Øvre Årdal

H ydro Aluminium på Årdal ønsket på 90-tallet å lage en støpesjakt for aluminiums-produksjon inne i/under den eksisterende fabrikkhallen. De hadde satt som krav at full drift av fabrikken skulle være mulig under produksjon av sjakten, hvilket innebar liten plass for anleggssutstyr. Like ved siden av den planlagte sjakten var det et søylefundament med store vertikale laster. Søylefundamentet bærer en kranbanedrager i betong som er meget stiv og som derfor tåler tilnærmet null setning. Støpesjakten skulle være 25 m dyp og 9 m i diameter, målt innvendig, og ville dermed bli Norges største. Med grunnvannstand i toppen av sjakten så gir vanntrykket i bunn og jordtrykket på veggene store påkjenninger på konstruksjonen. Prosjektet hadde derfor en meget høy vanskelighetsgrad og det ble satt strenge krav til kvalitet og utførelse. Konstruksjonen tilhører sikkerhetsklasse 3 med tilhørende høye krav til kontroll av beregninger og utførelse.


Løsning
Jetgrunns løsning var å etablere 65 jetpeler av forskjellige lengder, diametere og dybder som til sammen dannet en geometri som lignet en tredimensjonal kjegle (snudd opp-ned) under fabrikkhallens gulv. Da de innvendige løsmassene senere skulle graves ut, ville det resultere i et stort ytre vanntrykk og jordtrykk. Kravet til pelkonstruksjonen var derfor at den skulle være en permanent uarmert og tett betongkonstruksjon som var utformet slik at det ikke skulle oppstå områder med strekk eller uakseptable skjærkrefter.
Byggeprosjektet ble løst ved hjelp av J2-metoden med følgende argumenter for valg av metoden:
  • at det var god dokumentert sikkerhet for at metoden var gjennomførbar i de aktuelle masser og høyt vanntrykk
  • at man kunne opprettholde full produksjon i støperi-lokalet under hele anleggsperioden
  • at inntilliggende konstruksjoner ikke ble påført noen form for setninger, rystelser eller vibrasjoner
  • at metoden eliminerte mange arbeidsprosesser som man ellers ville hatt med konvensjonelle metoder
  • at kostnadene var langt mer forutsigbare enn ved andre løsninger
Prosjektet omfattet en konstruksjon som gikk hele 27 m under gulvet i den eksisterende fabrikkhallen. Den øverste halvdelen og den nederste halvdelen av "kjeglen" hadde en indre diameter på henholdsvis 9 m og
3,2 m for å kunne romme de planlagte aluminiumsstøperiene. For å sikre pilothullene ble foringsrør av stål boret ned, som deretter ble trukket opp igjen samtidig med at J-2-metoden blandet løsmassene med grout (in situ). I tillegg til sjakten måtte det nevnte søylefundamentet støttes opp og forsterkes. Dette ble gjort ved å etablere 8 jetpeler med lengde 2 m under det eksisterende fundamentet og i direkte kontakt slik at null setning skulle oppstå.

Grunnforhold
Grunnvannstand ca 5 m under gulvnivå. Glasifluviale deltamasser av sams friksjonsmasser.

Prøving og etterkontroll
Det ble satt 3 prøvepeler utenfor arealet for støpesjakten. Dette muliggjorde frigraving og visuell kontroll, samt kjerneprøver som ble trykktestet. Midlere 28-døgns trykkfasthet for samtlige 9 prøver var 44,5 MPa. Beregninger viste en karakteristisk fasthet på 28 MPa, som er langt over kravet som ble satt på 15 MPa.

Bilder (trykk på bildene for større versjon)
Fakta
Byggherre: Norsk Hydro ASA, Årdal Metallverk
Prosjekttype: Sjakt
Byggeår: 1998/99
Lokasjon: Øvre Årdal, Årdal

Metode: J2
Krav: Ingen setninger, deformasjoner, rystelser eller vibrasjoner
Media:
- Prosjektbeskrivelse
- Artikkel i Byggeindustrien nr 2/1999
- Artikkel i Byggeindustrien nr 13/1999
Vertikalt snitt av støpesjakten under fabrikkhallen.
Vertikalt snitt av støpesjakten under fabrikkhallen.
Vertikalt snitt av jetpelløsningen.
Vertikalt snitt av jetpelløsningen.
Horisontalt snitt av løsningen i kote +20,5 og søylefundamentet i kote +30.
Horisontalt snitt av løsningen i kote +20,5 og søylefundamentet i kote +30.
Skisse av støpesjakten. Total høyde av sjakten er hele 27 m.
Skisse av støpesjakten. Total høyde av sjakten er hele 27 m.
Jetpelriggen på plass nede i byggegropen 3,3 m under gulvnivå i fabrikkhallen. Fabrikken er i full drift.
Jetpelriggen på plass nede i byggegropen 3,3 m under gulvnivå i fabrikkhallen. Fabrikken er i full drift.
Jetpelriggen på plass nede i byggegropen 3,3 m under gulvnivå i fabrikkhallen.
Jetpelriggen på plass nede i byggegropen 3,3 m under gulvnivå i fabrikkhallen.
Hele sjakten ferdigstøpt som en tett konstruksjon. Løsmassene er gravd ut men grunnvannet blir igjen og må pumpes ut.
Hele sjakten ferdigstøpt som en tett konstruksjon. Løsmassene er gravd ut men grunnvannet blir igjen og må pumpes ut.
Hele sjakten ferdigstøpt som en tett konstruksjon. Løsmassene er gravd ut men grunnvannet blir igjen og må pumpes ut.
Hele sjakten ferdigstøpt som en tett konstruksjon. Løsmassene er gravd ut men grunnvannet blir igjen og må pumpes ut.