Grova stålrörspålar för grundläggningsarbeten
I vår verksamhet förenas sakkunskap om stål och grundkonstruktioner Ruukki är en av Europas största leverantörer av grundkonstruktioner av stål. Vår hemmamarknad är Östersjöområdet, men tack vare vår effektiva logistik kan vi leverera lösningar för krävande objekt även till andra länder i Europa. 2
Ruukki levererar metallbaserade komponenter, system och totallösningar för byggnadsverksamhet och verkstadsindustrin. Företaget har ett brett produkt- och tjänsteutbud inom metallprodukter. Företaget är verksamt i 27 länder. Omsättningen år 2008 var 3,9 miljarder euro. Ruukki är din yrkeskunniga partner. Våra lösningar är ekonomiskt konkurrenskraftiga och tekniskt högstående. De baseras på mångsidigt kunnande och ett ansvarsfullt arbetssätt. Partnerskap med kunden betyder för oss att vi förbinder oss inte bara till hög leveransförmåga och precision utan även att vid behov ge råd i planerings- och genomförandefasen. Ruukki tillverkar spiralsvetsade rör med ytterdiameter från 406 mm till 1220 mm och väggtjocklek 8-20 mm. Ruukki är specialiserat på användning av höghållfasta stålsorter i pålar. Våra pålar är försedda med bergskor, förstärkningsringar, spontlås och vid behov ytbehandling enligt kundens individuella önskemål. I Ruukkis mångsidiga stålsort- och produktutbud kan du hitta den totalekonomiskt mest förmånliga påltypen och stödväggskonstruktionen för alla grundförhållanden och belastningar. Om du väljer en totalleverans från Ruukki får du alla de stålbaserade komponenter, system och helhetslösningar du behöver för ditt projekt, från en och samma leverantör. 3
Användningsområden Nordsjö hamn är Helsingfors nya godshamn och huvudcentrum för Finlands utrikeshandel. Ruukki levererade sammanlagt 23 km stålrör utrustade med bergskor till hamnens pirer. Ruukkis precisa delleveranser och flexibilitet att byta ut de ursprungligen planerade pållängderna till nya som passade de verkliga markförhållandena under projektets gång medförde kostnadsbesparingar för kunden. Hamnbyggen Hamnbyggen är ett av de största traditionella användningsområdena för grova stålrörspålar. Kajer och pirer i Östersjöns viktigaste hamnar är grundlagda på stålrörspålar tack vare deras höga bärförmåga, böjstyvhet och hållfasthet. Kombiväggar som är konstruerade av stålrörspålar och spontprofiler har blivit den vanligaste lösningen för kajer, eftersom kombiväggarnas flexibilitet ger goda möjligheter att optimera konstruktionens kapacitet och form. I hamnbyggen används ofta långa pålar som Ruukki har gedigen erfarenhet av att leverera och hantera logistiken för. Denna kompetens ger märkbara kostnadsbesparingar i projektet. 4
Sedan 1987 har över 500 broar byggts i Finland, Sverige och Norge med grundkonstruktioner av grova stålrörspålar från Ruukki. Brobyggen och trafikinfrastruktur Vid brobyggen utgör grunden med stålrörspålar en väsentlig del av totalkonstruktionen och dess funktionalitet. I små broar kan onödiga mellankonstruktioner utelämnas helt då pålarna sätts fast direkt på brodäcket utan lager. Den kortare byggnadstiden och de effektiva konstruktionslösningarna utnyttjas till exempel för lanserade järnvägsbroar. Användningen av stålrörspålar har också ökat kraftigt vid bank-pålning, där jordmängden som pålarna tränger undan kan minskas till ungefär en fjärdedel i jämförelse med traditionella pålningsmetoder. I vägbyggen används grova stålrör även som skyddsrör och vägundergångar. 5
Med momentstyva och böjtåliga grova stålrörspålar kan byggnader grundläggas säkert bl.a. under förhållanden där markens rörelser orsakar sidobelastning och böjning av pålarna. Genom att använda stålrörspålar med stor bärförmåga kan man märkbart minska antalet pålar jämfört med användning av traditionella slagna pålar och på det viset snabba upp byggandet av grunden. Bostads-, affärs- och industribyggnation Användningen av stålrörspålar har ökat starkt i traditionell byggnation av bostäder och affärsfastigheter, särskilt under svåra grundförhållanden och konstruktioner som utsätts för stor, koncentrerad belastning. Tack vare stålrörspålarnas höga bärförmåga och det stora urvalet dimensioner kan antalet pålar optimeras. Nya byggnader kan tryggt grundläggas nära de befintliga eftersom de vibrationer drivningen av stålpålar ger upphov till är mindre än för andra påltyper. Eftersom stålpålar kan installeras mycket snabbt kan även stora byggprojekt genomföras effektivt, tillförlitligt och med mycket snäv tidsplan. Dessa krav är särskilt viktiga vid industribyggnation. Under krävande förhållanden öppnar RD-pålväggar upp nya möjligheter för byggnadsgrunder och byggande av underjordiska våningar där man sparar både utrymme och tid. 6
I vindkraftparken i Kuljunlahti, Brahestad, 5 x 2.3MW år 2004 användes för första gången i världen en grundlösning baserad på grova borrade RD-pålar, där borrpålarna förankrades i berget. Energibyggande Grova stålrörspålar lämpar sig utmärkt bland annat för grunder till vindkraftverk, eftersom fundamentet i dessa byggnader är utsatta för ett stort moment. Med hjälp av stålrörspålar med stor bärförmåga kan man märkbart minska antalet pålar jämfört med traditionella påltyper. Genom att använda grova RD-pålar kan man väsentligt minska både pelarfotens storlek och markarbetet. En RD-pålgrund är totalekonomiskt en fördelaktig grundlösning under alla grundförhållanden där berget ligger cirka 3 10 meter under jordytan. 7
Ruukkis grova stålrörspålar Stålsorter för Ruukkis stålrörspålar Stålsort Kolekvivalent Kemisk sammansättning, max Mekaniska egenskaper CEV fy f u A 5 Slagseghet max C Mn P S min min T KV min [%] [%] [%] [%] [%] [MPa] [MPa] [%] [ C] [J] S355J2H 0,39 0,22 1,60 0,030 0,030 355 470-630 20-20 27 S440J2H 0,39 0,16 1,60 0,020 0,018 440 490-630 17-40 * ) 27 S550J2H 0,43 0,12 1,90 0,020 0,015 550 605-760 14-20 * ) 27 S420MH 0,43 0,16 1,70 0,035 0,030 420 500-600 19-20 40 S460MH - 0,16 1,70 0,035 0,030 460 550-720 17-20 40 * ) Vid ämnestjocklek över 10 mm måste slagsegheten ställas in separat. 8
Standardmått och sortiment av stålsorter Vikt [kg/m] Diameter Väggtjocklek mm 8,0 10,0 12,5 14,2 16,0 18,0 20,0 tum 0,31 0,39 0,49 0,56 0,63 0,71 0,79 406 16 78,6 97,8 121,4 508 20 98,6 122,8 152,7 172,9 559 22 108,7 135,4 168,5 190,8 214,3 610 24 118,8 148,0 184,2 208,6 234,4 262,8 711 28 138,7 172,9 215,3 244,0 274,2 307,6 340,8 762 30 148,8 185,5 231,0 261,9 294,4 330,3 366,0 813 32 158,8 198,0 246,8 279,7 314,5 352,9 391,1 914 36 178,7 222,9 277,9 315,1 354,3 397,7 440,9 1016 40 198,9 248,1 309,3 350,8 394,6 443,0 491,3 1220 48 239,1 298,4 372,2 422,3 475,1 533,6 591,9 Finns i stålsorter S355J2H, S440J2H, S550J2H, S420MH och S460MH Finns i stålsorter S355J2H och S440J2H Vid fabriksbeställning kan vi tillverka 34 m långa stålrör utan skarvsvetsning. De längsta skarvsvetsade stålrörspålar som Ruukki levererat har varit 45 m långa. Med hjälp av måttbeställda pålar kan man minimera skarvsvetsningar på arbetsplatsen och uppnå märkbara tids- och kostnadsbesparingar vid byggandet. Utöver färdiga stålrörspålar lagerför Ruukki också varmvalsade stålrullar, som gör att man vid behov kan börja tillverkningen av måttbeställda rör mycket snabbt och produkterna kan levereras till kunden på kort varsel. Utöver de mått som finns i tabellen över standardmått och stålsorter kan stålrör tillverkas med andra diametrar och med kundspecifika väggtjocklekar. Väggtjocklekar kan väljas med 0,1 mm noggrannhet. Genom val av väggtjocklek och stålsort kan konstruktionerna optimeras exakt. I exempelvis stora hamnprojekt kan man genom optimering av stödväggarna uppnå signifikanta besparingar i materialmängd och totalkostnad för projektet. Stålrörspålar för lagerhållning (L=12 m) Dimensioner diameter x väggtjocklek [mm] Stålsort 406 x 12,5 S355J2H 508 x 12,5 S355J2H 610 x 12,5 S355J2H 711 x 12,5 S355J2H 813 x 12,5 S355J2H 9
Tillverkning och produktkontroll av spiralsvetsade stålrör Ruukki följer standarderna ISO 9001:2008 för kvalitetssystem och ISO 14001:2004 för miljöledningssystem i sin verksamhet. Med kvalitetssystemen säkerställs fungerande processer ända från anskaffning av råvaror till leverans av slutprodukten till kunden. De grova stålrörspålar som Ruukki tillverkar baseras på högklassigt stål från stålverket i Brahestad. Stålrörspålarna tillverkas genom spiralsvetsning. Rörets framställningsprocess visas på bilden intill. Efter spiralsvetsningen går stålröret igenom följande åtgärder: okulär kontroll måttkontroll fasning av ändarna vid behov och längdmätning ultraljudskontroll av svetsfogarna röntgenavbildning enligt standard leveransvillkor slutbesiktning och godkännande ytbeläggning vid behov 10
I samband med slutbesiktning och godkännande märks stålröret med tillverkarens symbol, rörets tillverkningsstandard, rörets diameter och väggtjocklek, stålsort samt rörets nummer. Andra märkningar kan fås efter överenskommelse vid beställningen. De tekniska leveransvillkoren för stålrör som tillverkas av Ruukki följer standarderna EN 10219-1 eller DIN 17120. Dimensioner och toleranser följer standarden EN 10219-2. Ruukki tillverkar stålrör även av stål enligt API 5L-standard. För stålrörsmaterialet lämnas materialintyg minst enligt standarden SFS-EN 10204 typ 2.2. Även materialintyg enligt standarden SFS-EN 10204 typ 3.1 går att få. Tillverkning av spiralsvetsade stålrörspålar Bandrulle Formningsenhet Svetsning Riktrullar Matningsrullar Kontroll av svetsning Svetsningsenhet för förlängning av band Fräs 11
Stora RR- och RD-pålar Stålrör som tillverkas genom spiralsvetsning kan användas på ett mångsidigt sätt i olika pålningstillämpningar, där stålröret fungerar som bärande konstruktion eller som skyddsrör för pålen. Stora RR-pålar är stålrörspålar som installeras genom slagning. I Norden installeras stora RR-pålar oftast med hydraulhejare, men installationen kan också göras med en fallhejare inuti pålröret eller med dieselhejare. Stora RR-pålar som är öppna i spetsen kan vid vissa grundförhållanden installeras effektivt även med vibrator. Stora RD-pålar har stor bärförmåga och installeras med sänkhammarutrustning och centrisk borrning. Stora RD-pålar kan installeras genom alla naturjordlager ned i berget med bibehållande av små lokaliserings- och lutningsavvikelser. De grova RD-pålarna har pålitlig kontakt med spetsen i berget så pålens strukturella bärförmåga kan utnyttjas effektivt. Grova RR- och RD-pålar armeras och gjuts med betong i allmänhet efter installationen. Då kan man dimensionera pålarna som en samverkanskonstruktion av stål och betong. Pålarna kan också lämnas öppna eller fyllas med sand eller annat jordmaterial. Stålrör med stor diameter kan förutom för pålning användas exempelvis som skyddsrör eller vägundergångar. Då installeras stålrören antingen i ett färdigt schakt eller installeras i marken med borrning, domkraft, slag eller vibrering. 12
Bergskor Bergskorna till Ruukkis slagna grova RR-pålar fabrikstillverkas och svetsas fast på pålarna i fabriken i Oulainen. Med hjälp av bergskornas numrering kan man spåra spetsarna. Bergsko med dubb av konstruktionsstål Bergsko med härdad dubb Bergsko med ihålig dubb Förstärkningsring Spetsbärande grova RR-pålar utrustas i Norden oftast med RR-bergskor. Bergskor används för att skydda den nedre änden av pålen mot påfrestningar under installationen, koncentrera de påfrestningar som pålspetsen utsätts för så jämnt som möjligt på pålrörets tvärsnittareal samt förhindra att pålspetsen glider i sidled. Det finns tre typer RR bergskor. De vanligaste spetstyperna är bergskor som är försedda med konstruktionsstålsdubb och härdad dubb, varvid man genom bergskons betongfyllda ihåliga dubbar t.ex. kan borra ett dragstag som injekteras i berget. Bergskon kan skyddas även med olika slags bottenplattor under förhållanden där det inte behövs bergsko. Om pålen installeras med öppen pålände, kan man redan i fabriken montera en förstärkningsring för att skydda pålen under installationen. 13
Stödväggskonstruktioner Stödväggskonstruktioner som baseras på stålrörspålar används både i kaj- och pirbyggen i hamnar. Ett mycket vanligt användningsområde är även permanenta stödväggskonstruktioner i underjordiska utrymmen. Med stödväggskonstruktioner som baseras på stålrörspålar kan man ofta lätt ersätta traditionella och arbetsamma grävningsbaserade byggmetoder för stödväggar. Genom att använda kombi- och rörpålsväggar kan man kontrollera vertikala belastningar mycket bättre än med traditionella stålspontväggar. Kombi- och rörpålsväggarnas böjstyvhet i förhållande till det använda materialet är mycket goda. Slagna stödväggskonstruktioner baseras på RR-pålar från Ruukki Av grova RR-pålar kan man skapa en enhetlig kombivägg genom att svetsa spontlås eller hela spontprofiler i sidan på pålarna. I kombiväggen bär rörpålarna upp belastningarna på väggen och spontprofilerna mellan dem gör att väggen blir enhetlig. I en rörpålsvägg ansluts pålarna till varandra med hjälp av låsprofiler som svetsats fast i pålarna. 14
RD-pålväggen möjliggör en tekniskt riskfri stödväggslösning under svåra markförhållanden. RD-pålväggen kan användas bl.a. som trågkonstruktion och som kombinerad grundkonstruktion och jordtrycksvägg i byggnader. Stålrörspålarna i stödväggskonstruktioner installeras oftast med öppen pålände, men vid behov kan man förse dem med bergskor. För stödväggskonstruktioner levererar Ruukki RR- eller RD-pålar, utrustning av pålarna samt svetsning av spontlås eller hela spontprofiler i rörpålarna. Det är även möjligt att få olika slags ytbehandling för korrosionsskydd. Borrade stödväggskonstruktioner baseras på RD-pålar från Ruukki RD-pålväggen är en borrad rörpålsvägg för svårgenomtränglig mark. RD-pålväggen består i allmänhet av berginstallerade RD-pålar som kopplats ihop med låsprofiler. RD-pålväggen passar bäst för stödväggskonstruktioner som förutom vågräta belastningar även har stora lodräta belastningar. 15
Tillverkning och kontroll av tillbehör Vid tillverkning av delar som ska sammanfogas med stålrörspålarna utnyttjar man modern automatiserad robotsvetsningsteknik, som ger hög kvalitet på svetsarbetet och en utomordentlig kostnadseffektivitet. Tillverkning av bergskor och fastsvetsning i pålröret sker i verkstadsmiljö med hjälp av noggrann förvärmning av komponenterna och robotsvetsningsteknik, vilket garanterar hållbara svetsfogar och en slutprodukt med hög och jämn kvalitet. Dessutom görs en inspektion av varje bergsko enligt Ruukkis kvalitetskontrollprogram. Svetsning av spontlås i det spiralsvetsade stålröret görs i en automatiserad produktionslinje samtidigt på båda sidor av röret, vilket gör att produktionen blir effektiv. Speciell uppmärksamhet har lagts vid kontroll av de formförändringar i stålröret som svetsningen av spontlåsen orsakar. Med hjälp av automatiserad produktion och övervakning ligger slutproduktens kvalitet på en hög nivå. 16
Ytbehandling Grundkonstruktionen planeras vanligen för att hålla den tid en byggnad eller konstruktion ska användas. När man planerar och skyddar grundkonstruktionen med hänsyn till de omgivande förhållandena blir slutresultatet en långvarig och säker lösning. Numera har man goda kunskaper om hur man mäter stålrörskonstruktioners livstid, hur stor korrosionen är i mark och vatten samt om olika ytbehandlingar. Utvändig färgbeläggning på rör Stål Bottenfärg Ytfärg När man planerar stålpålar som ska installeras i vatten tar man vanligen hänsyn till korrosionen genom att överdimensionera väggtjockleken. De rekommenderade korrosionsreduktionerna vid dimensioneringen anges i standarden EN1993-5 Eurokod 3, Dimensionering av stålkonstruktioner, del 5 Stålpålar. I hamnanläggningar och andra aggressiva miljöer kan det vara lämpligt att helt eller delvis skydda stålrörspålarna med utvändig beläggning. Ruukki levererar utvändigt korrosionsskyddade stålrör, skyddsmålade eller ytbelagda med 3-lagers HDPE. Skyddsmålningen görs med skyddsfärgskombinationer enligt EN ISO 12944-5. Förbehandling av ytan, utförande och kontroll av målning samt tester av ytbeläggningen görs enligt EN ISO 12944-standard. Även spontlås och stålspont kan korrosionsskyddas genom skyddsmålning. Utförande och kvalitetskontroll av 3-lagers ytbehandling görs enligt kraven i standarden DIN 30 670. Epoxilagret skyddar pålen från korrosion och polyetenlagret skyddar epoxilagret från att bli skadat. 3-lagersbeläggningen kan utföras på rör i längden 10-18,1 meter. Längre rör skarvsvetsas och fogen skyddas med fogskyddsbeläggning. 3-lagers ytbehandling på rör Stål Epoxi Adhesivfilm Polyeten Kundspecifik specialutrustning Ruukki tar hänsyn till kundernas behov genom att leverera stålrörsbaserade grundläggningsprodukter individuellt även i enlighet med kundens planer. Större enheter som förutom stålpålebaserade lösningar även innehåller andra stålkonstruktioner, ingår också i den service Ruukki erbjuder. I nedre bilden en gångbrokonstruktion i Karleby djuphamn baserad på specialutrustat stålrör med 1220 mm diameter. 17
Logistik Med hjälp av regelbunden linjetrafik till sjöss kan stålrörsprodukter transporteras effektivt från hamnen i Brahestad till den hamn kunden önskar. Transporter på landsväg tillsammans med annan trafik kräver noggrann planering. Ruukki har den erfarenhet som krävs för transport av långa stålrör. 18
Ruukki har sedan många decennier erfarenhet av bearbetning och transport av stålprodukter. Leveranser av produkter till kunderna utförs i samarbete med logistikföretagen i branschen. Ruukkis grova stålrör tillverkas i Oulainen, som ligger bara 70 km från Ruukkis stålfabrik i Brahestad och Brahestads hamn. Transporter sker via landsväg, järnväg och sjöfart. Spiralsvetsade stålrörspålar och stödväggskonstruktioner har förutom Finland leverats bl.a. till Sverige, Norge, Danmark, Estland, Lettland, Polen, Nederländerna, Belgien, Storbritannien och Frankrike. Ryssland Raahe Oulainen Sverige Norge Finland Estland Danmark Litauen Lettland Vitryssland Irland Storbrittanien Nederländerna Polen Belgien Luxemburg Tyskland Tjeckien Slovakien Ukraina Frankrike Liechtenstein Schweitz Italien Österrike Ungern Slovenien Kroatia Serbien Rumänien 19
SE / 05.2010 www.pyramid.se Ruukki Sverige AB Forskargatan 3, 781 70 Borlänge 010 78 78 000 infrasweden@ruukki.com www.ruukki.se Rautaruukki Corporation. Alla rättigheter förbehålles. Ruukki, Rautaruukki, More With Metals och Ruukkis produktnamn är registrerade varumärken som tillhör Rautaruukki Abp. Denna broschyr har granskats på noggrannast möjliga vis. Vi kan dock inte ansvara för eventuella fel eller direkta eller indirekta skador som uppkommit till följd av felaktig tillämpning av informationen. Rätten till ändringar förbehålles.