Förbättra förankringen av rör
Smidiga geonät för ballastering av PE-rör
Geonät kan användas för ballastering av PE-rör och tankar. Det har visat sig vara en ekonomiskt fördelaktig lösning som är enkel att utföra i praktiken. De tekniska beräkningarnas bakomliggande principer är relativt enkla och kan i många fall lösa vanliga problem med förankring av rör. Förankring är svår att uppnå när grundvattennivån är hög och ballasten är begränsad på ovansidan i kombination med tomma rör eller tankar.
PE-rör och tankar är speciellt utsatta på grund av deras låga egenvikt. Det är därför viktigt att du motverkar dålig förankring under installation och med efterföljande drift.
Geonät är ett effektivt hjälpmedel för att minska rörens flytkraft
Geonät är mycket effektivt för att öka de tomma rörens förankring. Plaströren placeras mitt i rördiket och fylls på med ett passande fyllnadsmaterial upp till rörets mitt. Därefter läggs geonät över röret i tvärgående riktning och förankras på var sida och även minimum 1 meter från diket. Sedan fortsätter du att fylla rördiket så att materialet komprimeras.
Du kan med fördel inkorporera geonätet i fyllningsmaterialet vilket överför dess styrkeförmåga till nätet. Det minskar på bredden av den totala utgrävningen.
Beräkningsmetod för förankring av rör
Här under finner du beräkningsmetoder för förankring av ett tomt plaströr som ska placeras under grundvattennivån och ballast - både en traditionell beräkning på ballast och vid användning av geonät.
BG Byggros hjälper dig gärna med uträkningarna och vilket val av geonät som passar projektet. Kontakta oss på tlf. 59489000.
Formler och beräkningsmetoder
Nedanstående formler gäller pr. rörmeter
Jfr. figur 1. och 2. och symbolförklaringen (den finns längst ner på denna sida) samt regler DS 415, DS 409 och DS 410.
Traditionell flytkraftsberäkning
Flytkraft från luftfyllda rör/tank, kN/m:O = d²rör x (μ/4) x Ƴvatten x Ƴf
Egenvikt av rör och fyllnadsmaterial:
kN/m:B = ((h1 + h2)x drör x Ƴeffektivt)–(d²rörx μ/4 x Ƴeffektivt)/2 + E-rör
Flytkraftssäkerheten beräknas enligt: S1 = B/O som skall vara minst 1.0.
Figur 1. Traditionell beräkning på förankring
Bestämning av nödvändig draghållfasthet Fd i geonät
Om säkerheten mot flytkraft S1 inte uppfyller kraven i den traditionella flytkraftsberäkningen kan ballasten ökas motsvarande till geonätets F d:s draghållfasthet.
Utnyttjandet av geonätets kapacitet kräver tillräcklig förankring av geonät på båda sidor av röret, se figur 2
För beräkning av geonätens styrka ska följande gälla, kN/m:
Flytkraft = (O - B) (beräknat enligt ovan)
Fd > Fflytkraftvard = Fkarak / (Ƴkryper xƳmek x Ƴkem x Ƴglobal)
Bestämning av geonätets ankarlängd
För förankring av geonätet i sand gäller vid S2 =F-ankare/Flytkraft vara minst 1,5. Därför bör förankring vara minst 1,5 x Fflytkraft
F förankring = ha x Ƴeffektiv x μ x tan (ɸd)x Lgeonet
Geonets förankringslängd från rörväggen ska vara:Lgeonät = Fförankring/(ha x Ƴeffektiv x μ x tan (ɸd))
Observera att förankringslängden Lgeonet bör inte vara mindre än 1,0 m.
Vidare beräknas säkerhet S3 - totalt flytkraftS3 = Ba/O ska vara min. 1.3 Den totala förankringsbredden La = 2 x Lgeonät + drör
Den totala ballasten Ba,kN/m beräknas här som:Ba = ((h1+h2) x La x Ƴeffektiv) - (d2rörx (μ/4) x Ƴ effektiv+ E rör
Det är viktigt att notera att mindre rörledningslyft kan uppstå till följd av aktiveringen av geonätets deformations- och hållfasthetsparametrarna.För att säkerställa en rimlig överföring av kraft i övergången från rör till fyllning ska geonätet placeras med en radie från rörets hjässa och utåt mot sidorna r >d-rör/4. Se figur 3.
Figur 3. Placering af geonettet i randzonen
Utförande
Rör eller tank placeras i utgrävningen som därför får jordfyllnad upp till rörets mitt.
Geonät rullas ut över röret (normalt på tvären, men det beror på rullbredd och styrka) samtidigt som att det försäkras att förankringslängden på båda sidor av röret utgör minimum 1 meter eller enligt tidigare nämnda beräkningar.
Påfyllnad sker enligt rörleverantörens anvisningar.
Följande bör också värderas vid förankring
Geonät kan med fördel monteras med friktionsjord som udner normala förutsättningar resulterar i mindre förankringslängder på grund av bättre samspel mellan fyllning och geonät.
Ballastering med geonät kan i vissa situationer användas med den fördelen att förankringsbredden i utgrävningen reduceras (se figur 4). Det lodräta avståndet mellan geonäten bör minimum utgöra 0,2 m.
Såvida det i samband med förankring behövs ballastering bör man kontrollera att ballasteringen motsvarar den beräknade flytkraften. Detta gäller också vid ballasteringen av flera, tätt liggande rör.
Figur 4
Symbolförklaring
| O | = flytkraft |
| r | = indv. rördiameter |
| drør | = utv. rördiameter |
| µ | =interaktionskoefficient mellan geonät och fyllning (0,5-1,0) |
| Ƴvand | = volymvikt vatten |
| Ƴeffektiv | = effektiv volymvikt fyllning ifh. Gvs |
| Ƴf | =partiell flytkraftskoefficient jfr DS 415 |
| Ƴɸ | = partiell koefficientfriktionsvinkel fyller jfr DS 415 |
| ɸk | = Karakteristisk friktionsvinkel |
| ɸd | = regelmässig friktionsvinkel ɸ d = arc tan ( tan(ɸk)/Ƴɸ) |
| GVS | = grundvattennivå |
| h1 | = markfrigång ovanför rören i mittlinjen |
| h2 | = drör /2 |
| ha | = tjocklek på fyllningsmaterial på geonätets översida |
| B | = ballast över oarmerat rör |
| Ba | = Ballast över rör förstärkta med geonet |
| Erør | = Egenvikt rörledning |
| S1 | = säkerhet av förankring av geonät, min. 1.5 |
| S2 | = säkerhet mot flytkraft vid förstärkning med geonät, min. 1.3 |
| S3 | = säkerhet mot flytkraft vid förstärkning med geonät, min. 1.3 |
| Fforank | = Förankringskraft geonät |
| Fopdrift | = beräknad flytkraft överförd till geonätt |
| F karak | = korttidsstyrka geonät |
| Fd | = beräknad draghållfasthet geonet |
| Lgeonet | = förankringslängd geonet |
| La | = bredd på armerad plast |
| Ƴkryb | = krypfaktor relaterad till strukturens livslängd |
| Ƴmek | =mekanisk skada under geonätinstallation |
| Ƴkem | = kemisk exponering |
| Ƴglobal | = säkerhetsfaktor i samband med produktion och extrapolation av data |