Welke rol spelen trillingen, geluid en werkruimte bij de keuze van een paalsysteem?

Waarom trillingen, geluid en werkruimte belangrijk zijn

Trillingen, geluid en beschikbare werkruimte bepalen welke installatiemethode en welk paalsysteem technisch uitvoerbaar zijn en de minste omgevingshinder veroorzaken.

De keuze van een paalsysteem begint bij de bodemopbouw, de constructieve belasting, de vereiste draagkracht en het verwachte zettingsgedrag. Vervolgens wordt beoordeeld welke funderingsmethode binnen de omgeving en de beschikbare bouwplaatsruimte uitvoerbaar is. Bij binnenstedelijk bouwen, funderingsherstel, renovatie en werkzaamheden naast bestaande bebouwing kunnen trillingen, bouwgeluid en beperkte werkhoogte doorslaggevend zijn.

Een paalsysteem omvat het funderingselement én de manier waarop de paal wordt aangebracht. Het materiaal alleen bepaalt dus niet hoeveel hinder ontstaat. Een stalen buispaal kan bijvoorbeeld worden geheid, getrild, gedrukt of schroevend aangebracht. De gekozen funderingstechniek heeft daardoor meer invloed op de trillings- en geluidsemissie dan het staal waaruit de paal bestaat.

Welke paalfundering veroorzaakt de minste trillingen?

Trillingen zijn mechanische bewegingen die vanuit de funderingsmachine en de paal via de bodem naar gebouwen, leidingen, constructies en apparatuur worden overgedragen. De omvang van deze bodemtrillingen hangt onder meer af van de installatiemethode, de ingebrachte energie, de bodemopbouw, de afstand tot belendingen en de bouwkundige eigenschappen van omliggende objecten.

Bij slagheien wordt een prefab heipaal of stalen buispaal met herhaalde slagen in de bodem gebracht. Deze impact veroorzaakt kortdurende, impulsachtige trillingen. Bij het intrillen van een funderingsbuis of damwand ontstaat een meer continu trillingsbeeld doordat een trilblok de bodemweerstand tijdelijk vermindert.

Geschroefde, geboorde en hydraulisch gedrukte paalsystemen veroorzaken doorgaans minder bodemtrillingen, omdat geen heihamer of trilblok wordt gebruikt. Daarom worden schroefpalen, schroefinjectiepalen, micropalen en geperste palen vaak overwogen wanneer een trillingsarme fundering nodig is.

De term trillingsvrij funderen moet technisch voorzichtig worden gebruikt. Ook een boorstelling, hydraulische pers, groutpomp of aandrijfmotor kan geringe trillingen veroorzaken. Nauwkeuriger is daarom om te spreken over trillingsarm funderen of funderen zonder slagheien en intrillen.

Waarom een trillingsarm paalsysteem niet automatisch risicovrij is

Weinig meetbare trillingen betekenen niet dat er geen invloed op de omgeving kan ontstaan. Ook grondverdringing, grondontspanning, zetting, maaiveldbeweging en veranderingen in de waterspanning kunnen bestaande funderingen, kabels en leidingen beïnvloeden.

Een grondverdringende schroefpaal wordt zonder structurele grondontgraving aangebracht, maar verplaatst tijdens het schroeven wel grond. Dit kan lokaal leiden tot horizontale gronddruk of opbolling. Bij een grondverwijderende boorpaal of avegaarpaal komt juist grond vrij. Wanneer het boorproces niet goed wordt beheerst, kan ontspanning van omliggende grond optreden.

De keuze voor een trillingsarme paalfundering moet daarom altijd worden gebaseerd op sonderingen, geotechnisch onderzoek, funderingsberekeningen en een omgevingsanalyse. Voor het geotechnische ontwerp van funderingen is in Nederland NEN 9997-1 van belang.

Welke rol speelt geluid bij de keuze van een funderingsmethode?

Geluid en trillingen zijn verschillende vormen van omgevingshinder. Een funderingsmethode kan weinig bodemtrillingen veroorzaken en toch geluid produceren door dieselmotoren, hydraulische installaties, boormotoren, betonpompen, groutunits, staalcontact en transportbewegingen.

Slagheien veroorzaakt doorgaans duidelijk herkenbaar impulsgeluid door de herhaalde klappen van de heihamer. Bij intrillen ontbreekt dit slaggeluid, maar het trilblok en de funderingsmachine produceren nog steeds bouwlawaai. Schroeven, boren en persen zijn meestal geluidsarmer, maar niet geluidloos.

De werkelijke geluidbelasting wordt beïnvloed door de bronsterkte, het frequentiespectrum, de uitvoeringsduur, de afstand tot geluidgevoelige gebouwen, afscherming en reflectie tussen gevels. Een funderingsmachine op een open industrieterrein veroorzaakt daardoor een andere geluidbelasting dan dezelfde machine in een smalle binnenstedelijke straat.

Het Besluit bouwwerken leefomgeving bevat regels voor het beperken van geluid- en trillinghinder bij bouwwerkzaamheden. Het bevoegd gezag kan daarnaast projectspecifieke voorwaarden of maatwerkvoorschriften stellen. Bij de keuze van een paalsysteem moeten deze eisen vroegtijdig in het uitvoeringsplan worden meegenomen.

Welk paalsysteem is geschikt bij beperkte werkruimte?

Met beschikbare werkruimte wordt meer bedoeld dan alleen de oppervlakte rond de paalpositie. Ook de werkhoogte, bereikbaarheid, opstelruimte, draaicirkel, hijszone en ruimte voor hulpmaterieel bepalen of een paalsysteem veilig en praktisch uitvoerbaar is.

Bij de beoordeling van een funderingslocatie spelen onder andere de volgende factoren een rol:

• de vrije hoogte onder vloeren, leidingbruggen of hoogspanningslijnen;
• de breedte en draagkracht van de toegangsroute;
• de afmetingen en het gewicht van de funderingsmachine;
• de benodigde opstel- en veiligheidsruimte;
• de aanvoer en opslag van paalelementen;
• de ruimte voor grout, beton, wapening of vrijkomende grond;
• de afstand tot gevels, belendingen, kabels en leidingen.

Een traditionele heistelling en lange prefab betonpalen vragen doorgaans veel werkhoogte en hijsruimte. Dat kan problemen opleveren in een kelder, fabriekshal, binnentuin of bestaand gebouw. Ook de werkvloer moet voldoende vlak en draagkrachtig zijn om het funderingsmaterieel veilig op te stellen.

Bij beperkte werkhoogte worden daarom vaak paalsystemen gebruikt die uit korte segmenten kunnen worden opgebouwd. Voorbeelden zijn stalen buispalen, schroefinjectiepalen, micropalen en bepaalde geperste paalsystemen.

Waarom stalen buispalen geschikt kunnen zijn voor kleine werkruimten

Stalen buispalen kunnen in relatief korte buisdelen worden aangevoerd en op de bouwplaats worden gekoppeld. Afhankelijk van het paalsysteem worden de segmenten gelast, getrompt of met een mechanische schroefverbinding verbonden. Daardoor hoeven geen volledige paallengten op de bouwplaats te worden opgeslagen of rechtop gezet.

Deze segmenteerbaarheid maakt funderingsbuizen geschikt voor funderingsherstel in bestaande gebouwen, kelders en andere moeilijk bereikbare locaties. De benodigde segmentlengte wordt afgestemd op de vrije werkhoogte, de funderingsmachine en de gekozen verbindingsmethode.

Een compacte funderingspaal betekent echter niet automatisch dat weinig totale bouwplaatsruimte nodig is. Er moet ook voldoende plaats zijn voor de boor- of schroefmachine, lasapparatuur, groutinstallatie, leidingen, materiaalopslag en veilige bediening van het materieel.

Wat is een schroefinjectiepaal?

Een schroefinjectiepaal, ook wel SIP-paal genoemd, is een stalen buispaal die met een boor- of schroefpunt in de bodem wordt gedraaid. Tijdens het aanbrengen wordt cementgebonden grout via injectieopeningen in de grond gepompt. Rond de stalen buis ontstaat hierdoor een groutlichaam dat bijdraagt aan de overdracht van krachten naar de ondergrond.

Schroefinjectiepalen worden toegepast bij binnenstedelijke funderingen, renovatie, funderingsversterking en locaties met beperkte werkhoogte. Het systeem veroorzaakt geen heitrillingen en kan uit korte, koppelbare buissegmenten worden opgebouwd.

De uitvoerbaarheid is onder meer afhankelijk van de buisdiameter, wanddikte, paallengte, boorpunt, het beschikbare draaimoment en de bodemweerstand. Ook de samenstelling, injectiedruk en registratie van het groutproces zijn belangrijke onderdelen van de uitvoeringscontrole.

Wat is het verschil tussen heien, trillen, schroeven, boren en drukken?

Een vibropaal is een in de grond gevormde betonnen paal waarbij een herbruikbare stalen vibrobuis trillend wordt ingebracht. Na het vullen met beton wordt de mantelbuis tijdens het vormen van de paal weer uitgetrokken. De vibrobuis is hierbij een tijdelijk hulpmiddel en niet noodzakelijk het blijvende funderingselement.

De vergelijking is indicatief. De werkelijke trillings- en geluidsemissie hangt af van het gebruikte materieel, de paaldiameter, de inbrengdiepte, de bodemgesteldheid en de instellingen van de funderingsmachine.

Welke paalfundering past bij binnenstedelijk bouwen?

Bij binnenstedelijk bouwen bevinden woningen, monumenten, bedrijfsruimten, kabels, leidingen en andere constructies zich vaak dicht bij de funderingswerkzaamheden. Daardoor zijn omgevingshinder, bereikbaarheid, funderingsrisico’s en bouwlogistiek belangrijke selectiecriteria.

Voor funderingsherstel of een kelderfundering kan een schroefinjectiepaal of micropaal geschikt zijn vanwege de korte segmenten en beperkte werkhoogte. Bij voldoende vrije ruimte en een minder gevoelige omgeving kan een geheide of getrilde paal efficiënter zijn. Wanneer vrijwel geen trillingen toelaatbaar zijn, kan ook een hydraulisch geperst paalsysteem worden onderzocht.

De technisch beste keuze is altijd projectspecifiek. Een geluidsarme of trillingsarme fundering moet ook voldoende draagvermogen hebben, uitvoerbaar zijn in de aanwezige bodem en voldoen aan de constructieve eisen.

Welke staalsoorten en buisnormen zijn relevant?

Voor stalen funderingsbuizen worden verschillende constructiestaalsoorten toegepast. Voorbeelden zijn S235, S275 en S355, eventueel met aanvullende aanduidingen zoals JR, J0, J2 of H. De vereiste staalsoort hangt af van de constructieve belasting, wanddikte, vervorming, lasbaarheid, kerftaaiheid en projectspecificatie.

NEN-EN 10219 is relevant voor koudgevormde gelaste constructieve buisprofielen. NEN-EN 10210 beschrijft technische leveringsvoorwaarden voor warmvervaardigde constructieve buisprofielen. Deze productnormen bevatten eisen aan onder meer maatvoering, toleranties, chemische samenstelling en mechanische eigenschappen.

De staalsoort of productnorm bepaalt niet hoeveel trillingen of geluid tijdens het funderen ontstaan. Een stalen buis van bijvoorbeeld S355J2H kan worden geheid, getrild, gedrukt of als onderdeel van een geschroefd systeem worden aangebracht. De installatiemethode blijft daarom bepalend voor de omgevingshinder.

Welke normen gelden voor verschillende paaltechnieken?

Voor het geotechnische ontwerp van paalfunderingen is NEN 9997-1 relevant. Voor de uitvoering van bijzondere geotechnische werken kunnen, afhankelijk van het gekozen funderingssysteem, aanvullende Europese uitvoeringsnormen van toepassing zijn.

• NEN-EN 12699 voor de uitvoering van verdringingspalen;
• NEN-EN 14199 voor de uitvoering van micropalen;
• NEN-EN 1536 voor de uitvoering van boorpalen.

NEN-EN 12699 behandelt palen die zonder structurele grondontgraving worden aangebracht, bijvoorbeeld door heien, trillen, drukken of bepaalde schroeftechnieken. NEN-EN 14199 bevat uitvoeringsregels voor micropalen. Voor geboorde paalsystemen kan NEN-EN 1536 van toepassing zijn.

Welke uitvoeringsnorm precies geldt, wordt bepaald door de paaldiameter, constructieve opbouw, installatiemethode en projectspecificatie. Ook projectspecifieke eisen, kwaliteitsregistraties en keuringsdocumenten kunnen onderdeel zijn van het funderingsontwerp.

Hoe worden trillingen tijdens funderingswerk beoordeeld?

De SBR-trillingsrichtlijn wordt in Nederland gebruikt voor het meten en beoordelen van trillingen die van buiten een gebouw worden overgedragen. De richtlijn is op zichzelf geen wet, maar wordt veel gebruikt binnen regelgeving, vergunningen, contracten en projectspecifieke beoordelingskaders.

De richtlijn bestaat uit drie delen:

• SBR-A voor mogelijke schade aan gebouwen;
• SBR-B voor hinder voor personen in gebouwen;
• SBR-C voor storing aan trillingsgevoelige apparatuur.

Bij werkzaamheden naast kwetsbare bebouwing kan vooraf een bouwkundige vooropname of nulmeting worden uitgevoerd. Tijdens het funderingswerk kunnen trillingsmeters, hoogtemetingen en deformatiemetingen worden ingezet. Vooraf vastgestelde signalerings- en interventiewaarden maken het mogelijk om de uitvoering tijdig bij te sturen.

Bij een overschrijding kan bijvoorbeeld de slagenergie, draaisnelheid, inbrengsnelheid of werkvolgorde worden aangepast. Wanneer deze maatregelen onvoldoende effect hebben, kan een andere funderingsmethode nodig zijn.

Hoe worden trillingen, geluid en werkruimte samen afgewogen?

De keuze van een funderingssysteem volgt doorgaans een vaste technische afweging:

1. Bepaal de constructieve belastingen en vereiste paalcapaciteit.
2. Onderzoek de bodemopbouw met sonderingen en andere geotechnische gegevens.
3. Beoordeel de afstand tot belendingen, kabels, leidingen en gevoelige apparatuur.
4. Stel vast welke trillings- en geluidseisen voor de locatie gelden.
5. Controleer de werkhoogte, bereikbaarheid, werkvloer en benodigde bouwplaatsruimte.
6. Vergelijk geschikte paalsystemen op draagkracht, risico, hinder en uitvoerbaarheid.

Bij voldoende ruimte en een weinig gevoelige omgeving kan een geheide of getrilde paal een passende oplossing zijn. Bij beperkte werkruimte, bestaande bebouwing of strenge eisen aan trillingshinder liggen schroefinjectiepalen, micropalen, boorpalen of geperste palen vaker voor de hand.

Het meest geschikte paalsysteem is niet automatisch het stilste of kleinste systeem. De gekozen fundering moet geotechnisch betrouwbaar, constructief toereikend en veilig uitvoerbaar zijn binnen de beschikbare ruimte en de geldende omgevingseisen.

Advies over het juiste paalsysteem voor uw project

Heeft u vragen over trillingen, geluid, beschikbare werkruimte of de toepassing van stalen buizen binnen een funderingssysteem? Onze specialisten denken graag met u mee over de technische mogelijkheden.

☎️ Telefoon: 0168 – 35 66 55
✉️ E-mail: sales@solines.nl