nieuws

Nationale palenproeftuin smaakt naar meer

bouwbreed Premium

Twintig wapeningskorven volbehangen met pvc-pijpjes, injectiebuizen, glasvezelkabels en installatiekastjes. Die steken boven de grond op het terrein van Deltares in Delft-Zuid en verraden de aanwezigheid van evenzoveel in de grond gevormde palen. Niet zomaar palen, maar exemplaren waarin insnoeringen of uitstulpingen zijn aangebracht. En de machinist is een paar keer expres met zijn kraan over […]

Twintig wapeningskorven volbehangen met pvc-pijpjes, injectiebuizen, glasvezelkabels en installatiekastjes. Die steken boven de grond op het terrein van Deltares in Delft-Zuid en verraden de aanwezigheid van evenzoveel in de grond gevormde palen. Niet zomaar palen, maar exemplaren waarin insnoeringen of uitstulpingen zijn aangebracht. En de machinist is een paar keer expres met zijn kraan over de paalkop gereden om een breuk te forceren. Kosten noch moeite zijn gespaard om zo natuurgetrouw mogelijke defecten te krijgen.

Dat was allemaal twee weken terug. Vandaag vinden er metingen plaats. Bij de ene korf zijn mensen van Fugro aan het meten, bij de andere takelt iemand van bureau Brem twee microfoons omhoog. Een medewerker van Deltares laat een doorzichtige plastic buis in een paal zakken. En dan voert er ook nog een ploegje van Hektec een traditionele hamertje-tikmeting uit.

Om het valideren van die techniek is de hele exercitie vooral bedoeld. Want de hamertje-tikmethode geeft nogal eens aanleiding voor discussie. De geluidspuls die wordt opgewekt door met een kunststof hamer op de kop van de paal te slaan, komt soms niet veel verder dan de kop. Maar niet alleen onregelmatigheden van de paal beïnvloeden de meting. Ook de bodem waarin hij staat bepaalt hoe het signaal terugkeert bij de ontvanger. Waar de in de grond gevormde betonpaal in een veenlaag staat, reflecteert het signaal heel anders dan waar de paal in zand staat. Projectleider Victor Hopman van Deltares: “Je weet eigenlijk nooit zeker of je de paal aan het meten bent of de grond waar hij in staat.”

Daarom al die kabels en apparatuur aan de wapeningskorven. In sommige palen zijn meerdere pvc-pijpen aangebracht waarin sonic-loggers kunnen worden neergelaten. Die techniek wordt wel toegepast bij diepwandvoegen, maar vergt een opnemer en een bron die gelijktijdig in verschillende meetbuizen worden neergelaten.

Hopman wijst op de glasvezelkabels die bij een aantal palen op de wapeningskorven zijn bevestigd. Daarmee kan de temperatuurontwikkeling tijdens het uitharden van het beton worden gevolgd. Waar minder beton zit, bijvoorbeeld door een insnoering, zal de warmteontwikkeling navenant zijn. Terwijl ter plaatse van een uitstulping de paal juist meer zal opwarmen. Hopman: “Het is een kleine moeite om de glaskabels preventief aan te brengen en als je tijdens de productie van een paal ziet dat er iets raars gebeurt, kun je er een laser op aansluiten om de temperatuurontwikkeling te volgen. Het kost bijna niets en geeft waarschijnlijk extra zekerheid.”

Elegant vindt Hopman ook de trillingssensoren die halverwege een paar palen zijn aangebracht. “Zo kun je de hamertje-tikgeluidspuls op twee punten volgen en kun je dieper in de paal kijken. Ook dat is een voordelige oplossing want mems-sensoren vindt je overal en zijn spotgoedkoop.”

Het hoogst gespannen zijn de verwachtingen van een nieuwe sonische methode die Hopman samen met collega’s van Deltares heeft ontwikkeld. Ze zijn erin geslaagd wel vijftien hydrofoons en twee signaalbronnen onder te brengen in een string van nog geen 2 meter lengte. Door die neer te laten kan vanuit één meetbuis nauwkeurig een beeld van de opbouw van een paal worden ontwikkeld. Als ze erin slagen de diameter van die string te verkleinen, hoeven er in de toekomst in palen maar heel dunne pvc-pijpjes te worden ingestort voor een betrouwbare controle.

Na ruim een dag ploeteren in de palenspeeltuin hebben Brem, Fugro, Hektec en Deltares de meeste data verzameld. Voor de verwerking en interpretatie is echter nog wel een tijd nodig. Na de zomer komt iedereen pas weer bij elkaar om de bevindingen uit te wisselen en te vergelijken. Dat gebeurt onder leiding van een onafhankelijk expert, want projectleider Hopman verwacht verhitte discussies.

Zodra de onvermijdelijke strijd met de data is gestreden, gaat Deltares een paar palen laten ontgraven en trekken. Dat is de ultieme test. Hopman: “We trekken niet meer dan vijf palen, want nergens vind je zo’n verzameling funderingspalen met defecten die zo goed in kaart zijn gebracht en die zijn uitgerust met allerlei meetvoorzieningen. De ontwikkelingen in de sensortechniek gaan zo snel dat er de komende jaren heus wel iemand opstaat met een nieuw idee. Het moet wel raar lopen als de voorzieningen die nodig zijn om dat te testen, hier niet al in één van onze palen is ingestort. Dit is voorlopig het epicentrum van de in de grond gevormde palen. Daar hopen we nog veel van te leren.”

Hekpaal

GeoImpuls

De proef wordt uitgevoerd op hekpalen, palen met een verloren punt waarvan de casing na het storten van de paal oscillerend wordt getrokken. Projectleider Victor Hopman had liever een paaltype gebruikt dat in de praktijk meer aanleiding geeft voor discussie. Maar in de hekpaal kunnen net als in vergelijkbare palen goed wapeningskorven worden neergelaten die zijn behangen met instrumenten, pvc-buizen en obstakels die nodig zijn voor het onderzoek.

Na de dramatische verzakkingen bij de aanleg van de Noord-zuidlijn aan de Amsterdamse Vijzelgracht hebben Rijkswaterstaat, kennisinstellingen en bedrijven gezamenlijk een programma opgezet om de geotechnisch faalkosten voor 2015 te halveren. Behalve door de ontwikkeling van nieuwe bouw- en monitoringstechnieken wil GeoImpuls dat bereiken door betere samenwerking, kennisverspreiding en communicatie te bevorderen. Ook stuurt het programma aan op andere contractvormen die meer recht doen aan het werken met de onzekerheden in de ondergrond.

Bleeding

Eén van de gebreken die zich lastig laat opsporen met de hamertje-tikmethode is het zogeheten bleeding. Daarbij is tijdens het maken van de in de grond gevormde paal cement uitgespoeld en zijn plaatselijk alleen zand en grind achtergebleven. Dat gebeurt soms op plekken waar palen een watervoerende laag kruisen. Meestal leidt het tot verticale kanaaltjes in de paal langs de wapening. Het akoestische signaal van de hamerslag gaat zonder haperingen langs zo’n kanaaltje en keert op precies dezelfde manier terug bij de microfoon, als bij een goede paal waarmee niets aan de hand is.

Hekpaal

GeoImpuls

De proef wordt uitgevoerd op hekpalen, palen met een verloren punt waarvan de casing na het storten van de paal oscillerend wordt getrokken. Projectleider Victor Hopman had liever een paaltype gebruikt dat in de praktijk meer aanleiding geeft voor discussie. Maar in de hekpaal kunnen net als in vergelijkbare palen goed wapeningskorven worden neergelaten die zijn behangen met instrumenten, pvc-buizen en obstakels die nodig zijn voor het onderzoek.

Na de dramatische verzakkingen bij de aanleg van de Noord-zuidlijn aan de Amsterdamse Vijzelgracht hebben Rijkswaterstaat, kennisinstellingen en bedrijven gezamenlijk een programma opgezet om de geotechnisch faalkosten voor 2015 te halveren. Behalve door de ontwikkeling van nieuwe bouw- en monitoringstechnieken wil GeoImpuls dat bereiken door betere samenwerking, kennisverspreiding en communicatie te bevorderen. Ook stuurt het programma aan op andere contractvormen die meer recht doen aan het werken met de onzekerheden in de ondergrond.

Reageer op dit artikel