Fundering
op palen wordt toegepast wanneer de draagkrachtige grond zeer diep
gelegen is.
De paal ontleent zijn draagvermogen aan het steunen van de
paalpunt op de vaste (zand)grond en, meestal in mindere mate, aan de kleef van
de omringende grond aan de paalwand.
Normale houten of betonnen heipalen
De meest gebruikte en bekende methode om palen in de grond te brengen
is door middel van heien. De te heien palen worden vooraf op lengte
gemaakt.
Nulopname:
In de directe omgeving van de heilocatie wordt vooraf onderzoek gedaan
waar eventueel schade aan gebouwen zou kunnen ontstaan ten gevolge van
de heiwerkzaamheden (door trillingen ontstaan). Met een 'nulopname'
wordt de huidige conditie van de bebouwing opgenomen. Buiten dit
gebied is het zeer onwaarschijnlijk dat er schade door de
werkzaamheden aan gebouwen ontstaat.
Heien:
De paal wordt in een hei-installatie geplaatst waarna men er een zwaar
gewicht (heiblok) op laat vallen. De grond onder de paal wordt
samengeperst waardoor de draagkracht groter wordt.
Als verondersteld wordt dat de paal op de juiste diepte is, dwz. de
vaste (zand)grond heeft bereikt, dan wordt er op de geleiders van de
paal en de paal zelf een streep aangebracht. Daarna laat men het
heiblok nog dertigmaal op de paal vallen. Het verschil tussen de
streep op de geleiders en de paal wordt nu opgemeten. Dit heet kalenderen.
De maximale kalender is vooraf vastgesteld. Hierna kan met behulp van een plaatselijke sondering nog bepaald
worden of de paal wel daadwerkelijk op de juiste laag geheid is.
Een
schroefpaal is een in de grond gevormde, geluidsarme en
trillingsvrije funderingspaal.
Met behulp van schroefdraad aan de punt van de boor wordt er een gat geboord in de grond. Het midden van de boor bestaat uit een holle pijp (de holle kern).
Boven het schroefdraad zit een grondverdringende kegel die de grond tegen de wanden van het gat duwt.
Op het moment dat de boor de gewenste diepte heeft wordt de boor teruggetrokken.
Tijdens het terugtrekken van de boor wordt door de holle kern beton geperst.
Door de grondverdringende kegel boven het schroefdraad komt er aan de oppervlakte geen grond vrij.
Het gat is nu geboord en geheel gevuld met beton. Nadat de boor uit het gat is weggehaald wordt er meteen wapening in het beton
afgezakt of ingetrild (een andere methode is de wapening vooraf in te
brengen). Door het trillen wordt de paalkop extra verdicht.
Door het gebruiken van deze schroefpalen hoeft de lengte van de palen niet bepaald te worden. Voor elke paal kan de lengte van de paal tijdens de uitvoering bepaald worden. Op het moment dat er voldoende stuit wordt bereikt is de diepte van de paal voldoende.
- De
betonmortelschroefpaal is voorzien van
kopnetwapening.
De "paal" zelf is dus het hard geworden beton in een
langzaam getrokken of gedrukt paalgat, er is geen omhulsel tussen
gestort beton en de omliggende grond. Voordeel kan zijn dat de
hechting van de paal beter is door enigszins onregelmatige
oppervlak. Nadeel kan zijn dat de controle moeilijk is en de paal
te snel getrokken wordt waardoor zich insnoeringen zouden kunnen
voordoen.
- De
buisschroefpaal is voorzien van een wapeningskorf over de volle lengte.
Via de bovenkant van de holle booras wordt de wapening ingebracht voor het vullen van de boorschacht. Hierdoor kan de paal over de gehele lengte van wapening worden
voorzien.
- Groutinjectiepaal
(ook: groutpaal, injectiepaal;
zie de tekeningen onder).Dit is een soort buisschroefpaal, maar even iets anders. Tijdens het draaiproces wordt een mengsel van water en cement (=
grout) door de holle boorschacht geïnjecteerd. De palen worden geboord tot in het pleistoceen,
d.w.z. de tweede zandlaag. De holle stalen boorschacht wordt tijdens het boren steeds
verlengd door een buisdeel op het laatste deel te lassen. De boorschacht en de boorkop blijven in de paal aanwezig. De schacht is dan een soort
wapening van het beton.
De groutinjectiepalen van bv.
Franki
(onderdeel van Besix)
en Walinco worden onder meer
bij funderingsherstel van muren van woningen gebruikt. De figuren
hieronder zijn van Franki en Walinco.
(Zie ook onder trefwoord groutinjectie.)
De betondrukpaal is een uit segmenten opgebouwde paal, die door middel
van een hydraulische
installatie in de grond wordt gedrukt. Een
bestaand gebouw of de nieuw te maken betonconstructie levert de
hiervoor benodigde tegendruk. De paal wordt opgebouwd uit op elkaar
geplaatste gewapend betonsegmenten of op elkaar gelaste stalen buizen.
Door de holle paalkern kan grond uit de paal gepulst worden om de
gewenste diepte te bereiken zonder dat een grote tegendruk nodig is.
Als de paal op diepte is, wordt een verbrede
voet gevormd door het aanstampen van bussen met een droge
mortelsamenstelling onder de paal. De paalkern wordt gevuld met beton.
De werkwijze is vrijwel trillingvrij.Ook deze paal wordt toegepast bij
funderingsherstel, als trillingsvrij gewerkt moet worden, bij beperkte
werkhoogte (een betondrukpaal kan bijvoorbeeld worden geplaatst onder
een bestaande fundering), in een moeilijk toegankelijke ruimte (bijvoorbeeld
een kelder).
Zetting van de paalpunt bij belasting: het aanstampen van de verbrede voet zorgt voor
een opspanning van de grond rondom de paalpunt, zodat een zettingsgedrag ontstaat vergelijkbaar met dat van een volledig grondverdringende paal.
De betonsegmentpaal is een uit geprefabriceerde gewapende betonelementen opgebouwde paal. De buissegmentpaal wordt opgebouwd uit stalen buissegmenten die vooraf met beton zijn gevuld. De segmenten worden verbonden door middel van een inwendige of een uitwendige pijplas. De paal wordt ingedreven door een kleine heimachine met een valblok. Omdat de afmetingen van zowel heimachine als paalelement aan de werkomstandigheden aangepast worden, is dit systeem bij uitstek geschikt voor situaties met beperkte werkruimte, werkhoogte of toegangsbreedte.
De Amsterdamse paalfundering is met een dubbele paal en komt eigenlijk alleen
voor bij oude bouwwerken. Doel van twee palen is een betere stabiliteit te geven
(wat ook wel nodig is als de heipalen niet tot de zandgrond reiken).
De Rotterdamse methode was echter de meest gebruikelijke.
Bij oude huizen werd nog geen betonnen paalkop of betonnen oplanger
gebruikt en kan de invloed van
een te lage waterstand funest zijn voor de palen: paalrot
treedt op, ook kan palenpest
optreden (zie ook funderingsproblemen
bij houten palen).
Bij de aanleg van de houten paalfundering, werd de
bovenkant van de palen onder de laagst bekende grondwaterstand
geslagen. Het is
van zeer groot belang dat houten palen altijd onder water blijven staan, zodat
er geen zuurstof bijkan. Een lekke riolering zal het grondwater afvoeren en zal
in de nabij gelegen omgeving het grondwaterpeil ernstig verlagen.
klik voor groter:
Hierdoor komen de koppen van de paalkoppen 'droog' te
staan en kan de komt er zuurstof bij het bovenste gedeelte van de paal. In een
paar jaar tijd zullen de schimmels zodanig hun werk hebben gedaan dat het hout
boven het grondwaterpaal geen draagkracht meer heeft. Bij onderzoek in Dordrecht
is soms pas op één meter diepte weer een goede paal gevonden, de rest
was volledig weggerot. Het aantastingsproces kan zeer gemakkelijk gestopt
worden, namelijk door de paal weer onder water te zetten. In de wijk Emmaplein
e.o. krijgt de gemeente dit niet voor elkaar, blijkbaar omdat er nog steeds
"lekke" riolen zijn, of soms nog oude rioolbuizen die niet meer in
gebruik zijn, maar wel het grondwater in de riolering opnemen en daardoor het
grondwaterpeil naar beneden halen. Hierdoor moeten ook veel goede houten
funderingspalen voorzien worden van een betonnen oplanger. Op andere plaatsen is
het grondwater direct gestegen na het herstel van de rioleringen.
De integriteit van
betonnen heipalen is controleerbaar. Door het akoestisch doormeten komen afwijkingen in beeld. Met behulp van computerprogramma's en aan de hand van
sonderingsonderzoek en het bodemprofiel kan berekend worden of mogelijke afwijkingen het draagvermogen negatief beïnvloeden.
Bij het akoestisch doormeten komt er van iedere doorgemeten paal één of
meer diagrammen waaruit valt op te maken of een paal gebreken vertoond of niet. Zelfs bij ernstige kopschade is het mogelijk nog een uitspraak te doen over de rest van de paal.
Door de analogie met een bekend kinderspel heeft deze meettechniek de naam
"hamertje tik" gekregen.
Het akoestisch meten van palen is een onderdeel van geomonitoring.
