SE536504C2 - Anordning vid påle samt användning av densamma - Google Patents

Abstract

lO l3 K109 P1sE LG/Kor S a m m a n d r ag Uppfinningen avser en anordning (l) vid botten- och/eller markförankringsbar påle (ZA) av skruv- och/eller trycktypen och som uppvisar åtminstone en front-(3),toppdel (5). del men företrädesvis även en mellandel (4) och enEnligt uppfinningen består pålen (2) avplastmaterial eller stål och på densamma är anordnad ensom är utformad att möjliggöra att(FA) och i sidled till ifrågavarande förstyvningsdel (6)axialkrafter (FH) överföra nedåtriktade (7)(8) riktade horisontella krafterbotten- eller marksegment (9).Evakueringshål finnes i pålen och sommedför minimal förstörelse och kollaps av bottensegment samt mindre undanträngningar och sättningar. (Pig 4)

Description

25 30 536 504 med hjälp av gänga i pålens front. Detta medför att när mothållskraften överstiger nerdrivningskraften så uppkom- mer ”borrningseffekt” vid gängan och bottenmaterialet för- störs.

Man önskar även att kunna framställa pålar på ett ekonomiskt fördelaktigt vis och som skall vara återanvändningsbara, lätta att hantera och att frakta.

Huvudändamålet med den föreliggande upp- finningen är därför bl.a. att lösa åtminstone ovan sagda problem enkelt och effektivt men även ett antal ytterliga- re ej omnämnda problem.

Sagda ändamål uppnås medelst en anordning enligt föreliggande uppfinning som i huvudsak kännetecknas därav, att vid frontdelens övre parti är anordnad en kraftöverföringsdel, som bildas av en väsentligen horison- tell eller lutande skivformig fast eller roterbar del med väsentligen vertikalt sig sträckande mot sagda frontdel riktad fläns, företrädesvis vid den skivformiga delens om- kretskant, eller att kraftöverföringsdelen bildas av ett parti av en gänga utmed pålen, ungefär ett varv runt på- len, och är försedd med en vertikal fläns vid dess om- kretskant, att frontdelen av pålen är rörformig, varvid ett antal evakueringshål för vatten och luft mynnar från frontdelens övre parti ut till omgivningen och vilken kraftöverföringsdel är utformad att möjliggöra att överfö- ra nedåtriktade axialkrafter och i sidled riktade hori- sontella krafter till ifrågavarande botten- eller markseg- ment.

Dagens problem är ej själva nerdrivningen eftersom man erhåller stora krafter med hydrauliska gräv- maskiner, utan problemet består av att man, såsom ovan sagts, förstör bottensegmentet och därmed erhåller sämre lastöverföringsförmåga när man låter driva ner pålarna i lO 15 20 25 30 536 504 bottenmaterialet. Homogent bottensegment är en förutsätt- ning för att erhålla skruveffekt vid nerdrivning och und- vika borreffekten.

Lösningen på sagda problem är att man in- för ett hål för evakuering av vatten och luft från pàlens inre utrymme. Bottensegmentet i nerdrivningsdelen kan där- med transporteras uppåt utan att förstöras. Ingen förstö- relse uppstår vid pålens spets. Detta medför att mindre kraft erfordras vid nerdrivning samt mindre söndertrasat segment och därmed högre och snabbare lastupptagnings- förmåga hos pålen. Frontdelen är utformad för att driva ner pålen och förankra denna mot uppåtriktade axialkrafter såsom ispåverkan och ankringskrafter. Pålarna är förstärk- ta utvändigt med glasfiberarmering och gelcoat.

Uppfinningen avser även användning av an- ordningen enligt ovan.

Sagda användning kännetecknas därav, att pålen, som innefattar en förstyvningsdel med skivformig del med väsentligen vertikal fläns, är anordnad att brukas vid uppförande av bryggor och som förtöjningspålar i vat- ten och är anordnad att nedskruvas och/eller nedtryckas i bottenmaterialet, varvid pålarna är utformade till att passa för att vara lämpade till varierande bottensegment och användningsområden, till exempel sjöbotten av lera, morän eller sand och även för förankring av fundament, rör eller annan lämplig förankring.

Uppfinningen beskrives i det följande så- som ett antal föredragna utföringsexempel, varvid hänvisas till de bifogade ritningarna, på vilka Fig. l visar en sidovy av en skruvpåle, Fig. 2 visar en sagda skruvpåle i applice- rat läge i sjöbotten, lO 15 20 25 30 536 504 Fig. 3-4 visar snittvyer av varianter på skruvpålar, Fig. 5-5A visar i delvis snittvy en tryck- påle enligt uppfinningen, Fig. 6 visar tryckpålen i tvärsnitt utmed linjen VI-VI i Fig. 5, Fig. 6A-6B visar i sidovy, längdsnittsvyer och tvärsnittsvyer kombinerade tryck- och skruvpålar läm- pade för sandbotten, Fig. 6C-6D visar i langdsnittsvyer varian- ter av förankringspålar, Fig. 7 visar pålar med parallellstag med fäste, Fig. 8 visar en snittvy utmed linjen VII:-VIII 1 fig. 7, Fig. 9 visar en sidovy av en vrage, Fig. lO visar en snittvy utmed linjen IX- IX i fig. 9, och Fig. ll visar ifrågavarande uppfinning tillampbar vid olika applikationer och med tillbehör dar- för.

Utformningen av pålarna enligt föreliggan- de uppfinning eliminerar all risk för förstört botten- segment. Påle med t.ex. gängformad kraftöverföringsdel och likformig stigning, som nerdrivningsgängan samarbetar med, skapar ingen förstörning av bottensegmentet. Tryckskruvpå- len får sin nerdrivningskraft från pålens topp och genom detta skapas heller ingen förstörning.

Dessutom är pålarnas nerdrivande delar ihåliga och försedda med evakueringshål så att uppträngan~ de vatten och luft kan tränga ut och därmed behålls den del av bottensegmentet som finns inuti röret intakt. l0 l5 20 25 30 536 504 US 6272798 Bl avser en homogen skruvpàle med därpå svängbart lagrad skivformig i marken nedtryckbar del (24). När en snedkraft påverkar pålens övre del (8) svänges och trycks delen (24) ner i bottenmaterialet och stabiliserar pålen (2).

WO 2004020743 Al avser en delad förank- ringspåle med en i marken först nerskruvbar förankringsdel (30) och en efter förankringen av förankringsdelen (30) till densamma monterbar fästdel (30) (l2). Förankringsdelen är ej rörformad utan uppvisar en spets (39) (30; l2) och de båda sammankopplade delarna är anordnade att ef- ter hopmonteringen teleskopist längdförändras tack vare en mutter (41) och en däri mottagen gängförsedd stång (42).

Föreliggande uppfinning bygger på en helt skild teknik eftersom pålen som är avsedd att förankras till en botten har en förstyvningsdel som bildas av en skivformig fast del eller en roterbar del och dessutom ”W att frontdelen 3 av pàlen 2C är rörformig varvid ett antal evakueringshàl 61 för vatten och luft mynnar från frontdelens övre parti ut till omgivningen”.

Pålarnas olika utföranden är för att de optimalt skall passa i olika bottenförhàllanden. Som exem- pel visas i fig. 3 en påle avsedd för stora djup vid ler- botten och som kräver långa pàlar. Pålen enligt fig. 4 är även den i första hand avsedd för lerbotten medan pålen som visas i fig. 5 lämpar sig bra för moränbotten. En pàle som lämpar sig speciellt bra för sandbotten visas i fig. 6A.

En anordning l vid en botten och/eller en markförankringsbar påle 2A, 2B som är av skruv- och/eller trycktypen och som åtminstone uppvisar en frontdel 3, men företrädesvis även en mellandel 4 och en toppdel 5, inne- fattar att pålen 2A, 2B består av plastmaterial, företrä- 10 15 20 25 30 536 504 desvis då av återvinningsbart och miljövänligt plastmate- rial eller av stål, och att mellan sagda frontdel 3 och toppdel 5 är anordnad en förstyvningsdel 6. Denna förstyv- ningsdel är utformad för att möjliggöra att överföra ned- åtriktade 7 axialkrafter FA och i sidled 8 riktade hori- sontella krafter FH till ifrågavarande botten- eller mark- segment 9.

En i första hand utformad skruvpåle 2A som är tillverkad av plast eller stål är främst avsedd och an- ordnad till att användas vid uppförande av bryggor lO och till förtöjningspålar ll i en tuff miljö där maskangrepp, miljö- eller ispåverkan är problem vid tidigare användning av träpålar och andra slags pålar. Pålen 2A, 2B tillverkas företrädesvis prefabricerad anpassad och färdig att använ- das vid aktuell byggplats, t.ex. en byggarbetsplats, och är lätt att applicera och hantera då den företrädesvis uppvisar låg vikt.

Egenskaper som sagda påle uppvisar är bland annat; 0 Tillverkad av arbets- och miljövänlig och återvin- ningsbar plast eller av stål.

I Är möjlig att enkelt utan större krafter kunna skru- vas och/eller tryckas ner i rådande bottensegment. 0 Kan enkelt tagas upp och återanvändas. 0 Är möjlig att justera i höjdled vid eventuella sätt- ningar eller vid önskade ändrade höjdförhållanden. 0 Har unika egenskaper att motstå vertikala och hori- sontella krafter och överföra dessa till bottenseg- mentet. l0 l5 20 25 30 536 504 Fördelar som sagda påle uppnår är bland annat; 0 Låg vikt. 0 Hög stöttålighet och belastningsbarhet. 0 Okänslig mot maskangrepp, röta och korrosion. 0 Snabb och enkel applicering. 0 Relativt låg produktionskostnad av avancerat utföran- de. 0 Miljövänlig (arbetsmiljö, vattenmiljö). 0 Lång livslängd och god ekonomi.

Skruvpålen kan kompletteras med produkter som parallellstag, fästen mm avsedda för att bygga bryggor komplett och rationellt och där materialens hållfasthets- egenskaper utnyttjas på ett optimalt sätt. Målsättningen med pålen är att den skall vara överlägsen dagens pålar med avseende på miljöaspekter, livslängd, tålighet och ekonomi.

En sagda förstyvningsdel 6 kan bildas av en väsentligen horisontell eller lutande skivformig del 17 med väsentligen vertikalt sig sträckande mot sagda front- del 3 riktad fläns l8, företrädesvis anordnad vid den skivformiga delens l7 yttre omkretskant l9. Den sagda förstyvningsdelen 6 bildas lämpligen av ett parti av en gänga utmed pålen 2A och vilken förstyvningsdel 6 sträcker sig ungefär ett varv runt pålen 2A.

Den sagda toppdelen 5 bildas av en flexi- bel del som medgiver att pålen 2A, 2B upptager sidokrafter Ey i sagda del 5 genom att medel 20 finnes för att dämpa upp sidokrafter FH och att reducera stötar. Dessutom eli- mineras risken för att få frysskador på pålarna. Därför har toppdelen 5 en hålighet 2l i vilken är anordnad att mottagas sagda medel 20 som åstadkommer sagda dämpande 10 15 20 25 30 536 504 funktion, såsom exempelvis mineraliskt material, plast- material, eller fluidum, företrädesvis en blandning av le- cakulor samt plast i flytande form. Invändigt i sagda hå- lighet 21 i toppdelen 5 är anordnade ett antal i höjdled och radiellt sig sträckande stabiliseringsvingar 22 alter- nativt utanpåliggande rör 50. Vidare uppvisar åtminstone frontdelen 3 ett antal gängor 12, varvid sagda gängor 12 uppvisar lika gängstigning som en sagda förstyvningsdel 6, när denna förstyvningsdel 6 är utformad som en gänga.

Pålen 2A, 2B är med sin rörformiga front- del 3 öppen i riktning nedåt, åtminstone upp till en gäng- formad förstyvningsdel 6, så att mark/bottenmaterial kan tränga in och mottagas däri vid nedskruvning respektive nedtryckning i marken/botten 9. Frontdelen 3 av pålen 2D är således rörformig varvid ett antal evakueringshål 6l för att låta släppa ut vatten och luft från pålens inre 75 mynnar från frontdelens 3 övre parti 3A vid området av en ifrågavarande mellandel 4 ut till omgivningen. Vid området ovanför sagda evakueringshål 61 är frontdelen 3 av pålen 2D tillsluten 62 för att stoppa mot passage uppåt. En sag- da gängförsedd påle 2A uppvisar företrädesvis en slät om- kretsyta 24 ovanför nivån för en sagda gängformad förstyv- ningsdel 6, och som lämpar sig till förbindningsändamål.

En sagda påle 2A, 2B är anordnad att brukas vid uppförande av bryggor l0 i första hand men även som förtöjningspålar ll i vatten 25 och är anordnad att nedskruvas och/eller nedtryckas i bottenmaterialet 9. Nedskruvning och/eller nedtryckning kan åstadkommas med ett lösgörbart verktyg 76, som kopplas loss vid önskad neddrivning.

Funktionen av de olika delarna, frontdel 3, mellandel 4 och toppdel 5, hos en sagda påle 2A, 2B, 2C och 2D är enligt följande: frontdelen 3 uppvisar medel i form av gängor 12 eller en förstorad indrivningsdel 13 vid 10 15 20 25 30 536 504 skruvpåle 2A respektive tryckpåle 2B, för att driva ner och förankra pålen 2A, 2B, mot i huvudsak axiella drag- krafter, i riktning uppåt 14.

Mellandelen 4, som bildar förstyvningsdel för pålen 2A, 2B är utformad med förstyvningsdel 6 för att på ett optimalt sätt överföra nedåtriktade axialkrafter FA och sidokrafter FH till bottensegmentet 9. Härmed förhind- ras pålen 2A, 2B att röra sig i horisontellt led och där- med elimineras risken att pålen 2A, 2B ledar sönder bot- tensegmentet 9 och på så vis tappar sin sidostabilitet, d.v.s. blir vinglig. Samtidigt förhindras sidokrafter att fortplantas till axiella krafter och härigenom skapa sätt- ningar.

I denna del av pålen finns även ett evaku- eringshål 61 för luft och vatten som gör att bottenseg- mentet kan transporteras upp i sektion 1 i dess inre 75 utan att förstöras vid nerdrivning. Med detta erhålles ett icke förstört (kollapsat) bottensegment vid pålens spets.

Toppdelen 5 är anordnad och utformad som flexibel del för att medgiva att pàlen 2A, 2B upptager sidokrafter däri genom att dämpa sagda krafter och att upptaga dessa och reducera stötar däri. Denna del är fylld invändigt och tätad.

I fig. 3 visas en skruvförsedd skruvpåle 2A med gängor 12 med önskad gängstigning d och som tager upp drag- och tryckkrafter medan dess förstyvningsdel 6, i form av en övergångsgänga stadgar pålen 2A mot böjning, tätar, tager upp tryckkrafter samt sidokrafter.

Stabiliseringsvingarna 22 invändigt i ned- re delen 5A av toppdelen 5 eller ett utanpåliggande rör 50 åstadkommer stabilisering därav medan fyllnadsmedlet 20 i toppdelen 5 ökar förstyvningen av toppdelen 5 och elimi- nerar frysning av sagda del. 10 15 20 25 30 536 504 Invändigt i pålen 2B kan anordnas en för- stärkning i form av ett extra rörskikt 40 som förstärker pålen mot knäckningskrafter vid pålens nerdrivning i un- derlagsmaterialet.

Ovandelen av toppdelen 5 bildas av en hatt 15 som har nyckeltag för att bilda grepp vid nedskruvning av skruvpålen 2A respektive för uppskruvning av densamma.

Den i fig. 6A visade pålen och den vänstra pålen 2C i fig. 6B utgör en kombinerad tryck- och skruvpå- le 2C vars funktion klart framgår. Den lämpar sig speci- ellt bra vid nerdrivning genom nertryckning i sandbotten 9 där pàlens gängparti 12 åstadkommer nerdrivningen efter att pålen först tryckts ner i bottenmaterialet 9. Pålens förstyvningsdel 17, som är i form av en skivformig del en- ligt ovan beskrivning, åstadkommer uppstyvning av pålen 2C när sagda förstyvningsdel tryckts ner i ifrågavarande bot- tenmaterial 9.

Utförandet av den högra pàlen 2E i fig. 6B visar en tryckpåle med vingar 70A-7OD och ovanstöd 71.

Fig. 6C-6D visar förankringspålar 2F med gängor och förstyvningsdel.

Fig. 7-8 visar parallellstag 16 med fästen 26 för detsamma på pälarna 2A, 2B. Ovanpå sagda parallell- stag 16 kan däck 27 för t.ex. en brygga förankras och sid- ledes förbindes reglar 28. 1 fig. 8 visas låsning av pål- pär till parallellstag.

Fig. 9-10 visar uppfinningen tillämpad vid en vrage 11 med ett önskat antal vinkelställda pàlar 2A, 2B och omslutande förbindning 29, i form av kornstag och kornfäste, som effektivt fixerar och låser pålarna samt får dessa att samverka med varandra. Därvid visas exempel på låsning av pålar i samverkan. 10 10 15 536 504 I fig. ll visas först ovan beskrivna bryggbyggsats och vragbyggsats. Dessutom visas ett lämp- ligt flytbart hjälpmedel i form av en pràmfixtur 30 med visade sex fixturlägen A-F för pålförankring på önskade ställen. Vidare kan uppfinningen avse en ankarpåle 31 med i toppen anordnat förankringsfäste 32.

Slutligen kan nämnas att uppfinningen kan tillämpas som fundamentförankring 33 eller förankring 34 för rör 35 eller för annan lämplig förankring.

Beskaffenhet och funktion med uppfinningen torde klart ha förståtts med ledning av det ovan angivna och det på rit- ningarna visade.

Uppfinningen är naturligtvis inte be- gränsad till de ovan beskrivna och på de bifogade ritning- arna visade utförandena. Modifieringar är möjliga, sär- skilt när det gäller de olika delarnas beskaffenhet, eller genom användande av likvärdig teknik, utan att man frångår skyddsomrädet för uppfinningen, såsom den definieras i pa- tentkraven. 11

Claims (4)

1. lO 15 20 25 30 536504 PATENTKRAV l. Anordning (l) vid botten- och/eller mark- (2A, 2B) av skruv- och/eller tryck- (3), (5), (2) består av plast- och/eller stälmaterial, förankringsbar påle typen och som uppvisar åtminstone en frontdel men fö- reträdesvis även en mellandel (4) och en toppdel och vilken påle att vid frontdelens (3) (6), kännetecknad därav, övre parti är anordnad en kraftöverföringsdel som bildas av en vä- sentligen horisontell eller lutande skivformig fast eller roterbar del (17) med väsentligen vertikalt sig sträckande (18), (19), mot sagda frontdel (3) riktad fläns företrädesvis vid den skivformiga delens omkretskant eller att kraftöverföringsdelen (6) bildas av ett parti av en gänga utmed pålen (2A), ungefär ett varv runt pålen och är (18) (2C) (ZA), försedd med en vertikal fläns vid dess omkretskant, att frontdelen (3) av pàlen varvid ett (61) är rörformig, antal evakueringshål för vatten och luft mynnar från frontdelens övre parti ut till omgivningen och vilken kraftöverföringsdel (6) är utformad att möjliggöra att (FM till ifrågavarande överföra nedåtriktade (7) axialkrafter och i sidled (8) riktade horisontella krafter (Fy botten- eller marksegment (9).

2. Anordning enligt patentkrav l, känneteck- nad därav, att åtminstone frontdelen (3) uppvisar ett an- tal gängor (l2), varvid sagda gängor (l2) uppvisar lika gangstigning som en sagda förstyvningsdels gängparti (6). 12 l0 l5 536 504

3. Anordning enligt något av ovan angivna pa- tentkrav, kännetecknad därav, att pàlen (2A) uppvisar slät omkretsyta (24) ovanför en gängformad förstyvningsdel (6).

4. Användning av anordning enligt något av ovan angivna patentkrav, kännetecknad därav, att pàlen (2A, 2B), som innefattar en förstyvningsdel (6;60) med skivformig del (17) med väsentligen vertikal fläns (18), är anordnad att brukas vid uppförande av bryggor (10) och som förtöjningspälar (ll) i vatten (25) och är anordnad att nedskruvas och/eller nedtryckas i bottenmaterialet (9), varvid pålarna är utformade till att passa för att vara lämpade till varierande bottensegment och använd- ningsområden, till exempel sjöbotten av lera, morän eller sand och även för förankring av fundament, rör eller annan lämplig förankring. 13