Concept: Grondkerende verticale afdichting, Waterkerende verticale afdichting t.b.v. onttrekking, Waterkerende verticale afdichting t.b.v. civieltechnische isolatie.
Techniekbeschrijving
Een boorpalenwand is een meestal permanente grond- en waterkerende constructie die is gevormd door op elkaar aansluitende beton- of bentonietcementpalen. Een boorpalenwand kan al dan niet zijn voorzien van een verankering of stempeling. Deze techniek onderscheidt zich van de diepwandtechniek onder andere in de wijze van aanbrengen.
Er wordt onderscheid gemaakt in verbuisde boorpalen, schroefboorpalen en buisschroefpalen.
Verbuisde boorpalen
Bij verbuisde boorpalen worden open stalen buizen verticaal met een wrikkende of draaiende beweging in de grond gedrukt. Nadat de paal op diepte is wordt een holle avegaarboor tot aan het basisniveau in de buis geboord. Vervolgens wordt onder druk een betonmengsel (of bentoniet-cementmengsel) via de holle as ingebracht, waardoor de avegaar omhoog geperst wordt. Ten behoeve van een grondkerende constructie kan een wapeningskorf worden ingetrild. Door de palen dicht bij elkaar te plaatsen al dan niet aansluitend kan een grondkerende constructie worden verkregen.
Bij een open palen wand, een wand waarbij de palen niet aansluiten, kan ter plaatse van de opening chemisch worden geïnjecteerd waardoor een waterkerende wand wordt verkregen. Door de palen met een voldoende overlap te plaatsen wordt een waterkerende constructie verkregen.
Door het wrikkend inbrengen en trekken van de buizen is de methode niet trillingsvrij. Diameters variëren van circa 500 mm tot 1250 mm.
Schroefboorpalen
Schroefboorpalen worden op dezelfde wijze met een holle avegaar aangebracht als verbuisde boorpalen, zij het dat hierbij geen gebruik gemaakt wordt van mantelbuizen. Om te voorkomen dat de grond te veel ontspant, moet een voldoende morteldruk worden gehandhaafd tijdens het trekken van de avegaar. De methode is trillingsvrij en geluidsarm. Diameters variëren van circa 250 tot 1000 mm. De maximale paallengte bedraagt circa 50 m.
Buisschroefpaal
De buisschroefpaal is afgeleid van de schroefboorpaal. Het verschil is dat een buisboor wordt toegepast waarvan de holle as (de buis) een veel grotere diameter heeft dan de holle as bij de avegaar gebruikt voor een schroefboorpaal. Nadat de buisboor op diepte is kan de benodigde wapening worden ingehangen. De buis wordt nu tot aan het maaiveld met mortel of beton gevuld. De buisschroefpaal is gedeeltelijk grondverdringend, waardoor minder grond vrijkomt. Bovendien kan de paal over de volledige lengte voorzien worden van wapening.
De methode is trillingsvrij en geluidsarm. Er zijn verschillende diameters verkrijgbaar. De maximale paallengte bedraagt circa 30 m.
Toepassingsvoorwaarden
De effectiviteit van een boorpalenwand is, vergeleken met de andere technieken, laag wegens de grotere kans op het optreden van lekken. Voor een permanente oplossing is dit ongewenst.
De boorpalenwand mag niet binnen 3 meter van een nabijgelegen bebouwing uitgevoerd worden. Tevens kan deze techniek niet in zeer zure milieus toegepast worden. Naarmate de paallengte toeneemt is het risico groot dat er spleten ontstaan bij niet-verticale palen en bij onvoldoende overlap.
Met name bij schroefpalenwanden kan de ondergrond ontspannen doordat de avegaar een groter volume aan grond verwijdert dan het volume van de boor zelf. Naarmate de grondslag vaster is, 'schraapt' de avegaar meer en neemt de verstoring toe. Dit kan leiden tot zakking van funderingen en leidingen. Tijdens het trekken van de boor moet een voldoende hoge druk in de paal worden gehandhaafd om ontspanning van de grond te voorkomen/beperken.
Verbuisde boorpalen en schroefboorpalen zijn ook toepasbaar bij een beperkte werkhoogte; de avegaar en de buizen kunnen uit segmenten worden opgebouwd. De boorpalen worden vaak als funderingselement toegepast, door palenwanden te vormen kunnen grondkerende wanden worden verkregen. De waterkerende functie is bij schroefboorpalen en buisschroefpalen meestal niet optimaal.
Resultaten
Er zijn geen concrete voorbeelden bekend van boorpalenwanden in een permanent geïsoleerde verontreinigde landbodem, vandaar ook dat de levensduur van de boorpalenwand onbekend is.
Boorpalenwanden worden vooralsnog voornamelijk voor civieltechnische doeleinden uitgevoerd. De techniek kan ook worden toegepast voor het verwijderen van verontreinigde grond, waarbij de boorpaal wordt opgevuld met gereiningde of schone grond.
Kosten
Voor grond-/waterkerende wand in gewapend beton tot 15 m diep:
verbuisde boorpalen 135 tot 210 EUR per m²
schroefboorpalen 75 tot 135 EUR per m²
buisschroefpalen 100 tot 125 EUR per m²
toeslag 15 à 30 m diep 25%
toeslag dieper dan 30 m 50%
Milieurendement
Voor het installeren van de boorpalen is het gebruik van bentoniet en cement noodzakelijk. Het plaatsen van de boorpalen levert weinig overlast (geluid, trillingen) voor de omgeving op. Tijdens het plaatsen kan er verontreinigde grond vrijkomen.
Energieverbruik -
Reststoffen 0
Ruimtegebruik 0
Geluidshinder 0
Geurhinder +
Ontwikkelingsstadium
Categorie 2
Met de techniek is enige ervaring opgedaan, maar wordt beperkt toegepast bij constructies in de civiele techniek en bij ontgravingen bij bodemsanering.
Leveranciers
Voor het aanbrengen van een boorpalenwand dient een gespecialiseerde aannemer te worden betrokken.
Referenties
Handboek Bodemsaneringstechnieken, Sanering gasfabrieksterrein Veenendaal, Nederland, RIVM 1995, Nederland.