Schroefinjectiepalen: trillingsvrij funderen op elke locatie

Wat is een schroefinjectiepaal (SIP-paal)?

Een schroefinjectiepaal (ook wel SIP-paal, CDGI-paal, groutinjectiepaal, groutpaal of GSI-paal genoemd) is een stalen buispaal met aan de onderkant een schroefpunt. De paal wordt niet geheid, maar met rotatie en neerwaartse druk de grond in gedraaid. Tijdens het indraaien wordt continu cementgrout door de holle buis en de opening in de punt geïnjecteerd.

Al die namen slaan op dezelfde techniek: de een benadrukt de schroefpunt, de ander de groutinjectie. Welke term waar vandaan komt en wanneer het tóch een ander paaltype is, staat op de pagina over groutinjectiepalen. De afkorting CDGI, van casing draaipaal met groutinjectie, wordt in de praktijk ook gebruikt voor de palen die wij met de LBT 2.5 maken. Omdat er geen valblok aan te pas komt, is het plaatsen trillingsvrij en geluidsarm. Dat maakt de schroefinjectiepaal een voor de hand liggende keuze in stedelijk gebied, onder bestaande panden en naast kwetsbare bebouwing.

Het systeem is grondverdringend: de grond wordt opzij gedrukt en niet naar boven gehaald. Er hoeft dus geen grond te worden afgevoerd en de bodem rond de paal ontspant niet.

Hoe worden schroefinjectiepalen aangebracht?

Indraaien met groutinjectie

Het eerste buisdeel met de schroefpunt wordt op de juiste positie gezet. Een compacte hydraulische boorstelling draait de buis met een combinatie van rotatie en axiale druk de grond in. Het grout dat tegelijk wordt geïnjecteerd werkt als smeermiddel: het verlaagt de grondweerstand, zodat de paal dieper kan worden ingedraaid.

Is een segment bijna in de grond verdwenen, dan wordt het volgende buisdeel eraan gekoppeld. De buissegmenten worden onderling verbonden met een geschroefde of gelaste verbinding, afhankelijk van het project. Zo gaat de paal stuk voor stuk verder de grond in, tot de vereiste diepte of de draagkrachtige laag is bereikt.

Wat er in de grond gebeurt

In zachte klei- of veenlagen draait de paal relatief snel in. Het overtollige grout blijft dan als een mantel van ongeveer 30 tot 40 mm rond de buis achter. In een vaste zandlaag gaat het langzamer: de schroefbladen schrapen de grond laag voor laag los en het grout mengt zich met het zand.

Rond de punt ontstaat zo een verbrede groutkolom met een diameter die gelijk is aan of groter is dan het schroefblad. Die verbrede paalvoet verhoogt de puntdraagkracht. Na uitharden draagt de paal de belasting af via zowel de schacht als de punt.

Aansluiten op het gebouw

Bovenop de paal komt meestal een kopplaat of funderingsvoet, die de verbinding met de constructie maakt. Is het grout eenmaal uitgehard, dan kan de paal ook in een funderingsbalk worden opgenomen. Wat het wordt, bepaalt de constructeur in het funderingsontwerp.

Voordelen van schroefinjectiepalen

Trillingsvrij en geluidsarm

Bij het indraaien van SIP-palen ontstaan vrijwel geen trillingen in de ondergrond. Dat voorkomt scheuren en schade aan belendende panden. Er wordt gedraaid in plaats van geheid, dus het geluidsniveau blijft beperkt tot dat van de machine. Prettig voor omwonenden en voor wie in of naast het pand werkt.

Werkt in beperkte ruimte

De buisdelen zijn kort en goed te vervoeren, en worden pas ter plekke op lengte gebracht. Met de LBT 1.4 plaatsen wij een paal vanaf een werkhoogte van 2,2 meter, door een doorgang van 0,8 meter breed. Daardoor kunnen we inpandig funderen, in kelders en kruipruimten, of in een achtertuin die alleen via een steeg bereikbaar is. Is er meer ruimte beschikbaar, dan zetten wij de LBT 2.5 in. Die machine vraagt vrije werkhoogte en vrije werkbreedte, is inzetbaar vanaf Ø 114 mm en maakt palen tot Ø 323 mm.

Grondverdringend en stabiel

Omdat er geen grond wordt afgevoerd, blijft de omliggende grond goed verdicht. Rond de paal treedt nagenoeg geen zetting op. Dat is gunstig voor de paal zelf en voor de constructies eromheen.

Hoge draagkracht, ook op trek

Een schroefinjectiepaal combineert een stalen kern met een uitgeharde groutmantel en een verbrede voet. Wat de paal draagt, verschilt per project: het draagvermogen volgt altijd uit een paalberekening conform NEN 9997-1, op basis van de sondering, de paaldiameter en het paalpuntniveau. Wij noemen daarom geen vast getal. Dankzij de stalen buis neemt de paal naast drukkrachten ook trekkrachten op, bijvoorbeeld bij het verankeren van keerwanden, kademuren en masten.

Flexibel systeem

De paal is in bijna elke lengte samen te stellen en er zijn verschillende diameters. Daardoor past een schroefinjectiepaal onder een lichte woninguitbouw en net zo goed onder een zware industriële fundering.

Toepassingen

Funderingsherstel en renovatie

Bij een verzakte of verzwakte fundering worden schroefinjectiepalen bijgeplaatst om de constructie te dragen. Omdat dat binnen het pand en zonder trillingen kan, is dit paaltype zeer geschikt voor funderingsherstel onder oude panden en monumenten. Ook als een renovatie extra draagvermogen vraagt, bijvoorbeeld voor een extra verdieping, kan de bestaande fundering zo worden versterkt. Zit er een oude fundering, een betonvloer of puin op de plek van een nieuwe paal, dan vergruizen wij dat eerst met rollerbiten. Voorbeelden zijn het funderingsherstel in Duivendrecht met 19 palen tot 22 meter diep en het werk in het Thalia Theater in IJmuiden.

Uitbouw en verbouwing op krappe locaties

Voor een fundering voor een uitbouw in een binnenstad of achter een rijwoning zijn schroefinjectiepalen vaak de praktische keuze. De machine komt door gangen en deuropeningen en werkt onder lage plafonds. Zo krijgen ook achterhuizen en inpandige verbouwingen een degelijke fundering. In Amsterdam plaatsten we schroefinjectiepalen via het raam.

Nieuwbouw in stedelijk gebied

Wie bouwt tussen of naast bestaande gebouwen en overlast van heien wil vermijden, kiest vaak voor trillingsvrije schroefinjectiepalen. Denk aan woningen, appartementen en utiliteitsbouw op krappe of lastig bereikbare kavels, of dicht bij trillingsgevoelige apparatuur. Zie ook fundering voor nieuwbouw.

Industrie en infrastructuur

In de (petro)chemische industrie, bij energiecentrales en nabij leidingen, spoorbanen, waterkeringen of kademuren zijn trillingsarme technieken vaak een vereiste. Schroefinjectiepalen worden daar gebruikt voor machines, opslagtanks en installaties, zonder het bedrijf of de omgeving te verstoren. Een voorbeeld is de fundering voor een nieuwe machine in een fabriek in Helmond. Meer hierover op de pagina industriële funderingen.

Bijzondere constructies

Denk aan funderingen voor zendmasten of reclamedragers, waar zowel druk- als trekkrachten optreden. Of machinefunderingen die zo min mogelijk trilling mogen doorgeven, en locaties met archeologische waarden, waar de bodem nauwelijks verstoord mag worden.

Afmetingen en specificaties van SIP-palen

KFT plaatst schroefinjectiepalen met twee eigen boorstellingen. De wanddikte hoort bij de buisdiameter, niet bij de machine. Welke stelling wij inzetten, hangt bij vrijwel elke maat af van de ruimte op de werkplek. In één tabel:

De paaldiepte loopt bij elke diameter van 3 tot 25+ meter, afhankelijk van locatie en grondopbouw.

Twee dingen zijn hierbij van belang. Ø 88,9 mm is de enige maat die uitsluitend met de LBT 1.4 kan worden gemaakt, en die maat heeft standaard een wanddikte van 10 mm. Bij Ø 114 tot en met Ø 168 mm kunnen beide stellingen uit de voeten, dus daar geeft de werkruimte de doorslag: moet er inpandig of onder een lage hoogte worden gewerkt, dan komt de LBT 1.4; is er ruimte, dan gaat de LBT 2.5 erop omdat die sneller werkt met langere segmenten. Vanaf Ø 219 mm is het altijd de LBT 2.5.

Welke wanddikte nodig is, volgt uit de belasting en de knik- en buigcontrole van de constructeur. Op het draagvermogen heeft hij weinig invloed; dat wordt vooral bepaald door de diameter, de groutmantel en het paalpuntniveau.

Diameters en lengtes

Welke diameter passend is, volgt uit de belasting en de grondopbouw. De maten Ø 114, Ø 139 en Ø 168 mm vallen binnen het bereik van beide machines: de LBT 1.4 boort Ø 88,9 mm tot en met Ø 168 mm, de LBT 2.5 is inzetbaar vanaf Ø 114 mm en boort door tot Ø 323 mm. Bij elke buisdiameter hoort een grotere groutschacht en een bredere paalvoet. Bij een buis van Ø 168 mm is de groutschacht bijvoorbeeld ongeveer Ø 250 mm en de voet met schroefblad ongeveer Ø 350 tot Ø 550 mm.

De lengte van een buissegment hangt af van de machine. De LBT 1.4 werkt met schroefdraadbuizen van 1060 mm, waarvan 60 mm schroefdraad, zodat de effectieve lengte 1 meter is. Bij de LBT 2.5 lopen de segmenten uiteen van 1 tot 6 meter, afhankelijk van het project. Door segmenten te koppelen ligt de totale lengte niet vast. Welke diepte nodig is, volgt uit het sonderingsrapport en de berekening van de constructeur.

Materiaal

De buizen zijn van hoogwaardig staal. Vanaf Ø 114 mm zijn ze leverbaar in wanddiktes van 6,3, 8,0 en 10 mm; de Ø 88,9 mm heeft standaard een wand van 10 mm. Een dikkere wand geeft meer stijfheid bij buig- en dwarskrachten, maar heeft weinig invloed op de draagkracht: die wordt vooral bepaald door de diameter en de groutmantel. De verbinding tussen twee segmenten is geschroefd of gelast, afhankelijk van het project; schroefdraadverbindingen zijn recht of conisch. Belangrijk is dat de verbinding de krachten betrouwbaar overbrengt.

Draagvermogen

Hoeveel een schroefinjectiepaal draagt, verschilt per project en hangt af van de diameter, de grondsoort en het paalpuntniveau. Het draagvermogen volgt altijd uit een paalberekening conform NEN 9997-1, uitgevoerd door de constructeur op basis van het sonderingsrapport. Wij zetten hier bewust geen kengetal neer: een getal dat op de ene locatie klopt, is op de volgende straat te optimistisch. Waar de opdrachtgever extra zekerheid wil, kan het rekenresultaat worden getoetst met een proefbelasting.

Kwaliteit en normen

Een funderingspaal is werk dat na oplevering onder de grond verdwijnt. Daarom leggen wij vast wat er is gebeurd en werken wij volgens de normen die in Nederland voor dit werk gelden.

NEN 9997-1: het draagvermogen

Het draagvermogen van elke paal volgt uit een paalberekening conform NEN 9997-1, de Nederlandse uitwerking van Eurocode 7 voor geotechnisch ontwerp. Die berekening maakt uw constructeur op basis van het sonderingsrapport, de paaldiameter en het paalpuntniveau. Wij toetsen of het paalplan dat daaruit komt uitvoerbaar is met onze machines, en of de gekozen diameter past bij de werkruimte.

NEN-EN 12699: de uitvoering

De schroefinjectiepaal is een grondverdringende paal. Voor het aanbrengen daarvan geldt NEN-EN 12699, de Europese uitvoeringsnorm voor grondverdringende palen. Die norm gaat over de manier van werken: positietoleranties, de controle tijdens het indraaien, het groutmengsel en de vastlegging.

Boorstaat met de gegevens per paal

Van elk project leveren wij een boorstaat aan opdrachtgever en constructeur, waarin de uitvoeringsgegevens per paal zijn gespecificeerd: positie, datum, het bereikte paalpuntniveau, het verloop tijdens het indraaien en de hoeveelheid geïnjecteerd grout. Zo is per fundatiepunt na te gaan wat er is gemaakt en is het werk aantoonbaar bij de oplevering.

VCA**-gecertificeerd

KFT is VCA**-gecertificeerd. Dat gaat over veilig werken: een werkplekanalyse vooraf, gekeurd materieel, opgeleide machinisten en het melden en opvolgen van incidenten. Bij inpandig werk en op krappe locaties telt dat extra zwaar, want daar wordt vlak naast mensen en bestaande constructies gewerkt.

Schroefinjectiepaal of een ander paaltype?

Schroefinjectiepalen zijn een van de boorpalen die KFT plaatst. Welk paaltype het beste past, hangt af van de ruimte, de belasting, de grond en de omgeving.

• Schroefinjectiepaal: de beste keuze als de ruimte echt beperkt is, zoals inpandig, in kelders en bij lage werkhoogte. Korte segmenten, geschroefd of gelast verbonden, en een groutmantel zorgen voor hoge draagkracht zonder trillingen.
• Casing draaipaal: ook trillingsvrij en grondverdringend, maar met een dikwandige, gelaste stalen buis die met beton en wapening wordt gevuld. Beschikbaar tot Ø 323 mm, met of zonder groutinjectie.
• Mortelschroefpaal: een ander geschroefd paaltype, waarbij de paal met mortel wordt gevormd. Op die pagina leest u wanneer het de voorkeur heeft.
• Stalen buispaal: een inwendig geheide paal. Dat is trillingsarm heien in plaats van trillingsvrij draaien.

De drie systemen die wij zelf uitvoeren naast elkaar:

Twijfelt u? Op basis van het sonderingsrapport en de bouwtekeningen adviseren we welk paaltype, welke diameter en hoeveel palen nodig zijn. Lees ook meer over trillingsvrij funderen.

Kosten van schroefinjectiepalen

De kosten van schroefinjectiepalen lopen per project sterk uiteen. De belangrijkste factoren zijn het aantal palen, de lengte, de diameter, de grondgesteldheid en de bereikbaarheid van de locatie. Ook materiaal, transport en eventuele voorbereidende werkzaamheden tellen mee.

Als ruwe indicatie kosten schroefinjectiepalen enkele honderden euro’s per strekkende meter; prijzen die u voor een SIP-paal of groutinjectiepaal ziet, gaan over precies hetzelfde paaltype. Per paal is dat meestal meer dan een traditionele heipaal, omdat trillingsvrij indraaien met groutinjectie meer tijd kost. Als heien kan en mag, is dat vaak goedkoper. Maar waar geen trillingen mogen ontstaan, is de meerprijs meestal ruimschoots waard: u voorkomt schade aan uw eigen pand en aan de buren.

Een indicatie per meter blijft grof. De echte prijs krijgt u pas met een offerte op maat, nadat we uw situatie hebben beoordeeld aan de hand van het bodemonderzoek (sonderingsrapport) en de bouwplannen.

Schroefinjectiepalen laten plaatsen door KFT

Kaaij Funderingstechniek is een funderingsbedrijf uit Broek op Langedijk, Noord-Holland, met meer dan 15 jaar ervaring. We plaatsen schroefinjectiepalen door heel Nederland, in Vlaanderen (België) en in het Duitse grensgebied, met eigen compacte boorstellingen, en zijn VCA**-gecertificeerd.

Een goed funderingsadvies begint met de situatie ter plaatse. We kijken, vaak in overleg met uw constructeur, of schroefinjectiepalen de beste keuze zijn en in welke uitvoering. Tijdens de uitvoering gaat de aandacht onder meer naar het groutmengsel en het verloop van de paal tijdens het indraaien. Bekijk onze projecten om te zien waar we schroefinjectiepalen al hebben toegepast.