Hoe grindpompen paalfunderingen veilig houden
Paalfunderingen dragen het gewicht van alles wat erboven zit - een hoog-gebouw, een brugpijler of zware machines. De palen moeten stevig verankerd worden in draag-dragende grond diep onder het oppervlak. Bij geboorde -in- palen is een van de belangrijkste stappen het schoonmaken van het gat en het verwijderen van los materiaal - slurry, stekken en puin. Dat is de taak van een grindpomp (vaak een zand-en-grindpomp genoemd), ook wel de 'ondergrondse bewaker' genoemd.
Waarom het opruimen van puin zo belangrijk is
Om een boorpaal te bouwen, boort u een diep gat, laat u er een stalen wapeningskooi in zakken en vult u deze vervolgens met beton. Tijdens het boren treden vaak problemen op. Het bit knaagt door de grond en zorgt voor veel stekken, terwijl de mest op natuurlijke wijze uit de omringende grond naar binnen sijpelt. Als dat materiaal niet meteen wordt verwijderd, stapelt het zich op op de bodem van het gat.
Te veel sediment op de bodem veroorzaakt twee grote problemen. Ten eerste kan het losse materiaal bij het storten van beton zich vermengen en zwakke plekken veroorzaken - of zelfs de stapel volledig uit elkaar breken, waardoor deze onbruikbaar wordt. Ten tweede fungeert de sedimentlaag als een zacht kussen aan de basis. Wanneer de stapel wordt belast, kan deze te veel inzakken, waardoor het draagvermogen- dramatisch afneemt. Dit is vooral riskant op lastig terrein, zoals zand- of kasseien-grindlagen.
Oude methoden versus grindpompen
Bij oudere methoden werd vaak gebruik gemaakt van boren met "directe circulatie", waarbij modder langs de buitenkant van de boorpijp wordt gepompt en het boorafval terug naar boven wordt gevoerd door de ruimte tussen de pijp en de muur van het gat. Die aanpak is zwak in het verwijderen van puin. In zand- of kasseien-grindgrond zijn de stekken groot en zinken ze snel, zodat directe circulatie ze er vaak niet uit kan krijgen. Het resultaat: hoge uitvalpercentages en gaten van slechte-kwaliteit.
Grindpompen hebben dat allemaal veranderd. Het zijn centrifugale slurrypompen die zijn gebouwd om vloeistoffen te verwerken die zijn geladen met grote, vaste deeltjes. Ze gebruiken gesloten waaiers met brede doorgangen, zodat grote rotsfragmenten er doorheen kunnen zonder verstoppingen. De onderdelen die in aanraking komen met de stroming zijn gemaakt van harde, slijtvaste-materialen - zoals legeringen met een hoog-chroomgehalte - die bestand zijn tegen de zware slijtage door zand en grind.
Hoe pomp-zuig-omgekeerde circulatie werkt
Bij heiwerk worden grindpompen voornamelijk gebruikt bij pomp-zuig- en omgekeerde circulatieboringen. Zo werkt het: de pomp creëert zuigkracht in de boorpijp. Het gewicht van de vloeistofkolom in het gat en de druk van de buitenlucht duwen de boorspoeling - samen met het boorgruis dat zojuist is weggesneden door de boor - uit de ruimte rond de boorpijp in de onderste opening van de pijp. De pomp zuigt het vervolgens via de binnenkant van de leiding op en spuit het naar buiten in een bezinktank aan de oppervlakte.
Het maaisel bezinkt in de tank en de gereinigde modder stroomt terug in het gat. Hierdoor ontstaat een continue lus. Het boren en verwijderen van stekken gebeurt tegelijkertijd. Zodra de bit materiaal lossnijdt, wordt deze er vrijwel direct uitgetrokken, in plaats van zich onderaan op te stapelen. Vergeleken met directe circulatie verwijdert omgekeerde circulatie boorgruis veel effectiever, boort sneller - tot 30-50% efficiënter in matig verweerd gesteente - en maakt het gemakkelijker om bodemsediment binnen toegestane grenzen te houden.
Drie manieren waarop grindpompen de bouw van palen veiliger maken
Ten eerste houden ze de paalschacht stevig. Door het maaisel snel te verwijderen, voorkomt de pomp dat zich sediment op de bodem ophoopt. Dat elimineert het risico op zwakke lagen of breuken veroorzaakt door sediment dat zich in het beton vermengt, zodat je een aaneengesloten, dichte stapel krijgt.
Ten tweede beschermen ze het draagvermogen van de paal. Wanneer de bodem grondig wordt gereinigd, hecht het beton direct en stevig aan de draaglaag. Hierdoor kan de paal zijn volledige-draagweerstand ontwikkelen. Als het bezinksel niet op de juiste manier wordt verwijderd, kan de stapel onder belasting te veel bezinken - alsof u op een zacht kussen stapt -, waardoor het vermogen om gewicht te dragen ernstig wordt verzwakt.
Ten derde helpen ze de wand van het boorgat stabiel te houden. Bij omgekeerde circulatie vormt de modder een dunne filterkoek op de wand van het gat, die instortingen helpt voorkomen. Dat is vooral belangrijk in losse, onstabiele grond, zoals kasseien en grindlagen.
Kortom, een grindpomp pakt een van de meest geniepige en ernstigste kwaliteitsproblemen bij de paalconstructie aan: - sedimentophoping op de bodem van het gat. Het zorgt ervoor dat elke paal op een stevige dragende grond rust, en niet op een hoop los boorgruis. Dat is precies waarom het de titel 'ondergrondse bewaker' verdient. Je ziet het nooit werken, maar de veiligheid van de hele constructie hangt af van hoe goed het puin diep onder het oppervlak opruimt.
