RD-peler. Dimensjonering og installasjon av borede RD-peler

Transkript

1 RD-peler Dimensjonering og installasjon av borede RD-peler Oppdatert September 2009

2 1. Generelt Denne håndboken behandler borede RD-peler og er tilpasset Peleveiledningen RD-pelen er en boret stålrørspel som vanligvis er spissbærende mot fjell. Når det gjelder RD-pelene fungerer det tykkveggede stålrøret som foringsrør under boringen, og som lastbærende konstruksjon i den installerte pelen. Om nødvendig kan pelen støpes ut med betong og armeres, og dimensjoneres som en samvirkekonstruksjon av stål og betong. RD-peler skjøtes med gjengede hylseskjøter eller ved sveising. En boret pel kan drives gjennom alle jordlag ned til ønsket dybde helt ned til fjell. Miljøbelastningene ved boring av peler, slik som massefortrengning, setninger, vibrasjon og grunnvannssenking, er svært moderate. Boreutstyr og -metoder velges for å passe ulike pelejobber. Gjennom riktige valg sikres det planlagte sluttresultatet, og miljøeffektene reduseres til et minimum. Rettheten i RD-pelen og kontakten mellom pelespissen og fjellet kan kontrolleres etter installering. Den høye kvaliteten i RD-pelene gjør det mulig å utnytte dem effektivt. Bruken av RD-peler innebærer ingen risikomomenter. Pelearbeidet går raskt og kan planlegges med stor nøyaktighet. Dette vil være en fordel, spesielt innenfor bygging av infrastruktur for industri og transport, hvor det er viktig å holde tidsplanene. Ruukki er en metallekspert som du kan stole på fra begynnelse til slutt, når du behøver metallbaserte materialer, komponenter, system og komplette konstruksjoner. Vi utvikler kontinuerlig vår virksomhet og vårt produktsortiment for å kunne tilfredsstille dine behov. 2

3 RD-peler 2. Bruksområder Borede peler egner seg spesielt godt når: Grunnen inneholder hindringer som er vanskelige å forsere, slik som steiner, blokker eller gamle fundamenter. Peler skal installeres tett inntil eksisterende bygninger eller konstruksjoner: Det stilles strenge krav til miljøpåkjenninger som vibrasjon og setninger, og massefortrengning Tilgjengelig plass er lav og begrenset Det er helt avgjørende at pelene bærer til fjell Pelene utsettes for trykk- eller strekkbelastninger og er konstruert for å føre lasten til fjell Det stilles strenge krav til bestemt nedtrengingsdybde, f.eks. ved veiunderganger/kulverter Fundamentet vil bli utsatt for høye konsentrerte laster, og grunnforholdene er slik at de krever pelefundamentering, som igjen medfører behov for et stort antall konvensjonelle peler og et stort pelegruppefundament Fundamenteringen medfører høye konsentrerte laster i sedimentære jordarter, noe som vil kreve et stort antall konvensjonelle peler og mye gravearbeid Fjelloverflaten er sterkt skrånende, og pelene forhindres fra å skli ved at de bores inn i fjellet Fjelloverflaten ligger nær terreng og pelene er boret inn i fjellet for å sikre solid feste for et stabilt fundament Det er stilt strenge krav til pelenes nøyaktighet og kvalitet: RD-peler kan installeres nøyaktig som planlagt, og det gjør det mulig å stille strengere krav enn normalt når det gjelder posisjons- og vinkelavvik for pelene Installeringsmetoden gjør det mulig å kontrollere kontakten mellom pelen og fjellet etter installering 3. Grunnundersøkelser Grunnundersøkelser blir på et overordnet nivå styrt av NS 3480 Geoteknisk prosjektering, som avløses av Eurokode 7 med nasjonalt tillegg i mars Grunnundersøkelser mhp dimensjonering av bla borede peler behandles mer detaljert i Peleveiledningen 2005, kapittel 2, 4 og 8. Grunnundersøkelsene avdekker for eksempel følgende forhold, avhengig av de krav installeringsstedet stiller: Dybdene til fjell og bergartstypen Bestemmelse av pelelengder Bestemmelse av pelenes bæremåte (spiss/ friksjon) Jordlagenes egenskaper og grunnvannsnivået Inngangsdata for geoteknisk og konstruksjonsmessig dimensjonering av pelene Borbarhet: steiner, blokker og annet som kan hindre installering Vurdering av miljøkonsekvenser Mulig aggressivitet i grunnen Dokumentert installasjon av en boret pel kan under gitte forhold betraktes som en grunnundersøkelsesmetode på linje med for eksempel en fjellkontrollboring. Begge gir opplysninger om fjelldybde. Foto: Reino Heikinheimo 3

4 4. Materialer og tilbehør til RD-peler Generelt Oppbyggingen av en RD-pel er vist i figurene på sidene 4 og 5. En RD-pel består av et rør eller et peletverrsnitt en borsko og rømmer i form av ringborkrone (i sentrisk boring) i den nedre enden av pelen, en utvendig gjenget hylse (RD90-RD220) så vel som en topplate / pelehatt som kan være montert på den øvre enden av pelen. Stålkvaliteter og standarder Den vanlige stålkvaliteten i RD90-RD320-peler er S440J2H. RD115-RD320-peler kan også være fremstilt av S550J2H stål. Den vanlige stålkvaliteten i RD400-RD800-peler er S355J2H. Kvalitetene X60 og X70, S440J2H og S550J2H er også mulig. De tekniske leveringsbetingelsene for peler er i samsvar med standardene NS-EN (S355J2H, S440J2H og S550J2H) eller DIN (X60 og X70; stålkvaliteter oppfyller API 5L-standard) og dimensjoner og toleranser er i samsvar med standard NS-EN Et materialsertifikat som svarer til minst standard NS-EN 10204, type 2.2 som gjelder pelematerialet følger med. Pelerør og tverrsnitt Tverrsnittsegenskapene til RD-peler er vist i Tabell 5. RD-peler blir enten levert som pelerør (RD90-RD800) eller RD-peleelementer med gjengede ender (RD90- RD220). Lengdene på RD-pelerør er vist i Tabell 2. Når det gjelder RD-pelerør og peleelementer RD90-RD320 kan den innvendige graden etter den langsgående sveisesømmen fjernes ved bestilling for et spesifikt prosjekt. Ved bruk av de mest vanlige pilotkronene er det ikke nødvendig å fjerne den innvendige graden, men det bør vurderes i forbindelse med valg av pilotkrone. Tabell 1: Stålkvalitetenes egenskaper. Kjemisk sammensetning, max CEV C [%] Mn [%] P [%] S [%] [%] S355J2H 0,22 1,60 0,030 0,030 0,39 S440J2H 0,16 1,60 0,020 0,018 0,39 S550J2H 0,12 1,90 0,020 0,015 0,39 X60 0,19 1,75 1) 0,030 0,030 0,43 X70 0,19 2,00 1) 0,030 0,030 0,43 Mekaniske egenskaper f y f u A 5 Slagseighet min [MPa] [MPa] min [%] T 2) [ C] KV min [J] S355J2H S440J2H * ) 27 S550J2H * ) 27 X ) 27 X ) 27 1) Innhold av Mn kan økes når innhold av C reduseres. API 5L / ISO 3183 Table 4, note b 2) Med tykkelse over 10 mm vil avtales særskilt. 3) Testing ved lavere temperatur kan avtales særskilt. RD-pelerør og elementer leveres med produktbeskrivelser som dokumenterer både produsent, dimensjoner og stålkvalitet. Pelerør som leveres uten slik dokumentasjon må ikke benyttes sammen med RD-peler Sammensetning RD mikropel, RD90-RD Topplate / pelehatt, tabell 9 2. Enderør (gjenget i èn ende) 3. Gjenget skjøtehylse (RD90-RD220) eller sveiseskjøt (RD90-RD320) 4. Forlengelsesrør (begge ender gjenget) 5. Startrør (gjenget i èn ende) 6. Borsko / ringborkrone, tabell 3 4

5 RD-peler Skjøter RD-peler skjøtes enten med en ytre gjenget hylse (RD90-RD220) eller ved sveising. Skjøting med en gjenget hylse Ruukkis gjengeskjøter oppfyller kravene til styrke og stivhet i Peleveiledningen 2005 for mekaniske skjøter. Strekkstyrken i skjøten er garantert å være 50 % av pelens trykkstyrke. Fordelene med gjengeskjøten er at den er enkel og rask i bruk, den har høy utmattingsstyrke og gir et sluttresultat av høy kvalitet selv under vanskelige installeringsforhold. Skjøting med en gjenget hylse gjøres i begge ender av peleelementet, eller bare i den ene enden når det gjelder start- eller enderørene. Venstregjengede pelerør og hylser brukes med senkborhammere, og høyregjengede rør brukes med topphammer. Tabell 3 viser de utvendige diameterne for gjengeskjøter og anbefalte typer og dimensjoner av ringborkroner. Den utvendige diameteren på gjengeskjøten er 3,4 11 mm mindre enn for anbefalte ringborkroner, og det muliggjør en sikker og pålitelig installering av peler selv under vanskelige grunnforhold. Sveiseskjøting Når peler skal skjøtes ved sveising leveres de på bestilling med fasede ender for sveising, vanligvis med en vinkel på 30 eller 45 grader. Peleveiledningen 2005 og Statens vegvesen Prosesskode 2 inneholder referanser til krav til sveisere, sveising, sveiseinspeksjoner og testing. Graden av inspeksjon og testing avhenger av hvor krevende de geotekniske arbeidene er. Tabell 2: Lengder på RD-peleelementer Pelelengde RD90 1. RD115 Pel RD140 - RD220 RD270 - RD320 1 m O O O O O 1,2 m O O O O O 1,5 m O O O O O 2 m O O O O O 3 m O O O O O 4 m O O O O O 6 m X X O O O 12 m X X X X m O O O O m O RD400-RD800 RD pelerør: X = lagerlengder O = prosjektspesifikke lengder = produseres ikke = tilgjengelig som RD-peleelement med gjengede ender Ruukkis instruksjoner Splicing of Steel Pipe Piles by Welding (tilgjengelig fra gir anbefalinger når det gjelder krav og inspeksjon av sveising og sveisekvalitet Sammensetning av grov RD-pel, RD400 RD Spiralsveiset pelerør 2. Sveiseskjøt, se Ruukkis instruksjoner Splicing of Steel Piles by Welding 3. Borsko / ringborkrone 5

6 Tabell 3: De utvendige diameterne for gjengeskjøter og anbefalte typer og dimensjoner av ringborkroner. Peleelementer Borkroner (pilotborkroner og ringborkroner) Pel Pelens utvendige diameter [mm] Skjøtehylsens utvendige diameter [mm] Atlas Copco Ringborkronens utvendige diameter [mm] Robit Ringborkronens utvendige diameter [mm] RD90 88,9 101,6 Symmetrix P89/8-RD * 107 ROX+ RD90/8 * 105 RD115/6,3 114,3 127,0 Symmetrix P114/8-RD 132 DTH-ROX+ RD115/ RD115/8 114,3 127,0 Symmetrix P114/8-RD 132 DTH-ROX+ RD115/ RD140/8 139,7 152,4 Symmetrix P140/8-RD 158 DTH-ROX+ RD140/ RD140/10 139,7 152,4 Symmetrix P140/10-RD 158 DTH-ROX+ RD140/ RD170/10 168,3 177,8 Symmetrix P168/10-RD 183 DTH-ROX+ RD170/12,5 188 RD170/12,5 168,3 180,0 Symmetrix P168/12.5-RD 188 DTH-ROX+ RD170/12,5 188 RD220/10 219,1 229,0 Symmetrix P219/10-RD 239 DTH-ROX+ RD220/12,5 240 RD220/12,5 219,1 234,9 Symmetrix P219/12.5-RD 239 DTH-ROX+ RD220/12,5 240 Merk! Alle ringborkroner benyttes med senkborhammer unntatt de merket (*) som benyttes med topphammer. Venstregjengede peleelementer og skjøtehylser benyttes med senkborhammer og høyregjengede med topphammer. Borkroner og borsko RD-peler installeres enten med den sentriske eller den eksentriske boremetoden, der spissen av pelen er utstyrt med den nødvendige ringborkronen og/eller borsko. Ringborkronen og/eller borskoen blir del av den borskoen bære på en fjellhylle, med mindre pelen er fylt med injiseringsmørtel eller betong. Det anbefales at borkronene i Tabell 3 brukes med gjengeskjøter. Det finnes spesialkroner for å trenge igjennom hindringer i jorden, slik som trepeler og betongkonstruksjoner. bærende pelestrukturen, noe som innebærer at de er i stand til å klare de påkjenningene de blir utsatt for. Kontakten mellom fjellet og ringborkronen eller borskoen må være slik at lasten overføres trygt fra Tabell 4: Stålkvaliteter og skjøteteknikker for RD-peler. pelen til fjellet. Eksempelvis må ikke borkronen eller Stålkvalitet Skjøting Pel S355J2H S440J2H S550J2H X60 X70 Gjengeskjøt Sveising RD90 X X X * X RD115/6,3 X X X * X RD115/8 X X X * X RD140/8 X X X * X RD140/10 X X X * X RD170/10 X X X * X RD170/12,5 X X X * X RD220/10 X X X * X RD220/12,5 X X X * X RD270/10 X X X RD270/12,5 X X X RD320/10 X X X RD320/12,5 X X X RD400 X X X X X X RD500 X X X X X X RD600 X X X X X X RD700 X X X X X X RD800 X X X X X X *) Gjengede skjøtehylser tilgjengelige for stålkvalitet S440J2H Gjengede skjøtehylser i stålkvalitet S550J2H under testing og ferdigstillelse. 6

7 RD-peler 5. Dimensjonering Generelt Borede peler kan dimensjoneres enten etter NS 3480 Geoteknisk prosjektering eller Eurokode 7 med nasjonalt tillegg som allerede foreligger. Fra mars 2010 er det kun Eurokode 7 med nasjonalt tillegg som gjelder. Den tar utgangspunkt i både norske standarder og eurokoder, som ikke er så ulike. Foreliggende kapittel tar utgangspunkt i nevnte referanser, men vil bli revidert så snart Eurokodene trer i kraft. Peler må være i stand til å motstå de påkjenningene de blir utsatt for i løpet av hele levetiden med en tilstrekkelig sikkerhet, og i tillegg oppfylle andre krav som stilles til dem. Dimensjonering av RD-peler omfatter, som et minstekrav, at følgende blir vurdert: Geoteknisk bæreevne Dimensjonerende kapasitet til pelematerialet Installert kapasitet til pelen i bakken Knekning når en pel får utbøyning Deformasjoner setninger Massefortrengning - stabilitet Langtidsholdbarhet - korrosjon Tabell 5: Dimensjoner og tverrsnittsegenskaper for RD-peler. D Pel t A=Stålets tverrsnittsareal Au=Utvendig stålareal per løpemeter pel D [mm] t [mm] M [kg/m] A [mm 2 ] Au [m 2 /m] W el = Motstandsmoment EI = Byestivhet Ab [mm 2 ] Wel [cm 3 ] EI [knm 2 ] Tverrsnittsverdier redusert for korrosjonsmonn A2= Tverrsnittsareal etter 2,0 mm korrosjonsmonn A1,2 [mm 2 ] EI1,2 [knm 2 ] A2,0 [mm 2 ] RD90 88,9 6,3 12, , , RD115/6,3 114,3 6,3 16, , , RD115/8 114,3 8,0 21, , , RD140/8 139,7 8,0 26, , , RD140/10 139,7 10,0 32, , , RD170/10 168,3 10,0 39, , , RD170/12,5 168,3 12,5 48, , , RD220/10 219,1 10,0 51, , , RD220/12,5 219,1 12,5 63, , , RD270/10 273,0 10,0 64, , RD270/12,5 273,0 12,5 80, , , RD320/10 323,9 10,0 77, , RD320/12,5 323,9 12,5 96, , , RD400/12,5 406,4 12,5 121, , , RD500/12,5 508,0 12,5 152, , , RD500/14,2 508,0 14, RD600/12,5 610,0 12,5 184, , , RD600/14,2 610,0 14, , RD600/16 610,0 16, , RD700/12,5 711,0 12,5 215, , , RD700/14,2 711,0 14, , RD700/16 711,0 16, , RD800/12,5 813,0 12,5 246, , , EI2,0 [knm 2 ] RD800/14,2 813,0 14, , RD800/16 813,0 16, ,

8 Geoteknisk bæreevne For en boret pel i solid norsk grunnfjell er vanligvis ikke spissmotstanden (bæreevnen) til fjellet dimensjonerende, slik at bæreevnen bestemmes av styrken i den installerte pelen, eller installert kapasitet Ni. Peler blir normalt boret minst 0,5-1,0 m inn i fast fjell, men det er mulig å bore flere meter dersom dette er ønskelig. Under permanent strekkbelastning fungerer pelen som et anker, og den blir dimensjonert tilsvarende prinsippene for stålkjernepeler. Den geotekniske bæreevnen i peler som bærer på friksjon mot jord blir beregnet i henhold til Peleveiledningen 2005, men normalt er RD-peler spissbærende til fjell eller faste lag. Deformasjoner og setninger Vertikal deformasjon (setninger) er resultatet av deformasjoner i pelematerialet og jorden. Den vertikale deformasjonen fra en pel som bærer mot fjell tilsvarer den elastiske sammentrykkingen i peleskaftet. Horisontal deformasjon omtales i kapittel 4 i Peleveiledningen Deformasjonene / setningene må ligge innenfor de grensene som overbygningen tillater, men benyttes sjelden som dimensjonerende faktor ved bruk av RD-peler. Tabell 6: Styrker i gjengeskjøter og anbefalt tiltrekkingsmoment. Pel Bøye moment kapasitet M Bøye stivhet EI (0,3 0,8 M) Anbefalt tiltrekkingsmoment [knm] RD ,0 RD115/6, ,0 RD115/ ,0 RD140/ ,0 RD140/ ,0 RD170/ ,0 RD170/12, ,0 RD220/ ,0 RD220/12, ,0 Tilfredsstiller kravene i Peleveiledningen 2005 Tilfredsstiller kravene i Peleveiledningen 2005 Pelens kapasitet Pelens kapasitet beregnes i henhold til Peleveiledningen Pelen kan dimensjoneres enten som en ren stålkonstruksjon eller en samvirkekonstruksjon av stål og betong (utstøpt og evt armert stålrørspel). I tilfelle pelen blir belastet med et bøyemoment eller en skjærkraft, i tillegg til en sammentrykkende normalkraft (aksialkraft), må pelen dimensjoneres for et sammensatt belastningsbilde. Tabell viser installerte- og knekningskapasiteter for peledimensjonene RD90-RD220 under ulike grunnforhold. Kapasitetene er fastlagt på grunnlag av to ulike initialutbøyninger, og av disse kan Lcr/600 brukes for pel uten skjøt og Lcr/300 for skjøtt pel, alternativt kan Peleveiledningen 2005 brukes. Knekningskapasitetene er beregnet for åtte ulike skjærmotstander i jorden. Korrosjonsmonn som anbefales ved dimensjonering av pelene er 1,5 mm og 2,0 mm, avhengig av grunnforhold. For flere valgmuligheter henvises til programmet omtalt nedenfor. Knekningskapasiteten i en bøyd pel i grovkornet jord kan anslås til å være minst like høy som styrken beregnet for kohesjonsjord med udrenert skjærstyrke på 50 kpa. Evt kan knekningskapasitet i grove masser beregnes, f.eks. ved hjelp av finite element -metoder eller finite element -fjærmodeller. Et program for dimensjonering av både RR og RD mikropeler kan lastes ned fra Ruukkis hjemmesider ( for rask og enkel dimensjonering i henhold til Peleveiledningen Programmet inneholder dimensjonene RD90 RD320 og er således noe mer dekkende enn tabell 10. Utstøpte og evt armerte peler, dimensjoneres som en samvirkekonstruksjon. 8

9 RD-peler Tabell 7: Korrosjonsmonn [mm] i henhold til NS-EN :2007, Eurokode 3: Prosjektering av stålkonstruksjoner Del 5: Peler Required design working life [year] Normal soil conditions Undisturbed natural soils (sand, silt, clay, schist) Non-compacted non-aggressive fills (clay, schist, sand, silt) 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 0,18 0,70 1,20 1,70 2,20 Abnormal or aggressive soil conditions Polluted natural soils and industrial sites Aggressive natural soils (swamp, marsh, peat) Tiivistämättömät ja aggressiiviset täyttömaat (tuhka, kuona) 0,15 0,75 1,50 2,25 3,00 0,20 1,00 1,75 2,50 3,25 0,50 2,00 3,25 4,50 5,75 NB Corrosion rates in compacted fills are lower than those in non-compacted ones. In compacted fills the figures in the table should be divided by two. The values given are only for guidance. Local conditions should be considered and suitable values that take into account local conditions should be given in the National Annex. The values corresponding given for 5 and 25 years are based on measurements, whereas the other values are extrapolated. Atmospheric corrosion in 100 years: 1 mm in normal atmosphere 2 mm in marine conditions Korrosjon Under normale og til dels aggressive forhold, blir korrosjon på stålpeler vanligvis ivaretatt gjennom et gitt korrosjonsmonn. Bruk av dette, eller en overdimensjonering, innebærer å gjøre peleveggen tykk nok til å bære nyttelasten selv etter korrosjonsskaden den utsettes for i løpet av pelens dimensjonerende levetid. Korrosjonsmonnet avhenger av konstruksjonens dimensjonerende levetid og de korrosive egenskapene i miljøet hvor pelen er installert. Tabell 8: Korrosjon på slanke borede peler, uten støp, under gitte normale forhold. Gjennomsnittlig innvendig korrosjon på 0,2 mm er tatt med i foreslåtte verdier. Soil conditions Homogeneous natural soils above and under of ground water Compacted mineral soil fills above and under of ground water Non-compacted mineral soil fills above and under of ground water Corrosion during 100 years [mm] 1,2 1,5 2,0 Source: Jouko Törnqvist, Corrosion of steel pipe piles - Dimensioning based on empirical material, VTT

10 Tabell 7 viser det anbefalte korrosjonsmonn i henhold til NS-EN under normale og spesielt aggressive forhold. Nevnte standard blir gjeldende fra mars 2010, når nasjonalt tillegg foreligger med evt andre verdier. Et alternativ for å evaluere korrosjonen på borede peler med liten diameter, som ikke er fylt med betong under normale forhold, er å bruke verdiene i Tabell 8. Tabellen er basert på statistisk analyse av korrosjonsobservasjoner, hvor risikoen knyttet til ulike tilstander ble tatt i betraktning ved bruk av såkalt gropkorrosjonsfaktor og mulig innvendig korrosjon ved teoretiske beregninger. Det er også mulig å bruke et utvendig belegg som korrosjonsbeskyttelse, selv om det vanligvis blir anbefalt å overdimensjonere veggtykkelsen. Belegget må velges slik at det er i stand til å klare påkjenningene under installeringen. Selv om hullet som borkronen skjærer i grunnen er noe større enn peletverrsnittet kan stein og blokker i grunnen ødelegge belegget. Hvis det skal benyttes elektriske beskyttelsesmetoder må systemets strømbehov eller utskiftbarheten/ levetiden til offeranoder tas i betraktning. Tabell 9: Kapasitetene og dimensjonene til standard peletopper. Pel Max anbefalt last [kn] Peletopp dimensjoner [mm x mm x mm] RD x 150 x 15 RD115/6, x 200 x 20 RD115/ x 250 x 25 RD140/8, RD140/ x 250 x 25 RD170/10, RD170/12, x 300 x 30 RD220/10, RD220/12, x 300 x 30 RD270/10, RD270/12, x 350 x 30 RD320/10, RD320/12, x 400 x 30 Forbindelse mellom pelen og overbygningen Forbindelsen mellom en pel og overbygningen kan dimensjoneres som et hengsel. Korte peler, mindre enn 3 m, bør ha en stiv forbindelse til overbygningen. Om nødvendig kan også lengre peler forbindes stivt til overbygningen. Stiv forbindelse krever at momentkapasiteten i pelehodet kontrolleres. Standard peletopper for RR-peler kan brukes med RD-peler. Platenes kapasitet må kontrolleres med hensyn til stålets og betongens trykkstyrke i toppen når belastningen på pelen overstiger den foreslåtte lasten i Tabell 9. Verdiene i tabellen er basert på betongkvalitet C30/37. Dersom pelene er dimensjonert som samvirkekonstruksjon må det kontrolleres at peletoppen sitter på plass etter installeringen og at det ikke dannes hulrom under den. Om nødvendig kan det lages et hull midt i peletoppen og foretas injisering med sement for å sikre at platen er i fast kontakt med betongen i pelen. Når pelehodet er festet direkte til en overbygning i stål, vil sveising sikre en stiv forbindelse. RD-peler med høy kapasitet blir normalt festet til overbygningen ved å støpe inn pelens armering i overliggende betongfundament. 10

11 RD-peler 6. Peleinstallering Generelt Før arbeidet starter blir det utarbeidet en peleplan og en kvalitetsplan, samt peleprotokoll. Den viser de arbeidsmetodene og det utstyret som skal brukes, så vel som de målinger og inspeksjoner som gjøres for å bestemme kvaliteten. Innholdet i planene er beskrevet mer i detalj i Peleveiledningen 2005, kapittel 12. Peleinstalleringen består i hovedsak av følgende arbeidsfaser: Inspeksjon av peleelementer Installering Boring av pelerør Skjøting Fjellboring Sluttramming Kapping Rengjøring av pel Evt armering og utstøping. Installering RD-peler installeres i henhold til Peleveiledningen 2005 og foreliggende brosjyre, samt Ruukkis brosjyre for gjengede skjøtehylser dersom disse benyttes. Boreutstyret som brukes til installering av RD-peler består enten av en topphammer eller en senkborhammer. Begge typer utstyr kan brukes til sentrisk eller eksentrisk boring. Topphammerutstyr kan brukes for å bore pelerør med maks. diameter på ca. 200 mm. Den maksimale pelelengden som kan installeres med topphammer boreutstyr er ca. 30 m. Senkborhammerutstyr kan bore pelerør med opp til 800 mm diameter. Pelelengde påvirker ikke borekapasitet og installeringshastighet i særlig grad. Pelelengde er normalt ikke noe problem når det brukes en senkborhammer som har vært brukt til installering av peler på opp til 70 m lengde Inspeksjon av peleelementer I forbindelse med mottaket skal det sjekkes at peleelementer og dimensjoner stemmer overens med planlagte og bestilte varer, samt at det ikke er synlige skader. Åpning av bunter med pelerør og fjerning av beskyttelsen på skjøtehylsene bør unngås før det er nødvendig. 11

12 Boring av pelerør Under boring av pelerøret overvåkes arbeidets påvirkning på miljøet. Man følger spesielt med på om vannmengden som kommer opp med spylemiddelet er den samme som vannmengden som brukes til spyling, og at volumet av jordheving ikke i vesentlig grad overstiger pelens volum. Skjøting Skjøting gjøres enten med gjengede hylser eller ved sveising. Gjengene på RD-peleelementene blir levert oljet og beskyttet. Gjengene holdes rene under håndtering på stedet, for eksempel med et beskyttelsesdeksel. Før hylsene blir skrudd på plass kontrolleres det at begge endene av peleelementet og hylsegjengene er rene og uten skader. Om nødvendig rengjøres gjengene med børsting, vann eller trykkluft. Hylsen skrus fast på peleelementet med et tiltrekkingsmoment på 1 knm, for eksempel ved bruk av en kjederørtang. Det øvre peleelementet skrus på tilsvarende måte fast i hylsen med samme tiltrekkingsmoment. Når pelen er skjøtt sammen er kontaktflatene i skjøten i stand til å overføre lasten som påføres pelen, fra ett element til det neste gjennom skjøten. Dersom det er nødvendig kan kontakten mellom pelehodene kontrolleres ved måling, for å sjekke at elementene er skrudd helt inn i skjøten. Det er ikke behov for separate kvalitetssikringstiltak når det gjelder skjøteteknikken på installeringsstedet. Anbefalinger for sveisede skjøter er presentert i Ruukkis instruksjoner Splicing of steel pipe piles by welding, tilgjengelig fra Fjellboring En pel blir boret inn i fjell til planlagt dybde. Under boring i fjell observeres fargen på boreslammet, nedtrengningshastigheten og den oppadgående strømmen av spylevann. Dette gjør det mulig å vurdere fjellkvaliteten. 12

13 RD-peler Sluttramming Sluttramming av peler som bærer mot fjell foretas etter at borestengene og pilotkronen er trukket opp. Dette er en viktig prosedyre, fordi den sikrer god kontakt med fjellet og følgelig den geotekniske bæreevnen. Sluttramming kan f.eks. utføres ved å slå på hodet av pelen med en borhammer, og bruke en stålplate mellom hammeren og pelehodet. Slagene gjentas inntil pelen ikke synker mer. Egne stoppkriterier er ikke nødvendig, da beskrevne sluttramming kun er ment som en kontroll på at pelen ikke har blitt løftet opp under opptrekk av borstreng og pilotkrone. Prosesskode 2, dersom slike krav stilles. Betongutstøping utføres som tørrstøping der hvor det er mulig. Hvis det strømmer vann inn i pelerøret må det foretas undervannsstøping. Da føres den nedre enden av støperøret til bunnen av pelen før utstøpingen starter, og røret holdes neddykket i fersk betong så lenge utstøpingen pågår. Dokumentasjon av pelearbeid Pelearbeid blir dokumentert i henhold til peleplan og kvalitetsplan i en peleprotokoll som anbefalt i Peleveiledningen 2005 eller Statens vegvesen Prosesskode 2. Kapping av pel Peler kappes vinkelrett på lengdeaksen i planlagt høyde. Kapping kan foretas med vinkelsliper eller skjærebrenner. Eventuelle kappegrader fjernes med en slipeskive. Rengjøring av pel Etter boring må det kontrolleres at peler som skal støpes ut er rene. Alt boreslam som finnes inn i pelen må om nødvendig spyles ut med vann. Annen litteratur som beskriver rengjøring av pel er bla Peleveiledningen 2005 og Statens vegvesen Prosesskode 2. Armering og utstøping Eventuell armering settes på plass etter at pelen er rengjort, og deretter støpes den ut. Armering og utstøping utføres i henhold til Peleveiledningen 2005 og referanser i denne eller i henhold til Statens vegvesen Nøyaktigheten i innholdet i denne brosjyren er gjennomgått med den største grundighet. Vi tar likevel ikke ansvar for eventuelle feil eller direkte eller indirekte skader som følge av uriktig anvendelse av informasjonen. Rett til endringer forbeholdes. 13

14 Materialfaktor stål YM = 1,1 Tabell 10. Installerte kapasiteter Ni [kn] ved 1,5 mm korrosjon. Korrosjon 1,5 mm Peletype Stål Reduksjonsfaktor f a 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 RR90 RD90 RR115/6,3 RD115/6,3 RR115/8 RD115/8 RR140/8 RD140/8 RR140/10 RD140/10 RR170/10 RD170/10 RR170/12,5 RD170/12,5 RR190/10 RD190/10 RR190/12,5 RD190/12,5 RR220/10 RD220/10 RR220/12,5 RD220/12,5 S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H Tabell 11. Installerte kapasiteter Ni [kn] ved 2,0 mm korrosjon. Korrosjon 2,0 mm Peletype Stål Reduksjonsfaktor f a 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 RR90 RD90 RR115/6,3 RD115/6,3 RR115/8 RD115/8 RR140/8 RD140/8 RR140/10 RD140/10 RR170/10 RD170/10 RR170/12,5 RD170/12,5 RR190/10 RD190/10 RR190/12,5 RD190/12,5 RR220/10 RD220/10 RR220/12,5 RD220/12,5 S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H S440J2H S550J2H

15 RD-peler Jordens reaksjonsmodul C = 75 * c u Partialfaktor YR = 1,5 Tabell 12. Dimensjonerende kapasiteter [kn] mot knekning ved 1,5 mm korrosjon (Peleveiledningen 2005, 4.4.6). Korrosjon 1,5 mm Peletype Initialutbøyning Leirens midlere udrenerte skjaerstyrke c u [kpa] RR90 RD90 / / RR115/6,3 RD115/6,3 / / RR115/8 RD115/8 / / RR140/8 RD140/8 / / RR140/10 RD140/10 / / RR170/10 RD170/10 / / RR170/12,5 RD170/12,5 / / RR190/10 RD190/10 / / RR190/12,5 RD190/12,5 / / RR220/10 RD220/10 / / RR220/12,5 RD220/12,5 / / Tabell 13. Dimensjonerende kapasiteter [kn] mot knekning ved 2,0 mm korrosjon (Peleveiledningen 2005, 4.4.6). Korrosjon 2,0 mm Peletype Initialutbøyning Leirens midlere udrenerte skjaerstyrke c u [kpa] RR90 RD90 / / RR115/6,3 RD115/6,3 / / RR115/8 RD115/8 / / RR140/8 RD140/8 / / RR140/10 RD140/10 / / RR170/10 RD170/10 / / RR170/12,5 RD170/12,5 / / RR190/10 RD190/10 / / RR190/12,5 RD190/12,5 / / RR220/10 RD220/10 / / RR220/12,5 RD220/12,5 / /

16 CFI03.003NO/ Ruukki Norge AS Postboks 140 Furuset, 1001 Oslo Copyright 2009 Rautaruukki Corporation. All rights reserved. Ruukki, Rautaruukki, More with Metals og Ruukki s produktnavn er varemerker eller registerte varemerker for Rautaruukki Corporation. RD-pel er registert varemerke for Rautaruukki Corporation.