B 5300 Ankerpalen - met groutinjectie
B 5300 Ankerpalen - met groutinjectie
B 5305 Algemeen
Bij een groot aantal paalsystemen is het mogelijk om in meer of mindere mate een trekbelasting op te nemen. Dit is per systeem in de betreffende paragraaf aangegeven in onderdeel E. Een aantal paalsystemen is minder geschikt om als trekelement te fungeren vanwege verschillende aspecten zoals:
- tapse vorm, zoals houten palen
- segmentpalen waarbij de koppelingen maatgevend kunnen zijn voor de trekcapaciteit
- grondverwijderende palen; dit vertaalt zich in de aan te houden paalklassefactoren
- ongewapende palen of palen die alleen van een kopnet van beperkte lengte worden voorzien
In deze paragraaf worden de (anker)paalsystemen behandeld waarbij een groutinjectie wordt toegepast en die specifiek zijn ontwikkeld voor het opnemen van trekbelastingen. Afhankelijk van de slankheid van deze ankerpalen en horizontale steundruk van de ondergrond hebben deze ook in meer of mindere mate capaciteit om drukbelastingen op te nemen. Hierbij moet de knikvastheid van de ankerpaal mede in beschouwing worden genomen.
Bij de ankerpalen wordt onderscheid gemaakt tussen het verankeringsdeel waaraan de houdkracht wordt ontleend en het vrije ankerdeel die het verankeringsdeel verbindt met de ankerkop. Andere benaming voor het verankeringsdeel is: ankerprop, groutlichaam, verankeringslichaam. Over de lengte van het vrije ankerdeel vindt geen belastingafdracht plaats van het anker naar de ondergrond. Over dit traject wordt zonder druk of met een lage druk en/of met water of bentoniet geïnjecteerd.
De draagkracht van ankerpalen wordt bepaald door de uitvoeringswijze van het betreffende systeem en de bodemomstandigheden. De draagkracht is gevoelig voor een groot aantal aspecten zoals:
- de oorspronkelijke vastheid en spanningsniveaus van de ondergrond
- structuur en samenstelling van de draagkrachtige zandlagen
- wijzigingen in spanningsniveaus van de ondergrond in verband met ontgravingen
- de mate van verstoring van de ondergrond als gevolg van het installatieproces van de ankerpalen door grondontspanning, grondwaterstroming, uitspoeling e.d.
- het al of niet afpersen van het verankeringsdeel en de druk die hierbij wordt toegepast
- de volumes van ingebrachte groutspecie
- snelheid van trekken van eventuele hulpbuizen
- aanpassingen in de geometrie van punt en schacht
Voorts blijkt in de praktijk dat er verschillende invloedsfactoren zijn bij de bepaling van de draagkracht van ankerpalen. Specifiek kunnen worden genoemd:
- de diameter van de boor- of schroefpunt in relatie tot de diameter van de schacht van de gerede ankerpaal. Er bestaat een zekere correlatie tussen de aan te houden paalklassefactor en de diameter van de punt.
- de invloed van wisselende grondlagen van zand en cohesieve lagen zoals klei
- de lengte van het verankeringsdeel. Een langer anker is per m¹ relatief minder effectief; de draagkracht neemt minder dan proportioneel toe bij verlenging van het anker.
- aanwezigheid van zeer vaste zand- en grondlagen. De conuswaarde moet strikt volgens de norm worden afgesnoten. Dit kan een vertekend beeld geven bij de interpretatie van proefbelastingen.
- groepseffect.
Gezien de vele invloedsfactoren en gevoeligheden in de uitvoeringssystemen wordt er in de markt gestreefd naar een eenduidige ontwerp- en beproevingsmethode van ankerpalen. Hiertoe is een CUR-commissie ingesteld, C152: "Ontwerp richtlijnen voor niet-geheide trekelementen onder onderwaterbetonvloeren". De CUR-aanbeveling is momenteel nog volop in ontwikkeling. Het accent van de CUR-studie ligt op niet-geheide paalsystemen met een uitwendige diameter van de paalschacht van maximaal 300 mm.
Overeenkomstig de indeling van CUR-commissie 152 kunnen op basis van de wijze van installatie de volgende categorieën worden onderscheiden:
Figuur B 53-1
Categorieën ankerpalen
Categorieën ankerpalen
| wijze installatie | afpersen | benaming systeem | paragraaf | |||
| A | verbuisd inboren | in de grond afpersen | groutanker Gewi-paal | B 5311 B 5312 | ||
| B | spoelboren | in de grond afpersen | groutanker Gewi-paal | B 5321 B 5322 | ||
| C1 | zelfborende ankerpalen | in de grond afpersen | Titan-paal Jetmix groutinjectiepaal micropaal Terra-Titanpaal zelfborende groutinjectiepaal | B 5330 | ||
| C2 | hydrostatisch/ niet afpersen | |||||
| D1 | schroefpalen met groutinjectie | in de grond afpersen | Tubexpaal Terr-econ-buispaal BVS-buispaal LEKA-paal schroefinjectiepaal compactpaal Leeuwankerpaal schroefgroutpaal | B 4810 B 4810 B 4810 B 4810 B 4830 B 4840 B 5340 B 5340 | ||
| D2 | hydrostatisch/ niet afpersen | |||||
| E | bijzondere ankertypen | expanderpaal (mechanisch) klapanker | B 5351 B 5352 | |||
| F(*) | geheide palen | gekoppelde injectiepaal MV-paal | B 4740 B 4750 | |||
| ||||||
draagkracht en rekendiameter
Vooralsnog zijn er echter geen eenduidige rekenregels en paalklassefactoren beschikbaar voor het ontwerp van ankerpalen. De resultaten van de beschikbare proefbelastingen vertonen onderling een grote spreiding, mede vanwege de bovengenoemde invloedsfactoren met betrekking tot geometrie van de paalpunt- en schacht, uitvoeringswijze bouwput, installatiewijze palen en bodemomstandigheden.
Vooralsnog zijn er echter geen eenduidige rekenregels en paalklassefactoren beschikbaar voor het ontwerp van ankerpalen. De resultaten van de beschikbare proefbelastingen vertonen onderling een grote spreiding, mede vanwege de bovengenoemde invloedsfactoren met betrekking tot geometrie van de paalpunt- en schacht, uitvoeringswijze bouwput, installatiewijze palen en bodemomstandigheden.
De aan te houden paalklassefactor voor de schachtwrijving αt kan niet los worden gezien van de (reken)diameter van de ankerpaal. Door de groutdruk wordt de grond opgespannen terwijl er tegelijkertijd door de injectie een groutschil wordt geformeerd die de uiteindelijke diameter van de paalschacht vergroot. Beide effecten leveren een positieve bijdrage aan de verhoging van de draagkracht; bij slanke ankerpalen werkt dit het meest effectief.
In het algemeen kan er voor de categorie A, B en C uitgegaan worden van een groutschil van 10 mm zodat de (reken)diameter van de paal 20 mm groter is ten opzichte van de boorkop. Wellicht dat er bij zelfborende ankerpalen met kleine diameter een enigszins grotere rekendiameter aan de orde kan zijn.
Voor geschroefde en geheide systemen wordt voor de rekendiameter normaliter de buitendiameter van het schroefblad c.q. de punt aangehouden.
Voor geschroefde en geheide systemen wordt voor de rekendiameter normaliter de buitendiameter van het schroefblad c.q. de punt aangehouden.
Het rekenen van een hoge αt-factor én een grote paaldiameter kan tot een overwaardering van de draagkracht leiden. Aan de andere kant kan het aanhouden van een lage αt-factor en diameter aanleiding geven voor een te conservatief ontwerp, vooral voor slanke palen.
De houdkracht van de ankers moet voor het specifieke uitvoeringssysteem worden bepaald op basis van proefbelastingen op het werk. Hierbij is het van belang dat de spanningssituatie en het installatieproces van de beproefde ankers representatief zijn voor de uiteindelijke ankerpalen. De invloed van ontgravings- en groepseffecten moet in de vaststelling van de grootte van de proefbelasting en de interpretatie van de proefresultaten mede in beschouwing worden genomen. De grootte van de proefbelasting kan aanleiding geven voor een aangepaste dimensionering van het verankeringselement (staaf of buis) van de proefankers.
Kwaliteitszorg
Veelal wordt er door de leverancier gewerkt met interne kwaliteitsrichtlijnen en -procedures.
Voor het ontwerp van ankerpalen zijn de volgende richtlijnen beschikbaar:
Veelal wordt er door de leverancier gewerkt met interne kwaliteitsrichtlijnen en -procedures.
Voor het ontwerp van ankerpalen zijn de volgende richtlijnen beschikbaar:
- CUR 2001-4: Ontwerpregels voor trekpalen
- CUR 166: Damwandconstructies
- CUR 77: Rekenregels voor ongewapende onderwaterbetonvloeren
Verder kan worden verwezen naar de normen:
- NEN 6740 dan wel Eurocode 7-1: NEN-EN 1997-1
- NEN-EN 1537: 'Uitvoering van bijzonder geotechnisch werk - Grondankers'
- NEN-EN 12715: 'Uitvoering van bijzonder geotechnisch werk - Grouten'
- NEN-EN 12716: 'Uitvoering van bijzonder geotechnisch werk - Jetgrouten'
- NEN-EN 14199: 'Uitvoering van bijzonder geotechnisch werk - Micropalen'.
- NEN-EN ISO 22477-5 (ontw): "Beproeving van ankers"
B 5310 Ankerpaal - verbuisd ingeboord
B 5311 Groutanker (mono-anker)
trefwoorden
| mate van grondverdringing: | neutraal |
| installatiewijze: | boren |
| trillingen: | trillingsarm |
| fabricage: | gedeeltelijk in de grond gevormd en gedeeltelijk geprefabriceerd |
| groutinjectie: | ja |
| materiaal: | staal met groutomhulling |
De meeste ankers worden geïnstalleerd door het inboren van een in segmenten te koppelen hulpbuis. De werkwijze is als volgt:
- Opstellen van de ankermachine in de gewenste positie.
- Verbuisd boren van het eerste segment met behulp van een hydraulische boormachine. De roterende binnenbuis snijdt de grond los. Het mengsel van water en grond wordt in de ruimte tussen de binnenbuis en de omhullende boorbuis afgevoerd. De boordiameter bedraagt normaliter 114 à 133 mm. De segmenten van hebben een lengte van circa 2,0 m.
- Bij het bereiken van de gewenste diepte wordt de binnenbuis getrokken en wordt de boorbuis gevuld met groutspecie.
- Het verankeringselement wordt in de boorbuis geïnstalleerd. Hiervoor wordt doorgaans een hoogwaardige (Dywidag)staaf toegepast; de staaf is al van een eventuele corrosiebescherming voorzien.
- De boorbuis wordt per segment getrokken. Hierbij wordt het verankeringslichaam geformeerd door afpersen met een hoge druk in de groutspecie, globaal 1,0 à 1,5 MPa. In het algemeen wordt alleen een groutlichaam voorzien over het onderste deel van het anker: het verankeringslichaam.
- Bij het trekken van de boorbuis over de vrije ankerlengte wordt in principe geen overdruk toegepast.
- Verplaatsing stelling.
Eventueel kunnen zogenoemde duplexankers worden toegepast. Bij dit ankertype is er geen aanhechting tussen de ankerstaaf en het grout. De trekbelasting wordt via een ankerplaat aan de punt ingevoerd in het groutlichaam, zodat hierin alleen een drukbelasting ontstaat; zie figuur B 53-2.
Ook kan voor relatief zwaar belaste ankers en relatief lange ankers worden overwogen om strengen voorspanstaal toe te passen in plaats van een ankerstaaf. Er is dan sprake van zogenoemde strengankers.
Figuur B 53-2
(Bron: CUR)
(Bron: CUR)
Gebruikelijke staafdiameters voor de verankering zijn Ø 26 mm en Ø 32 mm. Ook zijn de afmetingen Ø 36 mm, Ø 40 mm en Ø 47 mm leverbaar. Voor de staalkwaliteit wordt normaliter uitgegaan van een breukgrensspanning van 1050 N/mm² en een rekgresnspanning van 950 N/mm².
Groutankers kunnen in principe onder elk gewenste hellingshoek worden aangebracht.
De houdkracht van de ankers wordt bepaald op basis van een empirische rekenmethodiek gebaseerd op sonderingen.
De houdkracht van de ankers wordt bepaald op basis van een empirische rekenmethodiek gebaseerd op sonderingen.
De maximale rekenwaarde van de trekkracht bedraagt circa 500 kN tot 1.000 kN. De trekkracht is te vergroten door toepassing van een aangepast systeem, bijvoorbeeld strengankers.
Leveranciers
Een overzicht van de leveranciers van dit paaltype is gegeven in het schema van B 3110. In C 1500 zijn de namen van deze bedrijven opgenomen.
Een overzicht van de leveranciers van dit paaltype is gegeven in het schema van B 3110. In C 1500 zijn de namen van deze bedrijven opgenomen.
B 5312 GEWI-paal
trefwoorden
| mate van grondverdringing: | neutraal |
| installatiewijze: | boren |
| trillingen: | trillingsarm |
| fabricage: | gedeeltelijk in de grond gevormd en gedeeltelijk geprefabriceerd |
| groutinjectie: | ja |
| materiaal: | staal met groutomhulling |
Werkwijze: overeenkomstig groutanker B 05311.
De ankers kunnen vanuit een ontgraven bouwput vanaf het water worden aangebracht.
De volgende maten en staalkwaliteiten zijn gangbaar:
| gewi-palen | |||
| staafdiameter | staalkwaliteit | ||
| Ø 16 mm | St500/550 | ||
| Ø 20 mm | St500/550 | ||
| Ø 25 mm | St500/550 | ||
| Ø 28 mm | St500/550 | ||
| Ø 30 mm | St670/800 | ||
| Ø 32 mm | St500/550 | ||
| Ø 35 mm | St670/800 | ||
| Ø 40 mm | St500/550 | ||
| Ø 43 mm | St670/800 | ||
| Ø 50 mm | St500/550 | ||
| Ø 57,5 mm | St670/800 | ||
| Ø 63,5 mm | St555/700 | ||
| Ø 63,5 mm | St670/800 | ||
| Ø 75 mm *) | St555/700 | ||
| Ø 75 mm *) | St670/800 | ||
| |||
De diameter van de paalschacht bedraagt normaliter maximaal Ø 120 mm tot Ø 200 à 250 mm, mede afhankelijk van de leverancier.
De maximale lengte bedraagt circa 60 m, mede afhankelijk van de leverancier. In specifieke gevallen zijn grotere lengtes mogelijk.
De maximale lengte bedraagt circa 60 m, mede afhankelijk van de leverancier. In specifieke gevallen zijn grotere lengtes mogelijk.
De maximale representatieve waarde van de trekkracht bedraagt circa 1.000 kN.
Figuur B 53-3
(Bron: Dywidag Systems International)
(Bron: Dywidag Systems International)
Leveranciers
Een overzicht van de leveranciers van dit paaltype is gegeven in het schema van B 3110. In C 1500 zijn de namen van deze bedrijven opgenomen.
Een overzicht van de leveranciers van dit paaltype is gegeven in het schema van B 3110. In C 1500 zijn de namen van deze bedrijven opgenomen.
B 5320 Ankerpaal - spoelend ingeboord
B 5321 Groutanker (mono-anker)
trefwoorden
| mate van grondverdringing: | grondverwijderend, vervolgens grondopspannend |
| installatiewijze: | boren |
| trillingen: | trillingsarm |
| fabricage: | gedeeltelijk in de grond gevormd en gedeeltelijk geprefabriceerd |
| groutinjectie: | ja |
| materiaal: | staal met groutomhulling |
De meeste ankers worden geïnstalleerd door het inboren van een in segmenten te koppelen hulpbuis. De werkwijze is als volgt:
- Opstellen van de ankermachine in de gewenste positie.
- Spoelend inboren van het eerste segment van de boorbuis met behulp van een hydraulische boormachine. Het mengsel van water en grond wordt langs de buitenkant van de boorbuis afgevoerd. De boordiameter bedraagt normaliter 114 à 133 mm. Ook grotere diameters zijn mogelijk. De segmenten hebben een lengte van circa 2,0 m.
- Bij het bereiken van de gewenste diepte wordt de boorbuis gevuld met groutspecie.
- Het verankeringselement wordt in de boorbuis geïnstalleerd. Hiervoor wordt doorgaans een hoogwaardige (Dywidag)staaf toegepast; de staaf is al van een eventuele corrosiebescherming voorzien.
- De boorbuis wordt per segment getrokken. Hierbij wordt het verankeringslichaam geformeerd door handhaving van een hydrostatische druk in de groutspecie. Een substantiële overdruk is veelal niet mogelijk omdat er een open verbinding is naar het maaiveld en er dus achterloopsheid kan ontstaan. In het algemeen wordt alleen een groutlichaam voorzien over het onderste deel van het anker: het verankeringslichaam.
- Bij het trekken van de boorbuis over de vrije ankerlengte wordt in principe geen overdruk toegepast.
- Verplaatsing stelling.
Bij gespoelde systemen zijn in het algemeen diepere puntniveaus te realiseren ten opzichte van verbuisde boorsystemen.
Voor aanvullende informatie wordt verwezen naar B 5211.
B 5322 GEWI-paal
trefwoorden
| mate van grondverdringing: | grondverwijderend, vervolgens grondopspannend |
| installatiewijze: | boren |
| trillingen: | trillingsarm |
| fabricage: | gedeeltelijk in de grond gevormd en gedeeltelijk geprefabriceerd |
| groutinjectie: | ja |
| materiaal: | staal met groutomhulling |
Werkwijze: overeenkomstig groutanker B 5321.
Voor aanvullende informatie wordt verwezen naar B 5212.
B 5330 Ankerpaal - zelfborend
trefwoorden
| mate van grondverdringing: | grondverdringend |
| installatiewijze: | boren |
| trillingen: | trillingsarm |
| fabricage: | gedeeltelijk in de grond gevormd en gedeeltelijk geprefabriceerd |
| groutinjectie: | ja |
| materiaal: | staal met groutomhulling |
Dit ankertype wordt ook op de markt gebracht onder de benaming:
- (De Vries) Titan groutinjectiepaal (De Vries)
- TerraTitanpaal (Terracon)
- zelfborende groutankerpalen (BAM Grondtechniek)
- micropaal (o.m. Franki)
- Jetmix groutinjectiepaal (Jetmix)
Werkwijze:
- Een dikwandige stalen buis wordt aan de voorzijde voorzien van een boorkop c.q. boorkroon. Deze buis fungeert als trekelement en heeft over de volledige lengte een grove schroefdraad. Er zijn verschillende soorten boorkoppen beschikbaar variërend van uitvoering, diameter en aantal groutopeningen. De keuze van het type boorkop is afhankelijk van de bodemgesteldheid. Er zijn boorkoppen beschikbaar voor het penetreren van harde materialen zoals mergel, metselwerk en beton.
- De buis wordt in segmenten van variabele lengte, doorgaans 3,0 à 4,0 m, op diepte geboord, waarbij onder druk een injectie plaatsvindt van groutspecie via de injectiegaten (nozzels) in de boorkop. De specie heeft een relatief hoge watercementfactor. Hierdoor wordt er een groutschil geformeerd rondom de buis. In het algemeen wordt alleen een groutlichaam voorzien over het onderste deel van het anker: het verankeringslichaam. De segmenten worden onderling verbonden met koppelmoffen. Er wordt gebruikgemaakt van een hydraulische stelling die het anker in elke gewenste hoek kan plaatsen. De machine heeft een makelaar waarin zich een boor-slaghamer bevindt.
- Wanneer de paal de gewenste diepte heeft bereikt, kan de grond worden afgeperst c.q. opgespannen door groutinjectie onder hoge druk. De groutspecie heeft hierbij een wat lagere watercementfactor.
- Vervolgens kan de paal na uitharding worden getest door middel van controle- en geschiktheidsproeven en worden afgewerkt.
De ankers zijn standaard voorzien van een corrosiebescherming door middel van een groutomhulling. Dit biedt in het algemeen onvoldoende bescherming voor permanente ankers, mede vanwege de scheurwijdte van het grout bij volledige belasting van het ankerstaal. De ankerbuizen en bijbehorende onderdelen kunnen aanvullend worden voorzien van een corrosiebescherming door middel van een thermische verzinking en een aanvullende epoxycoating. Indien noodzakelijk kan ook een corrosietoeslag op de wanddikte van de buis in rekening worden gebracht. Voor specifieke gevallen kunnen ankers type Titan Ø 30 mm en Ø 40 mm in rvs worden geleverd.
Naast de toepassing als anker voor grondkeringen kan het systeem ook worden gebruikt voor de verankering van (onderwaterbeton)vloeren, als ankerpaal voor situaties waarbij wisselend trek en druk optreedt (geluidsschermen, windmolens, elektriciteitsmasten en dergelijke) en als grondvernageling.
Figuur B 53-4
De volgende maten van de buis zijn gangbaar:
| Titananker (gegevens De Vries Titan) | |
| Buitendiameter | Binnendiameter |
| Ø 30 mm | Ø 16 mm |
| Ø 30 mm | Ø 11 mm |
| Ø 40 mm | Ø 20 mm |
| Ø 40 mm | Ø 16 mm |
| Ø 52 mm | Ø 26 mm |
| Ø 73 mm | Ø 45 mm |
| Ø 73 mm | Ø 35 mm |
| Ø 103 mm | Ø 78 mm |
| Ø 103 mm | Ø 51 mm |
| Ø 130 mm | Ø 60 mm |
Zelfborende groutankerpalen:
- buisdiameters: Ø 25 mm, Ø 32 mm, Ø 38 mm, Ø 51 mm en Ø 76 mm
- diameter boorkroon variabel
Micropaal:
Buisdiameters: Ø 88,9 mm, Ø 114 mm en Ø 133 mm.
Buisdiameters: Ø 88,9 mm, Ø 114 mm en Ø 133 mm.
Leveranciers
Een overzicht van de leveranciers van dit paaltype is gegeven in het schema van B 3110. In C 1500 zijn de namen van deze bedrijven opgenomen.
Een overzicht van de leveranciers van dit paaltype is gegeven in het schema van B 3110. In C 1500 zijn de namen van deze bedrijven opgenomen.
B 5340 Ankerpaal - geschroefd
trefwoorden
| mate van grondverdringing: | grondverdringend |
| installatiewijze: | schroeven |
| trillingen: | trillingsarm |
| fabricage: | gedeeltelijk in de grond gevormd en gedeeltelijk geprefabriceerd |
| groutinjectie: | ja |
| materiaal: | staal met groutomhulling |
Dit paaltype wordt ook op de markt gebracht onder de volgende benamingen:
- leeuwankerpaal (o.m. Gebroeders Van Leeuwen)
- schroefgroutpaal (BAM Grondtechniek, Volker Staal en Funderingen)
Ook heeft het systeem grote overeenkomsten met de volgende paaltypen:
- schroefinjectiepaal, zie B 4830
- compactpaal, zie B 4840
Tot deze categorie van trekpalen kunnen ook de systemen worden gerekend van geschroefde stalen buispalen met (losse) schroefpunt zoals omschreven in B 4810 voor zover er een groutinjectie wordt toegepast. Dit betreft in het algemeen wel palen met grotere diameters. Per systeem verschillen de specificaties voor uitvoeringswijze, groutdrukken en geometrie van paalpunt en -schacht. De volgende paalsystemen kunnen worden vermeld:
- Tubexpaal
- Terr-econ-buispaal
- BVS-buispaal
- LEKA-paal
- HEK-buispaal
Werkwijze geschroefde ankerpaal:
- Een dikwandige buis, aan de onderzijde voorzien van een schroefblad, wordt in de grond geschroefd mede onder invloed van de aangebrachte axiale drukkracht door een hydraulische boorunit. Deze buis fungeert als trekelement. Tijdens het inbrengproces vindt een injectie plaats onder hoge druk, normaliter 0,2 à 0,5 tot 1,0 MPa. Hierbij wordt de omringende grond vermengd met groutspecie. Hiertoe zijn spuitopeningen voorzien aan de onderzijde van de voorboor, onder het schroefblad. In het algemeen wordt alleen een groutlichaam voorzien over het onderste deel van het anker: het verankeringslichaam. Het anker draait sneller dan de voortgang van het anker; in het algemeen bedraagt de penetratie globaal 50% van de verplaatsing behorend bij de spoed (schraapfactor 2). Door het schrapen wordt de specie goed vermengd met het zand. Ter plaatse van het vrije ankerdeel wordt normaliter geïnjecteerd met water of bentoniet.
- Na inbrengen van het eerste segment wordt het volgende segment gemonteerd met behulp van een koppelbus met inwendige schroefdraad. Wanneer wordt gestopt voor het koppelen van de segmenten blijft de injectiepomp nog een tiental seconden doorpompen. De maximale segmentlengte bedraagt normaliter 7 m.
- De kop kan worden afgewerkt en worden opgenomen in de constructie.
De palen kunnen vanaf het maaiveld dan wel vanuit een ontgraven bouwput worden uitgevoerd. Uitvoering is ook mogelijk vanaf het water met behulp van pontons of een traverse.
Bij de schroefgroutpaal worden op het eerste element koppelmoffen en verlengstukken geschroefd.
De volgende afmetingen zijn gangbaar:
| Leeuwanker(paal) | |||
| Benaming | Afmetingen buis | Diameter schroefblad | Staalkwaliteit |
| Type 125 | Ø 30,0 x 10,0 mm | Ø 100 mm | S355 |
| Type 200 | Ø 38,0 x 11,0 mm | Ø 125 mm | MW 450 |
| Type 300 | Ø 48,3 x 12,5 mm | Ø 150 mm | MW 450 |
| Type 450 | Ø 52,0 x 14,2 mm | Ø 150 mm | MW 450 |
| Type 675 | Ø 60,3 x 17,5 mm | Ø 180 mm | MW 450 |
| Type 800 | Ø 70,0 x 20,0 mm | Ø 200 mm | MW 450 |
| Type 850 | Ø 101,6 x 12,5 mm | Ø 250-350 mm | MW 450 |
| Type 1000 | Ø 82,5 x 22,2 mm | Ø 250 mm | MW 450 |
| Type 1400 | Ø 101,6 x 22,2 mm | Ø 250-350 mm | MW 450 |
| Type 1700 | Ø 101,6 x 28,0 mm | Ø 250-350 mm | MW 450 |
Schroefgroutpaal:
- buisdiameters: Ø 52 mm, Ø 60 mm, Ø 70 mm, Ø 82,5 mm, Ø 101 mm, Ø 139 mm en Ø 168 mm
- diameter schroefblad: Ø 150 à 400 mm
In het algemeen komt de uiteindelijke diameter van de paal overeen met de diameter van het schroefblad.
De maximale rekenwaarde van de trekkracht bedraagt circa 500 à 1.250 kN.
Bij toepassing in agressief milieu kunnen buizen en koppelingen thermisch worden verzinkt ten behoeve van corrosiebescherming. Indien noodzakelijk kan ook een corrosietoeslag op de wanddikte van de buis in rekening worden gebracht.
Naast de toepassing als anker voor grondkeringen kan het systeem ook worden gebruikt voor de verankering van (onderwaterbeton)vloeren, als ankerpaal voor situaties waarbij wisselend trek en druk optreedt (geluidsschermen, windmolens, elektriciteitsmasten, zendmasten en dergelijke) en als grondvernageling.
De ankers kunnen worden aangebracht bij een beperkte werkhoogte vanaf circa 3 m.
Naast de toepassing als anker voor grondkeringen kan het systeem ook worden gebruikt voor de verankering van (onderwaterbeton)vloeren, als ankerpaal voor situaties waarbij wisselend trek en druk optreedt (geluidsschermen, windmolens, elektriciteitsmasten, zendmasten en dergelijke) en als grondvernageling.
De ankers kunnen worden aangebracht bij een beperkte werkhoogte vanaf circa 3 m.
Leveranciers
Een overzicht van de leveranciers van dit paaltype is gegeven in het schema van B 3110. In C 1500 zijn de namen van deze bedrijven opgenomen.
Een overzicht van de leveranciers van dit paaltype is gegeven in het schema van B 3110. In C 1500 zijn de namen van deze bedrijven opgenomen.
B 5350 Ankerpaal - bijzondere types
B 5351 Expanderpaal
trefwoorden
| mate van grondverdringing: | grondverdringend |
| installatiewijze: | heien, drukken of trillen |
| trillingen: | niet trillingsarm met uitzondering van gedrukt systeem |
| fabricage: | geprefabriceerd |
| groutinjectie: | nee |
| materiaal: | staal |
Dit systeem wordt ook wel aangeduid met de benaming Soilexanker.
A. Typering van het systeem
In de grond gevormde, grondverdringende paal met stalen buis en verzwaarde voet.
In de grond gevormde, grondverdringende paal met stalen buis en verzwaarde voet.
B. Vervaardiging
Figuur B 53-5
Uitvoeringswijze expanderpaal
Uitvoeringswijze expanderpaal
Omschrijving:
- De expanderpaal bestaat uit twee delen: de zogenoemde expanderbody en de stalen paalschacht. Het expandergedeelte bestaat uit een opgevouwen staalplaat, verbonden met een boven- en onderplaat en beschermd door vier vlakke stalen strippen; zie de principeschets, doorsnede A-A van figuur B 53-5.
- De paal kan door trillen, heien of drukken op diepte worden gebracht. Afhankelijk van de werkruimte en de paallengte wordt de paalschacht uit meerdere elementen samengesteld. De koppeling van de elementen van de paalschacht vindt plaats door middel van schroefdraad of verbindingslassen. Er vindt geen groutinjectie plaats.
- Na het op diepte komen van de paal wordt deze gecontroleerd op binnendringen van water en/of grond. De paal wordt vervolgens gevuld met mortelspecie, waarna een hoogwaardige staaf in de paal wordt neergelaten. Deze staaf zorgt voor de overdracht van de belasting van paalschacht naar paalvoet.
- Met behulp van een mortelpomp wordt de paalvoet door overdruk geëxpandeerd. Afhankelijk van de grondsoort is de benodigde mortelspeciedruk goed voorspelbaar.
- De bovenkant van de paal wordt afgewerkt en opgenomen in de constructie.
C. Inbrenginstallatie
1. Gegevens stelling
- Gehanteerde wijzen van inbrengen:
- met behulp van een snelslaghamer, waarbij de paal in een licht heiframe wordt geplaatst
- met een leierstelling, met behulp van een licht valblok, dieselblok of hoogfrequente vibrator
- installatie met behulp van een groutankermachine
- nagenoeg trillingsvrij inbrengen met behulp van een hydraulisch drukframe, waarbij de reactiekracht wordt ontleend aan het al aanwezige bouwwerk of aan ballastblokken.
- Zwaarste onderdeel: afhankelijk van de wijze van inbrengen.
- Wijze van transport naar de bouwplaats: het materieel wordt per vrachtauto getransporteerd.
- Benodigd hulpmaterieel: afhankelijk van de wijze van inbrengen.
- Wijze van transport op de bouwplaats: afhankelijk van de wijze van inbrengen.
- Maximaal begaanbare helling: afhankelijk van de wijze van inbrengen; in het algemeen 1:10.
2. Capaciteit inbrengmaterieel
Trillingsvrij inbrengen gebeurt met behulp van een hydraulisch drukframe; verder kunnen relatief lichte heiblokken worden toegepast (vrije-valblok, dieselblok of snelslaghamer) of een vibrator.
Trillingsvrij inbrengen gebeurt met behulp van een hydraulisch drukframe; verder kunnen relatief lichte heiblokken worden toegepast (vrije-valblok, dieselblok of snelslaghamer) of een vibrator.
3. Trillingsniveaus
Nagenoeg trillingsvrij inbrengen is mogelijk door toepassing van een hydraulisch drukframe.
Nagenoeg trillingsvrij inbrengen is mogelijk door toepassing van een hydraulisch drukframe.
4. Geluidsniveaus
Afhankelijk van de wijze van inbrengen, de paalafmetingen en de bodemgesteldheid.
Afhankelijk van de wijze van inbrengen, de paalafmetingen en de bodemgesteldheid.
D. Karakteristieke eigenschappen
1. Dwarsafmetingen
Uitwendige diameter paalschacht: tot 114 mm.
Wanddikte paalschacht: 8 mm.
De gegevens van de paalvoet voor en na expanderen zijn weergegeven in figuur B 47-3.
Uitwendige diameter paalschacht: tot 114 mm.
Wanddikte paalschacht: 8 mm.
De gegevens van de paalvoet voor en na expanderen zijn weergegeven in figuur B 47-3.
Figuur B 53-6
Dwarsafmetingen expanderpaal
Dwarsafmetingen expanderpaal
| Voor expansie | Na expansie | ||||
| Type | Lengte [m] | Doorsneden [mm] | Lengte [m] | Diameter [m] | Inhoud [l] |
| EB 300 | 1,0 | 60×60 | 0,9 | 0,3 | 50 |
| EB 330 | 3,0 | 60×60 | 2,9 | 0,3 | 190 |
| EB 500 | 1,7 | 80×80 | 1,5 | 0,5 | 220 |
| EB 530 | 3,0 | 80×80 | 2,8 | 0,5 | 480 |
| EB 800 | 2,5 | 110×110 | 2,3 | 0,8 | 800 |
| EB 830 | 3,0 | 110×110 | 2,8 | 0,8 | 1.050 |
2. Mogelijke paallengten
De paallengte is variabel in verband met de mogelijkheid van koppelen van de stalen buiselementen, een en ander afhankelijk van de wijze van inbrengen en de vastheid van de bodem.
De paallengte is variabel in verband met de mogelijkheid van koppelen van de stalen buiselementen, een en ander afhankelijk van de wijze van inbrengen en de vastheid van de bodem.
3. Gebruikelijke wapening
Hoofdwapening: hoogwaardige staaf; eventueel voorspanstrengen mogelijk.
Hoofdwapening: hoogwaardige staaf; eventueel voorspanstrengen mogelijk.
E. Draagkracht/vervormingsgedrag
1. Grondmechanische draagkracht
Vanwege het geringe schachtoppervlak van het onderste paaldeel, de body, is de bijdrage door wrijving langs de paalschacht gering.
Vanwege het geringe schachtoppervlak van het onderste paaldeel, de body, is de bijdrage door wrijving langs de paalschacht gering.
- Dit paalsysteem is niet expliciet beschreven in de klassenindeling van NEN6743-1 en CUR-richtlijn 2001-4.
- Aanvullende bepalingen bij berekening paaldraagkracht: niet van toepassing.
- Last-vervormingsgedrag: gezien het grondverdringende karakter kan het last-vervormingsgedrag bij benadering worden geschematiseerd volgens type 1 van NEN 6743-1 (figuur A 34-18 en A 34-19).
- Belastingsspectrum (rekenwaarden): gebaseerd op de toe te passen paalschacht en de in te brengen wapeningsstaaf wordt als representatieve waarde van de paalbelasting maximaal aangehouden:
- diameter 300 mm: circa 400 kN - diameter 500 mm: circa 600 kN - diameter 800 mm: circa 750 kN.
2. Wat wordt als paalpuntniveau aangemerkt?
Het paalpuntniveau is gelijk aan het onderste niveau van de volledig ontwikkelde doorsnede.
Het paalpuntniveau is gelijk aan het onderste niveau van de volledig ontwikkelde doorsnede.
3. Mogelijkheden voor vergroting van de grondmechanische draagkracht
Niet van toepassing.
Niet van toepassing.
4. Mogelijkheden voor reductie van de negatieve kleef
De negatieve kleef is bij dit paaltype gering vanwege de kleine paalschachtdiameter. Reductie van de negatieve kleef is niet mogelijk.
De negatieve kleef is bij dit paaltype gering vanwege de kleine paalschachtdiameter. Reductie van de negatieve kleef is niet mogelijk.
F. Mogelijke toepassingen
1a. Toepasbaarheid bij grote variatie in de bodemgesteldheid
Goed aanpassingsvermogen door variabele paallengte (segmenten) en variabele diameter van de body.
Goed aanpassingsvermogen door variabele paallengte (segmenten) en variabele diameter van de body.
1b. Toepasbaarheid bij slappe bodemlagen
Goede toepassingsmogelijkheden vanwege de permanente stalen schacht.
Goede toepassingsmogelijkheden vanwege de permanente stalen schacht.
2. Mogelijke schoorstanden
In principe is elke schoorstand mogelijk.
In principe is elke schoorstand mogelijk.
3. Uitvoering in beperkte ruimten
Door de koppelmogelijkheid van de paalschacht is werken in een beperkte ruimte vanaf circa 1,80 m mogelijk.
Door de koppelmogelijkheid van de paalschacht is werken in een beperkte ruimte vanaf circa 1,80 m mogelijk.
4. Minimale hart-op-hart-afstand in verband met uitvoering
De minimale hart-op-hart-afstand is twee maal de diameter van de body.
De minimale hart-op-hart-afstand is twee maal de diameter van de body.
5. Minimale tussenafstand tot belendingen in verband met uitvoering
De minimale afstand tot belendingen is afhankelijk van de inbrengmethode en varieert van 0,2 tot 0,5 m.
De minimale afstand tot belendingen is afhankelijk van de inbrengmethode en varieert van 0,2 tot 0,5 m.
6. Mogelijke uitvoering vanaf open water
Het systeem wordt niet toegepast op open water.
Het systeem wordt niet toegepast op open water.
7. Geschiktheid als trekpaal
Dit paaltype is goed geschikt om als trekpaal te fungeren.
Dit paaltype is goed geschikt om als trekpaal te fungeren.
8. Aanvullende bepalingen/opmerkingen
- De verhardingstijd van de mortelspecie is zeven dagen. Hierna is de paal volledig belastbaar.
- Bij het installeren van de palen met een hydraulisch frame is het mogelijk proefbelastingen op eenvoudige wijze uit te voeren.
G. Kwaliteitszorg
Er is geen beoordelingsrichtlijn voorhanden. Bij de vervaardiging vindt registratie plaats van alle relevante uitvoeringsgegevens. Er wordt gewerkt met interne uitvoeringsrichtlijnen.
Er is geen beoordelingsrichtlijn voorhanden. Bij de vervaardiging vindt registratie plaats van alle relevante uitvoeringsgegevens. Er wordt gewerkt met interne uitvoeringsrichtlijnen.
H. Leverancier
Een overzicht van de leveranciers van dit paaltype is gegeven in het schema van B 3110. In C 1500 zijn de namen van deze bedrijven opgenomen.
Een overzicht van de leveranciers van dit paaltype is gegeven in het schema van B 3110. In C 1500 zijn de namen van deze bedrijven opgenomen.
B 5352 Klapanker
trefwoorden
| mate van grondverdringing: | grondverdringend |
| installatiewijze: | heien |
| trillingen: | niet trillingsarm |
| fabricage: | geprefabriceerd |
| groutinjectie: | nee |
| materiaal: | staal |
Omschrijving:
- Een stalen verankeringselement wordt met een snelslaghamer op diepte gebracht. Aan het element is een zogenoemde drijfstang gekoppeld en een trekstang; zie figuur 53-7. De koppeling van de elementen vindt plaats door middel van schroefdraad of verbindingslassen.
- Na het bereiken van de gewenste diepte wordt er met een vijzel een trekkracht uitgeoefend op de trekstang waarbij het verankeringselement kantelt c.q. omklapt. De ankers worden zo op de gewenste spanning gebracht. Er vindt geen groutinjectie plaats.
- De bovenkant van de paal wordt afgewerkt en opgenomen in de constructie.
Figuur B 53-7
Uitvoeringsprincipe klapanker; bron JLD
Uitvoeringsprincipe klapanker; bron JLD
[ link ]
Figuur B 53-8 Foto klapanker; bron JLD
De stalen delen kunnen worden verzinkt in verband met de duurzaamheid.
De ankers kunnen onder elke gewenste helling worden aangebracht.
afmetingen
| type | afmeting verankeringselement [mm] | |
| hoogte | breedte | |
| MK-B | 673 | 470 |
| MR-SR | 437 | 317 |
| MR-1 | 355 | 178 |
| MR-2 | 355 | 89 |
| MR-3 | 295 | 89 |
| MR-4 | 203 | 58 |
Het haalbare puntniveau en de capaciteit van deze ankers zijn beperkt. Volgens opgave van de leverancier is de installatiediepte beperkt tot maximaal circa 6,5 m, afhankelijk van het betreffende type.
Er zijn vooralsnog weinig toepassingen bekend van dit type anker in Nederland voor permanente constructies.
Leverancier
Dit ankertype wordt geleverd door JLD International BV te Middelie. Er zijn verschillende aannemersbedrijven die de uitvoering kunnen verzorgen.
Dit ankertype wordt geleverd door JLD International BV te Middelie. Er zijn verschillende aannemersbedrijven die de uitvoering kunnen verzorgen.
B 5360 Ankerpaal - geheid
trefwoorden
| mate van grondverdringing: | grondverdringend |
| installatiewijze: | heien |
| trillingen: | niet trillingsarm |
| fabricage: | gedeeltelijk in de grond gevormd en gedeeltelijk geprefabriceerd |
| groutinjectie: | ja |
| materiaal: | staal |
Deze paaltypen zijn omschreven in B 4700: Stalen buispalen geheid en komen zowel voor opname van drukbelastingen als trekbelastingen in aanmerking.
Het betreft de volgende paaltypen met toepassing van groutinjectie:
- gekoppelde injectiepaal, zie B 4740
- MV-paal; zie B4750