Brochure 67-03 NL

Het soilcrete-procédé(jetgrouten)

Inhoud

3 Voorgeschiedenis

4 Procédé

6 Uitvoeringsvarianten

7 Uitvoeringsvormen

8 Uitvoeringsvolgorde

10 Toepassingen

12 Adressen

3

Kleine ondervangingen stonden aan hetbegin van de ongewone ontwikkelin vanSoilcrete. Om te komen tot de huidigestand van de techniek moesten er evenwelnog heel wat stappen worden gezet.

• Het proces is gemodificeerd zodat hettoepasbaar werd voor alle bodem-typen.

• De toepassingen zijn stap voor stapontwikkeld als reactie op een grotevariatie aan problemen.

• De equipement is door Keller zelf ont-wikkeld en verbeterd.

• In 1986 heeft Keller in Duitsland eenalgemene “Zulassung” voor Soilcreteverkregen.

Deze brochure geeft informatie over dehuidige stand van zaken van de Soilcrete-techniek.

Met het verkrijgen van de licen-ties voor het Soilcrete procédéen het introduceren van desoilcrete-techniek is Keller eennieuwe weg ingeslagen bij destabilisatie van constructies.

Soilcrete - voorgeschiedenis

Programmagestuurdeberekening en optimali-satie van complexeSoilcrete-vormen metbehulp van zelfont-wikkelde softwareSoiljet®.

4

100

80

60

40

20

00,60,002 0,006 0,02 0,06 6,0 20 600,2 2,0

Soilcrete – procédé

Het Soilcrete-procédé

Het Soilcrete-procédé kan eigenlijk wordengezien als een bodemstabilisatie met cement.Met behulp van energierijke snijstralen meteen uittreesnelheid van meer dan 100 m/secwordt de grond losgesneden c.q. geërodeerd.

De snijstraal bestaat uit water of eencementsuspensie, eventueel omhuld dooreen luchtmantel zodat een grotere reik-wijdte wordt gerealiseerd.

De geërodeerde grond wordt vermengdmet de cementsuspensie. De mix van grond,cement en water wordt gedeeltelijk via hetboorgat uitgespoeld om een overdruk tecreëren. Op deze wijze kunnen verschillendegeometrische configuraties van Soilcrete ele-menten worden gerealiseerd.

De reikwijdte van de snijstraal in de bodemkan wel 2,50 m bedragen en varieert alsfunctie van de bodem, het type proces en detoegepaste snijvloeistof. Na het uithardenheeft de Soilcrete-mortel statische eigen-schappen, die deze geschikt maken als mate-riaal voor ondervangingen of afdichtingen.

Toepassingen

In tegenstelling tot conventionele grond-stabilisatie methoden, kan Soilcrete wordengebruikt voor de stabilisatie en afsluiting vanalle bodemtypen, variërend van los gepaktezandlagen tot cohesieve grondlagen.Dit geldt derhalve ook voor klei-, veen- enniet-homogene zandlagen, daar waar conven-tionele injectiemethoden tekortschieten.

De naam “Soilcrete” is afgeleid van deEngelse begrippen “soil” (grond) en“concrete” (beton) en beschrijft waar-uit deze grondverbetering bestaat;grond met de consistentie van beton.

Toepassingsmogelijkheden van diverse grondverbeteringstechnieken

klei silt zand grind stenen

zeef

groo

tte

[gew

icht

%]

korrelgrootte [mm]

Soilcrete

Synthetische oplossingen

Silicaatgel [lv]

Silicaatgel [hv]

Ultrafijn cement

Cementsuspensie

Mortel

lv =hv =

laag visceushoog visceus

economischniet economisch

In Nederland en België staat Soilcrete ookbekend onder de termen:

• VHP-grouting(Very High Pressure grouting)

• jetgrouten of

• HDI (Hohe Druck Injektion).

5

50

0

100%

602,00,060,002 7 28

25

14 42210

50

75

100

Soilcrete - eigenschappen

Soilcrete gedraagt zich in de bodem als eenstabiliserend of afsluitend lichaam. Een com-binatie van de beide eigenschappen wordtmeer en meer toegepast.

De druksterkte van Soilcrete varieert van2 tot 25 N/mm2 en wordt bepaald door hettoegepaste cementgehalte en de resterendehoeveelheid grond in de Soilcrete-massa.

Het waterremmend vermogen wordt gereali-seerd door het selecteren van geschiktegroutsuspensies en indien nodig, het toevoe-gen van bentoniet. Naast het type en dehoeveelheid geïnjecteerd groutmateriaal isook het type en de achtergebleven hoeveel-heid van de oorspronkelijke grondslag van be-lang voor de doorlatendheid.

Soilcrete-lichamen slui-ten aan op elke vormvan een bestaand fun-dament, zodat eengoede krachtoverdrachtgewaarborgd is.

Doorlatendheidsproevenop Soilcrete-recepten ineen laboratorium.

Soilcrete-druksterkte Ontwikkeling van de druksterkte van Soilcrete

bodemtype silt zand grind

druksterkte ≤5 ≤10 <25[N/mm²]

Soilcrete-pomp- enbedieningsstation.

korrelgrootte [mm]

zeef

groo

tte

[ gew

icht

in%

] silt zand grind

verhardingstijd [dagen]

Druksterkte in % van de eindsterkte

niet - cohesievegrond

cohesievegrond

Afhankelijk van de oorspronkelijke bodem,kan de doorlatendheid enkele decimalenvariëren. In het geval dat hoge eisen aan dedoorlatendheid [kv] worden gesteld, wordthieraan tijdens de uitvoering extra aandachtbesteed. Bij talrijke toepassingen wordt doorde klant gebruikt gemaakt van zowel desterkte als de waterremmende eigenschap-pen. Hierop wordt het mengsel eveneensafgestemd.

6

Soilcrete - uitvoeringsvarianten

Soilcrete kan op drie verschillendewijzen worden uitgevoerd. De keuzewordt mede bepaald door de bodem-opbouw, de geometrische vorm en degewenste kwaliteit van de Soilcrete-elementen.

Soilcrete - S

(Single – direct proces) werkt met een grout-straal waarbij de uittreesnelheid minimaal100 m/s bedraagt en het snijden en mixen te-gelijkertijd maar zonder toevoeging van luchtgeschiedt.

Het Soilcrete S proces wordt toegepast bijkleine tot middelgrote elementdiameters.

Soilcrete - D

(Double – direct proces) werkt met eengroutstraal waarbij de uittreesnelheid mini-maal 100 m/s bedraagt en het snijden enmixen tegelijkertijd geschiedt. Om de erosie-capaciteit en daarmee de reikwijdte van destraal te vergroten wordt, de straal met luchtommanteld.

Het Soilcrete D proces wordt toegepast bijlamellenwanden, ondervangingen en water-remmende lagen.

Soilcrete - T

(Triple – indirect proces) erodeert de bodemmet een luchtommantelde waterstraal waar-van de uittreesnelheid minimaal 100 m/sbedraagt. Via een tweede spuitmond, die zichonder de waterspuitmond bevindt, wordt(tegelijk met het water) cementsuspensieingespoten. De pompdruk waaronder desuspensie wordt ingebracht, bedraagt mini-maal 15 bar. Een variant van dit proces werktzonder de luchtommanteling.

Het Soilcrete T proces wordt toegepast bijondervangingen, dichtwanden en water-remmende lagen.

De driedubbele Soil-crete-stangen voor-zien de spuitmondafzonderlijk van lucht,water en grout.

grout-straal

grout retour-stroom

met luchtommantelde

-straalgrout

lucht

grout

retour-stroom

lucht retour-stroom

met luchtommanteldewaterstraal

watergrout

grout-straal

De boorkop is juistonder de spuitmondgeplaatst. Tijdens hetboren treedt de groutvia de boorkroon naarbuiten.

7

A

B

C

Soilcrete - uitvoeringsvormen

Samengesteldelichamen uitbasisvormen.

Waterremmende laag

Lamellenwanden

Kamerwanden

Palen- ofkolommenwanden

Diepfundering

Soilcrete - samengestelde lichamen

De Soilcrete-basisvormen kunnen zodaniggeschakeld, in elkaar gedraaid of gecombi-neerd worden dat nagenoeg elke vorm ge-realiseerd kan worden.

Vrijgegraven Soilcrete-lichaam van een drietalschijven voor een waterremmende laag

Vrijgegraven Soilcrete-lichaam van eenondervangingsconstructie in zand

Samengestelde Soilcrete-lichamen

Lamellenwand met waterremmende laag Ondervangingslichaam

De geometrische basisvormen vanSoilcrete worden gerealiseerd doorhet bewegen van de stangen:

• Door het trekken en roteren van destangen ontstaan er kolommen

• Door het trekken en zwenken van destangen ontstaan er deelkolommen

• Door het trekken van de stangenzonder rotatie ontstaan er lamellen;door middel van plaatsing van meer-dere spuitmonden ontstaan er even-eens lamellen in de richting van diespuitmonden.

eenzijdig

dubbel-zijdig

kolom

ABC

---

kwart kolomhalve kolomvolledige kolom

lamel

8

Soilcrete - uitvoeringsvolgorde

De Soilcrete-installatie bestaat uit opslagtanks, silo´s en een compacte meng- enpompinstallatie. Vanuit de pompeenheid loopt een bundel van slangen en leidingennaar de machine bij het installatiepunt. De mastlengte varieert van 2 m in keldersof schachten tot 35 m in het vrije veld.

De boorpunten bevinden zich normaal gesproken in een smalle sleuf welke isvoorzien van een vuilwaterpomp. Hier vandaan wordt de retourspecie bestaandeuit een mengsel van water, cement en grond verpompt naar een verzamelbekkenof container.

1 Boren

Een boormachine uitgerustmet boorstangen (voorzienvan boorkop met spuitmond),brengt het Soilcrete-gat opdiepte. In de regel wordtgrout gebruikt als boor-vloeistof om het boorgat tij-dens het boren te stabiliseren.Voor het doorboren van met-selwerk of beton worden spe-ciale boorkronen toegepast.

2 Snijden

Het verbreken van het korrel-skelet met een energierijkevloeistofstraal begint meestalop het diepste niveau van hetSoilcrete-element. Het over-bodige water-grond-cement-mengsel vloeit door het boor-gat naar boven. De voorafvastgelegde productiepara-meters worden constant ge-controleerd.

3 Grouten

Tegelijkertijd met het eroderenvan de bodem wordt bij alleprocestypen grout onder druktoegevoegd. De door het spui-ten veroorzaakte turbulentieresulteert in een uniformemenging van grout met grondin de behandelde zone.

Totdat het materiaal begint opte stijven, wordt er in het boor-gat constant een hydrostati-sche overdruk in stand gehou-den.

Miniboormachine,gebouwd door Keller,kan ingezet wordenin zeer beperkteruimte.

naar retour-specieopvang

lucht water cement /(bentoniet)

9

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

00 250 5000 250 5000 100 20020 0 200 5 10 0 50 100

Proces monitoring

Tijdens de uitvoering kunnen maximaal 12verschillende parameters elektronisch wor-den geregistreerd en door de verantwoorde-lijke projectleider worden benut voor sturingen controle van het proces.

Geboorde kernenuit Soilcrete-licha-men.

Belangrijke uitvoerings-parameters kunnenelektronisch geregis-treerd worden.

4 Uitbreiden

Soilcrete-lichamen van iederevorm laten zich, zowel “versin vers” als ook “vers in vast”,naar wens met elkaar verbin-den c .q. combineren.

De uitvoeringsvolgorde wordtdaarbij afgestemd op de aarden omstandigheden van hetop te lossen probleem.

naar retour-specieopvangof recycling

mengerpomp

/

Bedieningspaneel encentrale eenheid vande meetapparatuurM4.

Zeit

[sek]

Programm: Soilcrete-D-Verfahren (1.0.0)Inventar: 130481 Baustelle: 6814225Los: 0 Punkt: 19 lfd. Nr.: 3Datum: 12.06.95 Zeit: 16:287:30 Intervall: 2 sekWichte:Legende:

Abt.: Beratung undEntwicklung

Punktdauer: 149.63 min Max. Tiefe: 6.3 m Säulenlänge: 6.1 m

DurchflußSusp

[l/min]

DruckSusp

[bar]

Bohran-druck

[bar]

Tiefe

[m ]

Drehzahl

[U/min]

Vorschub

[m/min]

Optische en handmatige proeven zoals con-troles en tests conform ons kwaliteitsplanverzekeren de kwaliteit van het eindproduct.

10

Funderingsaanpassingen Schachten

Diepfunderingen Gronddrukontlasting

Tunnel beschermingOndervangingen

Funderingsverbeteringen Soilcrete horizontaal

Soilcrete tunnelbescherming wordtmeestal toegepast in niet-cohesievelagen onder of vlakbij bedreigdegebouwen, soms met het doelwatertoestroom in de ontgravingvoor de tunnel te voorkomen.

Vervormingsarme ondervangingen,uitgevoerd als verankerde gewichts-muur kunnen ook in het geval vaneen waterkerende functie, zelfs bijeen beperkte werkruimte, uitste-kend worden toegepast.

Horizontale Soilcrete-kolommenzorgen voor stabilisatie van hetboorfront bij tunnelbouw in niet-cohesieve lagen. Ze worden vanafhet boorfront en horizontaal oflicht hellend aangebracht.

Wijzigingen in gebruik van ofveranderingen aan een kunstwerkvereisen vaak een aanpassing van debestaande fundering. Soilcrete lostdit probleem economisch en metgrote flexibiliteit op.

Soilcrete wordt toegepast voornieuwe funderingen indien de aan-grenzende belendingen extra zorg-vuldigheid vereisen (bijv. histori-sche gebouwen of computer-centra).

Door gronddruk belaste kunst-werken, zoals historische muren,landhoofden, lawinegalerijen ofkademuren worden ontlast doortoevoegen van of verbinden meteen statisch berekend Soilcrete-lichaam.

Soilcrete voor stabilisatiesOndervangen van funderingen voor naastgelegen bouwputten is een van de be-langrijkste toepassingen, gevolgd door funderingsaanpassingen en -verbeteringen.Bij de bouw van tunnels in los gesteente heeft Soilcrete de toepassing vannieuwe methodes mogelijk gemaakt.

Soilcrete - toepassingen

Historische kunstwerken kunnenin gevaar komen in geval van zak-kingen. Soilcrete verschaft een vei-lige fundering met een maximumaan constructieve veiligheid.

Schachten uit versneden Soilcrete-kolommen worden toegepast in-dien een trillingsvrije uitvoeringgewenst is en/of de schacht tot inhet grondwater reikt.

11

Damafdichtingen Voegafdichtingen

Waterremmende lagen Grondwateropeningen

Versneden kolommenwanden Dichtingsdeksels

GewelvenLamellenwandenDe Soilcrete-lamellenwand als af-dichting tegen grondwater wordttoegepast onder wegen en kunst-werken bij veelvoudige kruisingenvan kabels en leidingen en ten be-hoeve van de opdeling van grotebouwputten bij fasering van deontgraving. Afhankelijk van de be-nodigde afdichting komen enkeleof meervoudige lamellenwandenin aanmerking.

Bij smalle bouwputten en schach-ten wordt de geringe overspanningvan de laag gebruikt als steunge-welf tegen de waterdruk. Dit voor-komt extreme diepteligging vanverankeringselementen voor vol-doende veiligheid tegen opdrijven.

Bij hoge dwarskrachten, gevaarvoor uitspoeling of indien een lagedoorlatendheid gewenst is wor-den dichtwanden bestaande uitversneden Soilcrete-kolommentoegepast.

Het Soilcrete-deksel beschermthet grondwater onder het bouw-werk tegen beïnvloeding door debouwactiviteiten.

Met Soilcrete worden beschadigdedamkernen verbeterd of een dicht-wand in of onder de dam uitge-voerd.

De geplande of achteraf noodza-kelijke afdichtingen van voegentussen palen, damwanden ofbouwdelen in de ondergrond kun-nen met de Soilcrete “wing-jet”worden uitgevoerd.

Waterremmende lagen vanSoilcrete bestaan uit versnedenkolomschijven en worden op eenzodanige diepte uitgevoerd datvoldoende veiligheid tegen opdrij-ven geboden wordt. Er kan op elkwillekeurig bouwputbegrenzingworden aangesloten.

Diepwanden zijn vaak tijdelijk ge-bruikte grondwaterkeringen. Doortoepassing van de Soilcrete-tech-niek kan een waterdoorlatendeopening worden gerealiseerdwaarbij het bindmiddel op van tevoren bepaalde plaatsen wordt uit-gewassen.

Soilcrete ter afdichtingBouwputbegrenzingen bestaande uit een vervormingsarme en waterremmendeSoilcrete-ondervanging, gecombineerd met een waterremmende Soilcrete-laag,maken diepe bouwputten mogelijk zonder dat een grootschalige bemalingnoodzakelijk is.Er worden, in tegenstelling tot enkele conventionele injectiemiddelen, milieu-vriendelijke minerale bindmiddelen toegepast.

Deel uitmakend van de Keller Groep plc

KellerFunderingstechnieken B.V.Postbus 757NL-2400 AT Alphen a/d Rijn

Europaplaan 16NL-2408 BG Alphen a/d Rijn

Tel. +31 172 471798Fax +31 172 471804E-mail: nederland@KellerGrundbau.com

www.KellerGrundbau.com

Bahrain · Duitsland · Egypte · Frankrijk · GrootBrittannië · Hongarije · Italië · Maleisië · Oos-tenrijk · Portugal · Polen · Saudi Arabië · Singa-pore · Slowakije · Spanje · Tsjechië · USA · Vere-nigde Arabische Emiraten