Cape May County ligt aan de kust van New Jersey. Het hoogste punt, in feite, kan de lokale stortplaats zijn. Geologisch was het ongeveer zo ver naar het zuiden als de gletsjers reisden in de laatste ijstijd. We hebben geen steen en klei, zoals in Pennsylvania in ons noorden en westen, en we hebben geen steenachtige gletsjer tot die gevonden is in New England. Maar we hebben wel heel mooi strandzand en heel veel. Dit zand is een goede basis om op te bouwen tot het uitgewassen is.
spiraalvormige Versus houten palen
bij deze bodemomstandigheden ondersteunen we de meeste van onze gebouwen met palen. Meestal wordt een teststapeling gedreven en bepaalt een ingenieur hoe diep het moet gaan om het vereiste draagvermogen te bereiken. Het doel is om de opstapeling door de twijfelachtige grond te drijven totdat het bodem raakt die meer substantiële ondersteuning biedt. Voor de meeste van onze projecten streven we naar een draagvermogen van 10 tot 12 ton.
palen voor nieuwbouw worden gewoonlijk gemaakt van drukbehandeld hout. Ze worden tot op een bepaald punt in de grond gezet en dan de rest van de weg naar beneden gedreven met een stapel-drijvende hamer opgehangen aan een kraan. Het installeren van houten palen kan vrij snel en gemakkelijk worden gedaan wanneer ze worden geplaatst voordat een structuur wordt gebouwd.
maar houten palen kunnen problematisch zijn bij renovatiewerkzaamheden. Om te beginnen, ze zijn lang—de kortste zijn 12 voet, en sommige zijn zo lang als 9 voet. Hun installatie vereist grote apparatuur met veel overhead ruimte, en het proces is zo luidruchtig en schokkend dat sommige gemeenten verbieden heipaal rijden in het toeristische seizoen.
wanneer palen nodig zijn voor een renovatie in ons gebied—of in een gebied met bodem met twijfelachtige draagvermogen—kunnen spiraalvormige palen een betere optie zijn. Spiraalvormige palen worden gedraaid, of “geschroefd,” in de aarde met hydraulische apparatuur. De ” draden “van de palen zijn spiraalvormige platen, genaamd” helices, ” die zijn gelast aan een stalen as. De diameter van de gebruikte platen varieert afhankelijk van het draagvermogen dat nodig is, en net als bij houten palen, de totale lengte en breedte van de spiraalvormige paal varieert afhankelijk van de bodemomstandigheden en het gewenste draagvermogen van de palen. Maar in tegenstelling tot houten palen, kunnen spiraalvormige palen worden geïnstalleerd in meer beperkte ruimtes. Ze komen in kortere secties, en zodra de eerste sectie met de schroef wordt aangedreven, worden extra lengtes van de as eenvoudig vastgeschroefd en aangedreven in een voor een.Het project voor Helicals
afgelopen zomer werd ik ingehuurd om een veranda van een huis dat in het begin van de jaren zestig was gebouwd, opnieuw op te bouwen. de omlijsting van het dek op de eerste verdieping was een paar meter aan de voor-en achterzijde van het huis langs de fundering gekanteld, en bij een renovatie in de jaren tachtig werd een veranda van twee verdiepingen herbouwd met een aan de vrijstaande vloer bevestigd frame. De cantilever was begonnen te mislukken – de 2×12 balken had een neerwaartse haak ontwikkeld waar ze hingen langs de funderingsmuur.
in plaats van de cantilever te gebruiken om de lading van de nieuwe veranda te ondersteunen, adviseerde ik de eigenaar en architect om een funderingsmuur te bouwen om de overhang van onderaf te ondersteunen. In wezen zouden we het wegwerken van de cantilever en het creëren van een rechte belasting pad naar beneden de buitenmuur. De meest praktische manier om deze muur te ondersteunen zou zijn om een blok muur op de top van een gewapend beton grade balk te bouwen. En de meest praktische manier om de grade balk te ondersteunen zou zijn met een reeks spiraalvormige palen (zie Retrofitting ondersteuning voor een Cantilever, hieronder).
View larger version
schroeven in de palen
de eerste stap was het verwijderen van het originele dek dat aan het huis was toegevoegd. Het bleek dat het dek framing was gekerfd in behandelde houten palen die nog in goede vorm waren. We besloten dat we ze konden gebruiken om de buitenste rand van de veranda van twee verdiepingen te ondersteunen.
volgens de aanbevelingen van de ingenieur, ik legde de acht locaties voor de palen langs de rand van het huis op ongeveer 7 voet op-Centrum. De cantilever was ongeveer 2 voet boven rang, en de spiraalvormige-stapelen secties waren 4 voet lang. Dus om de krappe ruimte onder de cantilever aan te pakken, gebruikten we een kleine schrankladermachine uitgerust met een emmer om een gat op elk van de paallocaties te graven. Dit gaf ons meer ruimte en laat de installateurs beginnen de palen een beetje lager. Na de opgraving hadden de bemanningsleden meer dan anderhalve meter vrije ruimte van de onderkant van de cantilever naar de bodem van het gat.
hoewel ik bekend was met spiraalvormige palen, was dit de eerste keer dat ik de kans had om ze te gebruiken. Om de spiraalvormige palen te installeren, huurden we Audubon Environmental, een lokaal bedrijf met meer dan 25 jaar ervaring met dit soort operaties. De bemanning gebruikte een tweede schranklader uitgerust met een roterende hydraulische kop die de as van de hekwerk draaide en geschroefd in de grond. De kleine machine werkte goed voor het besturen van de palen in de strakke grenzen onder de rand van het huis.
voor dit project had elk begingedeelte van de paal een helix met een diameter van 8 inch bij de bodem van de schacht en een helix van 10 inch ongeveer 2 voet daarboven. Elke stapel werd direct onder de buitenrand van de vrijstaande muur in het uitgegraven gat gedreven. Als de schacht gedraaid, de helices trok de stapeling in de grond. Toen alleen het uiteinde van de as aan de onderkant van het gat werd blootgesteld, werd een extra sectie van 4 voet aan de as vastgeschroefd en ging het rijden verder. Dit proces werd herhaald tot de bodem van de as een diepte van 16 voet bereikte, de diepte van de teststapel.
omdat de nieuwe Grade Balk de toppen van de palen zou inkapselen, was het niet belangrijk om ze tot een precieze diepte te drijven. De installateurs gewoon gemeten van de onderkant van het huis om de diepte in te stellen.
vervolgens hebben ze een 6-inch-diameter PVC pijp als een grouting buis rond de as van de spiraalvormige paal, duwen de pijp in de bodem ongeveer 18 inch voorbij de grondwaterlijn (ongeveer 2 voet onder de bodem van het gat). De bovenkant van de pijp werd afgesneden 4 tot 6 inches onder de bovenkant van de schacht. De bemanning zuiverde het zand uit de pijp met een hogedruk waterstraal, en vervolgens vulden ze de pijp met cementgebonden specie. Zodra de specie was uitgehard, lasten ze 8-inch-bij-10-inch horizontale stalen platen aan de toppen van elke schroefas.
de bouw van de Grade Balk
nadat alle palen waren geïnstalleerd, arriveerde de metselaar, Mark McPherson, om een geul voor de grade balk te graven. De schranklader met de emmer maakte snel werk van deze stap. De grond op de site was stijf genoeg om als vorm voor de balk te fungeren, dus er was geen extra vormwerk nodig. En onder het huis, de opgraving uitgebreid tot de oorspronkelijke voet, die diende als een vorm voor die kant van de balk. De oorspronkelijke fundering was drie blokken hoog, maar Mark koos ervoor om de top van de grade balk op twee-en-een-halve blokken te zetten, zodat hij de balk kon aanpassen aan de schikking en Boog van de cantilever. Dientengevolge, de rangstraal ingekapseld de oorspronkelijke voet.
we Groeven ook een geul voor de grade balk die de nieuwe veranda zou ondersteunen, en we verbonden de twee loopgraven aan de uiteinden van het huis. Na het graven van de geul voor de veranda, snijden we de houten palen een paar centimeter boven de bodem van de Geul.
Mark maakte een doorlopende wapeningskooi die de volledige lengte van beide balken verlengde. De kooi werd vastgelast aan de stalen platen bovenop de spiraalvormige palen en vastgebonden aan de toppen van de houten palen. De pour was eenvoudig met de loopgraven gemakkelijk toegankelijk.
nadat het beton was uitgehard en voordat Mark terugkwam om het blokwerk te doen, installeerde de bemanning nieuwe dorpelplaten aan de onderkant van de vrijdragende balken. Mark vervolgens eindigde het project door het leggen van blok tot aan de onderkant van de dorpel platen.
we hebben niet geprobeerd om de boog te repareren in de balken die al meer dan 50 jaar in het werk was. In plaats daarvan, Mark zette zijn blok aan de onderkant van de dorpel platen, die de cantilever ondersteund en hield het buigen van steeds erger. We hebben het portiekboek aan de originele bandbalk bevestigd, maar deze keer werd de portiek stevig ondersteund door een funderingsmuur en zouden de vloerbalken er niet mee naar beneden trekken.
Alle foto ‘ s van Nathaniel Eldon
