StödväggAR föR AllA föRhållAndEn
www.ruukki.com StödväggAR föR AllA föRhållAndEn RUUKKI RD® PÅLVÄGG 2 RD pålvägg Experter på stål- och grundkonstruktion på RD®-pålar. RD-pålväggen är speciellt framtagen för krävande förhållanden, till exempel för snabbare utförande av stödväggar och andra grundkonstruktioner. Ruukki är en av de största leverantörerna av grundkonstruktioner av stål i Europa. Vår hemmamarknad är Norden och Östersjöregionen, men vi kan även leverera lösningar för krävande projekt i andra delar av Europa. Ruukki är din yrkeskunniga samarbetspartner. De lösningar vi erbjuder är ekonomiskt konkurrenskraftiga och tekniskt avancerade. De bygger på mångsidig kompetens och ansvarsfulla arbetsprocesser. För oss innebär samarbetet med kunden inte bara hög tillförlitlighet utan även rådgivning i design- och genomförandefasen vid behov. RD®-pålväggen är Ruukkis nya stödväggslösning baserad Du kan alltid hitta rätt påldimension och stålkvalitet i Ruukkis omfattande utbud av RD-pålar och stålsorter, som gör att du kan bygga en stödvägg eller grundkonstruktion med bästa totalekonomi för alla mark- och belastningsförhållanden. Då du väljer Ruukki som leverantör får du alla de komponenter och system du behöver i ditt projekt – behändigt från en och samma leverantör. 3 1. Rd® -pålväggar och tillämpningar Allmän princip RD-pålväggen baseras på Ruukkis spiral- eller längdsvetsade stålrörspålar och låsprofiler som svetsas fast på fabriken. Pålarna borras med centrisk borrning. Låsprofilerna på stålrörspålarna är speciellt framtagna för ändamålet av Ruukki. Matchande dimensioner på ringborrkronor och låsprofiler möjliggör installation av RDpålväggar genom att borra genom stenar och block och in i berget om det skulle behövas. Ett borrsystem som är större än normalt används för att borra ett hål som är större än pålens ytterdiameter i jord, sten och berg. Figur 1. RD®-pålväggens princip. 4 Permanenta konstruktioner horisontellt belastade konstruktioner RD-pålväggen lämpar sig bäst för permanenta konstruktioner som kräver hög vertikal och horisontell bärighet. RD-pålväggar kan också installeras tillförlitligt under krävande förhållanden, där lösningen ger avsevärda besparingar i byggtid och ett slutresultat med god totalekonomi. RD-pålväggar kan till och med helt eliminera behovet av tillfälliga stödväggar. RD-pålväggen är en utmärkt lösning för projekt som kräver högre böjstyvhet och -hållfasthet än vad konventionella spontprofilväggar kan erbjuda. En RD-pålvägg som byggs med RD-pålar med grov diameter ger hög böjstyvhet och -hållfasthet. temporära konstruktioner Om pålen borras in i berget får RD-pålväggen en mycket hög vertikal bärighet. Således kan konstruktionen samtidigt fungera som en horisontellt belastad vägg utsatt för jordtryck och en grundkonstruktion som kan bära höga vertikala laster. vertikalt belastade konstruktioner Som stödväggskonstruktion under byggperioden är RD-pålväggen särskilt lämpad för krävande markförhållanden där det är svårt eller omöjligt att bygga konventionella stödväggar. 5 2. Exempel på tillämpningar Byggnad med källare RD-pålväggen kan med fördel användas i byggnader med en eller flera källarvåningar. I dessa projekt fungerar RD-pålväggen som en permanent gemensam grundkonstruktion för vertikala och horisontella laster. Lösningen är kostnadseffektiv eftersom man inte behöver bygga separata stödväggar. RD-pålväggen kan ytbehandlas och behållas som en synlig väggstruktur till exempel i ett parkeringsgarage i en källare utan inre väggbeklädnad. 6 RD pålvägg Byggnad med pelarstomme RD-pålväggen kan bestå av pålar med olika längd. En del av pålarna i RD-pålväggen kan borras ned i berggrunden för att säkerställa horisontellt stöd för den nedre delen av väggkonstruktionen och som grundpålar för att överföra laster från pelarna. RD-pålväggen kan också byggas som en kombivägg vars spontprofiler installeras mellan RD-pålarna genom slagning eller vibrering efter att rörpålarna installerats. Stödvägg under byggnadsperioden RD-pålväggen är en effektiv lösning för stödväggar under byggperioden om marken innehåller lager som är svåra att penetrera, om det krävs hög vattentäthet av stödväggen, om man vill minimera antalet stödnivåer eller om stödväggen ska gå ned i berget. Installation av RD-pålväggar orsakar vanligtvis mindre vibrationer vid borrning i kompakta jordlager än installation av spontväggar, vilket gör RD-pålväggen mycket lämplig att installera nära vibrationskänsliga konstruktioner. Stödväggar av varierande former RD-pålväggar kan användas för att bygga väggar i olika geometriska former. Väggarna kan exempelvis vara runda eller vinklade i olika grad. Vid behov kan man kombinera olika pålstorlekar i RD-pålväggen. På det viset kan väggkonstruktionen optimeras efter verkliga laster. 7 Utgrävningar och installation i berg Om bärförmågan för nederdelen av stödväggen, djupet på utgrävningen eller vattentätheten kräver att stödväggen borras ned ordentligt i berget eller flera meter ned i morän som innehåller stenar och block, kan konventionella spontväggar inte användas utan särskilda åtgärder som förborrning, sprängning osv. En temporär eller permanent RD-pålvägg däremot kan borras direkt till önskad nivå i berget. Brofästen RD-pålväggen kan användas som brofäste. Med RDpålväggen kan de vertikala lasterna på bron och de horisontella lasterna från vägbanken överföras tillförlitligt till berggrund och jord. Användning av RD-pålväggen som brofäste gör att man kan bygga brodäcket innan schaktning. Tillsammans med sidolansering minimeras trafikavbrott under byggnadsperioden. Mellanstöd för bro RD-pålväggar kan användas för mellanstöd för broar som är utsatta för stora horisontella laster. En sluten stomme som går ned i berggrunden kan byggas med en RD-pålvägg. Därefter kan jordschakt utföras för grundläggning av betongplatta. Detta kräver inga separata stödkonstruktioner under byggnadstiden och grundläggningen kan genomföras även i trånga utrymmen. 8 RD pålvägg hamnkajer RD-pålväggar kan användas för att bygga kajer vid besvärliga markförhållanden. Vid behov kan pålarna skyddas mot korrosion, till exempel genom målning. RD-pålväggen kan byggas av höghållfasta Ruukki-pålar av stålsort S550J2H. Den höghållfasta stålsorten ger konstruktionen ett högt böjmotstånd i förhållande till materialåtgången. fundament till vindkraftverk RD-pålväggar kan användas för att bygga integrerade grundkonstruktioner för offshore-anläggningar. Fundament av RD-pålväggar är särskilt lämpliga vid förhållanden där installation av stora monopålar kräver särskilda åtgärder eller exempelvis en kassungrund skulle kräva förflyttning av stora jordmängder. Ett fundament av RD-pålväggar gör att man kan bygga vindkraftverk även i grunt vatten vid alla markförhållanden. trågkonstruktioner RD-pålväggar kan användas för att utföra vattentäta trågkonstruktioner som gör att man till exempel kan bygga en väg under grundvattennivå utan att sänka nivån på det omgivande grundvattnet. Om RD-pålarna förlängs vattentätt ned i berggrunden, finns det inget behov att förankra trågkonstruktionens grundplatta för att förhindra att den flyter. Under byggnadstiden kan rörpålarna i stödväggen användas som tillfälliga pumpbrunnar för att hålla schakten torra. 9 3. Rd® -pålväggar, produkter Pålar som används i Rd-® pålväggen låsprofiler Pålstorlekar RD170 till RD1200 kan användas i RD-pålväggar. Pålarna levereras i exakt utformade längder och fasade vid behov. Tillgängliga påldimensioner för RDpålväggar presenteras i tabell 1. I RD-pålväggen ansluts stålrörspålarna till varandra med låsprofiler. Angränsande pålar låses ihop med hjälp av ett par låsprofilsektioner, en smal och en bred. Två olika typer av låsprofiler har utvecklats för RD-pålväggar: Ruukki RM/RF, figur 2, och Ruukki E21, figur 3. Stålsorter för pålar Ruukkis nya RM/RF låsprofil med inbyggd injekteringskanal säkerställer att RD-pålväggen är vattentät i botten och har fast kontakt med berget utan behov av separata injekteringsrör. S440J2H och S550J2H som tillverkas av Ruukki för pålningsändamål kan användas för RD-pålväggar.* I pålväggar med RD400-pålar eller större kan man också använda stålsorterna S355J2H, X60 och X70. Valet av stålsort har en tydlig effekt på pålväggens strukturella motståndskraft. Om man väljer en starkare stålsort som S550J2H kan man ofta använda pålar med mindre diameter eller väggtjocklek. Tillgängliga stålsorter presenteras i tabell 1. Pålarnas kemiska och mekaniska egenskaper redovisas i tabell 2. Ruukkis RM/RF låsprofil kan användas med pålstorlekarna RD170 till RD 1200. Ruukkis E21 låsprofil passar för pålstorlekarna RD400 till RD600. *Vid önskemål kan även S460MH levereras. Figur 2. Ruukki RM/RF låsprofil. Påle RD170 RD220 RD270 RD320 RD400 RD500 RD550 RD600 RD700 RD750 RD800 RD900 RD1000 RD1200 Figur 3. Ruukki E21 låsprofil. Diameter [mm] 168,3 219,1 273,0 323,9 406,4 508,0 559,0 610,0 711,0 762,0 813,0 914,0 1016,0 1220,0 Väggtjocklek mm 8 10 12,5 14,2 Stålsorter S355J2H, S440J2H, S550J2H, X60 och X70 Stålsorter S355J2H och S440J2H Stålsorter S355J2H och S440J2H Tabell 1. Pålstorlekar och stålsorter. 10 16 18 20 RD pålvägg vattentät Rd-® pålvägg Tillräcklig vattentäthet i sektionen säkerställs t.ex. med bitumenbaserad tätningsmassa. Grundvattentryck Nederdelen av RD-pålväggen inborrad i berg. Utrymmet mellan berggrunden och pålen kan injektionstätas t.ex. genom injekteringskanalen i RM/RF låsprofilen. Stålsort Kolekvivalent Kemisk sammansättning, max Mekaniska egenskaper Slagseghet CEV max. C Min P S fy min fu A5 min T KV min [%] [%] [%] [%] [%] [MPa] [MPa] [%] [°C] [J] S355J2H 0,45 0,22 1,6 0,03 0,03 355 470-630 20 -20 27 S440J2H 0,39 0,16 1,6 0,02 0 018 440 490-630 17 -40*) 27 27 S550J2H 0,43 0,12 1,9 0,02 0,015 550 605-760 14 -20*) X60 0,43 0,19 1,75**) 0,03 0,03 415 ≥520 18 0 27 X70 0,43 0,19 2,00**) 0,03 0,03 485 ≥570 18 0 27 **) Manganhalten kan ökas om kolhalten minskas. API 5L/ISO 3183 tabell 4, not b. *) Vid en godstjocklek över 12,5 mm bestäms slaghållfasthetsvärdena separat. Tabell 2. Pålarnas kemiska och mekaniska egenskaper. 11 4. design Allmänt RD-pålväggar kan utformas antingen enligt Eurokodstandard eller enligt nationella byggnadsföreskrifter och dimensioneras som en konventionell stödväggskonstruktion. Om RD-pålväggen utsätts för betydande vertikala laster tillämpas praxis för utformning och dimensionering av pålgrunder på konstruktionen. Utförandet kräver tillräckliga indata om följande: markegenskaper vid väggen och på tillräckligt avstånd från den, grundvattenförhållanden, miljöpåverkan och de förutsättningar som bestäms av miljön, exempelvis typ av grundkonstruktion i närliggande byggnader, storlek och karaktär på den konstruktion som ska stödjas, last och livslängd på RD-pålväggen. Ruukkis omfattande utbud av påldimensioner och stålsorter möjliggör en kostnadseffektiv design. Pålarna kan borras genom alla jordlager och ända ned i berget, om det skulle behövas. Borrning medför liten positionsavvikelse och krökning. geoteknisk och strukturell design Markundersökningar används på designstadiet för RD-pålväggen för att undersöka de geotekniska egenskaperna i marken och grundvattenförhållandena för att fastställa jordtrycket på stödkonstruktionerna. Markundersökningar används också för att bestämma pålningsnivån, så man kan beställa måttkapade pålar för att undvika onödigt spill. Om pålväggen ska gå ned i berggrunden fastställs variationerna och kvaliteten på berget genom Jb-sondering klass 2. RD-pålväggen kan utformas som en stålkonstruktion eller som en kompositstruktur av stål och betong . Om pålväggen utsätts för normalkraft utöver böjmoment måste pålväggen vara dimensionerad för de sammanlagda spänningarna. Korrosionen på stålpålar måste beaktas när det gäller långsiktiga och permanenta strukturer om pålarna inte är korrosionsskyddade. Pålar som går ned i berggrunden bör borras in minst 500 mm, oberoende av väggens funktion. Pålar som överför vertikala laster och pålar vars nederdel är föremål för betydande momentlaster och/eller skjuvkrafter borras in i berget till ett djup på 3 gånger pålens diameter. För pålar över 300 mm i diameter avgörs tillräckligt borrdjup från fall till fall, men att borra mer än 1500 mm i fast berg är inte nödvändigt i den vanliga nordiska berggrunden. I tabell 3 redovisas vissa sektionsegenskaper och böjmotstånd hos RD-pålväggar utan korrosionsmån. Ett program för dimensionering av kombiväggar kan hämtas från Ruukki Toolbox på software.ruukki.com. Programmet möjliggör också beräkning av väggens böjstyvhet och momentmotstånd som en stålstruktur med olika korrosionsmån. Om RD-pålväggen dimensioneras enligt Eurokod som en stödstruktur, gäller utformnings- och dimensioneringsprinciperna i EN 1997-1, avsnitt 9. Om RD-pålväggen fungerar som grund för en byggnad, måste vertikal jämvikt kontrolleras i enlighet med principerna i EN 1997-1, avsnitt 7. Även Tekla-komponenter kan laddas ned från Ruukki Design Toolbox för utformning av en RD-pålvägg. De underlättar planeringsarbete som omfattar toleranser och orderblanketter. 12 RD pålvägg Sektionsegenskaper och böjmoment för RD-pålvägg, korrosion 0 mm Påle RD pålvägg RD170 RD220 RD270 RD320 RD400 RD500 RD600 RD700 RD800 RD400 RD500 RD600 D [mm] t [mm] 168,3 168,3 219,1 219,1 273,0 273,0 323,9 323,9 406,4 406,4 406,4 508,0 508,0 508,0 610,0 610,0 610,0 610,0 711,0 711,0 711,0 711,0 813,0 813,0 813,0 813,0 10,0 12,5 10,0 12,5 10,0 12,5 10,0 12,5 8,0 10,0 12,5 10,0 12,5 14,2 10,0 12,5 14,2 16,0 10,0 12,5 14,2 16,0 10,0 12,5 14,2 16,0 406,4 406,4 406,4 508,0 508,0 508,0 610,0 610,0 610,0 610,0 8,0 10,0 12,5 10,0 12,5 14,2 10,0 12,5 14,2 16,0 Vikt [kg/m2] b [mm] Wel [cm3/m] Låsprofil typ Ruukki RM/RF 228,7 232 800 267,4 232 956 232,0 283 1 160 274,8 283 1 401 234,3 337 1 555 280,1 337 1 891 235,9 388 1 935 283,8 388 2 363 197,1 470 2 079 237,8 470 2 561 288,1 470 3 142 239,4 572 3340 291,7 572 4 113 327,0 572 4 625 240,5 674 4 127 294,2 674 5 096 330,5 674 5 740 368,7 674 6 411 241,3 775 4 911 296,0 775 6 074 333,0 775 6 850 372,0 775 7 660 241,9 877 5 704 297,4 877 7 065 335,0 877 7 975 374,7 877 8 926 Låsprofil typ Ruukki E21 190,2 502 1 947 228,2 502 2 398 275,1 502 2 942 231,3 604 3 163 280,7 604 3 895 314,0 604 4 380 233,5 706 3 940 284,6 706 4 865 319,2 706 5 480 355,5 706 6 120 Teoretisk håldiameter (b) Tabell 3. Sektionsegenskaper och böjmotstånd för RD®-pålvägg. 13 EI [kNm2/m] S355J2H Mel [kNm/m] S440J2H Mel [kNm/m] S550J2H Mel [kNm/m] 14 138 16 890 26 693 32 228 44580 54 198 65 822 80 376 88 723 109 267 134 065 178 134 219 382 246 708 264 359 326 387 367 668 410 595 366 623 453 446 511 412 571 850 486 960 603 086 680 800 761 990 552 671 687 839 738 909 1 115 1 186 1 460 1 642 1 465 1 809 2 038 2 276 1 743 2 156 2 432 2 719 2 025 2 508 2 831 3 169 352 421 511 616 684 832 852 1 040 915 1 127 1 382 1 469 1 810 2 035 1 816 2 242 2 526 2 821 2 161 2 673 3 014 3 370 2 510 3 109 3 509 3 928 440 526 638 770 855 1 040 1 064 1 300 1 144 1 408 1 728 1 837 2 262 2 544 2 270 2 803 3 157 3 526 2 701 3 341 3 768 4 213 3 137 3 886 4 386 4 909 83 072 102 307 125 526 168 696 207 759 233 638 252 376 311 593 351 003 391 984 691 851 1 044 1 123 1 383 1 555 1 399 1 727 1 945 2 173 857 1 055 1 294 1 392 1 714 1 927 1 734 2 141 2 411 2 693 1 071 1 319 1 618 1 739 2 142 2 409 2 167 2 676 3 014 3 366 vattentäthet och grundvattenhantering Vattentätheten i nedre delen av RD-pålväggen är starkt beroende av grundvattenförhållandena, vattenpermeabiliteten i berggrunden och jordlagret ovanpå. Med konventionella spontprofilväggar är det ofta svårt att uppnå tillräcklig vattentäthet i den nedre delen av väggen utan en betongbalk och/eller injektering av marken och berggrunden. Vattentätheten i RD-pålväggen är oftast tillräcklig, och under vissa förhållanden är väggen vattentät utan några särskilda åtgärder. RD-pålväggens vattentäthet påverkas starkt av markens egenskaper. Generellt kan man säga att vid låg vattengenomsläpplighet i marken (finkorniga jordar) och måttligt differentialtryck över väggen (<50 till 80 kPa), är den mängd vatten som tränger in i låsprofilerna försumbar. Med ökande vattentryck och mycket vattengenomsläppliga jordar ökar sannolikheten för läckage genom låsprofilerna. Tack vare installationsmetoden utövas inga signifikanta påfrestningar på låsen under installationen och det bildas inga läckagepunkter i dem på grund av deformation. När pålarna i RD-pålväggen installeras ned i berggrunden blockerar de det direkta vattenflödet genom den nedre delen av väggen, vilket avsevärt minskar, eller till och med helt förhindrar, infiltration av vatten till området innanför väggen. Vattentätheten i den nedre delen av väggen kan vid behov säkerställas genom injektering av utrymmet mellan pålarna och berggrunden. Om schakten sträcker sig ända ned till bergytan är det möjligt att gjuta en betongbalk på gränsytan mellan väggen och berggrunden. Vid behov kan grundvattenflödet över hela berggrunden förhindras genom att täta berggrunden under stödväggen med hjälp av injektering genom pålrören. Vid behov kan RD-pålväggens vattentäthet förbättras genom att applicera ett hett bitumenbaserat tätningsmedel på den bredare låsprofilsektionen, se figur 4a. Vattentätheten kan också förbättras med hjälp av tätningsmassa som expanderar i kontakt med vatten eller genom injektering av området vid låsprofilen bakom väggen, se figur 4b. Om de nedre ändarna av pålarna i RD-pålväggen är öppna kan de användas som pumpbrunnar för att sänka grundvattennivån vid behov. Bästa möjliga vattentäthet i RD-pålväggen kan uppnås genom att svetsa igen utrymmet mellan låsprofilsektionen och rörpålen efter att schaktningen har avslutats, se figur 4c. Om vattenläckage genom låsprofilsektionen gör att det inte går att stänga sektionen genom svetsning, kan en plåt svetsas framför låsprofilen, se figur 4d. a Injektering Injekteringskanalen i Ruukki RF låsprofilen kan utnyttjas för att injektera botten av RD-pålväggen. Den gör det möjligt att injektera området under låsprofilerna. b c d Figur 4. Förbättring av vattentätheten i en RD®-pålvägg med tätningsmedel (figur a) eller injektering (figur b) och säkerställande av vattentäthet genom svetsning (figur c och d). 14 RD pålvägg Det går också att använda olika slags efterinjektering på den icke utgrävda sidan av RD-pålväggen för att t.ex. förbättra konstruktionens vattentäthet eller för att komprimera eller förstärka jorden bakom väggen. Injektering av RD-pålväggen kan göras genom att borra eller driva in injekteringsrör bakom väggen, se figur 5. berget under pålväggen och göra väggen vattentät, se figur 4. Vattentätheten i sektionen under schaktnivån kan också förbättras genom att injektera schaktsidan av RD-pålväggen under schaktnivån. Berggrunden under väggen kan injekteras genom pålarna i RD-pålväggen. Injekteringen kan utföras t.ex. med hjälp av cement- eller bentonitbaserat bruk. Vid behov kan injekteringsrör även monteras på pålrör innan pålen installeras. Med Ruukkis E21-låsprofiler kan injekteringsrör användas för att säkra kontakten med a b Figur 5 Injektering bakom RD®-pålväggen. 15 Stöd för Rd-® pålväggar RD-pålväggen kan förankras med jord- eller bergstag på samma sätt som andra stödväggskonstruktioner. Om väggen behöver förstärkas kan stag monteras genom låsprofildelen i RD-pålväggen, om diametern på hålet som behövs för staget inte överskrider 60 mm för RM/ RF-låsprofilen eller 90 mm för E21 låsprofilen. Om hålet för staget måste vara större, monteras stagen genom en påle. Om förankringsnivån kan placeras i den övre delen av RD-pålväggen kan man göra en separat konsolkonstruktion för att slippa göra hål för stagen i pålarna. Nederdelen av RD-pålväggen kan stödjas på berggrunden genom att borra in alla eller en del av pålarna i berget. Nederdelen kan också stödjas på berggrunden genom att borra separata ankare eller mindre pålar genom pålrören in i berggrunden. När pålarna installeras i berggrunden under slutlig schaktbotten behövs normalt ingen betongbalkför att stödja nedre änden av RD-väggen horisontellt. Om RD-pålväggen inte går ned i berggrunden stöds den av passivt jordtryck som i en konventionell stödväggskonstruktion. På grund av RD-pålväggens stora böjstyvhet kan avståndet mellan stödnivåerna göras längre än till exempel för en spontprofilvägg. Genom att förankra RD-pålväggen tillräckligt i berggrunden och genom injektering bakom låsprofilsektionerna vid behov, kan stödväggen fungera som en konsolkonstruktion med hög böjstyvhet vilket eliminerar behovet av stödnivåer. Markdeformationer intill Rd-® pålväggen Markdeformationer i närheten av RD-pålväggar påverkas mest av markens egenskaper men även av borrsystemet, hur borrningen utförs och typen av låsprofil. RDpålväggar monteras vanligen med överdimensionerade ringborrkronor för att skapa en erforderlig håldiameter. Storleken på håldiametern beror på den aktuella pålens storlek och typen av låsprofil. RD-pålväggen kan stödjas invändigt genom stagning om den motsatta RD-pålväggen eller annan stödjande konstruktion är tillräckligt nära. I permanenta konstruktioner, till exempel en grundplatta, kan de mellanliggande våningarna i en byggnad eller däcket i en trågkonstruktion fungera som horisontella stag. I kompakt friktionsjord uppkommer endast lite markdeformation nära RD-pålväggen. Om tryckluftsspolning används vid borrningen fylls det tomma utrymmet helt 16 RD pålvägg former, skarvar och toleranser Nödvändiga vinkelförändringar i RD-pålens vägglinje genomförs genom att svetsa låsprofilerna i önskad vinkel, se figur 6. Låsprofiler som svetsas på motsatt sida av en påle i linje med varandra tillåter ingen vinkelavvikelse från en rak vägglinje. Vinkelavvikelser måste genomföras genom att svetsa låsen i önskad vinkel. Den teoretiska håldiametern hos en pålvägg presenteras i tabell 3. Den faktiska sträckningen hos pålväggen varierar dock något på grund av påldeformering under installationen, pålrörens rundhetsavvikelse och spelet i låsprofilerna. Den genomsnittliga bredden på ett par sammanfogade Ruukki RM/RF låsprofiler är 64 mm och spelet ca 4 mm, medan värdena för Ruukki E21 låsprofiler är 96 mm respektive ca 3 mm. Enligt standarden SFS-EN 10219 är rundhetsavvikelsen för konstruktionsrör 2 % av dess ytterdiameter. Efter specialbeställning kan dock rundhetsavvikelsen för spiralsvetsade pålar (≥RD400) med låsprofiler göras mindre. eller delvis av borrkax. Om syftet är att minimera deformationer, bör tryckluft och slagborr användas endast om spolningen fungerar och borrningen fortskrider med lämplig takt. I lös friktions- och fyllningsjord och mjuka kohesiva jordlager kan det förekomma sättningar i omedelbar närhet av väggen. Sättningen kan orsakas av att det tomma utrymmet i jordlagret intill väggen fylls av närliggande jord. Den kan också bero på att komprimerad luft kommer ut utanför pålen vilket medför rubbningar i jordlagren. Storleken på toleranser vinkelrätt mot vägglinjen påverkas mest av lägesförändringar under installationen. Dessa lägesförändringar kan begränsas genom att installera pålarna med hjälp av en styrram som är tillräckligt kraftig med avseende på pålstorlek. Märkbara sättningar kan förekomma inom en halv pållängds avstånd från vägglinjen. Sättningarnas omfattning beror mycket på markens beskaffenhet. För att minimera sättningar rekommenderas att man använder låsprofiler av typ RM/RF och ett borrsystem som släpper ut så lite tryckluft som möjligt i jorden runt pålen. Både väggtoleranser och installationstoleranser måste beaktas vid utformningen. I utformningen och genomförandet av vägglinjer måste toleranser beaktas särskilt om väggen innefattar rampelare. Som regel bör genomförandet av installationen och installationsordningen beaktas redan i utformningsfasen av väggen för att hålla antalet väggslut som måste fogas till varandra på ett minimum. Data för utformningen redovisas i figur 11 på sidan 23. Sättningar i mjuka kohesiva jordar kan undvikas genom en teknik där jordlagren penetreras genom att pressa eller vibrera den öppna rörpålen med en vibrator med varierande frekvens till botten av det mjuka jordlagret. Därefter fortsätter man pålinstallationen med borrning. Denna teknik kräver användning av en så kallad integrerad ringborrkrona. Vid installation av mikropålvägg (RD170-RD270) kan en vattendriven hammare med extern spolning användas, vilket gör att det tomma utrymmet fylls med borrkax och minimerar deformationer. På platser där särskild uppmärksamhet måste ägnas åt att hantera sättningar, rekommenderas att först utföra tester på avstånd från de konstruktioner som ska tryggas eller att göra en provinstallation före den egentliga installationen för att få en tillförlitlig bild av sättningsrisken. Figur 6. Exempel på utförande av en 90 graders vinkel i en RD®-pålvägg. 17 På grund av de längsgående toleranserna i väggen är det svårt att bygga en sluten vägg, dvs. en vägg där den sista pålen fogas till startpålen med en låsprofil. Sammanfogning av väggslut kan göras genom att låta ändpålarna överlappa, figur 7. Pålar av mindre diameter kan användas i överlappningen. Antalet överlappade pålar kan vara en eller flera, och pålarna kan svetsas ihop på platsen för överlappning. Väggslut kan också överlappas med en påle som saknar låsprofil men som har en normal ringborrkrona av normal storlek. Pålen placeras på den outgrävda sidan av väggen och stöds av installerade väggpålar, se figur 8. För att få vattentäthet i överlappande lösningar kan det krävas injektering av jorden runt fogarna. Det rekommenderas att ta hänsyn till ändfogar och RD-pålar som krävs för dessa redan under utformningsfasen för RD-pålväggen. RD-pålväggen kan fogas till en spontprofilvägg om låsprofilsektionerna i den senare passar ihop med RDpålväggens låsprofiler. Om låsprofilsektionerna i de väggar som ska sammanfogas är olika, måste en gemensam profil användas för att koppla ihop låsprofilerna av olika typ. När en spontprofilvägg förlängs med en RD-pålvägg fästs en bred låsprofilsektion i RD-pålen. Om en RDpålvägg förlängs med en spontprofilvägg fästs en smal låsprofilsektion i RD-pålen. Ytbehandling och foder Pålarna till RD-pålväggar kan levereras korrosionsskyddade, se figur 9. Korrosionsskyddet består av ett skyddande färgsystem enligt standarden EN ISO 12944-5. Ytförberedelse, genomförande och övervakning av målning samt tester på beläggningen görs i enlighet med standarden EN ISO 12944. Låsprofilsektionerna och eventuella spontprofiler i kombiväggen kan också målas mot korrosion. Om skyddande målning görs före installation kan den målade ytan skadas vid installationen beroende på omständigheterna. Särskild uppmärksamhet måste ägnas till vertikaliteten i pålväggen om väggen ska ha en sluten struktur eller om det finns något annat skäl att ställa upp högre krav på väggens vertikalitet än normala installationstoleranser för borrade pålar. Om ändarna på väggen inte ska sammanfogas med andra konstruktioner eller vertikaliteten för övrigt saknar betydelse, ska vanliga installationstoleranser för borrade pålar iakttas vid installationen. En RD-pålvägg kan förses med olika fodringsstrukturer efter behov. De kan värmeisoleras invändigt till exempel med polyuretanskum. Konstruktioner som behöver vara helt vattentäta kan fodras till exempel med sprutbetong åtföljt av installation av vertikala dräneringssystem vid låsprofilsektionerna. När RD-pålväggen används som en bärande konstruktion som kan brandbelastas, t.ex. i ett underjordiskt parkeringsgarage, måste brandskyddsregler och föreskrifter följas vid utformningen och genomförandet av konstruktionen. Figur 7. Sammanfogning av väggslut genom överlappning Stål Primer Finish Figur 8. Sammanfogning av väggslut med lös påle. Figur 9. Beläggning av RD®-pålvägg genom målning. 18 RD pålvägg 19 5. Installation Borr På sluttande berggrund är det lämpligt att installera pålarna i RD-pålväggen i riktning uppåt så att låsen kan skarvas nära toppen av pålröret. Om man antar att ytan på berggrunden sluttar i riktning med installationen och att en påle måste borras djupare än den tidigare, får den breda låsprofilen inte gå ända till spetsen på pålen, se figur 10. Om en bred låsprofil når till spetsen av en påle, kolliderar den med ringborrkronan på den tidigare pålen och hindrar installation på en lägre nivå än föregående påle. När det gäller pålväggar vars nedre del är föremål för vattentäthetskrav ska låsen sträcka sig så långt ner som möjligt. RD-pålväggen installeras med en centrisk borrningsmetod som använder ringborrkronor med större diameter än en standardborrkrona. Ringborrkronan skapar en håldiameter som är större än pålen så att pålens låsprofiler får plats. Rekommenderad diameter på ringborrkrona för olika pålar och låsprofiler redovisas i tabell 4. Det finns två grundläggande typer av ringborrkronor: en fristående typ som inte är låst till borrskon och en typ som är inbyggd i den. Båda typerna kan användas för RDpålväggar. Ringborrkronan och borrskon blir kvar som en del av pålens lastbärande struktur, vilket innebär att de måste hålla för de påfrestningar de utsätts för. Ett alternativ kan även vara att borra med s.k. rymmare, detta system behöver då ej ringborrkronor. Om man till exempel vill installera en påle 3 meter djupare än den föregående, måste låsen sluta minst 3 meter före påländen, se figur 10. Eftersom det kräver att pålen installeras de första 3 meterna utan att förenas med den föregående pålen med en låsprofilsektion, rekommenderas att använda en monteringsram för att hålla pålarna i linje och möjliggöra koppling av låsprofilsektionerna. Det går också att använda en skarvpåle med lämplig längd som efter installation kan kapas och svetsas till en ny påle, på så vis kan pålen förenas med den föregående pålen. Installationsutrustning Installation av RD-pålväggar ställer inga speciella krav på installationsutrustningen, vilket innebär att normal utrustning för pålborrning i allmänhet kan användas. Dock måste man se till att utrustningen har plats för de låsprofiler som är svetsade på pålarnas sidor. Det rekommenderas ett stöd som trycks mot låsprofilsektionerna för att förhindra att pålen roterar under installationen. Användning av längsta möjliga element för att minimera skarvsvetsar förenklar installationen av pålväggen. Installation En RD-pålvägg kan installeras antingen i vägglinjens riktning genom att backa borriggen, eller från sidan, beroende på vilken utrustning som används. Väggen kan installeras från valfri sida och i valfri riktning. Dock görs installationen alltid så att en smal låsprofilsektion är i kanten i installationsriktningen. Den första pålen på en RD-pålvägg får inte ha en bred låsprofilsektion. Installationen kan också börja från mitten av vägglinjen eller från ett hörn med en påle med två smala låsprofiler. När en RD-påle stöter på en stor sten, ett block eller berggrunden sänker man neddrivningskraften och ökar rotationshastigheten. Det minskar pålens tendens att ändra riktning under borrningen. Det gör också att installationsprocessen blir säkrare eftersom påfrestningen på låsprofilerna och friktionen blir lägre. Figur 10. Avslut av låsprofilsektion när man vill installera en påle på lägre nivå än den föregående. 20 RD-pålvägg RD pålvägg profilen på plats så att pålen kan svetsas säkert även på låsprofilen. Under installationen av den första pålen måste man se till att låsprofilerna hålls inriktade som planerat och att pålröret inte vrids. Varje efterföljande påle stöds av den tidigare pålen vilket garanterar bättre inriktning. Om det krävs mycket exakt inriktning, rekommenderas att installera pålarna genom en styrram på marknivån. När RD-pålen har nått sin slutliga nivå, kan pålsektionen ovan jord kapas av. Behovet av kapning beror på borrutrustningen. Om nästa påle kan installeras i föregående påles låsprofil, som kan sträcka sig ganska högt över marken, finns det inget behov att kapa föregående påle för att underlätta arbetet. Tänk på arbetssäkerheten i alla stadier av pålningsarbetet. Det kan byggas upp tryck inuti installerade pålar under borrning, och en plötslig urladdning i röret utgör en risk. Påländar måste täckas ordentligt mot tryckstötar och på grund av fallrisken. Den slutliga kapningen av pålar sker vinkelrätt på planerad nivå. Pålar kan kapas till exempel med flamskärare eller plasmaskärare. Skarvning och kapning av pålar återanvändning av pålar RD-pålar med låsprofiler kan skarvas genom svetsning, om den önskade pållängden överstiger standardlängden för pålar som kan installeras med hjälp av tillgänglig pålborrningsutrustning. Skarvningen görs som normalt med RD-pålar. De pålar som är ska skarvas måste specificeras redan vid beställningen så att de kan matchas och markeras som par. Detta gör skarvningen av pålar på plats mycket lättare. Kraven för skarvsvetsning anges i nationella koder. Det är viktigt att kontrollera att vinklarna mellan pålsektionerna inte ändras vid skarvningen. Skarvsvetsning av låsprofiler på plats kräver särskild uppmärksamhet. Vid behov kan fasningar skäras i lås- Pålarna i en RD-pålvägg som är installerad i temporära konstruktioner kan återanvändas flera gånger. Vid behov fylls RD-pålarna med jord innan de dras upp för att undvika större sättningar eller risker. Efter uppdragning av en tillfällig RD-pålvägg måste underliggande jord packas till den packningsgrad som krävs på platsen. Uppdragningen kan göras exempelvis med vibrationshammare. Effekterna av en inbyggd ringborrkrona bör övervägas när det gäller att dra upp RD-pålväggar. Låsprofil typ Påle RD170 RD220 RD270 RD320 RD400 RD500 RD600 RD700 RD800 RD900 RD1000 RD1200 Påldiameter [mm] Ruukki RM/RF Ruukki E21 Ringdiameter [mm] Ringdiameter [mm] 222 273 327 378 460 562 664 765 867 968 1070 1274 500 602 704 - 168,3 219,1 273,0 323,9 406,4 508,0 610,0 711,0 813,0 914,0 1016,0 1220,0 Tabell 4. Rekommenderad ytterdiameter på ringborrkrona. 21 6. Produktion, kvalitetskontroll och leveransvillkor för produkter Låsprofiler svetsas samtidigt på båda sidor i en automatiserad produktionslinje. Särskild uppmärksamhet har ägnats åt kontroll av deformationer i stålrör på grund av svetsning av låsprofilsektioner. Produktions- och kvalitetskontroll Kvaliteten på grova RD-pålar säkerställs enligt EN10219-1 och tillhörande arbete på pålarna av Ruukki är certifierade och har CE-märkning. Ruukki följer i sin verksamhet procedurer som uppfyller kraven för kvalitetsledningssystem i ISO 9001:2008 och miljöledningssystem i ISO 14001:2004. Kvalitetsledningssystem säkerställer fungerande processer från råvaruupphandling till leverans av slutprodukten till kunden. tekniska leveransvillkor Ruukkis stålrörspålar tillverkas av högkvalitativt stål som produceras vid stålverket i Brahestad. Stålrörspålar med stor diameter (≥400) tillverkas med spiralsvetsning och pålar med liten diameter (≤320) med längdsvetsning. De tekniska leveransvillkoren för pålar följer EN 10219-1. Mått och toleranser överensstämmer med EN 10219-2. Ett materialcertifikat i enlighet med EN 10204 typ 2.2 eller 3.1 för pålmaterialet tillhandahålls. 22 Avstånd från smal låsprofil till påltopp Pålnummer: Pålstorlek: Väggtjocklek: Stålsort: S355J2H S440J2H S550J2H X60 X70 Låsprofil typ: Ruukki RM/RF Ruukki E21 Skarvning på plats: ja nej Nödvändiga ändfasningar måste meddelas vid beställningen. Total pållängd Total längd på smal låsprofil Avstånd från skarv gjord på plats till påltopp Total längd på bred låsprofil Avstånd från bred låsprofil till påltopp RD pålvägg Påltillbehör: Injektionsrör Andra tillbehör En plan över alla tillbehör måste upprättas. • Pålar med individuella kännetecken; kod eller färg • Utgångspunkter för installation • Installationsriktning • Eventuella väggslutsfogar och detaljer Avstånd från smal låsprofil till pålspets Avstånd från bred låsprofil till pålspets Situationsplanen för RD-pålväggen måste visa: Grundläggande princip: Utgångspunkt Installationsriktning Vinkel mellan låsprofiler Skarv Påle sedd uppifrån Skarv Med avvikelse från antagande: Smal låsprofil Ingen låsprofil Med avvikelse från antagande: Ingen låsprofil Installationsriktning Figur 11. Uppgifter för utformning av RD®-pålväggar. 23 Utgångspunkt Ruukki Sverige AB, Forskargatan 3, 781 70 Borlänge Tel. 010-7878 000, www.ruukki.se Copyright © 2012 Rautaruukki Abp. Alla rättigheter förbehålls. Ruukki, More With Metals, Rautaruukki, och Ruukkis produktnamn är varumärken eller registrerade varumärken som tillhör Rautaruukki Abp. CFI 03.020EN/05.2012/PR/HK Energy-efficient steel solutions for better living, working and moving.
© Copyright 2024