Nye komprimeringskrav rundt betongrør og kummer for mer effektiv utførelse

Basal gjennomført en grundig vurdering og dimensjonering av belastningen ulike typer komprimeringsutstyr påfører betongrør og kummer.

Våre vurderinger viser at det ikke er maskinens egenvekt alene som er avgjørende, men hvor konsentrert belastningen er. En liten stamper kan gi høyere lokal belastning enn en betydelig tyngre vibrasjonsplate, fordi kraften overføres over et mindre areal.

Belastning fra komprimeringsutstyr
I NS3420 F er følgende krav gitt:

Vi har med utgangspunkt i tekniske data fra leverandører av komprimeringsutstyr sett på lastvirkningen fra forskjellig komprimeringsutstyr, og hvordan dette påvirker betongrør. Særlig har vi sett på forholdet mellom slagkraft og kontaktflate, ettersom dette er avgjørende for hvor stor lokal belastning røret faktisk utsettes for.

For betongrør angir dagens krav at man kan benytte utstyr med største masse på 100 kg for DN<1000. En maskinell stamper med egenvekt på 58 kg har en slagkraft på kun 1,5 tonn. Selv om den totale kraften isolert sett ikke virker høy, blir belastningen betydelig når kraften konsentreres over et svært lite areal. En typisk stamperplate har et areal på rundt 0,08 m², noe som gir høye lokale vertikale belastninger i omfyllingsmassene. Dette kan føre til at rørledningen flyter opp/ligger ustabilt ved komprimering, eller at skade på rørledningen oppstår.

Sammenligning av ulike komprimeringsverktøy
For å sammenligne ulike typer komprimeringsutstyr har vi vurdert tre representative verktøy og sett på hvor stor slagkraft de ville hatt hvis platen hadde et areal på 1x1meter:

Sammenligningen viser at den minste stamperen faktisk gir den høyeste konsentrerte belastningen, mens en vibrasjonsplate på 455 kg gir omtrent halvparten av belastningen når lasten vurderes fordelt over tilsvarende flate. Dette illustrerer at maskinvekt alene er et lite treffsikkert kriterium for å vurdere risiko for skade på røranlegg.

Sett i lys av dette, er det for oss uforståelig at man for betongrør ikke tillater større masse av komprimeringsutstyr enn 100 kg. Og kanskje mest forunderlig, at man ikke skiller mellom effekten stamper og vibrasjonsplate gir i konsentrert last.

Et praktisk eksempel
Et illustrerende eksempel er forskjellen mellom stiletthæler og vanlige sko på et parkettgulv. En person med stiletthæler kan lage dype merker i parketten, selv med relativt lav kroppsvekt, fordi belastningen konsentreres på et svært lite areal. En tyngre person med vanlige sko vil derimot ikke skade gulvet. Et betonggulv vil til sammenligning ikke få hakk fra stiletthæler.

Prinsippet er det samme for komprimering rundt rør: Det er den konsentrerte belastningen – ikke nødvendigvis totalvekten – som er avgjørende.

Overført til rør vil en konsentrert last fra en stamper ikke påføre et betongrør deformasjon eller knusing, selv med bruk av kult som omfylling. En vibrasjonsplate inntil 500 kg vil grovt regnet gi samme totalbelastning som en stamper, selv om vektforskjellen på verktøyene er betydelig.

Oppdaterte anbefalinger fra Basal
Basal har dimensjonert de mest kritiske rørdimensjoner for slagkraften til ovennevnte 3 komprimeringsverktøyer. Beregningene viser at selv den mest ugunstige kombinasjonen – svakeste rør og høyeste belastning – gir tilfredsstillende sikkerhetsmargin ved minimum 300 mm overdekning før komprimering. Betongrør har med andre ord tilstrekkelig kapasitet til å «tåle» komprimering fra nevnte stampere og vibrasjonsplate.

På bakgrunn av disse vurderingene har Basal oppdatert sin digitale leggeanvisning og åpnet for bruk av tyngre komprimeringsutstyr i ledningssonen. Det tillates nå bruk av:

• Maskinell stamper på 60–70 kg
• Vibrasjonsplate på inntil 500 kg

Dette gjelder for betongrør i alle dimensjoner, forutsatt at lagtykkelsen før komprimering er minimum 300 mm.

Se også Basal sin digitale leggeanvisning

Stabilitet og fordeler med betongrør
Betongrør har en betydelig fordel ved sin egenvekt, noe som bidrar til høy stabilitet under komprimering og reduserer risikoen for oppflyting.

Små dimensjoner er generelt mest sårbare for oppflyting, men her vil vekten av omfyllingsmassene bidra vesentlig til stabilitet. For eksempel veier et DN150-rør om lag 55 kg per meter, men med 300 mm lagtykkelse før komprimering, vil massene rundt røret gi et betydelig stabiliserende bidrag.

For større dimensjoner, der komprimeringen blir utført halvveis oppe på røret, blir rørets egenvekt enda viktigere. Et betongrør DN600 veier over 500 kg per meter og vil derfor ha svært liten risiko for oppflyting.

Sammenlignet med lette dobbeltveggede rør har betongrør også vesentlig høyere lengdestivhet. Dette gjør dem mindre utsatt for deformasjoner og svanker ved bruk av tyngre komprimeringsutstyr. Svanker kan kun utbedres ved oppgraving og er derfor den mest kostnadsdrivende feilen som kan oppstå.

Lette rør med lav lengdestivhet vil derimot være mer følsomme for konsentrerte belastninger og stiller derfor strengere krav til komprimeringsmetode og utstyr.

Samlet sett viser våre vurderinger at betongrør både tåler og egner seg godt for effektiv komprimering i ledningssonen. Dette gir robuste grøfteløsninger, høy driftssikkerhet og en mer effektiv og rasjonell anleggsutførelse.