ANLÄGGNING Vanliga skadeorsaker på nylagda va-ledningar Under de senaste åren har ganska många problem med markförlagda avloppsrör uppmärksammats där problemen kan ha olika bakgrund. Med den här artikeln vill vi ge några nyttiga råd och tips. Jan J o h anss o n o c h S v e n L i e d b e r g , S k ans k a Problem med rörledningar i ledningsgravar1) uppmärksammas idag ofta redan under bygg- och garantitiden. Detta har medfört att vissa rörmaterial fått ett dåligt rykte när det i själva verket varit andra orsaker till felen. Bakgrund jan johansson Marknadschef. Skanska Sverige AB. Region Väg och Anläggning Stockholm/Mälardalen Skador på rörledningar i ledningsgravar1) yttrar sig på olika sätt. Det kan vara sättningar, deformeringar, spruckna eller krossade rör, fogförskjutningar, rotinträngningar och korrosion. Det är exempel på kostsamma skador som medför driftstörningar och läckage. Ofördelaktiga markförhållanden och dåliga äldre rör kan vara en skadeorsak men även nya ledningar kan skadas om arbetet inte utförs på rätt sätt. I figur 1 visas ett exempel på en längsgående spricka i en nylagd ledning, figur 2 visar en tvärgående spricka och figur 3 en ovaliserad ledning av PP-rör2). Samtliga tre fall är exempel på skador som kan uppkomma som en följd av bristfälligt eller felaktigt läggningsutförande av ledningarna. Hur länge och problemfritt en rörledning kommer att fungera bestäms bland annat i utformning och utförande av jordschakt 3) , ledningsbädd4) , kringfyllning5) och i själva montaget av rörledningar i ledningsgravar1). I denna artikel redogörs i korthet för orsaken till några av de skadetyper som är vanliga hos nyförlagda rörledningar. Fig. 1. Exempel på längsgående spricka i ledning av betongrör. Fig. 2. Exempel på tvärgående spricka i ledning av betongrör. Osaker till skador Sven liedberg Gruppchef Geoteknik och grundläggning, Skanska Sverige AB. Anläggning och Geoteknik, Göteborg. 42 En rörledning ska kunna bära den last som uppstår av tyngden från ovanför- och kringliggande jord, rörets egenvikt, vatten samt trafiklast från vägeller tågtrafik på markytan. Rörtillverkaren anvisar lämpligt läggningsdjup med hänsyn till lastförutsättningar. För att rör med aktuell hållfasthetsklass (betongrör) eller styvhetsklass (plaströr) skall Fig. 3. Exempel på ovaliserad ledning av plaströr. AMA-nytt – Anläggning 1/2007 ANLÄGGNING klara tillverkarens föreskrivna läggningsdjup krävs att ledningen förläggs på rätt sätt. I annat fall kan nylagd ledning i färdigbyggd anläggning få skador i ringled, längsgående sprickor eller ovalisering, beroende på typ av rör. Sprucken betong och oval plast Bärförmågan för rörledningar är starkt beroende av funktionen hos ledningsbädden4) och kringfyllningen5). Vid otillräcklig packning i kringfyllningen5) eller en alltför stum (eller hårt packad) ledningsbädd4) ökar påkänningarna i ringled i röret, vilket för betongrör kan leda till längsgående sprickbildning, så kallat belastningsbrott. Den brottfigur som erhålls i ett betongrör då lasten på detta sätt blir för stor kan schematiskt liknas vid den i figur 4. Sprickorna öppnar sig inne i ledningen i hjässan och vattengången medan de öppnar sig utåt vid rörets höfter (se figur 5). Speciellt kan man notera att dåligt packad kringfyllning5) ger sättningar i jorden vid sidan om röret, varför ovanförliggande jord i ett sådant fall vill ”hänga sig” på rörets hjässa (se figur 6). Detta ger en stor extra lasteffekt på röret eftersom jord är tungt. Det dåligt packade materialet i Resterande fyllning Sättning i kringfyllningen på grund av till exempel dålig packning Kringfyllning Stödpackningszon Ledningsbädd Naturligt lagrad jord Fig. 6. Illustration av hur dåligt packad kringfyllning påverkar lasteffekt på ledning. Fig. 7. Illustration av hur strömmande vatten kan påverka kringfyllning och därmed lasteffekt på ledning. kringfyllningen5) ger även röret ett dåligt sidostöd. Konsekvensen kan bli att betongrör spricker eller att plaströr ovaliseras. Fig. 4. Schematisk illustration av hur längsgående sprickor kan uppstå i betongrör på grund av för högt tryck i ringled, så kallat belastningsbrott. Fig. 5. Exempel på längsgående sprickor i ledning av betongrör. AMA-nytt – Anläggning 1/2007 Samkross bättre än makadam Orsaken till att kringfyllningen5) sätter sig kan även bero på så kal�lad inre erosion (materialvandring), vilket kan inträffa då till exempel ledningsbädden4) består av grovt relativt ensgraderat material (exempelvis makadam). Då jord från kringfyllningen5) vandrar ner i hålrummen i den ensgraderade ledningsbädden4) resulterar detta i en sättning. I figur 7 illustreras hur strömmande vatten Hänvisningar till koder och rubriker i Anläggnings AMA 98 med texter om material och utförande: 1) PBB Rörledningar i ledningsgrav 2) PBB.5215 Ledning av PP-rör 3) CBB.31 Jordschakt för rörledning 4) CEC.21 Ledningsbädd för rörledning 5) CEC.31 Kringfyllning för rörledning 6) CEG.22 Materialskiljande lager 7) CEE.125 Tätning och avjämning av bergterass i ledningsgrav 43 ANLÄGGNING tvättar ur finmaterial ur kringfyllningen och hur detta flyttas av vattnet ner i de relativt sett stora hålrum som finns mellan makadampartik1) larna i ledningsbädden. KonsekvenPBB Rörledningar i ledningssen blir att kringfyllningen5) blir lögrav 2) sare och sättningar uppstår med risk PBB.5215 Ledning av PP-rör 3) för att ledningen skadas. CBB.31 Jordschakt för rörledning 4) Ett bättre alternativ till makadam CEC.21 Ledningsbädd för rörledning 5) som ledningsbädd är att till exempel CEC.31 Kringfyllning för rörledning 6) använda en väl graderad samkross, CEG.22 Materialskiljande lager 7) exempelvis 0–16 mm. Denna graCEE.125 Tätning och avjämning av bergterass i ledningsgrav derade samkross lämpar sig även väl som material i stödpackningszon och kringfyllning5). Finjordshalten (silt och ler) bör dock inte överskrida 15 procent för att material i stödpackningszon och kringfyllning5) ska vara packningsbart. Vid ökande mängd finjord, och speciellt vid dåligt väder eller vid inströmmande grundvatten i schakten, minskar packningsbarheten av materialet. Material i stödpackningszon och anslutande ledningsbädd4) ska utgöras av samma material (av typ 2 eller 3B), se figur 8. Att även använda samma material till kringfyllning5) ger i regel det bästa resultatet. Vid avvikande kornstorlek mellan naturligt lagrade jordar eller fyllningsjordar ska materialskiljande lager6) av geotextil användas. Hänvisningar till koder och rubriker i Anläggnings AMA 98 med texter om material och utförande: Se upp med byggtrafiken En annan vanlig orsak till ovan nämnda typ av sprickor eller ovalisering av plaströr är att ledningen belastats av tung trafik då till exempel fyllningshöjden över hjässan är liten. Speciellt ska man tänka på att inte under byggtiden köra med tung trafik över rörledningen innan erforderlig fyllningshöjd erhållits. Rörtillverkaren bistår med information om minsta tillåtna fyllningshöjd innan marken över ledningen får trafikeras. Av samma anledning är det av största vikt att tänka på vilken typ av rörledning (hållfasthetsklass, styvhetsklass lämpad för aktuellt läggningsdjup) som läggs i industri- och hamnområden, där ofta mycket tunga specialfordon hanterar material, varor och gods. Ofta ligger rörledningar ytligt i dessa områden, vilket ställer mycket speciella krav på grundläggning. Det krävs speciella åtgärder för att lasten från trafiken ska reduceras på rörledningen. Kringfyllning Stödpackningszon Ledningsbädd Fig. 8. Illustration av användning av samma material i ledningsbädd och stödpackningszon. Fig. 9. Arbete med kringfyllning med lera. 44 AMA-nytt – Anläggning 1/2007 ANLÄGGNING Vid kringfyllning5) med lera (se figur 9) är det extra viktigt att man kontrollerar med rörtillverkaren att rätt hållfasthetsklass eller styvhetsklass används. Leran kan inte packas och är sättningsbenägen, vilket ger rörledningen ett dåligt sidostöd. Varning för rör på hylla! Ytterligare en vanlig orsak till belastningsbrott är då flera ledningar förläggs i samma rörgrav men på olika nivåer på så kallade hyllor. De ledningar som ligger grundlagda på en hylla, kan på grund av sättningar i fyllningsjorden över de djupare förlagda ledningarna, resultera i att dessa utsätts för lasteffekter som är flerfaldigt större än det som normalt skulle vara fallet för det aktuella läggningsdjupet. Grundläggning på hylla ska undvikas (se figur 10), men i de fall sådan ändå utförs ska avstämning göras med rörtillverkaren för ett riktigt utföran- Felaktigt utförande Sättning de och val av rör med riktig hållfasthetsklass eller styvhetsklass. Vid grundläggning av rör på flera nivåer i en rörgrav ska schakt utföras till fullt djup (se figur 10) för hela ledningsgravsbredden. Därefter grundläggs i tur och ordning ledningarna nerifrån och upp på ledningsbäddar4) skiktvis med kringfyllningen5) och packning ska utföras enligt Anläggnings AMA 98. Beroende på vilka jordartsförhållanden som råder på platsen samt huruvida överytan skall utföras som hårdgjord yta, till exempel för väg eller dylikt kan eventuellt kringfyllning5) utföras med befintligt material förutsatt att det är packningsbart. Tvärgående sprickor och svackor i vattengång Vid ojämna grundläggningsförhållanden (se figur 12), sättningar, materialvandring, ojämn fasthet i ledningsbädden eller otillräcklig lokal urgrävning för muffar, kan tvärgående sprickor uppkomma (se figur 13). Dessa kan liknas vid balkböjbrott enligt figur 2. Ledningen böjer nedåt mellan stöden som en balk och en spricka uppstår och öppnar sig från underkanten av rörledningen och uppåt. I det fall ledningen utgörs av något plastmaterial såsom PVC (polyvinylklorid), PE (polyeten) eller PP (po- Kringfyllning Fig. 10. Illustration av utförande av ledning på hylla som kan ge ogynnsamma belastningar på ledning. Rätt utförande Ledningsgraven schaktas ur till fullt djup varefter återfyllning och packning sker skitvis enligt Anläggnings AMA. Den övre ledningen grundläggs på ledningsbädd i de återfyllda och packade massorna. Fig. 11. Illustration av rekommenderat sätt att utföra ledningsgrav med flera ledningar. AMA-nytt – Anläggning 1/2007 Ledningsbädd Naturligt lagrad jord Schaktbotten Urgrävt och återfyllt material Fig. 12. Illustration av ojämna grundläggningsförhållanden, som kan ge balkböjbrott på ledning. Fig. 13. Tvärgående spricka i ledning av betongrör. 45 ANLÄGGNING Hänvisningar till koder och rubriker i Anläggnings AMA 98 med texter om material och utförande: 1) lypropen) blir konsekvensen av en lokal sättning att ledningen böjer ner, vilket leder till en lokal svacka i vattengången. PBB Rörledningar i lednings- Stora vinkeländringar och deformationer leder till otäta fogar. I fi2) PBB.5215 Ledning av PP-rör gur 14 visas hur sand och sediment 3) CBB.31 Jordschakt för rörledning samlats i vattengången på ett parti 4) CEC.21 Ledningsbädd för rörledning där ledningens vattengång avviker 5) CEC.31 Kringfyllning för rörledning mot teoretisk linje på 12 cm. Led6) CEG.22 Materialskiljande lager ningens hydrauliska förmåga kan på 7) CEE.125 Tätning och avjämning av sikt bli kraftigt nedsatt allteftersom bergterass i ledningsgrav ledningens flödesarea fylls igen med sediment. Ledningar med dåligt fall är speciellt känsliga. grav Punktbelastningar från maskiner, stenar med mera Motsvarande typ av brott och deformationer kan uppstå då ledningsschakten i längdled övergår från att vara utförd i lösa sediment såsom lera och silt till fast sandigt grusigt material eller berg, se figur 15. Då är risken stor att sättningar i de lösare sedi- Fig. 14. Ansamling av sand och sediment i ledning av plaströr. menten leder till böjeffekter i ledningen som kan deformeras eller spricka sönder. En väl utförd utspetsning enligt Anläggnings AMA 98 Figur CBB/6 är lösningen i detta fall. En annan viktig detalj är att tätning och avjämning av bergterrass i ledningsgrav7) utförs före utläggning av ledningsbädden4) på den utsprängda schaktbottnen. Stor risk finns annars för sättningar då materialet i ledningsbädden4) tränger ner i sprickor och hålrum. Vid kringfyllning av rörledningar är det av yttersta vikt att utföra kringfyllningen5) symmetriskt, det vill säga lika mycket fyllning på båda sidor om röret, så att ledningen inte förskjuts i sidled. Likaså skall materialet i kringfyllningen5) läggas ut och packas i skikt med hänsyn till typ av jord och val av packningsutrustning enligt Anläggnings AMA 98. Observera att packning av materialet i kringfyllningen5) aldrig får utföras med grävmaskin. Detta skulle leda till mycket dålig och inhomogen packning. Risken är dessutom stor att ledningen trycks sönder eller flyttas i sidled av grävmaskinen. Vid kringfyllning5) ställs dessutom krav på största til�- Fig. 16. Buckling i hjässa på ledning av plaströr. Kringfyllning Sätt ni ng Ledningsbädd Be Berg rg yt a Schaktbotten Lösa jordar Fig. 15. Illustration av sättningsrisk för ledning i rörgrav som övergår från berg till lösa jordar. 46 Fig. 17. Genomstansning av rörvägg i ledning av betongrör. AMA-nytt – Anläggning 1/2007 ANLÄGGNING låtna kornstorlek i materialet. Olycklig hantering med grävmaskinen samt för stora partikelstorlekar i materialet för kringfyllning5) kan ge upphov till punktbelastning med kraftig buckling (se figur 16) av plaströrsledningar och genomstansning av rörväggen i fallet med betongrör (se figur 17). Förteckning över litteratur som berör området. Anläggnings AMA 98, AB Svensk Byggtjänst, 1999. Längdförskjutning i skarvar RA 98 Anläggning, AB Svensk Byggtjänst, 1999. Artikeln Skador på rörledningar - orsaker och förebyggande åtgärder i AMA-nytt nr 1/1993 Fig. 18. Längdförskjutning i skarv i ledning av betongrör. Artikeln Rörledning skall läggas mjukt i AMA-nytt nr 2/1996 Artikeln Fel på rör i mark. Riktig va-projektering och rörläggning ger hållbara rörledningar i AMA-nytt nr 2/2004 Rapport Framtidens rörläggning SBUF NR 0106 (3320.851) 1994. Fig. 19. Längdförskjutning i skarv i ledning av plaströr. lösningen på problemet. Vidare bör för stora nivåskillnader mellan återfyllda och ännu ej återfyllda partier av ledningsschakten undvikas. En annan vanlig skadeorsak är längdförskjutning i skarvar (se figur 18 och 19). Konsekvensen av detta blir naturligtvis otäta skarvar. Detta fenomen kan orsakas av många skäl. Det vanligaste är säkert att fogning inte utförts enligt rörtillverkarens instruktioner. Vid installation av betongrör tillhandahåller rörtillverkaren utrustning för lyft och fogning. Använd alltid sådan utrustning, så underlättas förläggning och arbetsergonomin blir den bästa. Speciellt viktigt är hopdragningen av rören. Vid läggning av betongrör med så kallad moment anpassad armering, vilket är mycket vanligt, är det extra viktigt att använda tillverkarens lyftverktyg så att rören vänds rätt vid montering. Rören i ledningen kan även dras isär genom ett oförsiktigt fyllningsoch packningsutförande. Är schaktbotten lös, till exempel på grund av inläckande grundvatten eller så kallad hydraulisk bottenupptryckning, kan fyllning och packning dra isär rören. Grundvattensänkning och länshållning före schakt till fullt djup kan vara f oto : E r i k B e ng t ss o n , ODE N A nläggnings e n t r e p r e na d A B Rörläggning med rätt läggningsredskap. AMA-nytt – Anläggning 1/2007 47
© Copyright 2024