NL2013774B1 - Funderingspaal en werkwijze voor het vormen van een funderingspaal. - Google Patents

Abstract

Funderingspaal en werkwijze voor het vormen van een funderingspaal (17) in een bodem (4). Een buis (1) voorzien van een boorkop (3) wordt in de bodem geboord tot een gewenste diepte. Een holte (9) wordt gecreëerd in de bodem door het verwijderen van grond nabij het onderste uiteinde van de buis, waarbij een onderste uiteinde van de buis (2) uitmondt in de holte. De holte is breder dan de buis. Vervolgens wordt beton (16) gestort in de buis, waarna de buis wordt verwijderd. Eventueel kan een wapening worden aangebracht, zoals een kunststof vezel kous.

Description

FUNDERINGSPAAL EN WERKWIJZE VOOR HET VORMEN VAN EEN FUNDERINGSPAAL

De uitvinding heeft betrekking op een funderingspaal en op een werkwijze voor het vormen van een dergelijke funderingspaal. BE 754765 openbaart een werkwijze voor het verschaffen van een grondverdringende funderingspaal waarbij een holle buis die aan een uiteinde is voorzien van een verwijderbare boorkop in de bodem wordt geboord. Wanneer de buis de gewenste diepte heeft bereikt wordt beton gestort in de buis. De buis wordt vervolgens weggenomen. Na het verwijderen van de buis voegt het beton zich naar de door de buis achtergelaten holte en hardt uit. Indien gewenst kan een wapening worden ingestort.

Het voordeel van een dergelijke ter plaatse gevormde paal is dat deze zonder heien in de grond wordt aangebracht. Grondverplaatsing tijdens het boren zorgt voor versteviging van de omringende grondstructuur. Door deze voordelen is een dergelijke bouwwijze met name geschikt voor het plaatsen van funderingspalen op een locatie met belendende bebouwing. Op dergelijke locaties is echter doorgaans weinig ruimte beschikbaar voor het plaatsen van funderingspalen.

Het doel van de onderhavige uitvinding is om te voorzien in een funderingssysteem waarbij minder funderingspalen nodig zijn per oppervlakte-eenheid en/of waarbij kortere en/of slankere funderingspalen kunnen worden toegepast.

Het doel van de uitvinding wordt bereikt met een werkwijze voor het vormen van een funderingspaal in een bodem, welke werkwijze de volgende stappen omvat: - een buis voorzien van een boorkop wordt in de bodem geboord tot een gewenste diepte; - een holte wordt gecreëerd in de bodem door het verwijderen van grond nabij het onderste uiteinde van de buis, waarbij het onderste uiteinde van de buis uitmondt in de holte. De holte is, in tenminste één richting, bij voorkeur in alle richtingen, breder dan de buis; - vervolgens wordt beton gestort in de buis; - waarna de buis wordt verwijderd.

De aldus gevormde funderingspaal heeft een verbreed onderste paaluiteinde, waardoor de trek- en drukcapaciteit aanzienlijk worden verhoogd. Als gevolg van de vergrote belastbaarheid per paal hoeven er minder palen per oppervlakte-eenheid te worden gebruikt of kan er gebruik worden gemaakt van slankere en/of kortere palen.

De buis zal doorgaans bestaan uit een cilindrische stalen buis en zal bij het verwijderen bijvoorbeeld oscillerend worden getrokken.

De holte kan bijvoorbeeld worden voorzien van een versterkte wand, teneinde de stabiliteit van de holte vóór en tijdens het storten van het beton te vergroten. Dit kan worden bereikt door het injecteren van een uithardende substantie in de grond rondom het uiteinde van de buis. Na het uitharden van de geïnjecteerde substantie wordt de uitgeharde massa uitgehold om de genoemde holte te vormen. Het losgemaakte deel van de uitgeharde substantie kan worden afgevoerd.

De uithardende substantie kan bijvoorbeeld worden geïnjecteerd nabij het uiteinde van de buis. De injectie kan worden uitgevoerd in verschillende fasen en richtingen. Bijvoorbeeld kan het injecteren van de substantie naar beneden zijn gericht en horizontaal rondom het uiteinde van de buis en over een bepaalde hoogte vanaf het uiteinde van de buis. De substantie kan bijvoorbeeld worden aangevoerd via een of meer leidingen en aanvullende voorzieningen via de buis. De leidingen en verdere voorzieningen zijn bij voorkeur demontabel om plaats te kunnen maken voor de boor- en/of freesinrichting. Het injecteren kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd als jetgrouting. Andere injectiemethodes kunnen ook worden toegepast.

In een specifieke uitvoering kan de buis na het uitharden van de geïnjecteerde substantie omhoog worden bewogen tot een hoogte waarbij het onderste uiteinde van de buis zich onder het bovenste uiteinde van de uitgeharde massa bevindt waarna het genoemde uithollen van de holte wordt uitgevoerd, bijvoorbeeld door middel van een zijwaarts gerichte schraper, boor of frees die rondom een verticale as kan worden geroteerd, waarbij de verticale as bij voorkeur samenvalt met de lengteas van de buis.

De uithardende substantie kan bijvoorbeeld een grout en/of bentoniet omvatten, of een expansiemateriaal, zwelklei, dammer, waterglas, of cementspecie, bijvoorbeeld op basis van kunststof, of mengsels van genoemde substanties.

De diameter van de boorkop is bij voorkeur niet groter dan die van de buis om verstoring van de bodemstructuur zoveel mogelijk te voorkomen.

De boorkop kan achterblijven in de grond of de boorkop kan worden verwijderd vóór het storten van het beton, bijvoorbeeld omwille van hergebruik.

Teneinde de uiteindelijke sterkte, stijfheid en duurzaamheid van de funderingspaal te vergroten kunnen er één of meer wapeningen worden aangebracht in de buis vóór het uitharden, bijvoorbeeld vóór het storten en/of tijdens het uitharden van het beton. De wapening kan zich uitstrekken over de gehele lengte van de te storten paal of over slechts een deel daarvan, bijvoorbeeld het onderste deel. Een dergelijke wapening kan bijvoorbeeld koolstofvezels, polypropyleen, polyester, polyethyleen, polyamide en/of glasvezel, bijvoorbeeld woven, non-woven, of gebreid geotextiel, bijvoorbeeld in de vorm van een kous.

De wapening strekt zich uit tot in de holte voor het vormen van het verbrede paaluiteinde. Dit kan bijvoorbeeld worden bereikt door een onderste uiteinde van de wapening zodanig te vervormen dat het uitsteekt ten opzichte van de paaldiameter boven de holte.

Met de beschreven werkwijze kan een grondverdringende funderingspaal met verzwaarde paalpunt worden gevormd met een aanmerkelijk grotere belastbaarheid dan voorheen bekende funderingspalen van dezelfde lengte en diameter.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de bijgevoegde tekeningen. Hierin tonen:

Figuren 1-5: achtereenvolgende stappen van een voorbeelduitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont schematisch hoe een stalen buis 1, die aan een onderste uiteinde 2 is voorzien van een verwijderbare boorkop 3, in een bodem 4 wordt geboord. De diameter van de boorkop 3 is niet groter dan die van de buis 1, althans niet zoveel groter dat daardoor tijdens het boren de omringende grondstructuur wezenlijk wordt verstoord.

Wanneer de buis 1 op de gewenste diepte is gebracht wordt een uithardende substantie geïnjecteerd in de grond rondom het onderste uiteinde 2 van de buis 1, zoals getoond in Figuur 2. De uithardende substantie hardt uit en vormt een massa 6 die aan alle kanten breder is dan de diameter van de buis 1.

Vervolgens wordt de buis 1, zoals getoond in Figuur 2, omhoog bewogen, zodanig dat het onderste uiteinde 2 van de buis 1 net onder het bovenste uiteinde 7 van de uitgeharde massa 6 blijft.

Vervolgens wordt, zoals getoond in Figuur 3, een boor- of freeskop 8 in de buis 1 ingebracht tot in het centrum van de uitgeharde massa 6, waarna de boor- of freeskop 8 zijwaarts wordt gericht en een holte 9 uitboort of -freest binnen de uitgeharde massa 6. Met hydraulische, mechanische geleidende en/of afsluitende voorzieningen 11 kan de boor- of freeskop vanaf het maaiveld worden bestuurd. De holte 9 heeft een diameter die breder is dan de diameter van de buis 1. Het weg gefreesde of -geboorde materiaal wordt afgevoerd uit de uitgefreesde holte 9. De uitgefreesde holte 9 heeft een versterkte wand 10 gevormd door de uitgeharde massa 6.

Vervolgens worden de boor- of freeskop 8 en de geleiding 11 verwijderd uit de buis 1 en wordt er een wapening 13 opgehangen in de buis 1, bijvoorbeeld een kous van kunststof vezels en/of een paalwapening van betonstaal. Het onderste uiteinde 14 van de kous 13 reikt tot in het onderste deel van de holte 9 onder de buis 1 en wordt vervormd, bijvoorbeeld door middel van een vanaf het maaiveld te ontgrendelen veer of een vanaf het maaiveld bedienbaar paraplu-mechanisme, of door het vullen van de binnenzijde van de kous met beton, zodat het zich uitstrekt over een breedte die breder is dan de diameter van de buis 1 (Figuur 4) .

De boorkop 3 blijft achter in de bodem 4. In een alternatieve uitvoeringsvorm kan de boorkop 3 worden verwijderd vóór het storten van het beton, bijvoorbeeld voor hergebruik.

Vervolgens wordt beton 16 gestort in de buis 1 en de holte 9 onderaan de buis 1. De wapening 13 wordt hierbij ingebed.

Tenslotte wordt de buis 1 verwijderd, zoals getoond in Figuur 5, bijvoorbeeld door deze oscillerend te trekken. Het beton 16 voegt zich naar de door de buis 1 achtergelaten ruimte en hardt uit. Aldus wordt op nagenoeg trillingsvrije, grondverdringende wijze een funderingspaal 17 gevormd met een gewapende verbrede voet 18.

Claims (13)

1. Werkwijze voor het vormen van een funderingspaal (17) in een bodem (4), welke werkwijze de volgende stappen omvat: - een buis (1) voorzien van een boorkop (3) wordt in de bodem geboord tot een gewenste diepte; - vervolgens wordt beton (16) gestort in de buis; - waarna de buis wordt verwijderd; met het kenmerk, dat vóór het storten van het beton een holte (9) wordt gecreëerd in de bodem door het verwijderen van grond nabij het onderste uiteinde van de buis, waarbij een onderste uiteinde van de buis (2) uitmondt in de holte, waarbij de holte breder is dan de buis .

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de holte (9) is voorzien van een versterkte wand (10).

3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de holte (9) wordt gecreëerd door het injecteren van een uithardende substantie in de grond rondom het onderste uiteinde (2) van de buis (1), waarna de substantie uithardt, waarna uitgeharde massa (6) wordt uitgehold om de genoemde holte te vormen.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, waarbij na het uitharden van de geïnjecteerde substantie de buis (1) omhoog wordt bewogen tot een hoogte waarbij het onderste uiteinde (2) van de buis zich onder het bovenste uiteinde (7) van de uitgeharde massa (6) bevindt waarna het genoemde uithollen van de holte wordt uitgevoerd.

5. Werkwijze volgens conclusie 3 of 4, waarbij de uithardende substantie een grout omvat.

6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de boorkop (3) wordt verwijderd vóór het storten van het beton (16) .

7. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies waarbij één of meer wapeningen (13) worden aangebracht in tenminste een gedeelte van de buis (1) vóór het uitharden van het beton, bij voorkeur vóór het storten van het beton.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij de wapening (13) tenminste gedeeltelijk bestaat uit koolstof-, polypropyleen, polyester, polyethyleen, polyamide en/of glasvezel.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij de wapening bestaat uit een woven, non-woven of gebreid textiel van een vezelmateriaal en/of een paalwapening van betonstaal.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij de wapening een kous van vezelmateriaal omvat.

11. Werkwijze volgens één van de conclusies 7 - 10, waarbij de wapening zich uitstrekt tot in de genoemde holte.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij een onderste uiteinde van de wapening zodanig wordt vervormd dat het uitsteekt ten opzichte van de paaldiameter boven de holte.

13. Funderingspaal met verzwaarde paalpunt gevormd door werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies.