5.3 Tafelmethode
5.3 Tafelmethode
5.3.1 Algemene beschrijving en toepassingsgebied
Bij de tafelmethode wordt een gewapende betonvloer in het te funderen pand aangebracht. Deze betonvloer wordt via inkassingen verbonden met de omliggende muren, zie figuur 5-2.
Op hoofdlijnen zijn er de volgende vier uitvoeringsvarianten:
- na sloop bestaande beganegrondvloer, nieuwe gewapend betonvloer aanbrengen en daarna, door sparingen in de vloer, de palen aanbrengen door middel van persen;
- na (gedeeltelijke) sloop bestaande beganegrondvloer, palen installeren en daarna de nieuwe gewapend betonvloer aanbrengen;
- zonder sloop beganegrondvloer, een nieuwe gewapend betonvloer in de kruipruimte aanbrengen nadat deze tot voldoende diepte is uitgegraven en daarna, door sparingen in de vloer, de palen aanbrengen door middel van persen;
- zonder sloop beganegrondvloer, de kruipruimte tot voldoende diepte uitgraven, de palen aanbrengen en ten slotte een nieuwe gewapend betonvloer aanbrengen.
De keuze tussen de vier werkwijzen is afhankelijk van de bouwkundige omstandigheden en de wensen. Aannemers zijn vaak gespecialiseerd in een bepaalde werkwijze.
Bij de methoden 2 en 4 is een groot aantal paaltypen (zie 5.2) toepasbaar, mits de ruimte bereik- en berijdbaar is voor de heistelling.
Bij de methoden 1 en 3 valt de keuze vrijwel altijd op het indrukken/inpersen van stalen buispalen. De vijzelconstructie voor het indrukken / inpersen van de palen is via ankers vastgezet aan de betonvloer, die daardoor samen met het gebouw de benodigde tegendruk moet leveren. In feite wordt er aan de betonvloer getrokken, zodat ook wordt gesproken van getrokken stalen buispalen.
De methoden 3 en 4 zijn bedoeld voor bijzondere situaties en kunnen vooral interessant zijn als bij het funderingsherstel ook een kelder of souterrain wordt aangelegd. De minimaal benodigde hoogte om in de kruipruimte te kunnen werken bedraagt 1,5 m maar het werken in een dergelijk lage ruimte is gecompliceerd en leidt tot hoge kosten. Bij methoden 3 en 4 kan de nieuwe constructievloer lager komen te liggen dan de oorspronkelijke bodem van de kruipruimte. Bij een hoge grondwaterstand zijn dan maatregelen nodig om een droge vloer te waarborgen.
[ link ]
Figuur 5-2a,b,c Voorbeelden methode 1 - betonvloer met inkassing in metselwerk en sparingen.
Figuur 5-3a.b Voorbeeld inpersen stalen buispaal met perscilinders/vijzel.
Tafelmethode binnen een bouwkundige eenheid
Bij bloksgewijze aanpak (zie 2.2) wordt vaak gewerkt met de tafelmethode volgens het dambordprincipe. Dit houdt in dat om- en om vloervelden verwijderd worden. De tussenliggende vloervelden worden gespaard. Bij het ene pand moet de vloer er derhalve uit en bij het belendende pand niet, enz. Bij de panden waar de vloer niet wordt verwijderd, worden bij de voor- en achtergevel nieuwe balken aangebracht ter ondersteuning van die gevels. Bij de panden aan het eind van een blok moeten alle dragende muren van een nieuwe fundering worden voorzien. Bij panden met een dragende tussenmuur (meestal gang / woonkamer) kan er voor worden gekozen alleen de vloer van de brede beuk (woonkamer) te voorzien van een tafelfundering. Dan gaat er slechts een deel van de vloer uit. Dit beperkt de overlast en de sloop- en herinbouwkosten.
Bij bloksgewijze aanpak (zie 2.2) wordt vaak gewerkt met de tafelmethode volgens het dambordprincipe. Dit houdt in dat om- en om vloervelden verwijderd worden. De tussenliggende vloervelden worden gespaard. Bij het ene pand moet de vloer er derhalve uit en bij het belendende pand niet, enz. Bij de panden waar de vloer niet wordt verwijderd, worden bij de voor- en achtergevel nieuwe balken aangebracht ter ondersteuning van die gevels. Bij de panden aan het eind van een blok moeten alle dragende muren van een nieuwe fundering worden voorzien. Bij panden met een dragende tussenmuur (meestal gang / woonkamer) kan er voor worden gekozen alleen de vloer van de brede beuk (woonkamer) te voorzien van een tafelfundering. Dan gaat er slechts een deel van de vloer uit. Dit beperkt de overlast en de sloop- en herinbouwkosten.
Bovenstaande houdt in dat niet alle eigenaren tijdelijk hun huis uit moeten. Ook als de vloer eruit gaat, kan ernaar worden gestreefd tijdelijk te wonen op de verdieping. De kosten van tijdelijke huisvesting en twee maal verhuizen kunnen dan voorkomen worden.
Ondanks het feit dat niet in alle panden de vloer wordt verwijderd, worden de totale kosten over alle eigenaren verdeeld. De kostenverdeling is meestal naar rato van het aantal m2 pand. Bij een vereniging van eigenaren is de verdeelsleutel vastgelegd in de splitsingsakte.
5.3.2 Ontwerpberekening
In aanvulling op hoofdstuk 4 geldt het volgende. Voor gedrukte / geperste palen wordt de benodigde drukkracht / vijzelkracht gelijk genomen aan de som van de rekenwaarde van de paalbelasting en de negatieve kleef:
Fpersdruk = Vd + 1,5n Fnk;rep
Fpersdruk = Vd + 1,5n Fnk;rep
Waarin:
Fpersdruk is de persdruk waarmee de paal op diepte wordt gebracht in kN;
Vd is de rekenwaarde van de paalbelasting in kN;
Fnk;rep is de representatieve waarde van de negatieve kleef in kN.
Fpersdruk is de persdruk waarmee de paal op diepte wordt gebracht in kN;
Vd is de rekenwaarde van de paalbelasting in kN;
Fnk;rep is de representatieve waarde van de negatieve kleef in kN.
Tijdens het drukken wordt het sondeerbeeld geverifieerd door het meten (en registreren) van de vijzeldruk. Zo nodig kan op basis van deze verificatie het paalpuntniveau van de betreffende paal worden aangepast. Als het beeld van de persdruk afwijkt van de sonderingen kunnen eventueel voor de volgende palen de voetdiameter en/of de paalplaatsing (paalbelasting) worden aangepast.
Wanneer een paal niet de gewenste diepte bereikt, kan worden overwogen de paal na te heien, mits de trillingshinder daarbij acceptabel is. Meestal gaat het bij naheien maar om enkele decimeters. Ook kan soms op basis van achteraf uitgevoerde sonderingen een herberekening van de draagkracht uitkomst bieden. Figuur 5-4 geeft een schematisch beeld van bovenbeschreven procedure
[ link ]
Figuur 5-4 Paalpuntniveau gedrukte/geperste stalen buispaal.
[ link ]
Figuur 5-5 Betonvloer met sparing en trekwapening (voorbeeld).
Betonvloer
In de betonvloer zijn voorzieningen nodig ten behoeve van het inpersen / indrukken (trekken) van de palen, zoals ingestorte ankers voor de bevestiging van de perscilinders, zie figuur 5-5. De vloer moet de belasting uit het pand over kunnen dragen naar de palen. Een gebruikelijke oplossing hiervoor is het toepassen van conusvormige sparingen, zie figuur 5-6.
In de betonvloer zijn voorzieningen nodig ten behoeve van het inpersen / indrukken (trekken) van de palen, zoals ingestorte ankers voor de bevestiging van de perscilinders, zie figuur 5-5. De vloer moet de belasting uit het pand over kunnen dragen naar de palen. Een gebruikelijke oplossing hiervoor is het toepassen van conusvormige sparingen, zie figuur 5-6.
Na het aanbrengen van de palen worden deze gewapend en vol gestort met beton. Hierna wordt het conusgat gewapend en vol gestort met beton. Meestal is extra wapening nodig rondom het conusgat, veelal in de vorm van haarspelden en enkele staven of beugels. De vorm van het conusgat en de wapening dienen te worden gecontroleerd op ponskrachten.
De nieuwe betonvloer moet de tijdelijke krachten door het inpersen van de stalen buispalen kunnen weerstaan en kunnen overbrengen naar het bovenliggende pand. Dit heeft onder andere betrekking op de wapening in de vloer. Hoe stijver de betonvloer, des te meer contragewicht uit de bovenliggende constructie gehaald kan worden.
Soms wordt tijdelijk ballast (loodblokken) op de vloer geplaatst om extra tegengewicht te creëren. De wapening van de vloer moet hierop zijn gedimensioneerd.
[ link ]
Figuur 5-6 Detaillering betonvloer (voorbeeld).
5.3.3 Bouwplaatsinrichting
Buiten het pand is ruimte nodig voor materiaalopslag en materieel. Het materiaal betreft de stalen buissegmenten, de zakken cement en het wapeningsstaal. Het materieel is beperkt tot de speciemenger (voor het vullen van de stalen buispalen) en, indien van toepassing, het dieselaggregaat, zie figuur 5-3.
5.3.4 Voor- en nadelen voor de eigenaar
Voordelen
Geperste stalen buispalen hebben als groot voordeel dat deze volledig trillingvrij zijn aan te brengen. Ook zijn geen grote installaties in het pand nodig om de palen aan te brengen. Voor geperste stalen buispalen zijn in het pand alleen perscilinders, een hydropomp en olieslangen benodigd. Doordat materieel en materiaal goed zijn te hanteren, is de kans op schade aan het pand beperkt.
Geperste stalen buispalen hebben als groot voordeel dat deze volledig trillingvrij zijn aan te brengen. Ook zijn geen grote installaties in het pand nodig om de palen aan te brengen. Voor geperste stalen buispalen zijn in het pand alleen perscilinders, een hydropomp en olieslangen benodigd. Doordat materieel en materiaal goed zijn te hanteren, is de kans op schade aan het pand beperkt.
Doordat de persopstelling wordt geassembleerd op de werkplek bestaat de mogelijkheid de pers op te stellen in een zeer kleine ruimte. Het verwijderen van wanden is daardoor slechts beperkt nodig. Ook kan in ruimten met een beperkte hoogte worden gewerkt.
De persinstallatie maakt weinig geluid. Het meeste geluid komt van het diesel aggregaat (indien benodigd), dat veelal buiten staat opgesteld.
De betonvloer, die bij perspalen wordt aangebracht voorafgaand aan de paalinstallatie, kan tijdelijk extra vormvastheid (stabiliteit) aan het pand geven, waardoor de kans op schade tijdens de uitvoering afneemt.
Indien gewenst, kan het pand na aanbrengen van alle palen in zijn geheel worden opgevijzeld en horizontaal worden gezet, zie figuur 5-7. Hiervoor worden alle palen voorzien van handbediende of computergestuurde vijzels, die verankerd zijn aan de betonvloer. Nadat de hydraulische vijzels het pand naar het gewenste niveau hebben gebracht worden de palen definitief verankerd en vastgezet aan de betonvloer.
[ link ]
Figuur 5-7 Voorbeeld opvijzelen gebouw.
Nadelen
Perspalen zijn moeilijk / niet toepasbaar bij hoge grondweerstand. Dit blijkt veelal op voorhand uit de sondeergrafieken. Als pas tijdens de uitvoering blijkt dat de diepte niet gehaald kan worden, kan naheien een oplossing zijn. Hierbij ontstaan evenwel trillingen die schadelijk kunnen zijn voor het pand.
Perspalen zijn moeilijk / niet toepasbaar bij hoge grondweerstand. Dit blijkt veelal op voorhand uit de sondeergrafieken. Als pas tijdens de uitvoering blijkt dat de diepte niet gehaald kan worden, kan naheien een oplossing zijn. Hierbij ontstaan evenwel trillingen die schadelijk kunnen zijn voor het pand.
De betonvloer die voor het aanbrengen van perspalen moet worden gestort, geeft via de inkassingen in de omliggende muren een tijdelijke additionele belasting op de bestaande fundering van het pand. Dit kan leiden tot zakking en schade. Bij volledig funderingsherstel van een geheel pand of een bouwkundige eenheid levert dit over het algemeen geen problemen op. De zetting zal dan redelijk gelijkmatig optreden en over het algemeen gering zijn. Wanneer funderingsherstel plaatsvindt bij een gedeelte van een bouwkundige eenheid kan het wel gevolgen hebben. Het gedeelte waar funderingsherstel plaatsvindt zal zich af kunnen tekenen in de aansluitingen met het gedeelte waar geen funderingsherstel plaatsvindt.
5.3.5 Toezicht / inspectie
Gewapend betonvloer
Voordat het beton wordt gestort moet gecontroleerd worden of de wapening en eventuele voorzieningen (trekankers) volgens tekening zijn aangebracht.
Voordat het beton wordt gestort moet gecontroleerd worden of de wapening en eventuele voorzieningen (trekankers) volgens tekening zijn aangebracht.
Palen
Een geperste stalen buispaal is redelijk goed en eenvoudig te controleren als het gaat om diepte, waterdichtheid en scheefstand, zie BRL 1710 waarin eisen aan de rechtheid en de waterdichtheid van de paal zijn gegeven. Belangrijk zijn de gemeten persdruk, de diepte en de perssnelheid. Per paal dienen aan de hand van de verzamelde gegevens twee grafieken gemaakt te worden, zie figuur 5-8. Hierin zijn de persdruk of de perskracht en de snelheid van persen af te lezen. Het laatste deel van de grafiek over een lengte van 8 x diameter van de voetplaat (8Deq) is het belangrijkste, aangezien dit traject maatgevend is voor de draagkracht van de paal. De meetinstrumenten voor de registratie van de persdruk moeten regelmatig (ten minste 1 x per jaar) worden geijkt.
Een geperste stalen buispaal is redelijk goed en eenvoudig te controleren als het gaat om diepte, waterdichtheid en scheefstand, zie BRL 1710 waarin eisen aan de rechtheid en de waterdichtheid van de paal zijn gegeven. Belangrijk zijn de gemeten persdruk, de diepte en de perssnelheid. Per paal dienen aan de hand van de verzamelde gegevens twee grafieken gemaakt te worden, zie figuur 5-8. Hierin zijn de persdruk of de perskracht en de snelheid van persen af te lezen. Het laatste deel van de grafiek over een lengte van 8 x diameter van de voetplaat (8Deq) is het belangrijkste, aangezien dit traject maatgevend is voor de draagkracht van de paal. De meetinstrumenten voor de registratie van de persdruk moeten regelmatig (ten minste 1 x per jaar) worden geijkt.
[ link ]
Figuur 5-8 Voorbeeld registratie persdruk over gehele hoogte.