Borrade RD pålar Lansering av RD peleprodukter 2009
Innehållet Bakgrund RD-pålprodukter Installation Skarvning RD-pålar Användningsområden RD-pålar Jämförelser RD-pile wall Sammanfattning 2 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
Bakgrund 3 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
Bakgrund - Borrade pålar i Norden Stålkärnepålar har använts framgångsrikt sedan 1960-talet. Diameter och godtjocklek av foderrör är vanligtvis liten (D<300 mm och t<7 mm) Jordförhållanden i nordiska länder är gynnsamma för spetsburna pålar i berg. (Samma för mantelburna pålar fastgjutna i bergborrhål.) Ökat behov för större bärförmåga, styvhet och effektivare installation. STEEL CORE CEMENT GROUT/ GROUTING CONCRETE CASING TUBE Stålkärnepåle Borrade stålrörspålar 4 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålprodukter 5 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålprodukter RD-påle är en borrad påle tillverkad av Ruukki Baserar sig på längdsvetsat (RD90-RD320) eller spiralsvetsat (RD400-RD800) CE-märket stålrör Slagskor och ringborrkronor tillverkas av borrkronatillverkarn (Robit, Rotex) RD90-RD320 RD400-RD800 6 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
Slanka RD-pålar 7 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
Grova RD-pålar Stålsorter: S355J2H S440J2H S550J2H X60 X70 Skarvning: - genom svetsning 8 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
Stålsorter för RD-pålar 9 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålprodukter Längder av pålrör samt pålelementer och dimensioner av tryckplattor Suggested pile load betyder max karakteristisk last 10 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
Installation 11 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålar Installation och lämpliga basmaskiner Källareborrigg med anpassad borrningsutrustning för grundförstärkning Grävmaskin med anpassad borrningsutrustning Pålmaskin med anpassad borrningsutrustning 12 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålar Borrningsmetoder och hammare Excentrisk borrsystem (RD90-RD320) Centrisk borrsystem (RD90-RD800) Topphammare Sänkborrhammare 13 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålar Synpunkter för installation Geotekniska förundersökningar med borrsonderingar skulle utföras tillräckligt i förhand för att säkerställa kvalitet och helhet av berget Stoppslagning rekommenderas att göras till översta änden pålen för att säkerställa pålrörets fasta kontakt mot berget efter borrsträngen har dragits upp. Man får ofta göra betongfyllning som undervattensgjutning. Framför detta renspolas borrhålet med vatten, och kontrolleras att borrkax i största möjliga utsträckning spolats upp Man skall fästa avseende vid undvikning av störning av jordlager och ökning av porvattentryck. 14 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
Skarvning 15 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålar Skarvning med yttre gängad hylsa Påldimensioner RD90 RD220 (S440J2H) Den färdiga skarven uppfyller krav föreslås i Peleveiledningen 2005 avsnitt 8.5.4: Enligt provningar är dragkapacitet av skarven nästan samma än tryckkapacitet av pålrör (Ruukki garanterar >50%) Fördelar: Snabb of lätt att montera Högklassig slutprodukt även i svåra förhållanden 16 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålar Skarvning med yttre gängad hylsa Yttre diametrar av gängade hylsor och yttre diametrar av ringborrkronor är synkroniserade. 17 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålar Skarvning genom svetsning Svetsning Båg- eller rörelektrodsvetsning Manuell eller mekaniserad Produktionskontroll och svetsteknikkontroll enligt standarder och planer Ruukkis anvisningar: Skarvning av stålrörspålar genom svetsning www.ruukki.com/infra Pålrör levereras från verket vanligen med fasade ändar (fogberedda för svetsning). Fasvinkeln är då 30 och rätkant i roten 1,6 mm +/- 0,8 mm. 18 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålar Användningsområden 19 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålar Användningsområden Svårforcerade jordlager som fyllning med stenblock eller fyllnadsmaterial Pålning som måste utföras nära befintliga byggnader krav på begränsning av vibrationer och markförskjutning föreligger RD-pålar kan installeras med små, lätta maskiner som genererar mycket begränsade vibrationer och därtill kan bullerdämpas effektivt Pålning som måste utföras ned till berg i vissa fall föreligger konstruktionskrav att laster skall nedföras till berg Bergytan är lutande Bergytan är nära markytan Höga noggrannhets- och kontrollkrav RD-pålar kan installeras med snäva toleranser och medger fullständig kontroll av alla påldelar Stora koncentrerade laster konventionella pålar medför kanske alltför stort antal pålar och för stora pålfundament 20 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålar Exempel av användningsområde Fyllning Lera Sand / Morän RD-pålfundament: pållängden >3-5 m pålarna utrustad med bergskor RD-pålfundament: bergytan nära markytan lutande bergytan försäkring av stabilitet av fundament (fast fästning till berg och fundament) 21 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi Plattgrundläggning
RD-pålar Exempel av användningsområde Kontorsbyggnad - Case Technopolis 1 i Salmisaari Helsingfors Tjocka fyllningsjordlager som innehåller olika gamla konstruktioner och material (trä, betong, metall, aska, ) Pålar: 46 st. RD140/10 (430 m) och 281 st. RD170/12.5 281 (2750 m) därav 44 st. med inre påle RR90 Rostmån (Korrosjonshastighet) 7 mm/100 år Ändå var RD-pålarna konkurrenskraftiga mor stålkärnepålar Ruukkis pålfundamentsystem (FPS) 39 st. 22 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålar Exempel av användningsområde Kontorsbyggnad - Case Technopolis 1 i Salmisaari Helsingfors 23 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålar Exempel av användningsområde Broar Stora koncentrerade laster Krav på viss penetration nivå av pålspetsar Höga noggrannhets- och kontrollkrav Tunnelipuisto underfartsbro Järvenpää RD320/12.5 18 st / 100m Tampella underfartsbro, Tammerfors RD400/12.5 och RD450/12.5-39 st. 280 m 24 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålar Exempel av användningsområde Grundläggningar för vindkraftverk Stora tryck- och draglaster 5 x 2,3 MW Vindkraftverk i Brahestad Optimerad grundplattakonstruktion, ca. 250 m 3 Trycklaster: Borrade pålar 8 st L~15 m RD600/12.5 till berg Draglaster: Rörankare 8 st L~23 m RD220/12.5 mantel injekterade i berg Grundläggningar för kraftledningstolper RD220 RD500 (under fötter varken en grov eller tre medelstora RD-pålar, förankring till berget Låg fundament mindre schakt-, fyllningsoch betongmassor. inget behov av schaktstöttning Flera utförda projekt i Finland 25 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålar Exempel av användningsområde Grundförstärkningar av existerande byggnader Betydande pållängder Trånga och höjdbegränsade rum Effektiv och snabb skarvning är viktigt Jorden innehåller ofta hinder liksom gamla träpålar Koy Affärscentrum i Åbo Ca 12 000 m av RD140-RD190 i S550J2H Pållängder ca 50 m 26 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålar Jämförelser 27 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålar Jämförelse av kostnader mellan olika fundamenteringmetoder Stor koncentrerade last, last för en pelare 10 MN Pållängder 12 m (RD-pålar 13 m) Skjuvhållfasthet av jord 15 kpa Tillåten bärförmåga hos jorden 300 kpa Storlek av grundläggning Antal pålar och total längd av pålar 300x300 mm 2 betongpåle RR400/12.5 RD270/12.5 S440J2H Platta på marken 18 st / 216 m 5 st / 60 m 5 st / 65 m - Storlek av grundläggning [m] 4.7 x 3.7 x 1.5 2.4 x 2.4 x 1.2 2.1x 2.1 x 1.2 6.2 x 6.2 x 1.6 Total kostnaden av fundamenten 18 200 14 900 14 800 22 000 Kostnaden av en påle [ /m] 35 160 170 - Pålpunktkostnaden per st [ ] 95 510 400 - Betong i grundläggning [ /m 3 rtr] 340 380 380 340 28 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pålar Jämförelse av kostnader mellan stålkärnepålar Stålkärne d=120 mm S355J2G3 Foderör 168,3x4 S355J2H Stål 109,8 kg/m Pris av install. L=12 m påle ca. 2140 RD170/12,5 S550J2H RD220/12,5 S440J2H Stål 48,0 kg/m Stål 63,7 kg/m Pris av install. L=12 m påle ca. 1580 Pris av install. L=12 m påle ca. 1970 Steel core pile d=120mm and RD-pile bearing capacity comparison Allowable pile load [kn] 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 2mm corrosion allowance Stp d=120m m RD170/12.5 S550J2H 5mm corrosion allowance Stp d=120mm RD220/12.5 S440J2H c=15kpa c=30kpa kitkamaa (c=100 kpa) 29 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pile wall 30 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pile wall New application for RD-piles; pipe pile wall which can be installed by drilling Based on Ruukki s RD piles RD400-RD800 Piles are attached together by interlocks welded on the piles 31 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pile wall - Installation principle RD-pile wall is installed by using DTH-hammer and concentric drilling method. A standard pilot bit can be used but the ring bit is over-size in order to enable the interlocks to follow the pipe through boulders and into the rock without damages installation direction of wall rotation direction during drilling 32 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pile wall Properties Extremely rigid structure Bending stiffness of wall can be adjusted by changing the wall thickness and/or diameter of the pile Bending moment resistance can be increased by using higher steel grades and by reinforcing and concreting the piles 33 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pile wall Properties RD-pile wall can be installed into the soil conditions where sheet pile wall can t be installed by driving or by vibrating soils containing boulders the wall has to be installed into the bedrock cases where vibrations must be limited to a certain level The lower end of retaining wall, usually bedrock, can be reached reliably No technical or time table related surprises during the installation and construction of the retaining wall 34 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pile wall Properties Anchoring of the lower end of the retaining wall into the bedrock is easy no steel bars or dowels into the rock and/or base concrete beam at the lower end of retaining wall Watertight structure Structure is (almost) watertight after installation depending on soil conditions Full water tightness can be achieved by welding Pile bottoms can be grouted into the bedrock, and therefore possible water flow between drilling hole and pile can be eliminated when excavation level is on the rock surface or under the rock surface 35 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pile wall Application areas Retaining wall for temporary and permanent structures Combined retaining wall and load-bearing foundation structure in building constructions Combined abutment and loadbearing foundation structure in bridges Retaining wall acting as a tower structure grouted into the rock Building pits, basements,, under crossings, quay walls etc. 36 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
RD-pile wall Cost estimates 37 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
Sammanfattning 38 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi
Sammanfattning Användning av borrade RD-pålar har ökats kraftigt under de senaste åren De nuvarande tekniker möjliggör det att installera även 50 m lång och diameter av 800 mm pålar Användning av högre stålsorter har vidare förbättrats konkurrenskraft av RD-pålar Skarvning med yttre gängade hylsor är lätt och slutprodukten är lika stark som rör Yttre diametrar av gängade hylsor och yttre diametrar av ringborrkronor är synkroniserade. RD-pål vägg är en nu produkt som kan användas i olika förhållanden Daglig praxis i Finland och i Sverige och samma utveckling förhoppningsvis i Norge 39 5.5.2009 www.ruukki.com Hannu Jokiniemi