POHJANVAHVISTUSPÄIVÄ 2015 OTANIEMI 27.8.2015 RUUVIPAALUT MEKANIIKKA JA KÄYTTÖKOHTEET ILKKA SARAMIES CADEIRA OY
Insinööritoimisto Cadeira perustettu 2011 Noin 50% liikevaihdosta tulee ruuvipaalutukseen liittyvistä projekteista Ydinosaaminen lisäksi koneensuunnittelussa, lujuuslaskennassa, suunnitteluautomaateissa ja valmistuttamisessa. Valtaosa asiakkaista Pirkanmaan ja Uudenmaan alueilla Tj. Ilkka Saramies DI, KTK Suunnittelija vuodesta 2003 Ruuvipaaluprojekteissa vuodesta 2008 PaPiCap ohjelman luoja
RUUVIPAALUN HISTORIAA Brittiläinen insinööri Alexander Mitchell patentoi vuonna 1833 Ensimmäinen ruuvipaaluille perustettu majakka 1838 Yli 100 majakkaa Yhdysvaltojen itärannikolle ja Meksikonlahdelle 1800-luvun loppuun mennessä Muut perustustavat syrjäyttivät ruuvipaalut 1900-luvun alusta lähtien Hydraulipyörittimien yleistyminen mahdollisti ruuvipaalujen uuden tulemisen 1980-luvulla Suosittu perustamismenetelmä erityisesti Pohjois-Amerikassa
RUUVIPAALUN MEKANIIKKAA Aksiaalikapasiteetti muodostuu kolmesta komponentista Kitka ja/tai adheesio paalun varressa Ruuvilaipan kantokyky Laippojen välisen maasylinterin pinnan kitka ja/tai adheesio monilaippaisissa paaluissa Radiaalikapasiteetti paalun varresta Riittävä useimmissa rakenteissa Voidaan parantaa siivekkeillä tai muilla lisärakenteilla
PAALUKOOT Tyypillinen paalukoko vaihtelee välillä Ø76.1-150mm Ø219.0-450mm Monilaippaisia vain poikkeustapauksissa Tyypillinen asennussyvyys 2 15m Tyypillinen asennusmomentti 2000 20 000Nm Asennustarkkuus ± 30mm
MITOITUS Tärkeimmät muuttujat ovat Kuormitukset Maaperä Asennussyvyys Paalutyyppi Optimaalinen paalukoko per paalutuspiste voidaan laskea iteroimalla esimerkiksi PaPiCap - ohjelmalla
RUUVIPAALUN ASENNUS Vaati kaivinkoneen ja hydraulisen vääntimen Pitkät paalut 6m osissa Jatkaminen tappi- ja/tai hitsausliitoksella Asennusnopeus vaihtelee paalukoon, paalupituuden ja maaperän mukaan Tyypillisesti useita kymmeniä paaluja työpäivässä Päättyminen tavoitesyvyyden tai -momentin perusteella Rakenteen kiinnittyminen paaluihin esimerkiksi ruuvikiinnikkeillä, hitsaamalla tai betonivalulla
LAADUNVARMISTUS Paalun kapasiteetti varmistetaan mittaamalla asennusmomentti asennussyvyydellä. jossa Kt on paalun dimensioista riippuva vakio. Laskennallisesti 99% paaluista saavuttaa tavoitellun kestokyvyn varmuudella 2.0
STANDARDIT JA KOODIT Ei kansallista ohjetta ruuvipaaluille Noudatetaan Pienpaalutusohjetta RIL 230-2007 soveltuvin osin Kansainväliset ohjeet ICC IBC (2009) AC358 Acceptance Criteria for Helical Foundation Systems, ICC laadunvarmistuksen standardimenetelmä
TYYPILLISET KÄYTTÖKOHTEET Puristuskuormitetut rakenteet Omakotitalot Hallit Hirsirakennukset Taivutuskuormitetut rakenteet Meluaidat Kyltit Mastot Lipputangot Aurinkovoimalat Korjausrakentaminen Ei tärinää, onnistuu ahtaissakin paikoissa
TYYPILLISET KÄYTTÖKOHTEET Vetokuormitetut rakenteet Ylipainehallit Vaijerit Vallit Kevyet rakenteet Autotallit Piharakennukset Parakit Vedenalaiset rakenteet Laiturit Poijut Hybridirakenteet
RUUVIPAALUN EDUT Nopea asennus Välitön kantokyky, vähäinen painuminen Korkea vetolujuus Tyypillisesti ei edellytä kaivamista Pelkkä paalu ei tarvitse routasuojausta Vähäinen melu, tärinä ja muu ympäristövaikutus Vapaa asennusasento Kevyt asennuskalusto, pieni asennustilan tarve Voidaan poistaa käytön jälkeen Kustannustehokas
RUUVIPAALUN RAJOITTEET Maaperässä olevat kivet voivat vaikeuttaa tai estää asennuksen Maksimiraekoko tyypillisesti noin 50-60mm Suurille paaluille riittävän kokoisia pyörittäjiä voi olla huonosti saatavilla Tyyppilliset kohteet <20kNm, ei saatavuusongelmia Ei kansallista rakennusohjetta ruuvipaaluille Voi joskus aiheuttaa ennakkoluuloja ja tuottaa suunnittelijalle ylimääräistä työtä
HYÖDYLLISIÄ LINKKEJÄ Valmistus ja asennus www.paalupiste.com Suunnittelu ja konsultointi www.cadeira.fi Tietopankki www.helicalpileworld.com