Ledningsgrävning och uppdriftsäkring

- förankring av PE-ledningar och tankar med geonät



Metoden att förankra PE-ledningar och tankar med hjälp av geonät har använts sedan mitten av 90-talet.

Lösningen har visat sig vara ekonomiskt attraktiv och enkel att genomföra i praktiken. Relevanta tekniska beräkningar är relativt enkla, och metoden har i många fall kunnat lösa befintliga uppdriftsproblem.






Traditionell beräkning av uppdrift (fig. 1)

Enligt DS 415, DS 409 samt DS 410 så beräknas uppdriften av rör och tankar enligt följande:

Uppdrift av luftfyllt rör/tank:

U = P /4 x drör ² x gvatten x gf[kN/m]


Ballast från egenvikt på rör samt ovanliggande fyllnadsmaterial:

B = ((h1 + h2) x drör x geffektiv) – (P /4 x drör ² x geffektiv)/2 + Erör[kN/m]


Skyddet mot uppdrift beräknas enligt följande:

S1 > B/U ≥ 1,0






Fig. 1



Bestämning av nödvändig draghållfasthet Fd i geonät

I de fall skyddet mot uppdrift S1 inte uppfyller kravet enligt denna traditionella uppdriftsberäkning kan ballastbidraget ökas med en mängd som motsvarar geonätets draghållfasthet Fd. Bidraget från geonätet förutsätter att nätet är tillräckligt förankrat på bägge sidor av röret.

Fuppdrift = (U - B)

Fd > Fuppdrift, där

Fd = Fkarak / (gkryp x gmek x gkem x gglobal) [kN/m]


Bestämning av geonätets förankringslängd:

Fförank = Fuppdrift x S2 /2 [Se fig. 2] S2 = 2 x Fförank/ Fuppdrift ≥ 1,5Fförank = ha x geffektiv x m x tan(jd) x Lgeonät [kN/m] =>Lgeonät = Fförank /( ha x geffektiv x m x tan(jd))


Notera att förankringslängden Lgeonätinte bör vara kortare än 1,0 m.

Det är viktigt att notera att det i mindre omfång kommer kunna uppstå lyftning av rörledning som en konsekvens av att geonätets deformations- och styrkeparametrar aktiveras. För en säker och rimlig kraftöverföring i gränssnittet mellan rör och fyllning skall geonätet i zonen mitt på röret placeras med radie r > drör/4. [Se fig. 3






Fig. 2







Fig. 3



Utförande:

Ledningen eller tanken placeras i utgrävningen, och lämpligt material fylls igen mitt på röret/tanken.Geonätet rullas ut över rörledningen (normalt i tvärliggande banor, men det beror på rullbredd och styrkeriktning) och det säkras att förankringslängden på bägge sidor av röret utgör minst 1,0 meter eller enligt beräkning (jfr. tidigare beräkning).Igenfyllning sker enligt rörleverantörens anvisningar.



Vidare så bör följande förhållandes värderas innan installation:

Notera:

Geonät kan med fördel byggas in i friktionsfyllning vilket normalt resulterar i kortare förankringslängd pga bättre interaktion mellan fyllnadsmaterial och geonät.

Omslag av geonät kan i vissa situationer utnyttjas med fördel, således att förankringsbredden i utgrävningen reduceras [se fig. 4].

Det lodräta avståndet mellan geonät vid tillbakaslag bör minst utgöra 0,2 m. Om det i förbindelse med förankring används omslag, ska det kontrolleras att den resulterande ballasten motsvarar den beräknade uppdriften. Sistnämnda är också gällande vid ballastering av flera tätt liggande rörledningar.






Fig. 4




Symbolförklaring:

U = Uppdriften

r = invändig radie rör
drör = utvändig diameter rör
gvatten = densitet vatten
gfyll = densitet fyllning
geffektiv = effektiv densitet fyllning i förhållande till GVS.
Fförank = förankringskraft geonät
fk = karakteristisk friktionsvinkel
fd = Räkningsmässig friktionsvinkel jd = arctan (tan(fk)/gf)
B = ballast över rör – oarmerat
Ba = ballast över rör – armerat med geonät
ha = tjocklek på fyllnadsmaterial på geonätets ovansida.
h1 = fri höjd över rör i centerlinjen
Lförank = förankringslängd geonät
h2 =d­rör / 2
Erör = egenvikt rörledning eller tank
GVS = grundvattenspegel
Fuppdrift = beräknad uppdrift som överförs till geonätet
Fkarak = korttidsstyrka geonät
Fd = räkningsmässig dragstryka geonät


Partielkoefficienter:

gf = partielkoefficient uppdrift jf. DS 415

gf = partielkoefficient friktionsvinkel fyllning jf. DS 415


Partielkoefficienter geonät:

gkryp = krypningsfaktor relaterat till konstruktionens livstid

gmek = mekaniska skador under installation av geonätet

gkem = kemisk påverkan

gglobal = säkerhetsfaktor relaterad till produktion och extrapolation av data


Interaktion mellan geonät och fyllnadsmaterial:

m = interaktionskoefficient mellan geonät och fyllning (0,5 - 1,0)

Skydd mot uppdrift - oarmerat

S1 = Skydd mot uppdrift ≥ 1,0

Skydd mot uppdrift - armerat med geonät

S2 = Skydd vid förankring av geonät ≥ 1,5​




Har du behov av rådgivning?
Slå oss en signal eller skicka e-post till Byggros på
Tillbaka