NO820185L - Fremgangsmaate og anordning for dannelse av en vertikaldren - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse anvendes når man benytter båndformede drener (engelsk: drains) for kompak-

tering av vannholdig, finkornet og dårlig}1 vanngjerinom-

slippelig jord, såsom leire, silt osv., ved at man utfører . avvanning av jordmaterialet og dermed minsker jordmateri-

alets vanninnhold. Man forbedrer på denne måte jordbunnens bæreevne og man kan påskynde de senkninger eller setninger som kan forventes, samtidig som jordens skjærfasthet øker.

For vertikaldrenering er det blitt utarbeidet forskjellige prefabrikkerte, båndformede drener som består

av et profilert, cirka 10 cm bredt bånd, f. eks. av plast,

og av rundt dette viklet, porøst papir eller et annet liknende, filtrerende materiale som slipper gjennom vann.

Den båndformede vertikaldren installeres i

jorden ved at den skyves inn ved hjelp av et spesielt stikk-

rør til ønsket dybde, vanligvis i vertikal retning. Den båndformede dren befinner seg inne i stikkrøret, og den . båndformede drens nedre ende forankres på sin plass ved hjelp av et spesielt forankringselement. Etter fullført installasjon trekkes stikkrøret ut, hvorved den båndformede vertikaldren blir værende i jorden. Den båndformede dren avklippes et lite stykke over jorden. Man anbringer så-

danne båndformede drener med passende innbyrdes mellomrom avhengig av grunnforholdene og de aktuelle formål, f. eks.

med 1-2 meters mellomrom, det område som man ønsker å kompaktere. Vannet fra jordmaterialet dreneres gjennom det porøse papir i den båndformede dren inn i den bånd-

formede drens passasjer eller kanaler, og det stiger opp

til jordoverflaten og renner av.

En fremgangsmåte av denne type er på sin plass

når det sjikt som skal tørkes/kompakteres, f. eks. et leiresjikt, ligger ved eller nær jordoverflaten. Ofte finnes det imidlertid ovenpå leiresjiktét grovere, lett vannledende jord i den naturlige tilstand eller fyllingsjord, såsom sand eller grus. Det skulle da ikke være nødvendig å løfte vannet langs vertikaldrenene like opp til jordoverflaten,

men det skulle være tilstrekkelig å løfte vannet frem til sandsjiktet ovenpå leiresjiktet.

Den samme situasjon opptrer, også når man ved

hjelp av vertikaldrenering tørker/kompakterer et leire-

eller slamsjikt som kan ha en tykkelse påJ'titalls meter,

på bunnen av et hav eller en sjø. Vertikaldrenering er nødvendig når man har til hensikt å fylle opp sjøen eller, sjøbunnen på det aktuelle sted før byggingen av f. eks. en vei, en jernbane eller til og med en flyplass. Dersom ikke det myke, kompressible leire- eller slamsjikt vertikaldreneres før oppfyllingen, tar det flere tiår for disse kompressible sjikt å sette seg under innvirkning av fyllings-lastene og andre laster som pålegges på disse. Ved hjelp av vertikaldrenering kan man påskynde setningen slik at den finner sted i løpet av ett eller to år eller til og med i løpet av noen måneder, avhengig av grunnforholdene og vertikaldrehenes innbyrdes avstand. Setningenes størrelse kan alt etter grunnforhold og belastning beløpe seg til flere meter. Når man for tiden benytter båndformede drener til vertikaldrenering av leire- og slamsjikt, går man frem på den måte at de båndformede drener utstrekkes fra den faste bunn gjennom leiresjiktet opp til vannover-

flaten, der de avskjæres.

Formålet med oppfinnelsen er å videreutvikle

den tidligere kjente fremgangsmåte. Oppfinnelsens gjenstand er således en fremgangsmåte for dannelse av en vertikal-

dren ved at man skyver inn i jorden et stikkrør i hvilket det finnes en båndformet dren, og ved at man trekker ut stikkrøret og kutter av den båndformede dren. Oppfinnelsen

er kjennetegnet ved at den båndformede dren avkuttes ved hjelp av en inne i stikkrøret anbrakt avkuttingsanordning på en sådan høyde eller i et sådant sjikt, såsom et sand-

sjikt, som tar imot det av den båndformede dren befordrede'

vann.

Ved hjelp av oppfinnelsen oppnås visse bemerkel-sesverdige fordeler. Ved at den båndformede drens øvre ende ligger på lavere nivå enn hva som hittil har vært kjent,

blir det hydrostatiske trykk som motvirker strømningen som

finner sted i den båndformede dren, redusert i tilsvarende grad, samtidig som vertikaldrenens indre strømningsmotstand

(well resistance) avtar. Dette påskynder strømningen i den båndformede dren og forbedrer dens funksjonsevne. På den annen side avtar forbruket av båndformet drenmateriale som vanligvis foreligger i form av rullvare. Dersom man f. eks. antar at det område som skal vertikaldreneres, omfatter 10 hektar, at de båndformede drener har en innbyrdes avstand på l,5m og at man kan spare 5 m på lengden av hver båndformet dren, vil den totale besparelse i dette område beløpe seg til 220 000 meter båndformet dren.

Oppfinnelsen angår også en anordning for ut-førelse av den foran beskrevne fremgangsmåte. Anordningen er kjennetegnet ved at den omfatter et i stikkrøret anbrakt avkuttingsskjær som er bevegelig på tvers av røret,

og et like overfor dette beliggende kontraskjær, mellom hvilke skjær den båndformede dren er beliggende.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, der fig. 1 illustrerer en situasjon hvor de båndformede drener installeres fra tørt land i et leire- eller slamsjikt, fig. 2 illustrerer en situasjon hvor de båndformede drener installeres i leire- eller slamsjiktet fra oversiden av en vann-flate, fig. 3 viser et snitt etter linjen III - III på fig. 1, fig. 4 viser et snitt etter linjen IV - IV på fig. 3, og fig.'5 tilsvarer fig. 4 og viser en annen utførelsesform.

Fig. 1 illustrerer det tilfelle hvor det underst finnes en hard bunn 1, ovenpå denne et leiresjikt 2 ,og ovenpå dette en vanngjennomslippelig naturjord eller et fyllings-jordsjikt 3 som slipper gjennom vann. Installasjonen av de båndformede drener eller dreneringsanordninger 9 skjer ved hjelp av et stikkrør 7 som er montert på en arbeidsmaskin 32 som beveger seg på jordoverflaten 10. Når stikkrøret 7 er i sin øverste stilling, hvor dets nedre ende 33 befinner seg over jordoverflaten, fester man den fra forrådsspolen 6 løpende, båndformede dren 9 til stikkrørets nedre ende. Deretter skyves stikkrøret 7 gjennom sjiktene 3 og 2 like ned til iden harde bunn 1, og den båndformede drens 9 nedre ende forankres ved hjelp av en spesiell forankringsanordning (ikke vist) til den harde bunn 1. Stikkrøret 7 løftes opp- over så langt at den i dette tilstedeværende kappings-eller avkuttingsanordning befinner seg noe over leiresjiktet 2. Den båndformede dren 9 avkuttes og stikkrøret 7 løftes til sin toppstilling. Deretter forflyttes arbeidsmaskinen 32 et stykke og en ny båndformet dren 9 innføres i -leire-*1!) sjiktet 2.

Avkuttingsanordningen inne i stikkrøret 7

ligger nær stikkrørets nedre ende for at den skal være lett tilgjengelig for service, reparasjon eller utskiftning. Fig. 2 viser det tilfelle hvor de båndformede drener 9 installeres i leiresjiktet 2 på bunnen av en vannmasse, f. eks. et hav, ved hjelp av en arbeidsmaskin 32ssom er anbrakt på en pongtong 8. Arbeidet går for seg på liknende måte som beskrevet i forbindelse med fig. 1. Man kan før operasjonens begynnelse på havbunnen anbringe et vanngjennomslippelig sandsjikt 34. Etter at de båndformede drener er blitt installert, kjøres fyllingsjorden 30 inn i havet. Ovenpå jordfyllingen kan man videre anlegge en overskuddsvoll 31 for å påskynde setningen. I utførelses-formen ifølge fig. 1 kan man likeledes tilføye en overskuddsvoll 31.

Fig. 3 viser stikkrørets 7 tverrsnitt på det

sted hvor avkuttingsanordningen for den båndformede dren er beliggende. I avkuttingsanordningen inngår et sylinder-legeme 12 med tre i forhold til stikkrøret 7 tverrliggende sylindere 13. Sylinderlegemet 12 bærer i sin bunn et i forhold til stikkrøret 7 tverrliggende kappe- eller avkuttingsskjær 14. Hver sylinder 13 er styrt på et i stikk-rørets 7 vegg festet, stasjonært stempel 15. Hver sylinder 13 er forbundet med en trykkmiddelslange 11 som kommer inn i stikkrøret 7 gjennom dettes øvre ende. Når trykkmiddel slippes inn i sylindrene, beveger sylinderlegemet 12 seg mot høyre på fig. 3 og 4. Det skyver derved den bånd-

formede dren 9 mot kontraskjæret 16 og kutter av drenen.

Mot begcje ender av sylinderlegemet 12 ligger det an en fjær 17 som fører avkuttingsskjæret 14 tilbake til utgangs-still.ingen når trykket er sluppet bort fra sylindrene 13. Avkuttingsskjærets beskyttelse 18 og kontraskjærets beskyttelse 19 beskytter den båndformede dren 9 under opptrekkingen

av stikkrøret 7.

I utførelsesformen ifølge fig. 5 er avkuttingsskjæret 20 ved sine ender lagret i stikkrørets 7 to mot-

stående vegger. For avkutting av den båndformede dren 9 dreies avkuttingsskjæret 20 fra den på fig. 5 viste stil-

o ^1 •

ling ca. 90 med urviseren, slik at det treffer kontraskjæret 21 og kutter av drenen. I enden av avkuttings-

skjæret 20 sitter et kjedehjul 22 som samvirker med en kjede 11 som går inn i stikkrøret 7 gjennom dettes øvre ende. Elementene 24, 25, 26 og 27 beskytter den båndformede dren 9 når stikkrøret 7 trekkes opp.

Det vil være klart for en fagmann på området

at oppfinnelsens forskjellige utførelsesformer kan varieres innenfor rammen av de etterfølgende patentkrav. Dette gjelder fremfor alt konstruksjonen av avkuttingsanordningen inne i stikkrøret 7 og dennes virkemåte. Anordningen kan , arbeide mekanisk, hydraulisk, pneumatisk eller elektrisk.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for dannelse av''eri vertikaldren ved innskyvning i jorden av et stikkrør (7) som innvendig opptar en såkalt prefabrikkert, båndformet dren (9), og .^ j ved uttrekking av stikkrø ret og avkutting av den båndformede dren, karakterisert ved at den båndformede dren (9) avkuttes med en i stikkrøret (7) anbrakt avkuttingsanordning på en sådan høyde eller i et sådant sjikt, såsom et sandlag (3),som tar imot det av den båndformede dren befordrede vann.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at avkuttingsanordningen plasseres nær stikkrørets (7) nedre ende, og at stikkrøret (7) løftes til ønsket høyde før den båndformede dren avkuttes.

3. Anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter et i stikkrøret (7) anbrakt avkuttin <g> sskjær (14, 20) som er bevegelig på tvers av røret, og et like overfor dette beliggende kontraskjær (16, 21), mellom hvilke skjær den båndformede dren (9) er beliggende.

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at den omfatter en i forhold til stikkrøret (7) tverrliggende sylinder (13) i hvis bunn avkuttingsskjæret (14) befinner seg, at sylinderen er styrt på et til stikkrørets vegg festet, stasjonært stempel (15), og at sylinderen er forbundet med en trykkmiddelslange (11) som kommer inn i stikkrø ret gjennom dettes øvre ende.

5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at det mot sylinderlegemets (12) bunn ligger an en fjær (17) som fører avkuttingsskjæret (14.) tilbake til dets utgangsstilling når trykket er sluppet bort fra sylinderen.

6. Anordning ifølge krav 3, karakteri-, sert ved at avkuttingsskjæret (20) i sine ender er lagret i stikkrørets (7) to motstående vegger, og at av-kuttingssk jæret. , for rotasjon av skjæret om dettes akse, i sin ende har et kjedehjul (22) som samvirker med en kjede (11) som går inn i stikkrøret (7) gjennom dettes øvre ende.