5.4 Palen vanuit of onder de bouwmuren wegdrukken
5.4 Palen vanuit of onder de bouwmuren wegdrukken
5.4.1 Algemene beschrijving en toepassingsgebied
Het wegdrukken van palen vanuit of onder de bouwmuur kan toegepast worden bij op palen of op staal gefundeerde panden, mits is aangetoond dat het pand voldoende tegendruk kan leveren. Naast funderingsherstel kunnen de palen ook dienen voor het rechtzetten van scheef gezakte bouwwerken en/of voor het opvangen van hogere belastingen uit bijvoorbeeld een gebouwverhoging of bestemmingswijziging.
Palen vanuit bouwmuur wegdrukken
Op beganegrondniveau, kelder of kruipruimte worden ruime inkassingen in de muur gemaakt. Vanuit deze inkassingen wordt tussen de bestaande houten palen een verticaal gat in de bouwmuur geboord tot onderzijde fundering. In het geboorde gat kan een stalen mantelbuis (casing) worden aangebracht en met grout worden vastgezet, zie figuur 5-9 en 5-10.
Op beganegrondniveau, kelder of kruipruimte worden ruime inkassingen in de muur gemaakt. Vanuit deze inkassingen wordt tussen de bestaande houten palen een verticaal gat in de bouwmuur geboord tot onderzijde fundering. In het geboorde gat kan een stalen mantelbuis (casing) worden aangebracht en met grout worden vastgezet, zie figuur 5-9 en 5-10.
In verband met de boogwerking in het metselwerk (zie 4.4) is de maximale afstand tussen de palen beperkt, veelal tot circa 2,0 m. Bij onvoldoende kwaliteit van het metselwerk kan voorafgaand aan het boren door middel van groutinjectie het metselwerk worden verbeterd.
[ link ]
Figuur 5-9 Wegdrukken paal vanuit kas in de bouwmuur met persframe.
In de inkassing wordt een stalen frame geplaatst, het zogenaamde persframe. Vanuit dit frame wordt met een hydraulische vijzel een stalen buispaal in segmenten in de grond gedrukt/geperst, waarbij de vijzel zich afzet tegen de bovenliggende muur. Als vooraf over de gehele hoogte van de fundering een mantelbuis in het geboorde gat is aangebracht fungeert het gebouwgewicht vanaf de voet van de fundering als tegenwicht tijdens het persen.
De palen worden tot de berekende diepte geperst. Eventuele harde stoorlagen kunnen bij onvoldoende persdruk gepasseerd worden door middel van additionele tril/vibratietechniek in de paalkop. Wanneer de paal op diepte is wordt deze in de meeste gevallen afgespannen op een vooraf berekende drukkracht. Hiermee wordt bereikt dat de oorspronkelijke (paal)fundering nagenoeg spanningsloos is nadat alle nieuwe palen zijn aangebracht en opgespannen.
Vervolgens worden de palen en de ruimte tussen het metselwerk of, indien van toepassing, de mantelbuis en de paal voorzien van een groutvulling. De inkassing wordt dichtgemetseld en afgewerkt. Als de inkassingen zich boven de grondwaterspiegel bevinden, levert het grondwater geen hinder op. Een bemaling is derhalve niet nodig.
Door de geringe hoogte van het frame kan de uitvoering plaatsvinden in kelders en kruipruimten. Ook is toepassing mogelijk vanuit vertrekken boven het begane grondniveau.
[ link ]
Figuur 5-10 Weggedrukte paal vanuit kas in de bouwmuur.
Palen onder bouwmuur wegdrukken
Eerst wordt onder de vloer in de kruipruimte of buiten langs de gevel een sleuf gegraven tot ongeveer 1,25 m onder de bestaande funderingsbalk. Onder het hart van de bestaande betonbalk wordt met een vijzel een stalen buispaal in segmenten weggedrukt, waarbij de vijzel zich afzet tegen de bovenliggende muur. De verdere afwerking is als boven beschreven.
Eerst wordt onder de vloer in de kruipruimte of buiten langs de gevel een sleuf gegraven tot ongeveer 1,25 m onder de bestaande funderingsbalk. Onder het hart van de bestaande betonbalk wordt met een vijzel een stalen buispaal in segmenten weggedrukt, waarbij de vijzel zich afzet tegen de bovenliggende muur. De verdere afwerking is als boven beschreven.
5.4.2 Ontwerpberekening
In aanvulling op hoofdstuk 4 geldt het volgende. Door het plaatsen van de paal in het hart van de bouwmuur wordt de paal hoofdzakelijk centrisch belast, zodat niet gerekend hoeft te worden met een uitwendig moment.
Bovendien is de paal gecontroleerd op uitknikken door de vijzelbelasting tijdens de installatie. Bij deze controle heeft de paal een grotere kniklengte dan in de gebruiksfase. Na dichtmetselen van de inkassing is het bovenste paaldeel ingeklemd waardoor de kniklengte is afgenomen en de constructieve draagkracht groter is geworden. gedurende de gebruiksfase treedt echter corrosie op, waardoor de paalstijfheid afneemt. In CUR-publicatie 236 Ankerpalen [7] wordt nader ingegaan op de knikstabiliteit van slanke palen.
Een belangrijk onderdeel van de ontwerpberekening is de controle en toetsing van de sterkte van de muur (metselwerk).
5.4.3 Bouwplaatsinrichting
Langs de muren is een vrije werkstrook van 1,0 à 1,5 m vereist. De vijzelpalen kunnen worden geplaatst:
- vanaf de buitenzijde, eventueel onder straatniveau;
- in het pand, aan de meest gunstige zijde van de muur;
- in deuropeningen;
- in de kelder;
- in de kruipruimte, als deze ten minste 1,0 m hoog is.
Voor de opslag van materialen kan meestal gebruik worden gemaakt van een ruimte in het pand. Bij grote werken is een oppervlak ter grootte van ongeveer een parkeerplaats (circa 2,5 x 10 m2) benodigd. Al het gebruikte materieel en materiaal is zeer handzaam.
5.4.4 Voor- en nadelen voor de eigenaar
Voordelen van de methode zijn:
- de methode is toepasbaar vanuit kleine ruimte door het inzetten materieel met kleine afmetingen; de bewoners behoeven het pand meestal niet te verlaten;
- binnenwanden, vloeren en leidingen behoeven niet verwijderd te worden; soms moeten leidingen worden omgelegd;
- de (herinrichtings)kosten na het aanbrengen van de palen zijn vooraf goed te overzien en bestaan hoofdzakelijk uit stukadoorswerkzaamheden;
- de bouwtijd is relatief kort;
- de methode is geschikt voor partieel funderingsherstel (lokaal toevoegen van draagkracht);
- de methode is flexibel met nauwelijks blijvende sporen.
Nadelen van deze methode zijn:
- de methode is alleen toepasbaar als het pand voldoende reactiekracht kan leveren en het metselwerk sterk genoeg is om de vijzelkracht te kunnen weerstaan;
- de toepasbare paalafmeting is beperkt, waardoor ook de draagkracht per paal beperkt is. Voor een zwaar gebouw is dit ongunstig (veel palen op een korte afstand van elkaar nodig en dus ook veel inkassingen en verzwakking van het metselwerk).
5.4.5 Toezicht / inspectie
Na het op diepte drukken van een paal kunnen de diepte en de eventuele scheefstand gemeten worden door middel van een elektronisch schietlood in de paal. Bij te grote scheefstand moet de paal worden afgekeurd (te grote staalspanning). Aan de hand van de vijzelstaten moet het drukverloop vergeleken worden met het sondeerbeeld.
5.4.6 Oplevering
Ondanks het feit dat de nieuwe paalfundering op spanning is gezet, kan pas na een zekere wachttijd worden begonnen met het herstel van de scheuren en de overige bouwkundige werkzaamheden, zie 4.2.2.