Met enkele buis buitenom gespoelboorde ankerpaal (type B)

Bij het spoelboren met een enkele boorbuis worden twee uitvoeringswijzen toegepast:

• spoelboren buitenom met een verloren punt onderaan de boorbuis
• spoelboren buitenom met open punt onderaan de boorbuis (zonder verloren punt).

Spoelboren met verloren punt:
Bij het spoelboren met een verloren punt onderaan de boorbuis snijdt de roterende boorpunt de grond los, geholpen door een geringe hoeveelheid water (soms met een geringe toevoeging van bentoniet) die via injectiegaten uit de punt van de boorpunt naar beneden wordt geïnjecteerd, waarbij een diffuse stroming ontstaat.

Er wordt bij het inboren normaliter geen grout toegepast. Het mengsel van uitgeboorde grond en boorspoeling wordt via de vrije ruimte tussen de buitenkant van de boorbuis en de binnenkant van het boorgat omhoog afgevoerd. De boorbuis heeft aan de punt een verloren boorpunt die in diameter normaliter meerdere centimeters groter is dan de boorbuis.

Vanwege de grotere boorpunt en smering met boorspoeling zal de draaiende boorbuis niet snel de neiging hebben om vast te lopen, maar als de boorvoortgang minimaal wordt dan kan met de boorstelling worden gehamerd (slagboren). Inmiddels zijn er ook boorstellingen voorzien van een hoogfrequent of sonisch boorsysteem, waarbij deze tijdens het inboren als hulpmiddel wordt aangezet indien het boren zwaarder wordt. Er wordt dan niet meer gehamerd maar getrild.

Vanwege de verloren boorpunt kan de boorbuis tijdens het inboren niet op-en-neer worden gehaald. Deze dient al draaiend een continu neergaande beweging te ondergaan, zonder de boorpunt te verliezen. Als tijdens het inboren de boorbuis toch omhoog wordt getrokken dan moet ervan worden uitgegaan dat de boorpunt is losgeraakt en zal deze paal, nadat het boorgat bij het weer omhoog halen van de boorbuis is afgevuld, opnieuw gemaakt moeten worden.

De boorspoeling zorgt tezamen met het niet omhoog halen van de boorbuis bij het inboren voor een stabiel boorgat.

Na het bereiken van de gewenste diepte wordt de GEWI^®/SAS-staaf geplaatst, waarbij de verloren boorpunt wordt gelost. Tevens wordt overgegaan op grout met een w/c-factor van circa 0,45 à 0,5 (zogenoemd dik grout).

Om het verankeringslichaam te formeren wordt de boorbuis ongeveer 0,5 tot 1 meter roterend getrokken en onder het gelijktijdig verpompen van het dikke grout een overdruk op het grout aangebracht. Het vrije water dat zich beneden de onderkant van de boorbuis in het grout bevindt wordt daarbij uitgeperst in het drainerende omringende zand. Hierdoor neemt de w/c factor in het aangebrachte groutlichaan af en onstaat een dichte cementmassa. De druk op het grout neemt vervolgens toe, en ook het benodigde boormoment van de boormotor loopt op.

Het proces van het stapsgewijs afpersen wordt doorgezet totdat de gewenste lengte van het verankeringslichaam is geformeerd. Tijdens dit proces wordt de boorbuis rondgedraaid om te voorkomen dat deze bij het afpersen vastloopt.

Het onder verhoogde druk afpersen van het verankeringslichaam kan tot ongeveer 4,0 meter beneden maaiveld respectievelijk bodem van de bouwkuip worden doorgezet. Bij kleinere afstand tot maaiveld of bodem bestaat het risico dat de afpersdruk niet door aanliggende grondlagen kan worden weerstaan en dat er een uitbraak omhoog ontstaat. Ook het resterende deel van het boorgat zal overigens tot maaiveld respectievelijk bodem bouwkuip grotendeels wel gevuld zijn met grout, maar die staat dan onder hydrostatische druk. De aanhechting met aanliggende (zand)lagen zal derhalve minder zijn dan over de hoogte waar wel onder verhoogde druk is afgeperst.

Het is bij het buitenom spoelen niet eenvoudig om goede afpersdrukken te realiseren, omdat vanwege de nog vloeibare groutkolom buitenom de boorbuis het boorgat mogelijk niet goed is afgesloten en er risico bestaat voor uitbraak omhoog. Er zijn zeker leveranciers die wel degelijk goed in staat zijn om een goede afdichting rondom de boorbuis te realiseren, die een uitbraak omhoog tegengaat. Eén en ander is uiteraard sterk afhankelijk van de uitvoerende partij en de boormeester, maar ook van de lokale bodemomstandigheden zoals bijvoorbeeld grind of slappe klei- en veenlagen, of bij een doorbraak naar een nabije eerder geboorde nog verse paal.

Na het formeren van het feitelijke verankeringslichaam wordt de boorbuis geheel getrokken, een en ander zonder verdere druk op het grout anders dan de hydrostatische druk.

Overigens is het niet noodzakelijk om de ankerlichamen onder verhoogde druk af te persen, maar dan moet er wel rekening worden gehouden met een potentieel lagere schuifweerstand respectievelijk trekweerstand dan wanneer er wel wordt afgeperst.

Overige bijzonderheden:

• de verankeringslichamen worden geacht (rekenkundig gezien) een diameter te hebben van de diameter verloren boorpunt plus een schil rondom van 10 mm;
• het last-verplaatsingsgedrag kan bij onder verhoogde druk afgeperste verankeringslichamen worden aangenomen volgens lijn 1 in figuren 7.n en 7.o van NEN 9997-1;
• het last-verplaatsingsgedrag kan bij niet-afgeperste verankeringslichamen worden aangenomen volgens lijn 2 in figuren 7.n en 7.o van NEN 9997-1.

Gegevens boorbuizen:
Veel voorkomende diameters zijn Ø133/160, Ø152/180 en Ø178/230 of Ø133/200 en Ø152/230 met Øboorbuis/verlorenpunt in mm (afwijkende diameters en combinaties met boorbuis en boorpunt zijn mogelijk).

Voor toe te passen diameters wordt geadviseerd de leveranciers van dit type ankerpaal te raadplegen.

Spoelboren met open boorkroon zonder verloren punt:
Bij het spoelboren met een open boorkroon onderaan de boorbuis snijdt de boorkroon van de roterende boorbuis de grond los geholpen door de boorvloeistof die uit de punt van de boorbuis verticaal naar beneden wordt geïnjecteerd.

Als boorvloeistof wordt bij het inboren over de vrije lengte soms water toegepast, maar mede om het boorgat stabiel te houden en om de uitgeboorde grond omhoog af te kunnen voeren is dat vaak een groutmengsel met een w/c factor van circa 0,7. De boorvloeistof zorgt voor een stabiel boorgat.

De boorbuis heeft aan de punt een boorkroon die in diameter enkele millimeters groter is dan de buis zelf.

Omdat bij het inboren de boorbuis in het met grout gevulde boorgat regelmatig op-en-neer wordt gehaald, teneinde het boorgat iets verder op te ruimen en een onregelmatig oppervlak van het boorgat te realiseren zal de boorbuis niet snel de neiging hebben om vast te lopen. Het op-en-neer halen van de boorbuis moet ook voorkomen dat er grond onder in de boorbuis komt waardoor deze zou kunnen verstoppen. Als de boorvoortgang minimaal wordt dan kan met de boorstelling worden gehamerd (slagboren).

Het formeren van het verankeringslichaam vindt op een zelfde wijze plaats als in geval van buitenom spoelboren met een verloren boorpunt, zoals voorgaand beschreven.

Gegevens boorbuizen:
Veel voorkomende diameters zijn Ø114/120, Ø133/140, Ø152/160 en Ø178/190 met Øboorbuis/boorkroon in mm (afwijkende diameters zijn mogelijk).

Voor toe te passen diameters wordt geadviseerd de leveranciers van dit type ankerpaal te raadplegen.