pile in fi gl, fi gur 3 is a cross section along the line lll-lll in fig.l, and fi gur 4 is a cross section along the line lV-lV in fig.l.

Figur l visar en undre och en övre del av betongpålen l enligt uppfinningen och strax ovanför denna en undre och en övre del av en betongskarvpåle 2. l båda pålarna är arrneringsjäm 3 anordnade på brukligt sätt, av vilka endast en del visas på ritningen.Figure 1 shows a lower and an upper part of the concrete pile 1 according to the invention and just above this a lower and an upper part of a concrete joint pile 2. In both piles, locking irons 3 are arranged in the usual way, only a part of which is shown in the drawing.

Betongpålens I undre del har en konisk kåpa 4 av stål, till vilken flera av armeringsjämen 3 är svetsade. Även betongpålens övre del har en kåpa 5 av stål, som är svetsad till armeringsjärnen 3. Kåpan 5 har, såsom framgår även av figur 2, ett förhöjt mittpartí 6, i vilket två öppningar 7,8 är anordnade. Öppningen 7 leder, såsom visas även i figurema 3 och 4, till en i 519 965 3 betongpålens inre anordnad axiell kanal 9, vars undre del har en radiell anslutningskanal 10 till en väsentligen cirkulär, undre fördelningskanal 1 l, som sträcker sig strax innanför betongpålens ytteryta. Från fördelningskanalen 1 1 sträcker sig ett stort antal axiella kanaler 12 med mycket liten tvärsnittsarea upp till en cirkulär, övre fördelningskanal 13, från vilken en radiell anslutningskanal 14 leder till en axiell, excentrisk kanal 15, som utmynnar i öppningen 8. Kanalen 9 är omgiven av en värmeisolerande hylsa 16, som isolerar röret 9 från kanalerna 12, som är i nära termisk förbindelse med betongpålens ytteryta. Kanalerna 12 är bildade av rör 12a som lämpligen är najade till armeringsjärnen 3, som på brukligt, ej visat sätt, bildar en burliknande konstruktion, varvid mellanrum mellan alla kanalema 12 eller grupper av kanalema 12 är bildade för att medge genomsläppning av betongbruk 17 vid gjutning av betongpålen. Kanalen 9 har en diameter av 10-25 mm och kanalerna 12 en diameter av 2-5 mm. I För anslutning av betongpålens kanaler till en yttre strörrmingskrets är en sådan anslutbar medelst tvâ nipplar eller liknande, som är införbara i öppningama 7 och 8, i vilka två O-ringar 18,19 är anordnade för tätning mot nipplarna.The lower part of the concrete pile has a conical cover 4 of steel, to which several of the reinforcing bars 3 are welded. The upper part of the concrete pile also has a steel cover 5, which is welded to the reinforcing bars 3. As can also be seen from Figure 2, the cover 5 has a raised central portion 6, in which two openings 7,8 are arranged. The opening 7 leads, as also shown in Figures 3 and 4, to an axial channel 9 arranged in the interior of the concrete pile, the lower part of which has a radial connecting channel 10 to a substantially circular, lower distribution channel 11, which extends just inside the concrete pile. outer surface. From the distribution channel 11 1 a large number of axial channels 12 with a very small cross-sectional area extend up to a circular, upper distribution channel 13, from which a radial connection channel 14 leads to an axial, eccentric channel 15, which opens into the opening 8. The channel 9 is surrounded of a heat-insulating sleeve 16, which insulates the pipe 9 from the channels 12, which is in close thermal connection with the outer surface of the concrete pile. The channels 12 are formed by pipes 12a which are suitably nailed to the reinforcing bars 3, which in a usual, not shown manner, form a cage-like construction, spaces between all the channels 12 or groups of the channels 12 being formed to allow the passage of concrete mortar 17 during casting. of the concrete pile. The channel 9 has a diameter of 10-25 mm and the channels 12 a diameter of 2-5 mm. For connecting the channels of the concrete pile to an external flow circuit, such is connectable by means of two nipples or the like, which are insertable in the openings 7 and 8, in which two O-rings 18, 19 are arranged for sealing against the nipples.

Vid pålningen används en pålkran med en hammare, som släpps ned mot den övre kåpan 5. För att skydda denna mot skador och defomleringar placeras vanligen en mot kåpans ovansida anpassad muff (ej visad) tillfälligt på kåpan 5.When piling, a piling crane is used with a hammer, which is dropped against the upper cover 5. To protect it from damage and defomellations, a sleeve (not shown) adapted to the top of the cover is usually placed temporarily on the cover 5.

Om skarvning med en bctongskarvpåle 2 erfordras, avlägsnas mufTen och betongskarvpålcn 2 placeras på betongpålens l övre kåpa 5. llemrrgskarvpåleri 2 är utformad på samma sätt som betongpålen 1 med undantag för att betongpålens koniska kåpa 4 är utbytt mot en undre kåpa 20, vars undersida har en mot betongpålens övre kåpa 5 anpassad forrn och är försedd med två nipplar 21 och 22, som passar till öppningarna 7 och 8 i betongpålens 1 övre kåpa 5, och som är anslutna till en mot kanalen 9 svarande kanal 23 respektive en mot den radiella anslutningskanalen 10 svarande radiell anslutningskanal 24 till en undre, mot fördelningskanalen 1 1 svarande fördelningskanal 25. I övrigt är lika detaljer hos betongskarvpålen 2 och betongpålen l försedda med lika hänvisningsbeteckningar. Sålunda är både betongpålen 1 och betongskarvpålen 2 försedda med en från övre kåpan 5 uppskjutande styrklack 26 med en motsvarande urtagning 27 i betongskarvpålens undre kåpa 20, liksom en från undersidan av betongskarvpålens undre kåpa 20 nedskjutande styrklack, ej synlig på ritningarna, med en motsvarande urtagning 28, fig.2, i pålarnas 1 och 2 övre kåpor 5. Vidare har kåpan 20 ett indraget mittparti 29, som svarar mot övre kåpans 5 förhöjda mittparti 6.If splicing is required with a concrete joint pile 2, the sleeve is removed and the concrete joint pile 2 is placed on the upper cover 5 of the concrete pile. a form adapted to the upper cover 5 of the concrete pile and is provided with two nipples 21 and 22, which fit into the openings 7 and 8 in the upper cover 5 of the concrete pile 1, and which are connected to a channel 23 corresponding to the channel 9 and a radial connection channel, respectively. 10 corresponding radial connection channel 24 to a lower distribution channel 25 corresponding to the distribution channel 11. Thus, both the concrete pile 1 and the concrete joint pile 2 are provided with a guide lug 26 projecting from the upper cover 5 with a corresponding recess 27 in the lower cover 20 of the concrete joint pile, as well as a guide lug projecting from the underside of the lower cover 20 of the concrete joint pile, with a corresponding drawing, 28, fi g.2, in the upper covers 5 of the piles 1 and 2. Furthermore, the cover 20 has a recessed middle portion 29, which corresponds to the raised middle portion 6 of the upper cover 5.

Styrklackarna 26 och urtagningama 27,28 är anordnade diametralt, så att varje 519 965 4 betongskarvpåle 2 vid nedsänkningen mot underliggande påle styrs rätt med avseende på nipplamas 21,22 inpassning i öppningama 7 resp. 8.The guide lugs 26 and the recesses 27,28 are arranged diametrically, so that each concrete joint pile 2 during the immersion against the underlying pile is guided correctly with respect to the fitting of the nipples 21,22 in the openings 7 and 7, respectively. 8.

Genom de mittre, axiella kanalernas 9,23 värmeisolering reduceras en skadlig värmeöverlöring mellan dessa och de perifera, axiella kanalerna 12, och genom de perifera, axiella kanalemas 12 placering nära pålamas 1,2 yttre sidor emås största möjliga area och därmed bästa möjliga värmeutbyte mellan dessa kanaler 12 och omgivande mark.Due to the thermal insulation of the central axial channels 9,23, a harmful heat transfer between them and the peripheral axial channels 12 is reduced, and by placing the peripheral axial channels 12 near the outer sides of the piles 1,2, the largest possible area and thus the best possible heat exchange between these channels 12 and surrounding land.

Uppfinningen är självfallet inte begränsad till det här visade och beskrivna utföringsexemplet, utan kan modifieras på åtskilliga sätt inom ramen för den av patentkraven definierade uppfinningen. Speciellt kanalemas 9,23 och 12 placeringar liksom fördelningskanalemas 11,13 och 25 och anslutningskanalemas 10,14 och 24 utföranden kan vara annorlunda utan att funktionen påverkas väsentligt.The invention is of course not limited to the exemplary embodiment shown and described here, but can be modified in several ways within the scope of the invention defined by the claims. In particular, the locations of the channels 9, 23 and 12 as well as the designs of the distribution channels 11, 13 and 25 and the connections of the connection channels 10, 14 and 24 can be different without the function being significantly affected.

Claims (4)

519 965 PATENTKRAV519 965 PATENT REQUIREMENTS 1. Betongpåle för pålning i pålningsbar mark, som är avsedd att bilda ett termiskt marklager, kännetecknad därav, att betongpålen (1) har en gentemot betongen (17) värmeisolerad, axíell, mittre kanal (9), som sträcker sig från en öppning (7) i en övre ändyta hos pålen till pålens undre ändparti, vid vilket en undre ände av den mittre kanalen (9) kommunicerar med undre ändar av ett stort antal axiella, perifert belägna kanaler (12) med liten tvärsnittsarea, som är periferiellt fördelade med små mellanrum nära betongpålens ytteryta, och som har övre ändar, som är anslutna till en i betongpålens övre ändyta anordnad öppning (8), vilka båda öppningar (7,8) är försedda med kopplingsorgan (1 8,19) för anslutning till en yttre strömningskrets.Concrete pile for piling in pileable ground, which is intended to form a thermal soil layer, characterized in that the concrete pile (1) has a heat-insulated, axial, central channel (9) opposite the concrete (17), which extends from an opening ( 7) in an upper end surface of the pile to the lower end portion of the pile, at which a lower end of the middle channel (9) communicates with lower ends of a large number of axial, circumferentially located channels (12) with a small cross-sectional area, which are circumferentially distributed with small spaces near the outer surface of the concrete pile, and having upper ends connected to an opening (8) arranged in the upper end surface of the concrete pile, both openings (7, 8) being provided with coupling means (18, 19) for connection to an outer circuit. 2. Betongpåle enligt krav 1, kännetecknad därav, att åtminstone en del av de periferiella kanalerna (12) är fixerade till i betongpålen befintliga, axiellt anordnade armeringsjärn (3), som är belägna nära betongpålens ytteryta.Concrete pile according to Claim 1, characterized in that at least a part of the peripheral channels (12) is fixed to axially arranged reinforcing bars (3) arranged in the concrete pile, which are located close to the outer surface of the concrete pile. 3. Betongpåle enligt krav 1 eller 2, kännetecknad därav, att betongpålens (1) övre ände har en med en anslagsyta försedd kåpa (5) för underlättande av betongpålens neddrivning i marken, vilken kåpa (5) är försedd med kopplingsorganen (18, 19) för anslutning av öppningarna (7,8) för de båda slagen av kanaler (9 resp. 12) till en yttre strömningskrets.Concrete pile according to claim 1 or 2, characterized in that the upper end of the concrete pile (1) has a cover (5) provided with a stop surface to facilitate the driving of the concrete pile into the ground, which cover (5) is provided with the coupling means (18, 19). ) for connecting the openings (7, 8) for the two types of channels (9 and 12, respectively) to an external flow circuit. 4. Betongpåle enligt krav 3, kännetecknad därav, att kåpan '(5) på betongpålens (1) övre ände är försedd med en styrning (6,26,28) lör axiell hopkoppling med en betongskarvpåle (2) av samma slag som bctongpålen (1), men med en undre ände försedd med en undre kåpa (20) med en styrning (2729) svarande mot betongpålens styrning (6,26,28). samt kopplingsorgan (21 ,22) för hopkoppling med betongpålens (1) kopplingsorgan ( 18,19).Concrete pile according to claim 3, characterized in that the cover '(5) on the upper end of the concrete pile (1) is provided with a guide (6, 26, 28) for axial coupling with a concrete joint pile (2) of the same type as the concrete pile ( 1), but with a lower end provided with a lower cover (20) with a guide (2729) corresponding to the guide of the concrete pile (6,26,28). and coupling means (21, 22) for coupling with the coupling means (18, 19) of the concrete pile (1).