Ramming av stålrørspeler med bergspisser mot fjell: Forsøk og numeriske analyser

Abstract

Det er i denne masteroppgaven sett på oppførselen til stålrørspeler med påmonterte pelspisser underramming mot fjell. Bakgrunnen for oppgaven er et FoU-prosjekt i regi av Statens Vegvesen igangsatt for å øke kunnskapen rundt dette temaet, og om mulig få for å få standardisert pelspissene.

Teori om spenningsbølger er gjennomgått og anvendt på et forenklet eksempel av pelramming mot fjell.Også teori rundt PDA-målinger er kort oppsummert.

Det ble gjennomført forsøk i fullskala hvor tre peler med ytre diameter 813 mm med pelspisser ble rammetdirekte mot fjell. Spissene var av samme type, men med noe ulike dimensjoner. Det ble også gjennomført nedskalerte forsøk for å undersøke effekten av spisstuppens utforming, og av forboring under spissen. De nedskalerte forsøkene ble gjennomført ved å ramme spisser mot en betongblokk. Spissene var utført medbutt eller avfaset ende, og samme diameter på tykkelses -forhold som spissene i fullskala forsøket.

Ved bruk av elementprogrammet ABAQUS ble det utført ulike analyser for å belyse spørsmål knyttet tilfullskala forsøket.

Det ble også laget en analyse som med tilfredsstillende resultat simulerer fullskalaforsøket.Det ble konkludert med at spissene og prosedyren som benyttes under innmeisling vil gi den nødvendigebæreevnen og festet for senere belastning. Problemer vil kunne oppstå i tilfeller med særdeles skrått fjell.Hvilken utforming som er gunstigst med tanke på nedtrengning og fastbiting i skrått fjell er vanskelig å avgjøre fra forsøkene. Forsøk og analyser viser tegn til flyting lokalt i spiss og pel, men i negliskjerbar gradmed tanke på senere bæreevne.