Säker arbetsmiljö på våra byggarbetsplatser. Hur hantera tunga maskiner på lös lera?

Transkript

1 Säker arbetsmiljö på våra byggarbetsplatser 15:30 Introduktion & bakgrund 15:45 Presentationer ca 4 x 15 min - Hercules - Norconsult - Peab - Skanska 17:00 Diskussion Ca 17:30 Middag/buffé 1

2 Säkerheten först - SGF bjudit in pga säkerheten på våra byggarbetsplatser. Maskiner välter - större byggen och större maskiner förbättrar inte förutsättningarna. - Bl a två olyckor med vältande pålkranar i Göteborg för ca 5 år sedan. Utredning internt på Skanska inkl examensarbeten, detta presenteras på Grundläggningsdagen 2017 inkl erfarenheter från dagens diskussioner. - Ej entydigt hur hantera laster, lastspridning, m.m. Därför lyfter vi detta i branschen med förhoppning om att utbyta erfarenheter och förebygga olyckor. 2

3 Film olycka - För att illustrera konsekvenserna om man inte tänker igenom dimensioneringen av kranuppställningar. - Pålkran som välte i Mölndal år Branschgemensamma riktlinjer saknas för maskinuppställningar. 3

4 ? - Olyckor i samband med schakter ledde fram till Schakta säkert. Borde det finnas gemensamma riktlinjer även för maskinuppställningar? - Exempel på maskiner. - Samma "problem" för samtliga, stora laster måste hanteras ovanpå lös lera. Skillnad i lastfall tornkranar väldefinierad (punkt)last under stödben. Lokal förstärkning inom uppställningsplatsen. Kan påla om så krävs. Jmfr pålkranar excentrisk och dynamisk last. Förstärkning över stora ytor. Först på plats. ---> pålkran = "hemläxan" 4

5 Fiktivt praktikfall Installera betongpålar med normal pålkran - Grundförhållanden 0,5 m torrskorpelera och därunder Göteborgslera med odränerad skjuvhållfasthet 12 kpa ned till 5 m djup under markytan, därunder ökning 1,3 kpa/m. - Frågeställning: Behövs det några lastspridande åtgärder för pålkranen? I så fall vilka och hur utformas/dimensioneras de? - Hemläxa till fyra företag Presentationer - Hercules - Peab - Skanska - Norconsult - 5

6 Tunga maskiner på lös lera SGF Diskussionseftermiddag - Bärighet 1 - Exempel på tidigare olyckor. - Vid schakt i samband med rivningsarbeten, inte ovanligt att återfyllning sker med omrörda massor och därovan avjämning med samkross - minerad mark! Förutsättningar Totalsäkerhetsanalys Fc 1,3 Fc (80%) 1,2 Endast lokala brott Inga 3D-effekter Genomgång av maskinparken grupperingar Parametrar i grusbädden 38 grader Kontroller med konstant Cu och ökande Cu (1 kpa/m) Mattor o dyl är ej kontrollerat SGF Diskussionseftermiddag - Bärighet 2-1

7 Indelning maskinpark Sorterat på belastningsvikt, ungefärliga värden Maskingrupp Vikt med 5 tons hejare Markbelastningsyta Ytterkant larver Larvtryck Larvtryck med 80 % på en larv 1 53 ton -70 ton 3,7-4,6 m m kpa kpa ton 2,4-4,3 m m kpa kpa ton 2,6-3,4 m m kpa kpa SGF Diskussionseftermiddag - Bärighet 3 - Maskinparken indelad mht larvtryck Sammanställning beräkningsresultat Exempel på samband mellan skjuvhållfastheten i de översta metrarna och tjockleken på arbetsbädden SGF Diskussionseftermiddag - Bärighet 4 - Beräkningar har utförts för flera typfall, diagrammet används för överslag/rimlighetsbedömning avseende bäddtjocklek. - Arbetsbädd inkluderar torrskorpelera och/eller samkross. 2

8 Praktikfallet Pålmaskin modell större Torrskorpelera översta 0,5 meter 20 kpa Göteborgslera 12 kpa till 5 meters djup för att sedan öka med 1,3 kpa/m Jämn fördelning av lasten, ingen bädd Jämn fördelning av lasten, 0,3 m bädd 80% av lasten på ena larven, ingen bädd 80% av lasten på ena larven, 0,5 m bädd SGF Diskussionseftermiddag - Bärighet 5 - Slutsats "hemläxan": 0,3-0,5 m arbetsbädd ovan torrskorpeleran, ej stockmattor. Slutsatser Ingen större skillnad vilken pålmaskin som används. Generellt har de större och tyngre maskinerna även större larver och därmed inte större marktryck än en mindre maskin. Ur stabilitetssynpunkt är det i princip enbart de ytliga jordlagren som påverkar bärigheten för maskinen. Installera pålar från befintlig markyta så ofta som möjligt för att behålla bra bärighet SGF Diskussionseftermiddag - Bärighet 6 - Inom vissa områden kan det vara så dåliga markförhållanden att pålning med mobilkran och "frihängande" hejare bör övervägas. 3

9 Peter Alheid +46(0) Åsa Bergh +46(0) Hercules Grundläggning AB Innovation & Design - 4

10 Pålkranar och stora maskiner 1 SGF , Johnny Wallgren, Michael Sabattini, PEAB Anläggningsteknik - Frågeställningen: Pålkran på 12kPa lera förutsätter 65ton Junttan PM23 Lastfall? Vad är dimensionerande? Krossbädd? Stockmattor? Viktigt med fräscha! Ej med för stora mellanrum Närvaro+tydlighet mycket viktigt 2 SGF , Johnny Wallgren, Michael Sabattini, PEAB Anläggningsteknik - Rekommenderar generellt alltid stockmattor för pålkran. - Viktigt med dialog med arbetsplatsen. - Slutsats "hemläxan": pålkran på stockmattor. 1

11 Cu=200kPa 3 SGF , Johnny Wallgren, Michael Sabattini, PEAB Anläggningsteknik - Maskinförarens ansvar; det går att välta pålkranar även ovan morän. Här troligen pga att stockmattorna glesats ut. Hur vi räknar? Främst stabilitetsberäkning, lokalt och globalt Plaxis 3D bra verktyg! -Styvheter på mattor/plåtar -Lastspridning mot djupet -Spänning på djupet? 4 SGF , Johnny Wallgren, Michael Sabattini, PEAB Anläggningsteknik - Exempel beräkning för att kontrollera tillskottsspänningar ovan befintlig ledning. 2

12 Andra stora maskiner kranar Säkerhetsklass 3! -Övertydlighet -Närvaro Plåtar eller stockmattor? Böjstyvhet=E*I I=bh^3/12, h=körplåt=2 cm, h=stockmatta=20cm Faktor 1000 E-modul trä 10GPa E-modul stål 210GPa Faktor 20 DVS fortfarande ca faktor 50 styvare med stockmattor 5 SGF , Johnny Wallgren, Michael Sabattini, PEAB Anläggningsteknik - Exempel på uppställning med balkflak. - Körplåtar ger begränsad lastspridningseffekt. - Tydlighet viktigt, ge anvisningar med placering av balkflak, stockmattor, etc. Fin fem fel 6 SGF , Johnny Wallgren, Michael Sabattini, PEAB Anläggningsteknik - Inte ovanligt med anvisningar som ej följs i samband med mobilkranuppställningar. - Mobilkranförarnas förståelse för erforderlig lastspridning tycks generellt vara låg. - Viktigt med uppföljning/kontroll på plats. 3

13 Säker arbetsmiljö på våra byggarbetsplatser hur hantera tunga Några reflektioner + hemläxan SGF FOKUSERAR DU BYGG- OCH/ELLER DRIFTSKEDET? Temple Mills, London (april 2004) Royal Oak Portal, London (oktober 2011) Mölndal (december 2011) Mölndal (augusti 2012) SGF Torbjörn på besök i London 2004, fokus på slitsmurar som konsult. På besök i London 2011 som entreprenör/skanska, fokus på slitsmurar OCH de lastspridande åtgärderna. - I England gjuter man ibland armerade betongplattor för tunga maskiner i bl.a. London. Det förekommer att byggherrens geotekniker dimensionerar uppställningarna, dvs ej entreprenören. 1

14 VARJE PÅLKRAN OCH VARJE FÖRARE ÄR UNIK! SGF Förarens hantering av maskinen har stor betydelse! EN PÅLKRANS TYNGDPUNKTSLÄGE VARIERAR! SGF Lastuppgifter från pålkransleverantör. Mastens utligg, hejarens och pålelementets vikt, etc har betydelse för lastfördelningen under larverna. 2

15 D FEM ÄR INTE LÖSNINGEN PÅ ALLT! Mekanismerna verkar rimliga men grovt elementnät och konvergensproblem stökar till SGF VAD VET DU OM FÖRHÅLLANDENA STRAX UNDER MARKYTAN? SGF Projekt utmed Göta älv i Bäckebol, Göteborg. Torrskorpelerans tjocklek antogs med ledning av markundersökningen vara jämntjock inom området - så var dock inte fallet vilket upptäcktes i inledningen av byggskedet. Kompletterande provgropsgrävning och sondering med "fick-vingborr" utfördes - dels för att kartlägga torrskorpans tjocklek i mer detalj och dessutom hur den lösa lerans odränerade skjuvhållfasthet varierade inom området. 3

16 SE TILL ATT KARTAN OCH VERKLIGHETEN STÄMMER! SGF Exempel utdrag ur mall för anvisningar. - Viktigt att tillse att dessa efterföljs. GLÖM INTE TOTALSTABILITETEN! SGF Detta kontrolleras separat. 4

17 HEMLÄXAN - TILLKOMMANDE ANTAGANDEN DA3 SK2 Variabel last Pålkran Junttan PM20VLC (ca 67 ton inklusive pålelementet) SGF Redogörelse av "hemläxan" HEMLÄXAN - MODELL 1 FÖR LOKAL BÄRIGHET SGF Konceptuell modell nr 1 - kontroll av bärighet för pålkran med lastspridning 2:1 i arbetsbädd och torrskorpelera. - Stockmattornas tvärkraft- och böjmomentkapacitet nyttjas och kontrolleras separat. 5

18 HEMLÄXAN - MODELL 2 FÖR LOKAL BÄRIGHET Semi-empirisk flerlagermodell med stansning (Meyerhof, BRE 470) Semi-empirisk excentricitetsmodell i form av effektiv area (Meyerhof) SGF Konceptuell modell nr 2 baserat på Engelsk standard BRE 470. HEMLÄXAN - RESULTAT DA3 SK2 Pålkran Junttan PM20VLC (ca 67 ton inklusive påle) Dimensionerande variabel last M1 + magkänsla ger stockmattor samt ca 0,5 á 0,6 m arbetsbädd M2 (ännu ej svensk-anpassad ) ger stockmattor samt tjockare arbetsbädd än M1 SGF Slutsats "hemläxan": 0,5-0,6 m arbetsbädd ovan torrskorpeleran, samt stockmattor. - Beräkningsmodell 2 ännu ej implementerad. 6

19 Diskussion! Men vi strukturerar det något Diskussion! Men vi strukturerar det något - - HUR FÅ (BÄTTRE) KOLL på lasterna? på stockmattorna? HUR på arbetsbäddens FÅ (BÄTTRE) egenskaper? KOLL på lasterna? torrskorpans egenskaper (mäktighet och hållfasthet)? på stockmattorna? den lösa lerans egenskaper (i dess övre del)? på arbetsbäddens konceptuella beräkningsmodeller? egenskaper? på torrskorpans lagom stora egenskaper partialkoefficienter (mäktighet på last och och hållfasthet)? material? på den att man lösa följer lerans våra egenskaper anvisningar? (i dess övre del)? på konceptuella beräkningsmodeller? på lagom stora partialkoefficienter på last och material? - Laster: beräkningar enligt totalsäkerhet resp Eurocode förekommer. - Stockmattor: viktigt med nya/fräscha stockmattor som ligger an intill varandra, kontroll av tvärkraft- och momentkapacitet. på att man följer våra anvisningar? - Arbetsbädden: förstärkning med geonät kan ev minska bäddtjockleken, oklart hur effekten på lastspridning skall beaktas - Torrskorpans egenskaper: förlita ej beräkningar enbart på hög hållfasthet i torrskorpa, effekt av uppsprucken lera, lägg vikt på att undersöka torrskorpans mäktighet inom undersökningsområdet - Lösa lerans egenskaper: - - Konceptuella beräkningsmodeller: såväl stabilitet som bärighet måste säkerställas. - Partialkoefficienter: viktigt att säkerställa vilka indata för laster som erhålls från maskinleverantören, vad är redan "inräknat" eller faktoriserat i de laster vi erhåller? - Anvisningar: viktigt att dessa efterföljs, dialog och uppföljning på arbetsplatsen. - Allmänt: relativt stor spridning i rekommendationer för uppställningen av pålkran enligt "hemläxan". Det vore bra med branschgemensamma riktlinjer för dimensionering av lastspridande åtgärder för tunga maskiner. Bör arbetet drivas inom SGF, SGI, Pålkommissionen, SAFE eller annan organisation? 6