Borrade pålar för krävande förhållanden

Energy-efficient steel solutions for better living, working and moving. CSE001SE/05.2012/Helsinkifrostbites/TMG www.ruukki.com/infra Borrade pålar för krävande förhållanden Ruukki RD - och RDs -pålar Ruukki Sverige AB. Forskargatan 3, 781 70 Borlänge. Tel 010-7878 000. www.ruukki.se Copyright 2012 Rautaruukki Abp. Alla rättigheter förbehålles. Ruukki, More With Metals, Rautaruukki och Ruukkis produktnamn är varumärken eller registrerade varumärken som tillhör Rautaruukki Abp

RD - - och RDs -pålar I vår verksamhet kombineras kompetens inom stålbyggnation och grundläggning Ruukki är en av de största leverantörerna av grundläggningskonstruktioner av stål i Europa. Vår hemmamarknad är Norden och Östersjöregionen, men vi kan leverera lösningar för krävande byggprojekt även i andra delar av Europa. Ruukki är din yrkeskunniga samarbetspartner. De lösningar vi erbjuder är ekonomiskt konkurrenskraftiga och tekniskt avancerade. De bygger på en mångsidig kompetens och ansvarsfulla arbetsmetoder. För oss innebär samarbetet med kunden inte bara hög tillförlitlighet och punktliga leveranser utan även rådgivning i projekterings- och konstruktionsfasen. RD -pålen som Ruukki tillverkar är en stålpåle av mycket hög kvalitet, som installeras genom borrning och är avsedd för krävande förhållanden. RD-pålarna består av ett stålrör med grov godstjocklek som under borrningen fungerar som borrör och i den färdiga pålen som bärande konstruktion. Borrpålarna kan borras genom alla jordlager, ända ner i berggrunden. Skarvtekniken som har utvecklats för RD -pålar med mindre dimensioner är enkel att använda och uppfyller de högsta kraven på mekaniska pålskarvar. Den erbjuder ett bra sätt att förbättra produktiviteten i pålningsarbetet och kvaliteten hos grundläggningskonstruktionerna. En grov RD -påle är rätt val då pålen utöver höga tillförlitlighets- och kvalitetskrav utsätts för stora laster. Ruukki erbjuder ett heltäckande urval RD -pålar i olika påldimensioner och stålsorter. RDs -pålarna motsvarar RD -pålarna, men tillverkas i Ruukkis höghållfasta stålsort S550J2H, varvid de når en ännu högre tryckhållfasthet. Ruukkis RD -påle och RDs -påle är registrerade varumärken. Då du väljer Ruukki som leverantör får du alla de komponenter och system du behöver i ditt projekt behändigt från en och samma leverantör. 2 3

Användningsområden för RD -pålar Genom att använda RD -pålar i grundläggningen av olika typer av byggnader och konstruktioner gör man det möjligt att utföra en tillförlitlig pålgrundläggning även i krävande grundläggnings- och installationsförhållanden, och i projekt där pålarna måste ha stor bärförmåga och installationstoleranserna är låga. RD -pålarna lämpar sig för krävande konstruktioner där: Marken innehåller svårgenomträngliga hinder såsom stenar, block eller gamla grundläggningskonstruktioner. Man vill att pålarna ska bära säkert mot berg, exempelvis tryck- eller dragbelastade pålar som är planerade för att bära mot berg. Vid lutande bergyta då man förhindrar att pålarna glider genom att borra in pålarna i berget. Berg ligger nära markytan varvid pålarna borras in i berg för att garantera grundläggningens stabilitet. Grundläggningen utsätts för stora koncentrerade laster varvid användningen av vanliga pålar leder till att man måste använda ett stort antal pålar och en stor bottenplatta. Grundläggningen utsätts för stora koncentrerade laster i fast mark, då en normal grundläggning med gravitations grundläggning kräver en stor platta och stora schaktningsarbeten. RD -pålarnas installationsteknik erbjuder klara fördelar då: Precisions- och kvalitetskraven på pålningen är höga. Pålningsarbetet utförs nära befintliga byggnader eller konstruktioner och det ställs hårda villkor för miljökonsekvenserna av pålningsarbetet, t.ex. i fråga om vibrationer eller sättning i marken. Pålningen utförs i låga och trånga utrymmen. RD - och RDs -pålar för all byggnation RD -pålarna lämpar sig för såväl småhusbyggen som bostads-, affärs- och industribyggnation. Med hjälp av det breda urvalet RD -pålar kan pålgrundläggningen optimeras effektivt. Genom att använda RDs -pålar kan man öka lasten på pålarna och därmed minska antalet pålar. I trafikinfrastruktur och hamnbyggen erbjuder RD pålarna många fördelar. T ex vid utmanande grundförhållanden kan pålningen utföras riskfritt. RD -pålens lastkapacitet kan också förutses mycket exakt. RD -pålarna lämpar sig också väl för förstärkning av befintliga grunder, då pålningen utförs i trånga utrymmen med korta pålelement. RD -pålar som skarvas med en yttre gängad hylsa är mycket raka efter installationen och installationstoleranserna är låga, vilket innebär att RD pålens bärförmåga är mycket god. RD -pålar kan även användas som energipålar. Läs mer om energipålar i Ruukkis broschyr om err - och erd energipålar. RD -pålvägg En RD -pålvägg är en stödväggskonstruktion som installeras genom borrning med Ruukkis RD -pålar. Den är särskilt designad för krävande förhållanden. Om byggnaden grundläggs med en RD -pålvägg behövs ingen separat stödvägg för byggskedet. Läs mer i Ruukkis broschyr om RD -pålväggar. 4 5

Slanka RD -pålar Pålrör och -element De slanka RD -pålarna bygger på längdsvetsade stålrör av hög kvalitet. RD90 RD220-pålarna levereras som pålelement med mekaniska skarvar, eller som pålrör utan skarvar. RD270 RD320-pålarna levereras som pålrör. Standardlängder för pålelementen är beroende på påldiametern 6 eller 12 meter. De rekommenderade längderna för pålelement för specifika projekt är 12, 6, 4, 3, 2, 1,5, 1,2 eller 1,0 meter. Pålarnas tvärsnittsdimensioner anges i Ruukkis projekterings- och installationsanvisningar för stålpålar. Stålsorter och standarder I RD -pålarna används stålsorter som Ruukki tillverkar speciellt för användning i pålar. RD -pålarna tillverkas i stålsort S440J2H och RDs -pålarna i stålsort S550J2H. På särskild beställning kan pålarna levereras i MH-kvalitet enligt standard EN10219. Genom valet av stålsort kan man väsentligt påverka pålens konstruktiva hållfasthet. Genom att välja en högre stålsort kan man i många fall minska pålarnas diameter eller godstjocklek, eller minska det totala antalet pålar. Tryckplattor Ovanpå RD-pålen installeras i allmänhet en tryckplatta som överför lasterna från de ovanliggande konstruktionerna till pålen. Tryckplattan centreras på pålröret med en invändig hylsa som samtidigt har i uppgift att hålla tryckplattan på plats. Installation med lätt utrustning Slanka RD-pålar kan installeras med mindre maskiner. Detta medför väsentliga fördelar i förhållanden som är svårhanterliga med en stor installationsutrustning eller där installationsutrymmet är begränsat. Vibrationerna som installationen av RD-pålar ger upphov till i omgivningen är små. Tryckplatta Gängat pålelement Gängad hylsskarv (RD90-RD220 och RDs90-RDs220) Svetsad skarv (fasade ändar) Pålskarvar RD - och RDs -pålarna skarvas med gängade hylsor som uppfyller kraven på styva skarvar i Eurokod 1993-5 NA. Skarvar med gängade hylsor kan användas från pålstorlek RD/RDs90 till pålstorlek RD/RDs220. Pålarna kan även skarvas genom svetsning varvid pålarna levereras fasade enligt specifikationerna i beställningen. Pålstorlekarna RD270 RD320 skarvas genom svetsning i enlighet med Ruukkis projekterings- och installationsanvisningar för stålpålar. Borrsko/ ringborrkrona Att identifiera pålarna RD -pålarna identifieras genom en märkning på pålens sida. Pålbuntarna levereras med buntlappar som utöver tillverkare och dimensioner även anger stålsorten som använts i RD -pålarna. Fördelar med gängade hylsskarvar Den gängade hylsskarven gör det möjligt att utan svetsning enkelt konstruera en tillförlitlig pålskarv, även vid krävande förhållanden. Väder och klimatförhållanden leder inte heller till svårigheter för att skapa en kvalitetsmässigt felfri skarv. Pålarna kan skarvas betydligt snabbare än genom svetsning. Andra fördelar med gängade hylsskarvar är den goda utmattningshållfastheten och skarvens höga draghållfasthet. RD90 Urval RDs90 RD gängad hylsa RDs gängad hylsa RD115/6.3 RDs115/6.3 RD115/8 RDs115/8 RD140/8 RDs140/8 RD140/10 RDs140/10 RD170/10 RDs170/10 RD170/12.5 RDs170/12.5 RD220/10 RDs220/10 RD220/12.5 RDs220/12.5 6 7

Grova RD -pålar Pålrör Grova RD -pålar består av högklassiga, spiralsvetsade stålrör. Pålsortimentet omfattar pålar i dimensionerna 400 1200 mm. RD -pålarnas dimensioner presenteras i tabell 2. Grova RD -pålar kan även tillverkas i andra diametrar och med godstjockleken skräddarsydd enligt kundens önskemål, varvid godstjockleken kan väljas med 0,1 mm noggrannhet. Noggrannare tvärsnittsstorheter för pålarna ges i Ruukkis projekterings- och installationsanvisningar för stålpålar. Stålsorter I de grova RD-pålarna används standardstålsort S355J2H och stålsorterna S440J2H och S550J2H som Ruukki tillverkar speciellt för användning i pålar. På särskild beställning kan pålarna levereras i MHkvaliteter enligt standard EN10219 eller X-kvaliteter enligt API5L. CE-märkt kvalitet Ruukki vill garantera att kunden i alla situationer får en produkt som håller hög kvalitet och uppfyller alla krav samt motsvarar kundens behov. Kvaliteten hos de grova RD-pålar som Ruukki tillverkar enligt standard EN10219-1 är CE-märkt, liksom tillbehör. Att identifiera pålarna Ruukkis RD-pålar identifieras genom en märkning på pålens sida. Pålarna levereras med buntlappar som utöver tillverkare och dimensioner även anger stålsorten som använts för RD-pålarna. Att skarva pålarna Som fabriksleverans kan vi tillverka upp till 34 meter långa grova RD-pålar utan skarvsvetsningar. Med skarvsvetsning är de längsta RD-pålarna Ruukki har levererat 45 meter. Pålar som måttkapats enligt kundens beställning minskar behovet av skarvsvetsning på plats, vilket väsentligt minskar ledtider och byggkostnader. Vid behov kan RD-pålarna skarvas på byggplatsen genom svetsning. Påltillbehör Lagerförda dimensioner L=12m RD400/12.5 S355J2H RD500/12.5 S355J2H RD600/12.5 S355J2H RD700/12.5 S355J2H RD800/12.5 S355J2H Grova RD-pålar kan levereras individuellt enligt kundens önskemål. Pålarna kan exempelvis utrustas med borrskor som kunden tillhandahåller eller som väljs enligt kundens specifikationer. Ruukki tillverkar inte själv de ringborroch pilotkronor som används vid installationen. Pålarna för RD-pålväggar utrustas med spontlås i enlighet med projektörens ritningar. Vid behov kan RD-pålarna och de produkter som bygger på dem även levereras med skyddsfärg eller med 3-lagers HDPE-beläggning. 8 9

Projektering av RD -pålar RD -pålar dimensioneras enligt gällande europeiska (CEN) normer och standarder och/eller nationella föreskrifter och anvisningar. Det omfattande sortimentet av olika dimensioner och alternativa stålsorter för Ruukkis RD -pålar erbjuder goda möjligheter att planera en kostnadseffektiv grundläggning. Pålarnas konstruktiva dimensionering kan utföras antingen som en stålkonstruktion eller som en samverkande stål- och betongkonstruktion då det gäller betongfyllda pålar. Om pålen utöver den tryckande normalkraften även belastas av ett böjmoment/vridmoment eller en skjuvkraft ska pålen dimensioneras för de kombinerade belastningarna. Korrosion på stålpålarna beaktas i allmänhet så att man från tvärsnittets godstjocklek subtraherar en korrosionsmån som motsvarar den planerade livslängden. Den geotekniska bärförmågan garanteras genom att RD -pålarna borras 3 x påldiametern, dock minst 0,5 m, in i fast berg. Genom provslagning kontrolleras att kontakten mellan pålen och berget är god under installationens gång, och dessutom kontrolleras pålens geotekniska bärförmåga efter installationen. Tabell 2. Påldimensioner och stålsorter. Påle Diameter Godstjocklek [mm] [mm] 6.3 8 10 12.5 14.2 16 18 20 RD90 88.9 RD115 114.3 RD140 139.7 RD170 168.3 RD220 219.1 RD270 273.0 RD320 323.9 RD400 406.4 RD450 457.0 RD500 508.0 RD550 559.0 RD600 610.0 RD650 660.0 RD700 711.0 RD750 762.0 Tabell 1. RD -pålarnas kemiska och mekaniska egenskaper. Stålsort Kolekvivalent Kemisk sammansättning, max Mekaniska egenskaper Slagseghet CEV max. C Mn P S f y min f u A 5 min T KV min [%] [%] [%] [%] [%] [MPa] [MPa] [%] [ C] [J] S355J2H 0.39 0.22 1.6 0.03 0.03 355 470-630 20-20 27 S440J2H 0.39 0.16 1.6 0.02 0.02 440 490-630 17-40* ) 27 S550J2H 0.43 0.12 1.9 0.02 0.02 550 605-760 14-20* ) 27 X60 0.43 0.19 1.75** ) 0.03 0.03 415 520 18 0 27 X70 0.43 0.19 2.00** ) 0.03 0.03 485 570 18 0 27 **) Manganhalten kan höjas om kolhalten sänks. API 5L/ISO 3183 Tabell 4, anmärkning b. * ) Vid godstjocklekar över 12,5 mm fastställs slagseghetsvärdena separat. RD800 813.0 RD900 914.0 RD1000 1016.0 RD1200 1220.0 Stålsorter S440J2H och S550J2H Stålsorter S440J2H, S550J2H, S355J2H, X60 och X70 Stålsorter S440J2H och S355J2H 10 11

RD -pålen till fördel för miljön 4 3 2 1 Ruukkis Ruukki är en föregångare inom utvecklingen av höghållfasta stålsorter. Genom utvecklingen eftersträvar vi ännu högre effektivitet hos stålkonstruktionerna och möjligheter att bättre utnyttja stålets kapacitet. I RDs-pålarna används en stålsort som särskilt har utvecklats för pålningsändamål. Jämfört med traditionella stålsorter sparar den upp till 25 40 % av det material som krävs för pålningen. Hela leveranskedjan för Ruukkis stålpålar, från råvara till färdig produkt, är noggrant kontrollerad och övervakad. Vi har utarbetat miljövarudeklarationer enligt standarderna ISO 14020 och ISO 14040 för stålpålarna. Kunden kan till 100 % lita på att miljövarudeklarationerna är korrekta. I sin klassificering av byggnadsmaterial och -produkter enligt deras miljövänlighet rekommenderar Byggvarubedömningen i Sverige användningen av stålpålar. Ruukkis stålproduktion ger på årsnivå upphov till 300 000 ton mindre koldioxidutsläpp än den europeiska stålproduktionen i genomsnitt för en motsvarande stålproduktionsvolym. Andelen återvunnet stål i produktionen kan uppgå till 30 %. Största delen av de råvaror som används i stålproduktionen produceras nära Finland. Stålpålens resa från råvara till färdig produkt kräver inga långa transporter. stål är miljövänligt stål, producerat i Finland. Det bekräftas bland annat av att Ruukki på global nivå i branschen ligger i toppen på Dow Jones Sustainability-index: DJSI World and DJSI Europe. I förhållande till sin vikt är stål ett mycket hållbart material. Den energimängd som krävs för transport, hantering och installation av RD -pålar är väsentligt mindre än för andra grundläggnings- och grundförstärkningslösningar. RD -pålarnas skarvteknik med gängade hylsor gör att det går märkbart snabbare att skarva pålarna. Arbetet blir produktivare och olägenheterna minskar för dem som bor och arbetar i omgivningen. Alla mekaniska skarvar för Ruukkis pålar har designats så att hela kapaciteten hos pålens tvärsnitt till fullo kan utnyttjas för dimensionering av pålen. Ruukkis skarvar är testade och tillförlitliga i användning. RD -pålvägg erbjuder ett nytt och innovativt sätt att snabbt och kostnadseffektivt grundlägga byggnader med källare och utföra andra vattentäta konstruktioner. Jämfört med traditionella metoder minskar pålväggen antalet arbetsfaser, energiåtgången vid byggnationen och olägenheterna för omgivningen. RD -pålarna kan installeras med lätt utrustning. Installationen ger endast upphov till små vibrationer och eftersom pålarna inte tränger undan jord förorsakar de inte förskjutningar i jorden. RD -pålarna kan enkelt användas som energipålar. I ett energipålesystem installeras värmeuppsamlingsrör inne i pålen varvid pålen fungerar som en del av byggnadens värme- och kylsystem. Energipålen ger stålpålegrundläggningen stort mervärde och höjer ytterligare stålpålarnas miljöeffektivitet. Stål är det mest återvunna materialet i världen. En slutprodukt av stål är till 100 % återvinningsbar. 5 6 7 8 9 12 13

Installation RD -pålarna installeras i enlighet med Ruukkis anvisningar för projektering och installation av stålpålar. RD-pålar kan installeras med lätta borrmaskiner som även kan bullerdämpas effektivt. Minimal jordundanträngning upp-kommer och mycket små markvibrationer uppstår. RD-pålen uppfyller därför högt ställda krav på skonsamhet med avseende på omgivningspåverkan. Borrutrustningen som används för att installera RDpålar bygger på antingen topphammarutrustning eller sänkborrhammare. Med topphammarutrustning kan man i allmänhet installera pålar med diametrar upp till RD220. Den största maximala pållängden vid installation med topphammare är i allmänhet 30 meter. Med borrutrustning som bygger på sänkborrhammare är det möjligt att installera pålar med diametrar upp till RD1200. Pållängden inverkar inte väsentligt på borrningseffekten eller installationshastigheten. Med sänkborrhammare har man installerat pålar på upp till 70 meters längd. Installationsutrustning som bygger på sänkborrhammare drivs i allmänhet pneumatiskt, men även hydrauliskt drivna sänkborrhammare kan användas. Under installationens gång spolas jordmaterial upp genom borröret, oftast med hjälp av tryckluft. I särskilt känsliga förhållanden kan man överväga att utföra spolningen med vatten i stället för med tryckluft. RD-pålarna borras antingen centriskt eller excentriskt, och pålarnas nedre ända utrustas med den ringborrkrona och/eller borrsko som borrningsmetoden kräver. Ringborrkronan och/eller borrskon lämnas kvar som en del av pålens bärande konstruktion och måste därför hålla de belastningar den utsätts för. För särskilda användningsändamål och förhållanden finns det olika typer av specialkronor. Om pålarna skarvas med gängade hylsor rekommenderar vi att man använder de borrkronor som är särskilt utvecklade för användning med hylsskarvar. Mera information om rekommenderade borrkronor finns i Ruukkis anvisningar för projektering och installation av stålpålar. Tillverkning, kvalitetssäkring och leveransvillkor Ruukki tillämpar verksamhetsmetoder som följer kvalitetsledningsstandarden ISO 9001:2008 och miljöledningsstandarden ISO 14001:2004. Med hjälp av kvalitetssystemen garanteras att processerna fungerar från råvaruinköp till leverans av slutprodukter till kunderna. RD-pålarna tillverkas i högkvalitetsstål från stålverket i Brahestad. Mera information om Ruukkis stålpåleprodukter finns på Ruukkis webbplats. Ruukkis dimensioneringsprogram och Teklakomponenterna för pålar och pålfundament kan laddas ner på adressen software.ruukki.com. I tillverkningen av Ruukkis RD-pålar och de delar som används med dem utnyttjas modern, automatiserad produktionsteknik som garanterar hög kvalitet. De tekniska leveransvillkoren följer standard SFS-EN 10219-1. Dimensioner och toleranser följer standard SFS- EN 10219-2. För pålmaterialet ges ett materialcertifikat enligt SFS-EN 10204 typ 2.2 eller 3.1. 14 15