Tietoja ruuvipaalusta

SUOMALAINEN RUUVIPAALUTUSTEKNIIKKA KEHITTYNEINTÄ MAAILMASSA

Ruuvin historia ulottuu antiikin Kreikkaan. Arkimedeksen kerrotaan rakentaneen yli 2200 vuotta sitten veden nostoon ns. Arkimedeen ruuvin. Satoja vuosia vanhoja puisia suopaaluja on löytynyt Suomestakin. Paalutukseen ruuveja on käytetty Suomessa jo 1800 luvulla., esimerkkeinä Tammisaaren ja Hämeenlinnan rautatiesillat. Kierrepaalu muodostui n.750 mm halkaisijan kokoisesta teräsputkesta, jonka ympärille oli rakennettu 1,5 m läpimittainen kierteellä oleva teräslaippa. Laippa sijaitsi siis putken ympärillä ja avoin putkenpää tunkeutui ensimmäisenä maahan. Jonkin matkaa edettyään kierrepaalun pää holvaantui umpeen ja etenemisvastus muodostui niin suureksi, että paalu oli tyhjennettävä yläkautta. Näin paalu saatiin tavoiteltavaan syvyyteen.

Ruuvipaalun kehitys keskeytyi höyrykone- ja polttomootorikäyttöisten lyöntikaluston kehittyessä 1900-luvun alussa. Nykyaikaisetkin paalutuskoneet perustuvat pudotusjärkäleen koneelliseen nostoon ja vapaaseen pudotukseen. Paalun kantavuutta arvioidaan ns. loppulyönneillä. Betoniset lyöntipaalut mitoitetaan kestämään lyönnistä ja kuljetuksesta aiheutuvat rasitukset, mikä estää pieniläpimittaisten betonipaalujen käytön. Lyöntikalusto on kallis ja vaatii jämerän siirtokaluston erikoiskuljetuksineen. Tämä kaikki näkyy useinkin ylimitoitetun paalutuksen hinnassa. Syystäkin lyötävät teräspaalut ovat vallanneet markkinoita enenevässä
määrin 1900-luvun loppupuolella. Melusaaste ja lyönnistä aiheutuva tärinä ovat kuitenkin jäljellä.

TEHOKAS, ESIVALMISTELTU PERUSTAMISTEKNIIKKA

Markkinoilla on ollut jonkin aikaa uusi yksinkertainen kustannuksia säästävä perustamismenetelmä. Ruuviperustus on lyömätön menetelmä erityisesti kevyiden rakenteiden roudankestävänä perustuksena. Perustamismenetelmä on ekologisesti kestävä; maan kaivuu- ja siirtotöitä ei tarvita, ruuviperustus voidaan kiertää ylös ja käyttää uudelleen. Routivissa maalajeissa laippa kierretään routarajan alle. Salaojia eikä routaeristystä tällöin perustusten takia tarvita.

Maahan kierrettävä ruuviperustus muodostuu kartioituvasta runko-osasta, teräsputkesta, jonka päässä on kierrelaippa. Kiertyessään maahan laippa jättää maa-ainekseen uran, jonka kartio-osa täyttää. Ruuviperustukset valmistetaan teräksestä S 355 JO ja toimitetaan kuumasinkittynä. Ruuviperustukset on mahdollista valmistaa myös ruostumattomasta- tai haponkestävästä teräksestä . betonista tai puusta.

Yleisimmin käytetyt koot:
Ruuviperustus
Putkikoko mm Kierrelaippa mm
60,3 x 2,9 Ø 150
114,3 x 3,6 Ø 250

Ruuviperustus etenee maahan melko pienellä voimalla. Käsin kiertäminen esim. rautakangella onnistuu hyvin routiviin tasarakeisiin maalajeihin. Tarvittaessa voidaan momenttivartta jatkaa vaikkapa putkella. Hydraulisilla pyöritysyksiköillä on ruuviperustuksia kierretty maahan yli 100 kappaleen päivävauhdilla. Koneella kierrettäessä on asennus mahdollista asfaltin läpi ja jäätyneeseen maahan.

Asennus onnistuu myös ahtaissa paikoissa, nopeasti ja tarkasti, pystysuoraan tai tiettyyn kulmaan, jopa vaakasuoraan esim. teiden alitukset kaapeleita, vesijohtoja tai viemäreitä varten. Perustamistapa ei aiheuta tärinää, joten vanhojen painuneiden rakennusten jännitystilassa olevia perustuksia korjattaessa seinät eivät pääse halkeilemaan. Ruuviperustus kestää veto ja puristuskuormaa ja se mitoitetaan tavanomaisia kantavuuskaavoja käyttäen.

Ruuviperustuksen käytettävyys on hyvä kesämökkien ja kevyiden, tuulikuormille alttiiden rakenteiden perustamisratkaisuna. Tällaisia ovat esim. autotallit, katokset, vajat, kuistit, portit, järeät aidat, kasvihuoneet, konehallit, ratsastusmaneesit, laiturit kuin myös vedenalaiset asennukset, pylväät, valomastot jne. Valmistuspituudet ovat 0,9 m, 1,65 m, 2,15 m, jne. 0,5 m:n välein jopa 6 metriin asti.
Saadut kokemukset rohkaisevat ruuviperustuksen ja menetelmän käyttöalan laajentamista varsinaiseen paalutukseen. Samansuuntaiseen tulokseen kannustavat myös VTT:n tekemät tutkimustulokset ruuviperustuksista.

Vaikka ruuviperustusten käyttö on voimakkaasti enenemässä ruuvipaalujen käyttö on jäänyt varsin vähäiseksi. Kierrelaippa paalun päässä mahdollistaa helpon maata häiritsemättömän paalutuksen ja takaa suuren kuormankantopinnan tukipaaluna ja voi näin myös toimia kantavampana perustuksena kuin lyöntipaalut.

Ruuvipaalun eduista mainittakoon:
  • kierrelaipan muoto on yksinkertainen mutta luja ja valmistuskustannuksiltaan edullinen
  • tärinätön ja meluton asennus
  • koska kierrelaipan pinta-ala on vähintään neljä kertaa suurempi kuin vastaavan tavanomaisen paalun poikkipinta-ala, sillä on suurempi kantokyky mikä voidaan huomioida suunnittelussa ja näin saavuttaa kustannussäästöä
  • paalutuskalusto on kevyt ja helposti liikuteltavissa
  • paalutuskaluston ulottuvuus tarvittaessa jopa 70 m, tästä on merkittävää etua esim. sillanrakentamisessa.

Kierrelaipan halkaisija on keskimäärin kaksi kertaa suurempi kuin paalun halkaisija. Esim. 323,9 x 10 mm paalussa kierrelaipan halkaisija on 650 mm. Verrattaessa ruuvipaalun kantokykyä tavanomaisen paalun kantokykyyn se on hiekamaassa1,5 kertaa ja sorassa 2,5 kertaa suurempi.

Ruuvipaaluja on mahdollista valmistaa kaikista paalumateriaaleista, puusta, betonista tai teräksestä jopa kierrätysmuovista. Teräksen korkea lujuus antaa ruuvipaalulle kuitenkin parhaat ominaisuudet, hitsaamalla jatkomahdollisuudet ovat parhaita.

Ruuvipaalujen yleisimmin käytetyt mitat ovat:
Paalukoko mm Kierrelaipan halkaisija mm
60,3 x 6,3 150
76,1 x 6,3 150
88,9 x 6,3 150 tai 250
114,3 x 3,6 tai 6,3 250
139,7 x 6,3 300
219,1 x 6,3 400
jne. suurin 1220 x 12,5 2500

Putken seinämänvahvuudet voivat vaihdella joustavasti putki- ja paalustandardien sekä kuormituksen mukaan.

Ruuviperustusmenetelmä soveltuu hyvin omakoti- ja pienkerrostalojen sekä 1-2 kerroksisten, pinta-alaltaan laajojen rakennusten perustamisratkaisuksi (esim. koulut ja päiväkodit) Perustusmenetelmää voidaan käyttää sekä uudis- että korjausrakentamisessa.

Ruuvipaalujen parhaat edut ovat suuri kantokyky, tärinätön ja meluton asennus. Ruuvipaalu soveltuu myös vedenalaiseen rakentamiseen ; sillat, venesatamat, laiturit, peräpaalut sekä vedenalaisten kaasu- ja putkilinjojen ankkurointiin hyvän vedonkestonsa vuoksi.