Kaivinpaalutus Kelly-menetelmällä
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2009
Major/Subject
Pohjarakennus ja maamekaniikka
Mcode
Rak-50
Degree programme
Language
fi
Pages
100 + app. 11
Series
Abstract
Since the middle 1980's the usage of bored piles has been reducing constantly as the other piling methods have been evolving and replacing bored piles. Especially the development of driven and drilled steel piles has been strong. As the other piling methods have replaced the bored piles the design, machines and the execution of bored piles have deteriorated during the years. The usage and development of the bored pile methods elsewhere in the world has been constant and the technical solutions have developed during the years. In the last 20 years, the performance of almost every important aspect of piling rigs has roughly doubled every 7 to 10 years. The study was commissioned and funded by Skanska Infra Oy. The Kelly method is widely used by the Skanska group in Europe and North America. The object of the study was to investigate the suitability of the Kelly method in Finnish soil conditions and to present a description of the method. Because there is no former written Finnish literature about the Kelly method and it has not been used in Finland, the method was compared to formerly used grab chisel method. The review of grab chisel method and structure of a bored pile was done by studying literature. Additionally, another objective was to study the design of bored piles by Finnish codes and euro codes and to compare the safety factor given by the codes. The Kelly method was investigated by studying the literature and examining a case study. The description of the Kelly method was constructed according to the experiences of the case study. The suitability of the method was studied by the observations of the suitability of the tools and piling rig and by measurements of the pile quality. The observations were compared to literature review of the grab chisel method and structural requirements of the pile. The study and the practical experiences of the case study proved that the Kelly method is suitable to Finnish soil conditions and the piles done by the Kelly method meet the requirements of Finnish codes. The method doesn't change the process of bored piling, but it offers an alternative technique to install the bored piles. Compared to the grab chisel method the production rate of the Kelly method is noticeably higher. On soils with significant presence of boulders the suitability of the Kelly method with existing tools isn't any higher compared to the grab chisel method.1980-luvun puolivälistä alkaen kaivinpaalujen käyttö on hiipunut Suomessa muiden paalutusmenetelmien kehittyessä ja korvatessa kaivinpaalujen käyttöä. Erityisesti lyötävien ja porattavien teräsputkipaalujen kehitys on ollut voimakasta. Muiden paalutusmenetelmien syrjäyttäessä kaivinpaalujen käyttöä on sekä suunnittelu, konekanta että toteutustaito päässyt ajan kuluessa taantumaan. Muualla maailmassa kaivinpaalujen käyttö on kuitenkin ollut jatkuvaa ja tekniset ratkaisut ovat kehittyneet eteenpäin. Viimeisen 20 vuoden aikana koneiden kehitys on ollut nopeaa suorituskyvyn kaksinkertaistuessa aina 7 - 10 vuoden välein. Skanska Infra Oy:n tilaaman ja rahoittaman tutkimuksen tarkoituksena on ollut tutkia Skanska AB - konsernissa laajasti kaivinpaalutukseen käytetyn Kelly-menetelmän soveltuvuutta suomalaisiin olosuhteisiin ja luoda menetelmäkuvaus kaivinpaalutuksesta Kelly-menetelmällä. Koska Kelly-menetelmästä ei ole olemassa aiempaa suomalaista kirjallisuutta eikä sitä juuri ole kokeiltu Suomessa, verrattiin menetelmää aiemmin Suomessa käytettyyn kahmarikauhamenetelmään. Kirjallisuusosiossa perehdyttiin kaivinpaalun rakenteeseen ja toteutukseen kahmarikauhamenetelmällä. Yhtenä tutkimuksen osana oli verrata Eurokoodimitoituksella ja kansallisella menetelmällä saatavia varmuustasoja toisiinsa. Kelly-menetelmään tutustuttiin kirjallisuuden ja koekohteessa tehtyjen toteutusta koskevien havaintojen pohjalta. Koekohteen kokemusten pohjalta luotiin menetelmäkuvaus kaivinpaalutuksesta Kelly-menetelmällä. Menetelmän soveltuvuutta suomalaisiin olosuhteisiin arvioitiin sekä työnaikaisin havainnoin koneen ja työkalujen toiminnasta, että paalun laatua tarkastelevien mittausten pohjalta. Havaintoja ja mittaustuloksia verrattiin kirjallisuudessa esitettyihin kahmarikauhamenetelmän kokemuksiin sekä paaluille asetettuihin vaatimuksiin. Tutkimuksen perusteella Kelly-menetelmällä saadaan aikaiseksi laadulliset vaatimukset täyttäviä paaluja ja se soveltuu käytettäväksi suomalaisissa pohjaolosuhteissa. Menetelmä ei varsinaisesti muuta kaivinpaalutusprosessia, vaan tarjoaa vaihtoehtoisen tekniikan paalujen toteuttamiseksi. Kelly-menetelmällä työsaavutus on selkeästi suurempi kahmarikauhamenetelmään verrattuna. Erittäin lohkareisessa maaperässä sen soveltuvuus ei nykyisellään kuitenkaan liene kahmarikauhamenetelmää parempi.Description
Supervisor
Vepsäläinen, PauliThesis advisor
Tarkkio, TarmoKeywords
Kelly-menetelmä, rotaatiokairaus, kaivinpaalutus, eurokoodimitoitus, Kelly Method, rotary bored piling, bored piling, eurocode design