Putkijohtokaivannon paalulaatat

Abstract

Tämän työn tavoitteena on tuottaa Ramboll Finland Oy:llä putkijohtokaivantojen paalulaattojen tyyppipiirustussarja Vantaan kaupungille. Suunnitelmasta toivottiin apua tilanteeseen, jossa heikkojen pohjaolosuhteiden vuoksi osa putkijohtokaivannosta joudutaan perustamaan paalulaatan varaan. Pohjamaan vaihtelut voivat olla pitkän vesihuoltolinjan matkalla voimakkaitakin, ja on tavallista, että putkijohtokaivannon perustamistavat vaihtelevat vesihuoltolinjan matkalla.

Työssä tarkastellaan 2 000 mm, 3 000 mm sekä 4 000 mm leveiden paalulaattojen rakenteiden mitoitusta. Tarkasteltaviksi valikoituivat 3 000 mm:n, 5 000 mm: ja 7 000 mm:n sorapenkereiden rakennevahvuudet. Näiden perusteella paalulaatoista luotiin mitta- ja raudoituspiirustussarjat, joissa esitetään laattojen paalujaot, poikkileikkausten detaljit sekä laatalla vaadittava teräsmäärä laatan rakenteellisen kestävyyden varmistamiseksi.

Työssä käsitellään tarkemmin Liikenneviraston Paalulaattojen ja paaluhatturakenteiden suunnitteluohjeen mukaisesti putkijohtokaivannon paalulaatalle ja paalulaatan siirtymälaatalle tulevia kuormia sekä niiden vaikutusta paalulaatan rakenteeseen. Lisäksi työssä tutustutaan myös teräsbetoni- sekä teräsputkipaalujen mitoittamiseen ja sijoitteluun Rakennusteollisuuden tuotelehti PO-2016:n sekä SSAB:n ja HT:n teräsputkipaalujen suunnitteluohjeiden näkökulmasta.

Työn lopussa esitetään Lusas Bridge FEM -laskentaohjelmalla luodut rakenneanalyysit yhdestä tarkasteltavasta rakenteesta sekä samalla periaatteella lasketut ja taulukoidut laattojen mitoitusvoimasuureet. Näiden lisäksi työssä esitetään Liikenneviraston Eurookoodin soveltamisohjeen Betonirakenteiden suunnittelu – NCCI2 mukaiset taivutus, lävistys sekä halkeamaleveystarkastelut paalulaattarakenteelle.

Purpose of this thesis was to produce a standard-project drawing for a pile slab build under a water supply and sewerage system pipelines. Request for the drawing was to gain assistance for pile slab design when water supply and sewerage system was designed on week ground circumstances. Ground circumstances vary greatly along the pipelines. Therefore, it is very common that foundation type varies along the pipelines from ground-supported to pile slabs.

A case study in this thesis was a structural dimensioning of 2000 mm, 3000 mm and 4000 mm wide pile slabs which locates 3000 mm, 5000 mm and 7000 mm underground. Previously mentioned general technical drawing contains dimensioning and reinforcement drawings including sufficient number of details that clarifies the work. Focus of the drawings is in pile layout and reinforcement detailing that are essential for structural durability of pile slabs.

The main goal of this thesis was to determine all the structural loads that strain the structure and their effect on the structural dimensioning according to the guidelines of the Finnish Transport Agency. Work also touches on dimensioning of steel piles and steel reinforced concrete piles according to manufactures design instructions that are based on the pile driving guide 2016 by the Finnish Association of Civil Engineers (Paalutusohje 2016).

Structural dimensioning of the structures is based on analyses made with Lusas Bridge Finite Element System. Results from one of the analyses and calculation principles that were used trough every slab are being presented at the end of this thesis.