Kallioon injektoitu ja ankkuroitu porapaalu
Ahomies, Marko (2015)
Lataukset:
2015
Rakennustekniikan koulutusohjelma
Talouden ja rakentamisen tiedekunta - Faculty of Business and Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2015-04-08
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201503251168
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201503251168
Tiivistelmä
Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, voidaanko rakenteisiin kohdistuvat vetojännitykset vastaanottaa turvallisesti kallioon vaipaltaan injektoidun ja ankkuroidun porapaalun välityksellä. Tutkimuksen tavoitteena oli myös yhtenäistää kallioankkuroinnin mitoituskäytäntöjä ja antaa perusteita rakenteen mitoittamiselle.
Työ aloitettiin kirjallisuustutkimuksella, jossa käytiin läpi nykyisiä suunnittelu- ja toteutusohjeita sekä toteutettujen kohteiden suunnitelmia. Työtä jatkettiin urakoitsijoille sekä suunnittelijoille suunnatulla haastattelututkimuksella. Tämän jälkeen selvitettiin kokeellisella tutkimuksella kallioon vaipaltaan injektoidun porapaalun vetokestävyyttä.
Kokeellisessa tutkimuksessa koekuormitettiin vaipaltaan kallioon injektoituja porapaaluja. Koekuormitusten tulosten perusteella rakenteella on mahdollista vastaanottaa pienehköjä vetokuormia. Murtotapa koekohteella oli paaluputken ja injektointiaineen välisen teräs-laasti –tartunnan pettäminen. Avarrinkruunun tyypillä oli suuri vaikutus maksimikuorman suuruuteen. Mekaanisen tartunnan tarjoavalla rengasteräsettimallin avarrinkruunulla saavutettiin huomattavasti suurempi maksimikuorma kuin irtorengasterämallilla.
Työssä tehtyjen laskennallisten tarkastelujen perusteella kallioon injektoimalla ankkuroidun porapaalun laskennallista vetokestävyyttä rajoittaa kalliokartion paino paalukoosta riippuen vähintäänkin 3 m poraussyvyyteen saakka. Nykyisen ohjeistuksen mukaan kallionpinnan päällä olevien maakerrosten painoa ei huomioida kalliokartion painoa määritettäessä. Tehtyjen tarkastelujen perusteella maakerrosten huomioiminen kuitenkin lisäisi kalliokartion painoa huomattavasti jo ohuillakin maapeitteen paksuuksilla. Näin ollen kalliokartion mitoittava vaikutus vähenisi selvästi.
Koekuormitusten mittaustulosten sekä koekohteella tehtyjen silmämääräisten havaintojen perusteella vaipaltaan kallioon injektoidun porapaalun vetokestävyyttä rajoittaa teräs-laasti –tartunnan kestävyys. Jatkotutkimuksena tälle työlle tulisi selvittää, voidaanko tartuntaa parantaa lisäämällä paaluputken ulkopintaan mekaanista tartuntaa.
Työ aloitettiin kirjallisuustutkimuksella, jossa käytiin läpi nykyisiä suunnittelu- ja toteutusohjeita sekä toteutettujen kohteiden suunnitelmia. Työtä jatkettiin urakoitsijoille sekä suunnittelijoille suunnatulla haastattelututkimuksella. Tämän jälkeen selvitettiin kokeellisella tutkimuksella kallioon vaipaltaan injektoidun porapaalun vetokestävyyttä.
Kokeellisessa tutkimuksessa koekuormitettiin vaipaltaan kallioon injektoituja porapaaluja. Koekuormitusten tulosten perusteella rakenteella on mahdollista vastaanottaa pienehköjä vetokuormia. Murtotapa koekohteella oli paaluputken ja injektointiaineen välisen teräs-laasti –tartunnan pettäminen. Avarrinkruunun tyypillä oli suuri vaikutus maksimikuorman suuruuteen. Mekaanisen tartunnan tarjoavalla rengasteräsettimallin avarrinkruunulla saavutettiin huomattavasti suurempi maksimikuorma kuin irtorengasterämallilla.
Työssä tehtyjen laskennallisten tarkastelujen perusteella kallioon injektoimalla ankkuroidun porapaalun laskennallista vetokestävyyttä rajoittaa kalliokartion paino paalukoosta riippuen vähintäänkin 3 m poraussyvyyteen saakka. Nykyisen ohjeistuksen mukaan kallionpinnan päällä olevien maakerrosten painoa ei huomioida kalliokartion painoa määritettäessä. Tehtyjen tarkastelujen perusteella maakerrosten huomioiminen kuitenkin lisäisi kalliokartion painoa huomattavasti jo ohuillakin maapeitteen paksuuksilla. Näin ollen kalliokartion mitoittava vaikutus vähenisi selvästi.
Koekuormitusten mittaustulosten sekä koekohteella tehtyjen silmämääräisten havaintojen perusteella vaipaltaan kallioon injektoidun porapaalun vetokestävyyttä rajoittaa teräs-laasti –tartunnan kestävyys. Jatkotutkimuksena tälle työlle tulisi selvittää, voidaanko tartuntaa parantaa lisäämällä paaluputken ulkopintaan mekaanista tartuntaa.