Milloin kannattaa paaluttaa? Väitöstutkimus Turun perustustenvahvistuksesta Jouko Lehtonen 26.1.2012
Perustustenvahvistushanke; rakennuttajan näkökulmia tekniikkaan, talouteen ja projektinhallintaan Underpinning project; owners views on technology, economy and project management Aalto yliopisto Jouko Lehtonen 26.1.2012
Tutkimuksen rakenne perustustenvahvistuksen tarve puupaalujen vaurioituminen suunnitteluratkaisut kustannukset kesto vaikutus kiinteistön arvoon johtopäätökset ajoitukseen paalutyypin valinta kuormansiirtorakenne Jouko Lehtonen 26.1.2012 3
Tutkimuksen rakenne perustustenvahvistuksen tarve puupaalujen vaurioituminen suunnitteluratkaisut kustannukset kesto vaikutus kiinteistön arvoon johtopäätökset ajoitukseen paalutyypin valinta kuormansiirtorakenne 4
Tutkimuksen rakenne perustustenvahvistuksen tarve puupaalujen vaurioituminen suunnitteluratkaisut kustannukset kesto vaikutus kiinteistön arvoon johtopäätökset ajoitukseen paalutyypin valinta kuormansiirtorakenne 5
Tutkimuksen rakenne perustustenvahvistuksen tarve puupaalujen vaurioituminen suunnitteluratkaisut kustannukset kesto vaikutus kiinteistön arvoon johtopäätökset ajoitukseen paalutyypin valinta kuormansiirtorakenne 6
Tutkimuksen rakenne perustustenvahvistuksen tarve puupaalujen vaurioituminen suunnitteluratkaisut kustannukset kesto vaikutus kiinteistön arvoon johtopäätökset ajoitukseen paalutyypin valinta kuormansiirtorakenne 7
Tutkimuksen rakenne perustustenvahvistuksen tarve puupaalujen vaurioituminen suunnitteluratkaisut kustannukset kesto vaikutus kiinteistön arvoon johtopäätökset ajoitukseen paalutyypin valinta kuormansiirtorakenne 8
Turun perustustenvahvistus maailman suurimpia kohdekokonaisuuksia väitöstutkimuksen aineisto koottu turkulaisista kohteista 9
DATU Database on Turku Underpinning Projects tietokantaan pyritään keräämään tiedot kaikista Turun perustusten vahvistuskohteista noin 100 kohdetta noin 200 erilaista parametriä kustakin kohteesta tällä hetkellä maailman laajimpia lajissaan
Jouko Lehtonen 14.10.2011
2500 2000 Number of piles 1500 1000 Jet Grouting Micropiles 500 0 0 10 m 10 20 m 20 30 m 30 40 m 40 50 m 50 60 m Length of piles Piles in DATU by year of installation 900 25 000 m 800 700 20 000 m 600 Number of piles 500 400 15 000 m 10 000 m Piles Pilemeters 300 200 5 000 m 100 0 0 m
Paalutyypit perustustenvahvistuksessa pienpaalut lyöntipaalu, esim. RR paalu porapaalu, esim. RD paalu puristuspaalu, esim. RR paalu suihkuinjektointipilari 13
Jouko Lehtonen 14.10.2011
Kuormansiirtorakenne välittää kuormitukset vanhalta ylärakenteelta uusille paaluille kuorma siirtyy esim. palkin välityksellä kahdelle uudelle pienpaalulle Figure. Underpinning piling map: new micropiles are placed symmetrically throughout the foundations (City of Turku 2009).
Jouko Lehtonen 14.10.2011
UML Unified Modeling Language tietotekniikassa käytetty mallinnusmenetelmä UML sovellutus kehitetty kuvaamaan erilaisia kuormansiirron perustapauksia
(Tawast 1993)
Perustapauksia yhteensä 13 erilaista Jouko Lehtonen 14.10.2011
Kuormansiirron ryhmittely A B C D ei palkkia, ei tunkkausta palkki, ei tunkkausta ei palkkia, tunkkaus palkki, tunkki 1, 8 2 9, 10, 13 3, 4, 5, 6, 7, 11, 12
Puupaalujen vaurioitumismalli Figure. Classification of settlement in a wood piling foundation at different stages of the life cycle. Stages C1/ E1 have no recognised need for underpinning, stages C2/E2 signify a recognised need for underpinning with fairly flexible timing, and stages C3/E3 signify a need for immediate remedial action.
Supporting wood piles Settlement during underpinning, mm/a 35 30 25 20 15 10 5 0 E3 E1 E2 25 29 35 37 38 42 16 24 44 58 68 15 34 Underpinning site ID
Settlement during underpinning mm/a 60 50 40 30 20 10 0 Cohesive wood piles C3 C1 51 56 27 31 70 Underpinning site ID Supporting wood piles Settlement during underpinning, mm/a 35 30 25 20 15 10 5 0 E3 E1 E2 25 29 35 37 38 42 16 24 44 58 68 15 34 Underpinning site ID
Puupaalujen lahon eteneminen rajaa korjausmenetelmiä
Perustustenvahvistuksen kustannukset Figure. The costs of underpinning have been traditionally estimated based on empirical data, which results in a wide range of variation, left figure. Model 1 (centre) provides a level of costs but with high deviation. Model 2 (right) provides a reasonably accurate level of costs with reasonably low deviation. Range limits drawn by the author.
Kesto voidaan mallintaa soveltaen kustannusmallien periaatteita 350 300 250 Duration observations (d) 200 150 100 50 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Duration model (d) Figure. The duration model of underpinning and the respective duration observations from five to seven storey residential buildings in the Turku city centre (N=22).
Suuren korjaushankkeen vaikutus kiinteistön arvoon
Johtopäätöksiä väitös tuottaa rakennuttamiseen useita uusia työkaluja useat löydökset tukevat mahdollisimman varhaista ajoitusta puupaalujen laho rajoittaa vaihtoehtoisia menetelmiä kustannukset kasvavat puupaalujen lahon edetessä korjauksenaikaiset painumat kasvavat lahon edetessä kiinteistön arvo heikkenee korjausta odoteltaessa Jouko Lehtonen 26.1.2012
Tekes-rahoitus 2011 2014: FIN-C2M Turun ammattikorkeakoulu & Aalto-yliopisto UUDET MIKROPAALUINNOVAATIOT PERUSTUSTENVAHVISTUKSESSA