NO139057B

NO139057B - PARTITION.

Info

Publication number: NO139057B
Application number: NO741482A
Authority: NO
Inventors: Thomas Albert Pilgrim; David Ernest Cuin; Colin John Wightman; John Leslie Donovan
Original assignee: Bpb Industries Ltd
Priority date: 1973-04-28
Filing date: 1974-04-24
Publication date: 1978-09-18
Also published as: ES425745A1; DK136373C; NO139057C; IE39698B1; BE814241A; FR2227407A1; CA1005216A; ZA742419B; IE39698L; IT1004284B; DE2419760A1; NO741482L; CH584320A5; DK136373B; GB1471524A; NL7405403A

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av rør av betong med forspent lengde- og ringarmering. Procedure for the production of concrete pipes with prestressed longitudinal and ring reinforcement.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte ved fremstilling av rør av betong med The invention relates to a method for the production of concrete pipes with

forspent lengde- og ringarmering under prestressed longitudinal and ring reinforcement below

anvendelse av en støpeform, som omfatter application of a mould, which comprises

en ekspanderbar ytterform og en indre an expandable exterior and an interior

form forsynt med eller bestående av et form provided with or consisting of a

strekkbart hylster, idet betongen etter inn-føring og sammenpakning i støpeformen stretchable casing, as the concrete after introduction and compaction in the mould

sammenpresses radielt mot ytterformen compressed radially against the outer shape

ved strekning av det indre formhylster ved by stretching the inner mold sleeve by

hjelp av et innvendig på dette anbragt fluidumtrykk, samt ved sin sammenpresning by means of an internal fluid pressure placed on it, as well as by its compression

bibringer den i den ytre form på forhånd imparts it in the outer form in advance

innlagte ringarmering forspenning. embedded ring reinforcement prestressing.

Det er en hensikt med oppfinnelsen å It is a purpose of the invention to

tilveiebringe forbedringer ved fremstilling provide improvements in manufacturing

av betongrør med forspent armering ved of concrete pipes with prestressed reinforcement by

hjelp av slike støpeformer, som omfatter en using such moulds, which include a

ekspanderbar ytre form og et strekkbart expandable outer shape and a stretchable bar

indre formhylster, mellom hvilke betongen inner form casing, between which the concrete

sammenpresses. compressed.

Det er en spesiell hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe forbedringer ved It is a particular object of the invention to provide improvements in

fremstilling av betongrør med forspent armering ved hjelp av en støpeformananord-ning av den type, som er beskrevet i patent production of concrete pipes with prestressed reinforcement using a casting mold device of the type described in the patent

nr. 94 545, hvorved rør av høyere kvalitet No. 94 545, whereby pipes of higher quality

kan fremstilles, og fremstillingsomkostnin-gene kan minskes. can be produced, and the production costs can be reduced.

Den hittil forekommende fremgangsmåte ved fremstilling av betongrør med The hitherto existing method for the production of concrete pipes with

forspent armering ved hjelp av anordningen ifølge patent nr. 94 545 er i korthet som prestressed reinforcement by means of the device according to patent no. 94 545 is briefly as

følger: I en to- eller firedelt ytre form av stålplate, hvis deler sammenholdes ved hjelp av fjærende boltforband, anordnes et bur av ringarmeringsjern og lengdearme-ringsjern, som senere gis en ønsket forspenning i den ytre form. Den ytre form sammen med buret av armeringsjern påsettes over en vertikalt stående, stort sett steil indre form, som fortrinnsvis har dob-beltvegget mantel og som er omgitt av en follows: In a two- or four-part outer form of steel plate, the parts of which are held together by means of spring-loaded bolt connections, a cage of ring rebar and longitudinal rebar is arranged, which is later given a desired prestress in the outer form. The outer form together with the rebar cage is placed over a vertically standing, largely steep inner form, which preferably has a double-walled mantle and which is surrounded by a

ved dens ender tett fastspent gummihylse, at its ends tightly clamped rubber sleeve,

som kan strekkes ved trykket av fluidum which can be stretched by the pressure of the fluid

(f. eks. vann) som innføres mellom den (e.g. water) which is introduced between it

indre forms ytre mantelvegg og gummihylsen ved hull i den ytre mantelvegg. Støp-ningen av et betongrør skjer derpå ved at inner mold outer casing wall and the rubber sleeve at holes in the outer casing wall. The casting of a concrete pipe then takes place by

betongmassen innføres mellom de ytre og indre former, samtidig med at støpeformen the concrete mass is introduced between the outer and inner forms, at the same time as the mould

vibreres med en eller annen passende vib-reringsanordning, f. eks. vibratorer, som settes utenpå den ytre form. Ved vibreringen flyter betongmassen mellom ringar-: meringsjernet og danner en tett og sam-menpakket betongvegg. Etterat betong-støpningen er avsluttet, påsettes en tet-ningsring ved den øvre ende av støpefor-men. Den dobbeltveggede indre form-mantel tilføres nå vann under et suksessivt og langsomt voksende trykk, hvilket forårsaker en strekning av gummihylsen, idet betongmassen sammenpresses innenfra mot den ytre form. Ved sammenpresningen av betongmassen drives overskuddsvann og is vibrated with some suitable vibration device, e.g. vibrators, which are placed outside the outer form. During the vibration, the concrete mass flows between the ring reinforcement and forms a dense and compacted concrete wall. After the concrete pouring is finished, a sealing ring is attached at the upper end of the mould. The double-walled inner form jacket is now supplied with water under a successive and slowly increasing pressure, which causes a stretching of the rubber sleeve, as the concrete mass is compressed from the inside against the outer form. During the compaction of the concrete mass, excess water is driven off and

luft ut av denne gjennom et stort antall hull, som er boret i ytterformens mantelvegg, og for en mindre del også gjennom lengdefugene mellom ytterformens deler. Trykket overføres også fra betongmassen til den deri innesluttede ringarmering, slik at denne bibringes en forspenning. Størrel-sen av denne forspenning kan reguleres etter ønske ved avpasning av vanntrykket. Ytterformen opptar en så stor del av hele trykket, som tilsvarer de fjærende boltfor-bands motholdende kraft. air out of this through a large number of holes, which have been drilled in the casing wall of the outer form, and to a lesser extent also through the longitudinal joints between the parts of the outer form. The pressure is also transferred from the concrete mass to the ring reinforcement enclosed therein, so that this is imparted with a prestress. The size of this bias can be regulated as desired by adjusting the water pressure. The outer shape takes up such a large part of the total pressure, which corresponds to the counter-holding force of the springy bolt-for-bands.

Det sjikt av betongmassen, som befin-ner seg innenfor ringarmeringen, blir som man innser utsatt for hele vanntrykket, mens det utenfor ringarmeringen beliggende dekksjikt bare blir utsatt for den sistnevnte betydelig mindre del av trykket. Følgen er at overskuddsvann og luften ved komprimeringen av betongen drives fra det førstnevnte sjikt av betongmassen gjennom, dekksjiktet og ut gjennom hullene i ytterformen. I ikke gunstige tilfeller kan i dekksjiktet på grunn av dets lavere trykk bli igjen noe overskuddsvann og luft, som ved betongens herdning kan gi anledning til porer eller kanaler i dette sjikt og spesielt nærmest ringarmeringen. Slike porer eller kanaler forringer rørets holdfasthet og tetthet mot høyt indre overtrykk. The layer of the concrete mass, which is inside the ring reinforcement, is, as you can see, exposed to the entire water pressure, while the cover layer located outside the ring reinforcement is only exposed to the latter significantly smaller part of the pressure. The consequence is that excess water and the air during the compaction of the concrete are driven from the first-mentioned layer of the concrete mass through the cover layer and out through the holes in the outer form. In unfavorable cases, due to its lower pressure, some excess water and air may remain in the cover layer, which when the concrete hardens can give rise to pores or channels in this layer and especially near the ring reinforcement. Such pores or channels impair the pipe's holding strength and tightness against high internal overpressure.

Den omstendighet at den ytre form ved anordningen ifølge patent nr. 94 545 må være perforert — ved en slik anordning for tilvirkning av rør av 900 mm indre diameter og 5 m lengde fordres f. eks. ca. 2500 hull i ytterformen — for å gi tilstrekkelig utløp for overskuddsvann, medfører høy tilvirkningsomkostning for ytterformen samt også et tilskudd i tilvirkningsomkost-ningen for betongrøret avhengig av at hullene må renses samt innvendig dekkes med en spesiell tape som slipper vann igjennom for hver ny støpningsoperasjon. The fact that the outer shape of the device according to patent no. 94 545 must be perforated — with such a device for the production of pipes of 900 mm internal diameter and 5 m length, e.g. about. 2,500 holes in the outer form — to provide a sufficient outlet for excess water, entails a high production cost for the outer form as well as an increase in the production cost for the concrete pipe depending on the fact that the holes must be cleaned and the inside covered with a special tape that lets water through for each new casting operation.

Det har også vist seg at ekspansjonen av ytterformen under innflytelse av det ved strekning av belegget på innerformen frembragte trykk på betongen kan i en viss utstrekning hindres eller bli ujevn på grunn av friksjonskrefter, for hvilke ytterformen utsettes. For det første kan friksjonskrefter opptre i de fjærende boltforband, som sammenholder ytterformdelene, og ved å variere dem fra et boltforband til et annet forårsakes at sammenpresningstrykket på betongen blir ujevnt fordelt, hvilket fører til et rørprodukt med ujevn forspenning i ringarmeringen. For det andre virker nor-malt friksjonskrefter mellom endene av ytterformdelene og mot disse anliggende en-deringer, i hvilke lengearmeringsjernet er festet og hvilke holdes presset mot ytterformens ender av forspenningskraften i disse armeringsjern. Disse friksjonskrefter streber etter å hindre ytterformens ekspansjon nærmest endene for denne og således forårsaker for lav forspenning i de nærmest beliggende ringarmeringsjern. Ende-lig forekommer friksjon mellom betongmassen og ringarmeringen, og også denne friksjon kan ved at den ikke er ensartet på alle steder, forårsake ujevn forspennings-kraft i ringarmeringsjernet. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen avhjelper alle de her ovenfor nevnte ulem-per, som hittil har kunnet opptre ved anvendelse av anordningen ifølge patent 94 545. Det som kjennetegner denne nye fremgangsmåte er at betongen, etterat sammenpresningen er fullført og ringarmeringen har oppnådd full forspenning, under bibeholdelse av fluidumtrykket, utsettes for vibrasjoner av en slik styrke og va-righet at porer, kanaler og sprekker, som er tilbøyelig til å dannes i betongen under sammenpresningen av denne, fjernes og friksjonskrefter, som streber etter å hindre ytterformens ekspansjon og/eller forårsake ujevn forspenning av ringarmeringen, delvis oppheves. Vibrasjonene til-veiebringes — likesom under støpningsfor-løpet ved anvendelse av anordningen ifølge patent nr. 94 545 — ved at hele støpefor-men vibreres f. eks. ved hjelp av vibratorer, som settes utenpå ytterformen. It has also been shown that the expansion of the outer form under the influence of the pressure on the concrete produced by stretching the coating on the inner form can to a certain extent be prevented or become uneven due to frictional forces, to which the outer form is exposed. Firstly, frictional forces can occur in the springy bolt connections, which hold the outer form parts together, and by varying them from one bolt connection to another, the compression pressure on the concrete is unevenly distributed, which leads to a pipe product with uneven prestressing in the ring reinforcement. Secondly, frictional forces normally act between the ends of the outer form parts and against these adjacent ends, in which the long rebar is fixed and which are held pressed against the ends of the outer form by the prestressing force in these rebars. These frictional forces strive to prevent the expansion of the outer shape closest to the ends thereof and thus cause too low a prestress in the nearest ring reinforcing bars. Finally, friction occurs between the concrete mass and the ring reinforcement, and this friction too, because it is not uniform in all places, can cause uneven prestressing force in the ring reinforcement. The method according to the invention remedies all the disadvantages mentioned above, which have so far been able to occur when using the device according to patent 94 545. What characterizes this new method is that the concrete, after the compression has been completed and the ring reinforcement has achieved full prestressing, while maintaining of the fluid pressure, are exposed to vibrations of such strength and duration that pores, channels and cracks, which tend to form in the concrete during its compression, are removed and frictional forces, which strive to prevent the expansion of the outer shape and/or cause unevenness prestressing of the ring reinforcement is partially cancelled. The vibrations are provided — just as during the casting process when using the device according to patent no. 94 545 — by vibrating the entire mold, e.g. by means of vibrators, which are placed on the outside of the outer form.

Ved å vibrere betongen etter sammenpresningen lykkes man ikke bare i å fjerne slike små porer og kanaler, som kan dannes i betongen, når man anvender en perforert ytterform, men også eliminerer den betraktelig mere omfattende pore- og ka-nalstruktur, som oppstår i betongen og spesielt i dennes dekksjikt, når betongen sammenpresses mot en ikke-perforert ytterform, ved hvilken det eneste utløp for overskuddsvann er gjennom ytterformens lengdefuger. Ettervibreringen er i virkelig-heten en forutsetning for at en ikke-perforert ytterform skal kunne anvendes. De porer og kanaler, som dannes i betongen ved utdrivningen av overskuddsvann og luften under komprimeringen, sluttes helt ved ettervibreringen. Man oppnår følgelig ved oppfinnelsen ikke bare at en betong av bedre kvalitet og høyere holdfasthet fåes, men likeledes at en betydelig besparing kan utføres ved at man kan anvende en ikke-perforert ytterform. At ettervibreringen også medvirker til å minske de ovenfor omtalte friksjonskrefter og som resultat av dette gir ringarmeringen en jevnere forspenning er lett å innse. Dessuten oppnår man med ettervibreringen den fordel, at eventuelle friksjonssprekker i dekksjiktet lukker seg. Slike sprekker har tilbøyelighet til å oppstå i første rekke ved ytterformens lengdefuger, hvor bevegelsen mellom ytterformen og betongen er størst. By vibrating the concrete after compaction, one not only succeeds in removing such small pores and channels, which can form in the concrete, when using a perforated outer form, but also eliminates the considerably more extensive pore and channel structure that occurs in the concrete and especially in its cover layer, when the concrete is compressed against a non-perforated outer form, whereby the only outlet for excess water is through the outer form's longitudinal joints. In reality, the after-vibration is a prerequisite for a non-perforated outer shape to be used. The pores and channels, which are formed in the concrete by the expulsion of excess water and air during compaction, are completely closed by the after-vibration. Consequently, the invention achieves not only that a concrete of better quality and higher holding strength is obtained, but also that a significant saving can be made by using a non-perforated outer form. It is easy to see that the after-vibration also helps to reduce the frictional forces mentioned above and as a result the ring reinforcement gives a more uniform pre-tension. What's more, with the after-vibration, the advantage is that any friction cracks in the tire layer close. Such cracks tend to occur primarily at the longitudinal joints of the outer form, where the movement between the outer form and the concrete is greatest.

Varigheten av ettervibreringen er stort set avhengig av vibreringens styrke (antall og størrelse av de anvendte vibratorene) og frekvens samt på den anvendte betong-kvalitet og betongrørets dimensjoner. Varigheten avpasses ved praktiske prøver, idet man ettervibrerer minst så lang tid som kreves for å få en homogen betong (dvs. fri for porer og kanaler) og mest en tid slik begrenset at betongen ikke flyter utover gjennom mellomrommene mellom ringarmeringsjernet. På grunn av fore-komsten av de nevnte friksjonskrefter oppstår under vibreringen en viss trykkminskning i betongen. Denne trykkminskning kompenseres etterpå ved regulering av fluidumtrykket til den ønskede verdi. The duration of the after-vibration largely depends on the strength of the vibration (number and size of the vibrators used) and frequency as well as on the quality of concrete used and the dimensions of the concrete pipe. The duration is adjusted during practical tests, as one vibrates at least as long as is required to obtain a homogeneous concrete (i.e. free of pores and channels) and at most a time so limited that the concrete does not flow outwards through the spaces between the ring reinforcement. Due to the occurrence of the aforementioned frictional forces, a certain pressure drop in the concrete occurs during the vibration. This pressure reduction is compensated afterwards by regulating the fluid pressure to the desired value.

Som eksempel på utførelsen av den ovenfor nevnte ettervibrering kan man ved fremstilling av rør med en indre diameter av 900 mm og en byggelengde (total rør-lengde minus muffelengde ved mufferør) på 5 m ved anbringelse av et sammenpres-ningstrykk i den indre form, hvilket etter en tidsperiode ikke understigende 5 minut-ter kan nå opp til en verdi av 30 ato, anvende to høyfrekvensvibratorer med en sen-trifugalkraft av ca. 1000 kp hver og vibrere en tid, som ikke overstiger 60 sek. d.v.s. en tid som er kort sammenlignet med den tid, som går med for å bygge opp sammenpresningstrykket på betongen, idet trykkminskningen ikke får overskride 1 kp/cm- og eks-panderingen av den ytre form i periferien retning på grunn av ettervibreringen ikke må skje i noen større grad, sammenlignet med hva som skjer under anbringelsen av sammenpresnings trykket på betongen. Trykkminskningen skal kompenseres ved at sammenpresningstrykket stilles tilbake til det trykk som hersket før ettervibreringen. As an example of the execution of the above-mentioned post-vibration, when producing pipes with an inner diameter of 900 mm and a construction length (total pipe length minus socket length in the case of socket pipes) of 5 m by applying a compression pressure in the inner form, which after a period of not less than 5 minutes can reach up to a value of 30 ato, using two high-frequency vibrators with a central trifugal force of approx. 1000 kp each and vibrate for a time not exceeding 60 sec. i.e. a time that is short compared to the time it takes to build up the compression pressure on the concrete, as the pressure reduction must not exceed 1 kp/cm - and the expansion of the outer shape in the peripheral direction due to the after-vibration must not occur in to a greater extent, compared to what happens during the application of the compression pressure to the concrete. The pressure reduction must be compensated by the compression pressure being set back to the pressure that prevailed before the after-vibration.

Claims

Procedure for the production of concrete pipes with prestressed longitudinal and ring reinforcement using a mold consisting of an expandable outer mold and an inner mold, which is provided with or consists of an expandable casing, whereby the concrete mass after introduction into the mold is compressed radially against the outer mold, in that the casing of the inner form is expanded by means of an internally applied fluid pressure on it, and by its compression the ring reinforcement placed in advance in the outer form imparts prestress, characterized by the fact that the concrete mass, after it has been compressed by means of the fluid pressure into a prestressed set maximum value and the ring reinforcement has reached a fixed prestress, while maintaining the maximum value, is exposed to vibrations only until the pores, channels and cracks that have arisen in the concrete mass due to the water leaving during compaction have disappeared.