WERKPLAN HORIZONTAAL GESTUURDE BORINGEN t.b.v. wijziging tracé waterleiding WML

Transcriptie

1 WERKPLAN HORIZONTAAL GESTUURDE BORINGEN t.b.v. wijziging tracé waterleiding WML Locatieoverzicht: Proj. nr. : Datum : Revisie : 01

2 INHOUDSOPGAVE 1 INLEIDING PROJECTGEGEVENS BETROKKEN PARTIJEN Opdrachtgever Opdrachtnemer PROJECTINFORMATIE TECHNISCHE SPECIFICATIES ONTWERPGEGEVENS VAN DE HPE-BUIS: Mediumbuis 50mm HPE KORTE BESCHRIJVING BOORMETHODE BESCHRIJVING WERKZAAMHEDEN M.B.T. DE UITVOERING VERKEERSMAATREGELEN INTREDEWERKPLEK UITTREDEWERKPLEK PILOTBORING / LOKALISEREN VAN DE BOORKOP INTREKFASE PLANNING VAN DE WERKZAAMHEDEN GLOBALE TIJDSPLANNING VOOR DE REALISATIE VAN DE BORINGEN (PER BORING): GRONDONDERZOEK STERKTEBEREKENING/BOORSPOELDRUKBEREKENINGEN BIJLAGEN WERKTEKENINGEN GRONDONDERZOEK STERKTE/MUDDRUKBEREKENINGEN SPECIFICATIE BOORMACHINE SPECIFICATIE MEETSYSTEEM SPECIFICATIE BOORSPOELING Proj. nr. : Datum : juli 2015

3 1 INLEIDING Ten behoeve van de wijziging van het waterleidingnet van WML dienen er een viertal kruisingen gemaakt te worden d.m.v. gestuurd boren. De boringen bestaan uit 1 HPE buis 50mm welke bestemd is voor drinkwater. In dit rapport is zijn diverse gegevens opgenomen die nodig zijn voor de aanvraag van de vergunning(en). Uitgangspunten voor de berekeningen zijn de normen: NEN 3650 en NEN 3651 en de richtlijn 2 Projectgegevens 2.1 Betrokken partijen Opdrachtgever Naam : Van den Heuvel B.V. Adres : Kruishoekstraat 14 Postcode / Plaats : 5384 TK Heesch Telefoon : Contactpersoon : Dhr. Roland Lemmens Mobiel : adres : r.lemmens@heuvelheesch.n l Opdrachtnemer Naam : Van de Beek Kabels en Leidingen B.V. Adres : Neerijnense Mark 1 Postcode/Plaats : 4182 SB Neerijnen Telefoon : Projectleider : Dhr. Herman van de Beek Mobiel : adres : hvandebeek@beekbedrijven.nl Ontwerp / engineering : Dhr. Koos van de Beek Mobiel : adres : koosvandebeek@beekbedrijven.nl 2.2 Projectinformatie Projectnummer opdrachtgever : Projectnummer opdrachtnemer: Locatie werkzaamheden: N271 Knikkerdorp tussen perceel 4 en perceel 10 te Well (L.) 3 Proj. nr. : Datum : juli 2015

4 3 TECHNISCHE SPECIFICATIES 3.1 Ontwerpgegevens van de HPE-buis: Mediumbuis 50mm HPE Kleur: Zwart met blauwe streep Diameter: 50 mm Wanddikte: 4.6 mm Materiaal: HPE Klasse: SDR 11 PE 100 KIWA Medium: drinkwater Werkdruk: 4 bar 4 Proj. nr. : Datum : juli 2015

5 4 KORTE BESCHRIJVING BOORMETHODE Horizontaal gestuurd boren is een succesvol systeem voor aanleg van kabels en leidingen onder rivieren, kanalen, wegen en diverse obstakels. Overlast m.b.t de omgeving, omwonenden en milieu wordt veelal tot een minimum beperkt. Een horizontaal gestuurd boorsysteem bestaat uit een boorunit en een mengunit. Met behulp van de (hydraulische) boorunit worden vanaf het intredepunt boorstangen de grond ingedrukt en teruggetrokken, al dat niet met gelijktijdig roteren. Tevens wordt tijdens het boorproces boorvloeistof, dat is een mengsel van water en bentoniet/quickgel, via de boorkop de grond ingespoten. Bentoniet zorgt o.a. voor de afvoer van geboorde grond, koeling van de boorkop en opvulling van het geboorde gat. De eigenschappen van de boorvloeistof kunnen tijdens de verschillende fasen van het proces worden aangepast aan de gewenste eisen van de boormeester, door o.a. de verhouding tussen water en bentoniet aan te passen. De boorvloeistof wordt via een hogedrukslang aangevoerd vanaf de mengunit naar de boorunit. Het volledige boorproces wordt bediend vanaf de boormachine door de boormeester. Tevens heeft de boormeester tijdens het boorproces voortdurend contact met de persoon die de voortgang van de boorkop registreert. Nadat de zogenaamde pilotboring is voltooid wordt de boorgang, indien nodig, tot voldoende diameter geruimd. Deze keuze van het aantal ruimgangen wordt beslist door de boormeester. Na de boor- en/of ruimfase wordt vanaf het uittredepunt de reeds gereedliggende mantelbuis teruggetrokken naar de boormachine. Tijdens de terugtrekfase wordt ook gebruik gemaakt van een ruimer die voorzien is van een wartellager om het meedraaien van de mantelbuis te voorkomen. Schets boorproces 5 Proj. nr. : Datum : juli 2015

6 5 BESCHRIJVING WERKZAAMHEDEN M.B.T. DE UITVOERING 5.1 Verkeersmaatregelen Voor aanvang van de werkzaamheden worden door de opdrachtgever verkeersmaatregelen genomen om zodoende een veilige situatie te creëren voor de werknemers en overige weggebruikers. Alle werknemers van de boorploeg zijn verplicht veiligheidskleding te dragen en te werken conform de eisen van Provincie Limburg en Waterschap Peel en Maasvallei. 5.2 Intredewerkplek Kabels en leidingen nabij het intredepunt worden vrij gegraven om zodoende schades tot een minimum te beperken. T.h.v. het intredepunt wordt een gat gegraven waarin de boorspoeling tijdens de boorfase opgevangen wordt. Overtollige boorspoeling wordt afgevoerd. De boring zal worden uitgevoerd met een minirig. (voor specificaties zie bijlage) De boormachine wordt zo veel mogelijk opgesteld in de zichtlijn van de boring. De mengunit en het overige materieel wordt zo dicht mogelijk opgesteld bij de boorunit. 5.3 Uittredewerkplek Kabels en leidingen nabij het uittredepunt worden vrij gegraven om zodoende schades tot een minimum te beperken. T.h.v. het uittredepunt wordt een gat gegraven waarin de boorspoeling tijdens de intrekfase opgevangen wordt. Overtollige boorspoeling wordt afgevoerd. De HPE buis wordt klaargelegd. 5.4 Pilotboring / lokaliseren van de boorkop Na iedere geboorde stang worden er metingen verricht die van belang zijn voor het verloop van de boring en voor de uitwerking van de revisie. 5.5 Intrekfase Na voltooiing van de pilotboring zal de HPE buis, voorzien van een trekkop, ingetrokken worden vanaf het uittredepunt van de boring. 6 Proj. nr. : Datum : juli 2015

7 6 PLANNING VAN DE WERKZAAMHEDEN 6.1 Globale tijdsplanning voor de realisatie van de boringen (per boring): Voorbereidende werkzaamheden 0,15 dag (graafwerkzaamheden, opstellen boormachine e.d.) Realiseren van de pilotboring 0,2 dag Intrekfase 0,15 dag 7 Proj. nr. : Datum : juli 2015

8 7 GRONDONDERZOEK Om een beeld te krijgen van de grondslag ter plaatse van de nieuw te maken gestuurde boring zijn een aantal boringen vanuit DINO-loket geraadpleegd. De locaties van deze boringen zijn op de tekening weergegeven. 8 STERKTEBEREKENING/BOORSPOELDRUKBEREKENINGEN Op basis van het grondonderzoek zijn berekeningen gemaakt. Er zijn berekeningen uitgevoerd op meerdere punten in het boorprofiel. De parameters die gebruikt zijn, zijn waarden die betrekking hebben op de werkelijk doorboorde laag. Hierdoor is een juist beeld te verkrijgen van de maximaal toelaatbare boorspoeldruk en de minimaal benodigde boorspoeldruk ter plaatse van de punten. 8 Proj. nr. : Datum : juli 2015

9 9 BIJLAGEN 9.1 WERKTEKENINGEN 9.2 GRONDONDERZOEK 9.3 STERKTE/MUDDRUKBEREKENINGEN 9.4 SPECIFICATIE BOORMACHINE 9.5 SPECIFICATIE MEETSYSTEEM 9.6 SPECIFICATIE BOORSPOELING 9 Proj. nr. : Datum : juli 2015

10 4 4 Knikkerdorp LENGTEPROFIEL Schaal 1:200 Boring NAP MS+LS+DATA fietspad N271 Knikkerdorp MS+DATA fietspad MS+DATA WATER Horizontale afstand (m) Werkelijk geboorde lengte (m) Hoogte Maaiveld t.o.v. NAP (m) Hartlijn Boring t.o.v. NAP (m) Hartlijn Boring t.o.v. Maaiveld (m) Rv= /L =0.1 Rv=30/L = 18.6 Rv= /L =1.5 Radius Boring (m) SITUATIE Schaal 1:500 OVERZICHT Schaal 1:2000 bos Legenda Geometrie Omschrijving Status D D D Datatransport Bestaand L L L Laagspanning Bestaand M M M Middenspanning Bestaand L L L Gas lage druk Bestaand Gestuurde Boring Water Nieuw Bestaand Symbool Omschrijving Status Onderzoek Boring Bestaand DOORSNEDE BORING Schaal 1:5 Boorgat 90mm PE 50mm, SDR 11 Getekend door Projectnr. Opdrachtgever: Opdrachtgever Projectomschrijving Locatie Gecontroleerd door Projectnr Van den Heuvel B.V. Goedgekeurd KvdB HvdB Schaal Gestuurde Boring 1 x 50 HPE SDR11 PE100 t.b.v wijziging leidingnet WML kruising N271 Kikkerdorp thv. perc. 4 te Well (L) Blad Formaat Aantal Datum uitgifte DIV A Status Werkplan Tekeningnummer P

11 8 Knikkerdorp LENGTEPROFIEL Schaal 1:200 Boring NAP GAS_LD MS+LS+DATA MS+DATA fietspad N271 Knikkerdorp MS+DATA fietspad DATA WATER Horizontale afstand (m) Werkelijk geboorde lengte (m) Hoogte Maaiveld t.o.v. NAP (m) Hartlijn Boring t.o.v. NAP (m) Hartlijn Boring t.o.v. Maaiveld (m) Rv= /L =2.5 Rv=30/L = 10.4 Rv= /L =3.7 Rv=30/L = 8.2 Rv= /L =5.2 SITUATIE Schaal 1:500 Radius Boring (m) OVERZICHT Schaal 1:2000 bos Geysselberg 6 Boring x 50 HPE SDR11 Legenda 10 Geometrie Omschrijving Status D D D Datatransport Bestaand L L L Laagspanning Bestaand M M M Middenspanning Bestaand L L L Gas lage druk Bestaand Gestuurde Boring Water Nieuw Bestaand Symbool Omschrijving Status Onderzoek Boring Bestaand DOORSNEDE BORING Schaal 1:5 Boorgat 90mm PE 50mm, SDR 11 Getekend door Projectnr. Opdrachtgever: Opdrachtgever Projectomschrijving Locatie Gecontroleerd door Projectnr Van den Heuvel B.V. Goedgekeurd KvdB HvdB Schaal Gestuurde Boring 1 x 50 HPE SDR11 PE100 t.b.v wijziging leidingnet WML kruising N271 Kikkerdorp thv. perc. 6 te Well (L) Blad Formaat Aantal Datum uitgifte DIV A Status Werkplan Tekeningnummer P

12 Knikkerdorp LENGTEPROFIEL Schaal 1:200 Boring NAP tuin GAS_LD MS+DATA fietspad N271 Knikkerdorp MS+DATA fietspad MS+DATA WATER Horizontale afstand (m) Werkelijk geboorde lengte (m) Hoogte Maaiveld t.o.v. NAP (m) Hartlijn Boring t.o.v. NAP (m) Hartlijn Boring t.o.v. Maaiveld (m) Rv= /L =2.4 Rv=30/L = 18.6 Rv= /L =4.2 Radius Boring (m) SITUATIE Schaal 1:500 OVERZICHT Schaal 1:2000 bos Geysselberg Boring x 50 HPE SDR11 Legenda Geometrie Omschrijving Status D D D Datatransport Bestaand L L L Laagspanning Bestaand M M M Middenspanning Bestaand L L L Gas lage druk Bestaand Gestuurde Boring Water Nieuw Bestaand Symbool Omschrijving Status Onderzoek Boring Bestaand DOORSNEDE BORING Schaal 1:5 Boorgat 90mm PE 50mm, SDR 11 Getekend door Projectnr. Opdrachtgever: Opdrachtgever Projectomschrijving Locatie Gecontroleerd door Projectnr Van den Heuvel B.V. Goedgekeurd KvdB HvdB Schaal Gestuurde Boring 1 x 50 HPE SDR11 PE100 t.b.v wijziging leidingnet WML kruising N271 Kikkerdorp thv. perc. 8 te Well (L) Blad Formaat Aantal Datum uitgifte DIV A Status Werkplan Tekeningnummer P

13 8 Geysselberg 10 Knikkerdorp LENGTEPROFIEL Schaal 1:200 Boring NAP fietspad MS+DATA N271 Knikkerdorp MS+DATA MS fietspad DATA WATER Horizontale afstand (m) Werkelijk geboorde lengte (m) Hoogte Maaiveld t.o.v. NAP (m) Hartlijn Boring t.o.v. NAP (m) Hartlijn Boring t.o.v. Maaiveld (m) Rv=24.4/L = 15.1 Rv= /L =1.8 Radius Boring (m) SITUATIE Schaal 1:500 Geysselberg OVERZICHT Schaal 1: B52E206 Boring x 50 HPE SDR11 Legenda Rijksweg Zuid N271 Geometrie Omschrijving Status D D D Datatransport Bestaand L L L Laagspanning Bestaand M M M Middenspanning Bestaand L L L Gas lage druk Bestaand Gestuurde Boring Water Nieuw Bestaand Symbool Omschrijving Status Onderzoek Boring Bestaand DOORSNEDE BORING Schaal 1:5 Boorgat 90mm PE 50mm, SDR 11 Getekend door Projectnr. Opdrachtgever: Opdrachtgever Projectomschrijving Locatie Gecontroleerd door Projectnr Van den Heuvel B.V. Goedgekeurd KvdB HvdB Schaal Gestuurde Boring 1 x 50 HPE SDR11 PE100 t.b.v wijziging leidingnet WML kruising N271 Kikkerdorp thv. perc. 10 te Well (L) Blad Formaat Aantal Datum uitgifte DIV A Status Werkplan Tekeningnummer P

14 DIEPTE (m) t.o.v. NAP DIEPTE NAP [m] MONSTER LAAG VAN TOT BESCHRIJVING MV (15,50) ,50 14,70 zand, kleiig, sterk siltig; ON=??? 'ZMFO' ZM= mm ,70 13,50 zand; ON=??? 'ZMFO' 3 ZM= mm ,50 13,30 zand; ON=??? 'ZMGO' 7 12 ZM= mm 4 13,30 13,20 zand, sterk siltig; ON=??? 11 8 'ZMFO' ZM= mm ,20 13,00 zand, sterk siltig; ON=??? 'ZMFO' ZM= mm 6 13,00 12,50 zand; ON=??? 'ZMFO' ZM= mm 7 12,50 12,00 zand; ON=??? 'ZMGO' ZM= mm 8 12,00 10,20 ZKG=???; ON=??? 'ZZGO' 9 10,20 10,00 ZG=???; ON=??? 'ZZGO' 10 10,00 8,40 ZG3=???; zwart 'ZZGO' 11 8,40 7,50 zand; zwart 'ZZGO' 12 7,50 4,80 ZSG=???; donker-, grijs 'ZZGO' 13 4,80 3,20 ZSG=???; donker-, grijs 'ZZGO' 14 3,20-0,10 zand, zwak siltig, sterk grindig; ON=??? 'ZZGO' Geboord tot NAP -4,10 m ,10-1,40 zand, zwak siltig; wit 'ZMGO' ZM= mm ,40-2,70 ZS=???; wit 'ZMGO' ZM= mm ,70-3,00 ZH2=???; ON=??? 'ZMGO' 18-3,00-4,10 zand, zwak siltig, matig humeus; ON=??? 'ZMGO' Einde Boring B52E0071 maaiveld: NAP 15,50 m X = m Y = m (RD) Telefoon Telefax datum get. - DINO-BOR gez. - [Blad 1 / 2] BIJL. form. A4

15 DIEPTE (m) t.o.v. NAP DIEPTE NAP [m] MONSTER LAAG VAN TOT BESCHRIJVING MV (16,60) ,60 16,20 ZH2=???; zwart ,20 15,20 zand; bruin 'ZMGO' 15 3 ZM= mm ,20 14,50 zand; bruin 'ZZGO' 5 ZM= mm Geboord tot NAP 1,90 m ,50 14,10 leem; grijs 'CA1' S%= ,10 13,20 ZG1=???; licht-, geel-, grijs 'ZZGO' ZM= mm 6 13,20 10,40 ZG1=???; licht-, geel-, grijs 'ZUGO' ZM= mm 7 10,40 9,80 ZG1=???; licht-, geel-, grijs 'ZMGO' ZM= mm 8 9,80 9,00 zand; grijs 'ZZGO' ZM= mm 9 9,00 5,90 zand; bruin 'ZUGO' ZM= mm ,90 4,80 zand; grijs 'ZMFO' ZM= mm ,80 4,20 zand; donker-, grijs 'ZMFO' ZM= mm ,20 2,80 ZG1=???; grijs 'ZZGO' ZM= mm 13 2,80 1,90 ZG3=???; grijs 'ZUGO' ZM= mm Einde Boring B52E0206 maaiveld: NAP 16,60 m X = m Y = m (RD) Telefoon Telefax datum get. Ven - DINO-BOR gez. - BIJL. form. A4

16 Algemene gegevens Naam van het project : AL 1580 Wijziging Leidingnet WML N271 Kikkerdorp te Well (L.) thv perc. 4 Projectonderdeel : Gestuurde Boring 1 x 50 HPE Materiaalgegevens Materiaalsoort: PE Kwaliteit: PE 100 SDR 11 Lange-duur treksterkte MRS = 10 N/mm 2 Materiaalfactor γm = 1,25 - Toelaatbare langeduur spanning σt = 8,00 N/mm 2 Elasticiteitsmodulus korte duur E = 975 N/mm 2 Elasticiteitsmodulus lange duur E' = 350 N/mm 2 Lineaire uitzettingscoefficiënt αg = 16, mm/(mm K) Alfa Tangentiëel / Alfa Axiaal ασ = 0,65 - Soortelijk gewicht buis ρl = 9,55 kn/m 3 Toelaatbare deflectie δ = 8 % Leidinggegevens Uitwendige middellijn D e = 50,00 mm Wanddikte d n = 4,6 mm Procesgegevens Soort leiding (Vloeistof / Gas / Drukloos) = Vloeistof Volumieke massa vloeistof ρ = 1000 kg/m 3 Temperatuurverschil t = 10 Ontwerpdruk p d = 0,4 N/mm 2 Uitvoeringsaspecten, tracé boring, in- en uittredehoeken, onzekerheids- en wrijvingsfactoren Percentage omtrek in aanraking met bentoniet = 100 % Soortelijk gewicht boorvloeistof ρm = 11,5 kn/m 3 Zwichtspanning boorvloeistof τy = 15 Pa Leiding wordt niet verzwaard t.p.v. rollenbaan Leiding wordt niet verzwaard t.p.v. boorgang Diameter ruimer ivm boorspoeldruk D g = 90 mm Diameter boorstang D b = 40 mm Totale lengte L = 20,96 m Lengte 1e rechte deel L 1 = 1,52 m Lengte neergaande bocht L 2 = 8,17 m Lengte 2e rechte deel L 3 = 0,10 m Lengte opgaande bocht L 4 = 10,37 m Lengte 3e rechte deel L 5 = 0,80 m Straal maaiveld/rollenbaan R r = 30,00 m Straal neergaande bocht R 1 = 30,00 m Straal opgaande bocht R 2 = 30,00 m Intrede-hoek (bij boorstelling) α1 = 15,60 / 27,92 / % Uittrede-hoek (bij rollenbaan) α2 = 19,80 / 36 / % Belastinghoek α = 180 Ondersteuningshoek β = 120 Horizontale steundrukhoek γ = 120 Grondmechanisch onderzoek uitgevoerd γ = 1,1 Totaalfactor bij normale boring f = 1,4 Belastingfactor f k,b = 1,1 Belastingfactor f k,o = 1,4 Wrijvingscoëff. zonder rollenbaan f 1 = 0,3 Wrijving tussen leiding/boorvloeistof f 2 = 0,00005 N/mm 2 Wrijving tussen leiding/boorgangwand f 3 = 0, :33:19

17 Grondmechanische gegevens en verkeersbelasting Locatie Afstand t.o.v. intredepunt [m] Dekking t.o.v. maaiveld [m] Grond- soort Volumiek gewicht droge grond [kn/m³] Wrijvings- hoek grond [ ] 1 2,80 1,70 Zand 19,00 32,50 2 6,15 2,60 Zand 19,00 32, ,16 3,00 Zand 19,00 32, ,19 2,70 Zand 19,00 32, ,27 1,90 Zand 19,00 32,50 Locatie Gereduceerde grondbelasting Gemiddelde verticale beddingsconstante [N/mm³] Effectieve cohesie [kn/m²] E-modulus ondergrond [MN/m²] 1 Geen 0,1100 0,00 35,00 Grafiek ½ x II 2 Geen 0,1100 0,00 35,00 Grafiek I 3 Geen 0,1100 0,00 35,00 Grafiek I 4 Geen 0,1100 0,00 35,00 Grafiek I 5 Geen 0,1100 0,00 35,00 Grafiek ½ x II Verkeersbelasting :33:19

18 * Niet op schaal :33:19

19 2. Eigenschappen van de leiding Inwendige middellijn D i = D e - 2. d n = 40,80 mm Gemiddelde middellijn D g = (D e + D i )/2 = 45,40 mm Uitwendige middellijn+bekleding D o = D e + 2. e = 50,00 mm Uitwendige straal r e = D e / 2 = 25,00 mm Inwendige straal r i = D i / 2 = 20,40 mm Gemiddelde straal r g = (r e + r i ) / 2 = 22,70 mm Traagheidsmoment buis I b = (D 4 e - D 4 i ). π/64 = ,72 mm 4 Weerstandsmoment buis W b = I b / r e = 6.830,95 mm 3 Wandtraagheidsmoment I w = d 3 n / 12 = 8,11 mm 4 /mm 1 Wandweerstandsmoment W w = d 2 n / 6 = 3,53 mm 3 /mm 1 Oppervlakte leiding A = π. (D 2 e - D 2 i ) / 4 = 656,09 mm 2 Gewicht leiding g =. ρl A = 0,0063 N/mm 1 3. Berekening van het gewicht van de leiding tijdens het intrekken van de leiding Leiding op rollenbaan/ maaiveld Gewicht mediumleiding g = 0,0063 N/mm 1 Gewicht vulling g vul = N.v.t. + Totaal gewicht g rol = 0,0063 N/mm 1 4. Berekening van de trekkrachten en spanningen bovengronds 4.1 Berekening van de benodigde trekkrachten op rollenbaan/ maaiveld Trekkracht T 1 tijdens verschillende L [m] T 1 [N] stadia [N] Starten met trekken 20,96 55 Na 1 e deel intrekken 20,16 53 Na 2 e deel intrekken 9,79 26 Na 3 e deel intrekken 9,69 25 Na 4 e deel intrekken 1,52 4 Leiding in boorgat g = 0,0063 N/mm 1 g vul = N.v.t. + g gat = 0,0063 N/mm 1 T 1 = f. L. g rol. f 1 = 1,4. L. 0, ,3 4.2 Berekening van de optredende spanningen t.g.v. de trekkrachten op rollenbaan/ maaiveld Spanningen σt tijdens verschillende T 1 [N] σt [N/mm 2 ] stadia [N/mm 2 ] Starten met trekken 55 0,08 Na 1 e deel intrekken 53 0,08 Na 2 e deel intrekken 26 0,04 Na 3 e deel intrekken 25 0,04 Na 4 e deel intrekken 4 0,01 σt = T 1 A = T 1 656, :33:19

20 4.3 Berekening van de optredende spanning t.g.v. kromming van de leiding op rollenbaan/ maaiveld M b = f k,b. E. I b R r M b = 1, = 6.105,16 Nmm σb = M b W b σb = 6.105,16 = 0,89 N/mm Totalisatie van de optredende spanningen op rollenbaan/ maaiveld Spanningen σa tijdens verschillende σt [N/mm 2 ] σa [N/mm 2 ] stadia [N/mm 2 ] Starten met trekken 0,08 0,67 Na 1 e deel intrekken 0,08 0,66 Na 2 e deel intrekken 0,04 0,62 Na 3 e deel intrekken 0,04 0,62 Na 4 e deel intrekken 0,01 0,59 σa = ασ. σb + σt = 0,65. 0,89 + σt Toelaatbare spanning: σkd = MRS = 10,00 N/mm :33:20

21 5. Berekening van de optredende spanningen tijdens het intrekken van de leiding in het boorgat 5.1 Berekening van de vereiste trekkracht T 2 en T 3a in verband met wrijving tussen leiding en boorvloeistof/boorgangwand Tijdens het intrekken van de leiding in het boorgat treedt er wrijving op tussen de leiding en boorvloeistof. 100% van de omtrek van de leiding komt in aanraking met bentoniet. Hieruit volgt: D e,omtrek = 157,08 mm 1 Gewicht van de leiding (+vulling) in het boorgat g gat = 0,00627 N/mm 1 Gelet op het gewicht van de boorvloeistof: g opw = ρm. D o 2. π/4 = 11,5. 50,00 2. π/4 =0,0226 N/mm 1 Gelet hierop is g eff = g gat - g opw = 0,0163 N/mm 1 Trekkracht T 2 en T 3a tijdens L [m] T 2 [N] T 3a [N] verschillende stadia [N] 1 e deel intrekken 0, e deel intrekken 11, e deel intrekken 11, e deel intrekken 19, Geheel ingetrokken 20, Rechte delen: T 2 = f. L. (D e,omtr. f 2 + g eff. f 3 ) = 1,4. L. (157,08. 0, , ,2) Gebogen delen: T 3a = f. L B. (D e,omtr. f 2 + g eff. f 3 ) = 1,4. L. (157,08. 0, , ,2) 5.3 Berekening van de vereiste trekkracht T 3b in verband met wrijving door grondreactie in de bochten Locatie λ [mm -1 ] R [m] Q r [N/mm 2 ] T 3b [N] 1 0, , , , , ,0 0, , ,0 0, , ,0 0, λ = 4 D o. k v,gem 4. E. I b Q r = 0,322. λ 2. E. I b D o. 0,9. R T 3b = f. 4. Q r 2. D o. π. f 3 = 1,4. 4. Q r λ π. 0,2 λ :33:20

22 5.4 Berekening van de wrijving door bochtkracht T 3c Trekkracht T bocht tijdens verschillende T 1 [N] T 3a [N] T 3b, neer [N] T 3b,op [N] T bocht [N] stadia [N] Neergaande bocht Opgaande bocht Neergaande bocht: T bocht = T 1 + T 3a,neer + T 3b,neer,max Opgaande bocht: T bocht = T 1 + T 3a,neer + T 3b,neer,max + T 3a,op + T 3b,op,max Trekkracht T 3c tijdens verschillende α [ ] T bocht [N] T 3c [N] stadia [N] Neergaande bocht 7, Opgaande bocht 9, T 3c = f. L B. g t. f 3 L B = 2. R. 2π. α 360 g t = 2. T bocht. sin(α) L B T 3c = f. 2. T bocht. sin(α). f 3 = 1,4. 2. T bocht. sin(α). 0,2 5.5 Totalisatie van de trekkrachten in f ase II Trekkracht T tot tijdens T 1 [N] T 2 / T 3a [N] T 3b, neer [N] T 3c, neer [N] T 3b,op [N] T 3c,op [N] T tot [N] verschillende stadia [N] 1 e deel intrekken e deel intrekken e deel intrekken e deel intrekken Geheel intrekken T tot = T 1 + T 2 + T 3a + T 3b,neer,max + T 3c,neer + T 3b,op,max + T 3c,op 5.6 Berekening van de optredende spanningen t.g.v. de trekkrachten in f ase II Spanningen σt tijdens verschillende T tot [N] σt [N/mm 2 ] stadia [N/mm 2 ] 1 e deel intrekken 66 0,10 2 e deel intrekken 251 0,38 3 e deel intrekken 252 0,38 4 e deel intrekken 427 0,65 Geheel intrekken 446 0,68 σt = T tot A = T tot 656, :33:20

23 5.7 Optredende spanningen t.g.v. kromming van de leiding in het boorgat Neergaande bocht I b M b = f k,o. E. 0,9. R M b = 1, ,72 0,9. = 8.633,56 Nmm σb = M b W b σb = 8.633,56 = 1,26 N/mm , Opgaande bocht I b M b = f k,o. E. 0,9. R M b = 1, ,72 0,9. = 8.633,56 Nmm σb = M b W b σb = 8.633,56 = 1,26 N/mm , Totalisatie van de spanningen in het boorgat tijdens de trekoperatie Spanningen σa tijdens verschillende T tot [N] σt [N/mm 2 ] σb [N/mm 2 ] σa [N/mm 2 ] stadia [N/mm 2 ] Starten met trekken 66 0,10-0,10 Na 1 e deel intrekken 251 0,38 1,26 1,20 Na 2 e deel intrekken 252 0,38-0,38 Na 3 e deel intrekken 427 0,65 1,26 1,47 Na 4 e deel intrekken 446 0,68-0,68 Rechte delen: σa = T tot A = T tot 656,09 = σt Gebogen delen: σa = ασ. σb + σt = 0,65. σb + σt Toelaatbare spanning: σkd = MRS = 10,00 N/mm :33:20

24 6. Fase III: Berekening van de optredende spanningen tijdens de gebruiksfase 6.1 Berekening van de spanningen s p en s pl t.g.v. inwendige druk D g /d n = 45,40/4,60 = 9,87 D g /d n 20 Dikwandige leiding σp = r e 2 + r i 2 r e 2 - r i 2. p d σp = 25, , , , ,4 = 1,99 N/mm 2 σy1 = σp = 1,99 N/mm 2 Toelaatbare spanning = σt = 8,00 N/mm Berekening reroundingfactor f rr f rr = 1 / ( p d. r g 3. k y E. I w ) f rr = 1 / ( ,4. 22,7 3. 0, ) = 0,90 8, Berekening van de neutrale grondbelasting Q n Locatie Dekking t.o.v. maaiveld [m] Grond- soort q totaal [kn/m 2 ] Q n [N/mm 1 ] 1 1,70 Zand 35,53 1,78 2 2,60 Zand 54,34 2,72 3 3,00 Zand 62,70 3,14 4 2,70 Zand 56,43 2,82 5 1,90 Zand 39,71 1,99 Q n = (γ. γd. H d + γ. γn. H n - γw. H w ). D o = (1,1. γd. H d + 1,1. γn. H n - γw. H w ). D o 6.4 Berekening van de verkeersbelasting Q v Locatie Dekking t.o.v. Verkeers- belasting q v [kn/m 2 ] Q v [N/mm 1 ] maaiveld [m] 1 1,70 Grafiek ½ x II 8,34 0,42 2 2,60 Grafiek I 19,49 0,97 3 3,00 Grafiek I 16,99 0,85 4 2,70 Grafiek I 18,80 0,94 5 1,90 Grafiek ½ x II 7,07 0,35 Q v = q v. D o = q v :33:20

25 6.5 Momenten en spanningen t.g.v. bovenbelastingen Locatie Q n [N/mm 1 ] Q v [N/mm 1 ] Q boven [N/mm 1 ] M q [Nmm] σq [N/mm 1 ] 1 1,78 0,42 2,19 6,87 1,76 2 2,72 0,97 3,69 11,56 2,97 3 3,14 0,85 3,98 12,48 3,20 4 2,82 0,94 3,76 11,78 3,02 5 1,99 0,35 2,34 7,33 1,88 M q = K b. (Q n + Q v ). r g = 0,138. (Q n + Q v ). 22,70 σq = f rr. M q W w = 0,90. M q 3, Optredende spanning s qr tgv. grondreactie in de bochten Locatie R [m] Q r [N/mm 2 ] σqr [N/mm 2 ] ,0036 0, ,0036 0, ,0 0,0036 0, ,0 0,0036 0, ,0 0,0036 0,11 σqr = K b,ind. Q r. D o. r u = 0,083. Q r ,00 W w 3, Berekening van de spanning s ax t.g.v. temperatuurverschil σax = t. αg. E σax = 10. 0, = 1,56 N/mm 2 7. Toetsing op minimale ringstijfheid S N S N = E. I w D g 3 S N = ,11 45,4 3 = 0,08 N/mm2 = 84,51 kn/m 2 Minimaal vereiste ringstijfheid = 0,5 kn/m 2 8. Toetsing op implosie: berekening van de alzijdige overdruk Veiligheidsfactor γ voor langdurige onderdruk: γ = 3 Veiligheidsfactor γ voor kortdurende onderdruk: γ = 1,5 1 p o = γ. (1 - υ 2 ). 24. E. I w D3 g 1 p o,kort = 1,5. (1-0,4 2 ) ,00. 8,11 = 1,61 N/mm 2 45, p o,lang = 3. (1-0,4 2 ) ,00. 8,11 = 0,29 N/mm 2 45,40 3 Conclusie: Kans op implosie bij 28,89 m grondwater boven de leiding :33:20

26 9. Berekening van het totaal aan optredende spanningen 9.1 Optredende spanningen in omtreksrichting van de leiding Locatie σq [N/mm 2 ] σqr [N/mm 2 ] ασ [-] σy2 [N/mm 2 ] 1 1,76 0,11 0,65 1,21 2 2,97 0,11 0,65 2,00 3 3,20 0,11 0,65 2,15 4 3,02 0,11 0,65 2,03 5 1,88 0,11 0,65 1,29 Rechte delen: σy2 =. ασ σq Bochten: σy2 =. ασ (σq + σqr) Toelaatbare spanning: σld = σt = 8,00 N/mm Optredende spanningen in langsrichting van de leiding Locatie σax [N/mm 2 ] σb [N/mm 2 ] ασ [-] σx [N/mm 2 ] 1 1,56 1,26 0,65 2,38 2 1,56 1,26 0,65 2,38 3 1,56 1,26 0,65 2,38 4 1,56 1,26 0,65 2,38 5 1,56 1,26 0,65 2,38 Rechte delen: σx = σax Bochten: σx = σax +. ασ σb Toelaatbare spanning: σld = σt = 8,00 N/mm Berekening van de optredende en toelaatbare deflectie Locatie Q n [N/mm 1 ] Q v [N/mm 1 ] Q r [N/mm 2 ] δy [mm] δy/d g [%] 1 1,78 0,42 0,0036 0,46 1,01 2 2,72 0,97 0,0036 0,77 1,70 3 3,14 0,85 0,0036 0,83 1,83 4 2,82 0,94 0,0036 0,78 1,73 5 1,99 0,35 0,0036 0,49 1,08 δy = (0,089. Q - 0,083. Q n;h + 0,048. Q r ). r g 3 E'. I w δy = (0,089. (Q n + Q v ) - 0,083. (1 - sin ϕ). (Q n + Q v ) + 0,048. Q r ). 22, ,11 Toelaatbare deflectie = 8%. D g = 0,08. 45,40 = 3,63 mm :33:20

27 11. Berekening van de boorspoeldrukken tijdens de trekfase Locatie H [m] σvert [kn/m 2 ] σhor [kn/m 2 ] σo' [kn/m 2 ] p' f [kn/m 2 ] G [MN/m 2 ] 1 1,70 29,36 13,59 21,48 33,01 13,46 2 2,60 44,91 20,78 32,84 50,49 13,46 3 3,00 51,82 23,98 37,90 58,26 13,46 4 2,70 46,64 21,58 34,11 52,43 13,46 5 1,90 32,82 15,18 24,00 36,90 13,46 σvert = γd. H d + γn. H n -. γw H w γ γ σhor = σvert. (1 - sin(ϕ)) σo' = σvert + σhor 2 p' f = σo'. (1+sin(ϕ)) + c. cos(ϕ) E 100 G = 2. (1 + υ) Locatie Q [-] R p,max [m] u [N/mm 2 ] p st [N/mm 2 ] p [N/mm 2 ] p lim [N/mm 2 ] 1 0, ,49 0,0000 0,0000 0,00 0,39 2 0,0013 0,39 0,0000 0,0000 0,01 0,51 3 0,0015 0,37 0,0000 0,0000 0,01 0,56 4 0,0014 0,39 0,0000 0,0000 0,02 0,53 5 0, ,46 0,0000 0,0000 0,02 0,42 Q = σo '. sin(ϕ) + c. cos(ϕ) G R p,max = H 2 ; R R 2 o p,max,zand = Q. 2. εg,max of H 2 u =. γw H n p st =. ρm g. h z τy p = 4.. L D g - D -sin ϕ b 1+sin ϕ p lim = (p' f + c. cot(ϕ)). Q - c. cot(ϕ) + u Locatie p max [N/mm 2 ] 90% p lim [N/mm 2 ] p min [N/mm 2 ] p max [bar] 90% p lim [bar] p min [bar] 1 0,17 0,35 0,00 1,69 3,51 0,03 2 0,22 0,46 0,01 2,22 4,62 0,07 3 0,24 0,51 0,01 2,44 5,07 0,15 4 0,23 0,47 0,02 2,28 4,74 0,18 5 0,18 0,38 0,02 1,81 3,77 0,22 p max = (p' f + c. cot(ϕ)). ( p min = p st + p R o R p,max 2 + Q ) -sin ϕ 1+sin ϕ - c. cot(ϕ) + u :33:20

28 3 Boorspoeldruk [bar] Afstand t.o.v. intredepunt [m] 21 Maximaal toelaatbare boorspoeldruk Minimaal benodigde boorspoeldruk :33:20

29 Algemene gegevens Naam van het project : AL 1580 Wijziging Leidingnet WML N271 Kikkerdorp te Well (L.) thv perc. 6 Projectonderdeel : Gestuurde Boring 1 x 50 HPE Materiaalgegevens Materiaalsoort: PE Kwaliteit: PE 100 SDR 11 Lange-duur treksterkte MRS = 10 N/mm 2 Materiaalfactor γm = 1,25 - Toelaatbare langeduur spanning σt = 8,00 N/mm 2 Elasticiteitsmodulus korte duur E = 975 N/mm 2 Elasticiteitsmodulus lange duur E' = 350 N/mm 2 Lineaire uitzettingscoefficiënt αg = 16, mm/(mm K) Alfa Tangentiëel / Alfa Axiaal ασ = 0,65 - Soortelijk gewicht buis ρl = 9,55 kn/m 3 Toelaatbare deflectie δ = 8 % Leidinggegevens Uitwendige middellijn D e = 50,00 mm Wanddikte d n = 4,6 mm Procesgegevens Soort leiding (Vloeistof / Gas / Drukloos) = Vloeistof Volumieke massa vloeistof ρ = 1000 kg/m 3 Temperatuurverschil t = 10 Ontwerpdruk p d = 0,4 N/mm 2 Uitvoeringsaspecten, tracé boring, in- en uittredehoeken, onzekerheids- en wrijvingsfactoren Percentage omtrek in aanraking met bentoniet = 100 % Soortelijk gewicht boorvloeistof ρm = 11,5 kn/m 3 Zwichtspanning boorvloeistof τy = 15 Pa Leiding wordt niet verzwaard t.p.v. rollenbaan Leiding wordt niet verzwaard t.p.v. boorgang Diameter ruimer ivm boorspoeldruk D g = 90 mm Diameter boorstang D b = 40 mm Totale lengte L = 29,95 m Lengte 1e rechte deel L 1 = 5,25 m Lengte neergaande bocht L 2 = 8,17 m Lengte 2e rechte deel L 3 = 3,65 m Lengte opgaande bocht L 4 = 10,37 m Lengte 3e rechte deel L 5 = 2,51 m Straal maaiveld/rollenbaan R r = 30,00 m Straal neergaande bocht R 1 = 30,00 m Straal opgaande bocht R 2 = 30,00 m Intrede-hoek (bij boorstelling) α1 = 15,60 / 27,92 / % Uittrede-hoek (bij rollenbaan) α2 = 19,80 / 36 / % Belastinghoek α = 180 Ondersteuningshoek β = 120 Horizontale steundrukhoek γ = 120 Grondmechanisch onderzoek uitgevoerd γ = 1,1 Totaalfactor bij normale boring f = 1,4 Belastingfactor f k,b = 1,1 Belastingfactor f k,o = 1,4 Wrijvingscoëff. zonder rollenbaan f 1 = 0,3 Wrijving tussen leiding/boorvloeistof f 2 = 0,00005 N/mm 2 Wrijving tussen leiding/boorgangwand f 3 = 0, :42:55

30 Grondmechanische gegevens en verkeersbelasting Locatie Afstand t.o.v. intredepunt [m] Dekking t.o.v. maaiveld [m] Grond- soort Volumiek gewicht droge grond [kn/m³] Wrijvings- hoek grond [ ] 1 3,11 1,20 Zand 18,00 32,50 2 9,28 2,80 Zand 18,00 32, ,29 3,00 Zand 18,00 32, ,30 2,50 Zand 18,00 32, ,36 1,90 Zand 18,00 32,50 Locatie Gereduceerde grondbelasting Gemiddelde verticale beddingsconstante [N/mm³] Effectieve cohesie [kn/m²] E-modulus ondergrond [MN/m²] 1 Geen - 0,00 75,00 Grafiek ½ x II 2 Geen 0,1100 0,00 75,00 Grafiek I 3 Geen - 0,00 75,00 Grafiek I 4 Geen 0,1100 0,00 75,00 Grafiek I 5 Geen 0,1100 0,00 75,00 Grafiek ½ x II Verkeersbelasting :42:55

31 * Niet op schaal :42:55

32 2. Eigenschappen van de leiding Inwendige middellijn D i = D e - 2. d n = 40,80 mm Gemiddelde middellijn D g = (D e + D i )/2 = 45,40 mm Uitwendige middellijn+bekleding D o = D e + 2. e = 50,00 mm Uitwendige straal r e = D e / 2 = 25,00 mm Inwendige straal r i = D i / 2 = 20,40 mm Gemiddelde straal r g = (r e + r i ) / 2 = 22,70 mm Traagheidsmoment buis I b = (D 4 e - D 4 i ). π/64 = ,72 mm 4 Weerstandsmoment buis W b = I b / r e = 6.830,95 mm 3 Wandtraagheidsmoment I w = d 3 n / 12 = 8,11 mm 4 /mm 1 Wandweerstandsmoment W w = d 2 n / 6 = 3,53 mm 3 /mm 1 Oppervlakte leiding A = π. (D 2 e - D 2 i ) / 4 = 656,09 mm 2 Gewicht leiding g =. ρl A = 0,0063 N/mm 1 3. Berekening van het gewicht van de leiding tijdens het intrekken van de leiding Leiding op rollenbaan/ maaiveld Gewicht mediumleiding g = 0,0063 N/mm 1 Gewicht vulling g vul = N.v.t. + Totaal gewicht g rol = 0,0063 N/mm 1 4. Berekening van de trekkrachten en spanningen bovengronds 4.1 Berekening van de benodigde trekkrachten op rollenbaan/ maaiveld Trekkracht T 1 tijdens verschillende L [m] T 1 [N] stadia [N] Starten met trekken 29,95 79 Na 1 e deel intrekken 27,44 72 Na 2 e deel intrekken 17,07 45 Na 3 e deel intrekken 13,42 35 Na 4 e deel intrekken 5,25 14 Leiding in boorgat g = 0,0063 N/mm 1 g vul = N.v.t. + g gat = 0,0063 N/mm 1 T 1 = f. L. g rol. f 1 = 1,4. L. 0, ,3 4.2 Berekening van de optredende spanningen t.g.v. de trekkrachten op rollenbaan/ maaiveld Spanningen σt tijdens verschillende T 1 [N] σt [N/mm 2 ] stadia [N/mm 2 ] Starten met trekken 79 0,12 Na 1 e deel intrekken 72 0,11 Na 2 e deel intrekken 45 0,07 Na 3 e deel intrekken 35 0,05 Na 4 e deel intrekken 14 0,02 σt = T 1 A = T 1 656, :42:55

33 4.3 Berekening van de optredende spanning t.g.v. kromming van de leiding op rollenbaan/ maaiveld M b = f k,b. E. I b R r M b = 1, = 6.105,16 Nmm σb = M b W b σb = 6.105,16 = 0,89 N/mm Totalisatie van de optredende spanningen op rollenbaan/ maaiveld Spanningen σa tijdens verschillende σt [N/mm 2 ] σa [N/mm 2 ] stadia [N/mm 2 ] Starten met trekken 0,12 0,70 Na 1 e deel intrekken 0,11 0,69 Na 2 e deel intrekken 0,07 0,65 Na 3 e deel intrekken 0,05 0,63 Na 4 e deel intrekken 0,02 0,60 σa = ασ. σb + σt = 0,65. 0,89 + σt Toelaatbare spanning: σkd = MRS = 10,00 N/mm :42:55

34 5. Berekening van de optredende spanningen tijdens het intrekken van de leiding in het boorgat 5.1 Berekening van de vereiste trekkracht T 2 en T 3a in verband met wrijving tussen leiding en boorvloeistof/boorgangwand Tijdens het intrekken van de leiding in het boorgat treedt er wrijving op tussen de leiding en boorvloeistof. 100% van de omtrek van de leiding komt in aanraking met bentoniet. Hieruit volgt: D e,omtrek = 157,08 mm 1 Gewicht van de leiding (+vulling) in het boorgat g gat = 0,00627 N/mm 1 Gelet op het gewicht van de boorvloeistof: g opw = ρm. D o 2. π/4 = 11,5. 50,00 2. π/4 =0,0226 N/mm 1 Gelet hierop is g eff = g gat - g opw = 0,0163 N/mm 1 Trekkracht T 2 en T 3a tijdens L [m] T 2 [N] T 3a [N] verschillende stadia [N] 1 e deel intrekken 2, e deel intrekken 12, e deel intrekken 16, e deel intrekken 24, Geheel ingetrokken 29, Rechte delen: T 2 = f. L. (D e,omtr. f 2 + g eff. f 3 ) = 1,4. L. (157,08. 0, , ,2) Gebogen delen: T 3a = f. L B. (D e,omtr. f 2 + g eff. f 3 ) = 1,4. L. (157,08. 0, , ,2) 5.3 Berekening van de vereiste trekkracht T 3b in verband met wrijving door grondreactie in de bochten Locatie λ [mm -1 ] R [m] Q r [N/mm 2 ] T 3b [N] 2 0, , , ,0 0, , ,0 0, λ = 4 D o. k v,gem 4. E. I b Q r = 0,322. λ 2. E. I b D o. 0,9. R T 3b = f. 4. Q r 2. D o. π. f 3 = 1,4. 4. Q r λ π. 0,2 λ :42:55

35 5.4 Berekening van de wrijving door bochtkracht T 3c Trekkracht T bocht tijdens verschillende T 1 [N] T 3a [N] T 3b, neer [N] T 3b,op [N] T bocht [N] stadia [N] Neergaande bocht Opgaande bocht Neergaande bocht: T bocht = T 1 + T 3a,neer + T 3b,neer,max Opgaande bocht: T bocht = T 1 + T 3a,neer + T 3b,neer,max + T 3a,op + T 3b,op,max Trekkracht T 3c tijdens verschillende α [ ] T bocht [N] T 3c [N] stadia [N] Neergaande bocht 7, Opgaande bocht 9, T 3c = f. L B. g t. f 3 L B = 2. R. 2π. α 360 g t = 2. T bocht. sin(α) L B T 3c = f. 2. T bocht. sin(α). f 3 = 1,4. 2. T bocht. sin(α). 0,2 5.5 Totalisatie van de trekkrachten in f ase II Trekkracht T tot tijdens T 1 [N] T 2 / T 3a [N] T 3b, neer [N] T 3c, neer [N] T 3b,op [N] T 3c,op [N] T tot [N] verschillende stadia [N] 1 e deel intrekken e deel intrekken e deel intrekken e deel intrekken Geheel intrekken T tot = T 1 + T 2 + T 3a + T 3b,neer,max + T 3c,neer + T 3b,op,max + T 3c,op 5.6 Berekening van de optredende spanningen t.g.v. de trekkrachten in f ase II Spanningen σt tijdens verschillende T tot [N] σt [N/mm 2 ] stadia [N/mm 2 ] 1 e deel intrekken 111 0,17 2 e deel intrekken 300 0,46 3 e deel intrekken 347 0,53 4 e deel intrekken 531 0,81 Geheel intrekken 599 0,91 σt = T tot A = T tot 656, :42:55

36 5.7 Optredende spanningen t.g.v. kromming van de leiding in het boorgat Neergaande bocht I b M b = f k,o. E. 0,9. R M b = 1, ,72 0,9. = 8.633,56 Nmm σb = M b W b σb = 8.633,56 = 1,26 N/mm , Opgaande bocht I b M b = f k,o. E. 0,9. R M b = 1, ,72 0,9. = 8.633,56 Nmm σb = M b W b σb = 8.633,56 = 1,26 N/mm , Totalisatie van de spanningen in het boorgat tijdens de trekoperatie Spanningen σa tijdens verschillende T tot [N] σt [N/mm 2 ] σb [N/mm 2 ] σa [N/mm 2 ] stadia [N/mm 2 ] Starten met trekken 111 0,17-0,17 Na 1 e deel intrekken 300 0,46 1,26 1,28 Na 2 e deel intrekken 347 0,53-0,53 Na 3 e deel intrekken 531 0,81 1,26 1,63 Na 4 e deel intrekken 599 0,91-0,91 Rechte delen: σa = T tot A = T tot 656,09 = σt Gebogen delen: σa = ασ. σb + σt = 0,65. σb + σt Toelaatbare spanning: σkd = MRS = 10,00 N/mm :42:55

37 6. Fase III: Berekening van de optredende spanningen tijdens de gebruiksfase 6.1 Berekening van de spanningen σ p en σ pl t.g.v. inwendige druk D g /d n = 45,40/4,60 = 9,87 D g /d n 20 Dikwandige leiding σp = r e 2 + r i 2 r e 2 - r i 2. p d σp = 25, , , , ,4 = 1,99 N/mm 2 σy1 = σp = 1,99 N/mm 2 Toelaatbare spanning = σt = 8,00 N/mm Berekening reroundingfactor f rr f rr = 1 / ( p d. r g 3. k y E. I w ) f rr = 1 / ( ,4. 22,7 3. 0, ) = 0,90 8, Berekening van de neutrale grondbelasting Q n Locatie Dekking t.o.v. maaiveld [m] Grond- soort q totaal [kn/m 2 ] Q n [N/mm 1 ] 1 1,20 Zand 23,76 1,19 2 2,80 Zand 55,44 2,77 3 3,00 Zand 59,40 2,97 4 2,50 Zand 49,50 2,48 5 1,90 Zand 37,62 1,88 Q n = (γ. γd. H d + γ. γn. H n - γw. H w ). D o = (1,1. γd. H d + 1,1. γn. H n - γw. H w ). D o 6.4 Berekening van de verkeersbelasting Q v Locatie Dekking t.o.v. Verkeers- belasting q v [kn/m 2 ] Q v [N/mm 1 ] maaiveld [m] 1 1,20 Grafiek ½ x II 14,44 0,72 2 2,80 Grafiek I 18,16 0,91 3 3,00 Grafiek I 16,99 0,85 4 2,50 Grafiek I 20,24 1,01 5 1,90 Grafiek ½ x II 7,07 0,35 Q v = q v. D o = q v :42:55

38 6.5 Momenten en spanningen t.g.v. bovenbelastingen Locatie Q n [N/mm 1 ] Q v [N/mm 1 ] Q boven [N/mm 1 ] M q [Nmm] σq [N/mm 1 ] 1 1,19 0,72 1,91 5,98 1,53 2 2,77 0,91 3,68 11,53 2,96 3 2,97 0,85 3,82 11,97 3,07 4 2,48 1,01 3,49 10,92 2,80 5 1,88 0,35 2,23 7,00 1,80 M q = K b. (Q n + Q v ). r g = 0,138. (Q n + Q v ). 22,70 σq = f rr. M q W w = 0,90. M q 3, Optredende spanning σ qr tgv. grondreactie in de bochten Locatie R [m] Q r [N/mm 2 ] σqr [N/mm 2 ] ,0036 0, ,0 0,0036 0, ,0 0,0036 0,11 σqr = K b,ind. Q r. D o. r u = 0,083. Q r ,00 W w 3, Berekening van de spanning σ ax t.g.v. temperatuurverschil σax = t. αg. E σax = 10. 0, = 1,56 N/mm 2 7. Toetsing op minimale ringstijfheid S N S N = E. I w D g 3 S N = ,11 45,4 3 = 0,08 N/mm2 = 84,51 kn/m 2 Minimaal vereiste ringstijfheid = 0,5 kn/m 2 8. Toetsing op implosie: berekening van de alzijdige overdruk Veiligheidsfactor γ voor langdurige onderdruk: γ = 3 Veiligheidsfactor γ voor kortdurende onderdruk: γ = 1,5 1 p o = γ. (1 - υ 2 ). 24. E. I w D3 g 1 p o,kort = 1,5. (1-0,4 2 ) ,00. 8,11 = 1,61 N/mm 2 45, p o,lang = 3. (1-0,4 2 ) ,00. 8,11 = 0,29 N/mm 2 45,40 3 Conclusie: Kans op implosie bij 28,89 m grondwater boven de leiding :42:55

39 9. Berekening van het totaal aan optredende spanningen 9.1 Optredende spanningen in omtreksrichting van de leiding Locatie σq [N/mm 2 ] σqr [N/mm 2 ] ασ [-] σy2 [N/mm 2 ] 1 1,53-0,65 1,00 2 2,96 0,11 0,65 1,99 3 3,07-0,65 2,00 4 2,80 0,11 0,65 1,89 5 1,80 0,11 0,65 1,24 Rechte delen: σy2 =. ασ σq Bochten: σy2 =. ασ (σq + σqr) Toelaatbare spanning: σld = σt = 8,00 N/mm Optredende spanningen in langsrichting van de leiding Locatie σax [N/mm 2 ] σb [N/mm 2 ] ασ [-] σx [N/mm 2 ] 1 1, ,56 2 1,56 1,26 0,65 2,38 3 1, ,56 4 1,56 1,26 0,65 2,38 5 1,56 1,26 0,65 2,38 Rechte delen: σx = σax Bochten: σx = σax +. ασ σb Toelaatbare spanning: σld = σt = 8,00 N/mm Berekening van de optredende en toelaatbare deflectie Locatie Q n [N/mm 1 ] Q v [N/mm 1 ] Q r [N/mm 2 ] δy [mm] δy/d g [%] 1 1,19 0,72-0,40 0,88 2 2,77 0,91 0,0036 0,77 1,69 3 2,97 0,85-0,80 1,75 4 2,48 1,01 0,0036 0,73 1,60 5 1,88 0,35 0,0036 0,47 1,03 δy = (0,089. Q - 0,083. Q n;h + 0,048. Q r ). r g 3 E'. I w δy = (0,089. (Q n + Q v ) - 0,083. (1 - sin ϕ). (Q n + Q v ) + 0,048. Q r ). 22, ,11 Toelaatbare deflectie = 8%. D g = 0,08. 45,40 = 3,63 mm :42:55

40 11. Berekening van de boorspoeldrukken tijdens de trekfase Locatie H [m] σvert [kn/m 2 ] σhor [kn/m 2 ] σo' [kn/m 2 ] p' f [kn/m 2 ] G [MN/m 2 ] 1 1,20 19,64 9,09 14,36 22,08 28,85 2 2,80 45,82 21,20 33,51 51,51 28,85 3 3,00 49,09 22,71 35,90 55,19 28,85 4 2,50 40,91 18,93 29,92 45,99 28,85 5 1,90 31,09 14,39 22,74 34,96 28,85 σvert = γd. H d + γn. H n -. γw H w γ γ σhor = σvert. (1 - sin(ϕ)) σo' = σvert + σhor 2 p' f = σo'. (1+sin(ϕ)) + c. cos(ϕ) E 100 G = 2. (1 + υ) Locatie Q [-] R p,max [m] u [N/mm 2 ] p st [N/mm 2 ] p [N/mm 2 ] p lim [N/mm 2 ] 1 0, ,60 0,0000 0,0000 0,00 0,39 2 0, ,57 0,0000 0,0000 0,01 0,68 3 0, ,55 0,0000 0,0000 0,02 0,71 4 0, ,60 0,0000 0,0000 0,03 0,63 5 0, ,69 0,0000 0,0000 0,03 0,53 Q = σo '. sin(ϕ) + c. cos(ϕ) G R p,max = H 2 ; R R 2 o p,max,zand = Q. 2. εg,max of H 2 u =. γw H n p st =. ρm g. h z τy p = 4.. L D g - D -sin ϕ b 1+sin ϕ p lim = (p' f + c. cot(ϕ)). Q - c. cot(ϕ) + u Locatie p max [N/mm 2 ] 90% p lim [N/mm 2 ] p min [N/mm 2 ] p max [bar] 90% p lim [bar] p min [bar] 1 0,13 0,35 0,00 1,33 3,52 0,04 2 0,29 0,61 0,01 2,94 6,11 0,11 3 0,31 0,64 0,02 3,07 6,39 0,18 4 0,27 0,57 0,03 2,73 5,68 0,26 5 0,23 0,47 0,03 2,28 4,75 0,29 p max = (p' f + c. cot(ϕ)). ( p min = p st + p R o R p,max 2 + Q ) -sin ϕ 1+sin ϕ - c. cot(ϕ) + u :42:55

41 4 Boorspoeldruk [bar] Afstand t.o.v. intredepunt [m] 30 Maximaal toelaatbare boorspoeldruk Minimaal benodigde boorspoeldruk :42:55

42 Algemene gegevens Naam van het project : AL 1580 Wijziging Leidingnet WML N271 Kikkerdorp te Well (L.) thv perc. 8 Projectonderdeel : Gestuurde Boring 1 x 50 HPE Materiaalgegevens Materiaalsoort: PE Kwaliteit: PE 100 SDR 11 Lange-duur treksterkte MRS = 10 N/mm 2 Materiaalfactor γm = 1,25 - Toelaatbare langeduur spanning σt = 8,00 N/mm 2 Elasticiteitsmodulus korte duur E = 975 N/mm 2 Elasticiteitsmodulus lange duur E' = 350 N/mm 2 Lineaire uitzettingscoefficiënt αg = 16, mm/(mm K) Alfa Tangentiëel / Alfa Axiaal ασ = 0,65 - Soortelijk gewicht buis ρl = 9,55 kn/m 3 Toelaatbare deflectie δ = 8 % Leidinggegevens Uitwendige middellijn D e = 50,00 mm Wanddikte d n = 4,6 mm Procesgegevens Soort leiding (Vloeistof / Gas / Drukloos) = Vloeistof Volumieke massa vloeistof ρ = 1000 kg/m 3 Temperatuurverschil t = 10 Ontwerpdruk p d = 0,4 N/mm 2 Uitvoeringsaspecten, tracé boring, in- en uittredehoeken, onzekerheids- en wrijvingsfactoren Percentage omtrek in aanraking met bentoniet = 100 % Soortelijk gewicht boorvloeistof ρm = 11,5 kn/m 3 Zwichtspanning boorvloeistof τy = 15 Pa Leiding wordt niet verzwaard t.p.v. rollenbaan Leiding wordt niet verzwaard t.p.v. boorgang Diameter ruimer ivm boorspoeldruk D g = 90 mm Diameter boorstang D b = 40 mm Totale lengte L = 25,27 m Lengte 1e rechte deel L 1 = 4,20 m Lengte neergaande bocht L 2 = 8,17 m Lengte 2e rechte deel L 3 = 0,10 m Lengte opgaande bocht L 4 = 10,37 m Lengte 3e rechte deel L 5 = 2,43 m Straal maaiveld/rollenbaan R r = 30,00 m Straal neergaande bocht R 1 = 30,00 m Straal opgaande bocht R 2 = 30,00 m Intrede-hoek (bij boorstelling) α1 = 15,60 / 27,92 / % Uittrede-hoek (bij rollenbaan) α2 = 19,80 / 36 / % Belastinghoek α = 180 Ondersteuningshoek β = 120 Horizontale steundrukhoek γ = 120 Grondmechanisch onderzoek uitgevoerd γ = 1,1 Totaalfactor bij normale boring f = 1,4 Belastingfactor f k,b = 1,1 Belastingfactor f k,o = 1,4 Wrijvingscoëff. zonder rollenbaan f 1 = 0,3 Wrijving tussen leiding/boorvloeistof f 2 = 0,00005 N/mm 2 Wrijving tussen leiding/boorgangwand f 3 = 0, :50:08

43 Grondmechanische gegevens en verkeersbelasting Locatie Afstand t.o.v. intredepunt [m] Dekking t.o.v. maaiveld [m] Grond- soort Volumiek gewicht droge grond [kn/m³] Wrijvings- hoek grond [ ] 1 3,11 1,30 Zand 18,00 32,50 2 9,25 2,80 Zand 18,00 32, ,36 2,90 Zand 18,00 32, ,29 2,20 Zand 18,00 32, ,38 1,10 Zand 18,00 32,50 Locatie Gereduceerde grondbelasting Gemiddelde verticale beddingsconstante [N/mm³] Effectieve cohesie [kn/m²] E-modulus ondergrond [MN/m²] 1 Geen - 0,00 75,00 Grafiek ½ x II 2 Geen 0,1100 0,00 75,00 Grafiek I 3 Geen 0,1100 0,00 75,00 Grafiek I 4 Geen 0,1100 0,00 75,00 Grafiek I 5 Geen 0,1100 0,00 75,00 Grafiek ½ x II Verkeersbelasting :50:08

44 * Niet op schaal :50:08

45 2. Eigenschappen van de leiding Inwendige middellijn D i = D e - 2. d n = 40,80 mm Gemiddelde middellijn D g = (D e + D i )/2 = 45,40 mm Uitwendige middellijn+bekleding D o = D e + 2. e = 50,00 mm Uitwendige straal r e = D e / 2 = 25,00 mm Inwendige straal r i = D i / 2 = 20,40 mm Gemiddelde straal r g = (r e + r i ) / 2 = 22,70 mm Traagheidsmoment buis I b = (D 4 e - D 4 i ). π/64 = ,72 mm 4 Weerstandsmoment buis W b = I b / r e = 6.830,95 mm 3 Wandtraagheidsmoment I w = d 3 n / 12 = 8,11 mm 4 /mm 1 Wandweerstandsmoment W w = d 2 n / 6 = 3,53 mm 3 /mm 1 Oppervlakte leiding A = π. (D 2 e - D 2 i ) / 4 = 656,09 mm 2 Gewicht leiding g =. ρl A = 0,0063 N/mm 1 3. Berekening van het gewicht van de leiding tijdens het intrekken van de leiding Leiding op rollenbaan/ maaiveld Gewicht mediumleiding g = 0,0063 N/mm 1 Gewicht vulling g vul = N.v.t. + Totaal gewicht g rol = 0,0063 N/mm 1 4. Berekening van de trekkrachten en spanningen bovengronds 4.1 Berekening van de benodigde trekkrachten op rollenbaan/ maaiveld Trekkracht T 1 tijdens verschillende L [m] T 1 [N] stadia [N] Starten met trekken 25,27 66 Na 1 e deel intrekken 22,84 60 Na 2 e deel intrekken 12,47 33 Na 3 e deel intrekken 12,37 33 Na 4 e deel intrekken 4,20 11 Leiding in boorgat g = 0,0063 N/mm 1 g vul = N.v.t. + g gat = 0,0063 N/mm 1 T 1 = f. L. g rol. f 1 = 1,4. L. 0, ,3 4.2 Berekening van de optredende spanningen t.g.v. de trekkrachten op rollenbaan/ maaiveld Spanningen σt tijdens verschillende T 1 [N] σt [N/mm 2 ] stadia [N/mm 2 ] Starten met trekken 66 0,10 Na 1 e deel intrekken 60 0,09 Na 2 e deel intrekken 33 0,05 Na 3 e deel intrekken 33 0,05 Na 4 e deel intrekken 11 0,02 σt = T 1 A = T 1 656, :50:08

46 4.3 Berekening van de optredende spanning t.g.v. kromming van de leiding op rollenbaan/ maaiveld M b = f k,b. E. I b R r M b = 1, = 6.105,16 Nmm σb = M b W b σb = 6.105,16 = 0,89 N/mm Totalisatie van de optredende spanningen op rollenbaan/ maaiveld Spanningen σa tijdens verschillende σt [N/mm 2 ] σa [N/mm 2 ] stadia [N/mm 2 ] Starten met trekken 0,10 0,68 Na 1 e deel intrekken 0,09 0,67 Na 2 e deel intrekken 0,05 0,63 Na 3 e deel intrekken 0,05 0,63 Na 4 e deel intrekken 0,02 0,60 σa = ασ. σb + σt = 0,65. 0,89 + σt Toelaatbare spanning: σkd = MRS = 10,00 N/mm :50:08

47 5. Berekening van de optredende spanningen tijdens het intrekken van de leiding in het boorgat 5.1 Berekening van de vereiste trekkracht T 2 en T 3a in verband met wrijving tussen leiding en boorvloeistof/boorgangwand Tijdens het intrekken van de leiding in het boorgat treedt er wrijving op tussen de leiding en boorvloeistof. 100% van de omtrek van de leiding komt in aanraking met bentoniet. Hieruit volgt: D e,omtrek = 157,08 mm 1 Gewicht van de leiding (+vulling) in het boorgat g gat = 0,00627 N/mm 1 Gelet op het gewicht van de boorvloeistof: g opw = ρm. D o 2. π/4 = 11,5. 50,00 2. π/4 =0,0226 N/mm 1 Gelet hierop is g eff = g gat - g opw = 0,0163 N/mm 1 Trekkracht T 2 en T 3a tijdens L [m] T 2 [N] T 3a [N] verschillende stadia [N] 1 e deel intrekken 2, e deel intrekken 12, e deel intrekken 12, e deel intrekken 21, Geheel ingetrokken 25, Rechte delen: T 2 = f. L. (D e,omtr. f 2 + g eff. f 3 ) = 1,4. L. (157,08. 0, , ,2) Gebogen delen: T 3a = f. L B. (D e,omtr. f 2 + g eff. f 3 ) = 1,4. L. (157,08. 0, , ,2) 5.3 Berekening van de vereiste trekkracht T 3b in verband met wrijving door grondreactie in de bochten Locatie λ [mm -1 ] R [m] Q r [N/mm 2 ] T 3b [N] 2 0, , , , , ,0 0, , ,0 0, λ = 4 D o. k v,gem 4. E. I b Q r = 0,322. λ 2. E. I b D o. 0,9. R T 3b = f. 4. Q r 2. D o. π. f 3 = 1,4. 4. Q r λ π. 0,2 λ :50:08

48 5.4 Berekening van de wrijving door bochtkracht T 3c Trekkracht T bocht tijdens verschillende T 1 [N] T 3a [N] T 3b, neer [N] T 3b,op [N] T bocht [N] stadia [N] Neergaande bocht Opgaande bocht Neergaande bocht: T bocht = T 1 + T 3a,neer + T 3b,neer,max Opgaande bocht: T bocht = T 1 + T 3a,neer + T 3b,neer,max + T 3a,op + T 3b,op,max Trekkracht T 3c tijdens verschillende α [ ] T bocht [N] T 3c [N] stadia [N] Neergaande bocht 7, Opgaande bocht 9, T 3c = f. L B. g t. f 3 L B = 2. R. 2π. α 360 g t = 2. T bocht. sin(α) L B T 3c = f. 2. T bocht. sin(α). f 3 = 1,4. 2. T bocht. sin(α). 0,2 5.5 Totalisatie van de trekkrachten in f ase II Trekkracht T tot tijdens T 1 [N] T 2 / T 3a [N] T 3b, neer [N] T 3c, neer [N] T 3b,op [N] T 3c,op [N] T tot [N] verschillende stadia [N] 1 e deel intrekken e deel intrekken e deel intrekken e deel intrekken Geheel intrekken T tot = T 1 + T 2 + T 3a + T 3b,neer,max + T 3c,neer + T 3b,op,max + T 3c,op 5.6 Berekening van de optredende spanningen t.g.v. de trekkrachten in f ase II Spanningen σt tijdens verschillende T tot [N] σt [N/mm 2 ] stadia [N/mm 2 ] 1 e deel intrekken 98 0,15 2 e deel intrekken 285 0,44 3 e deel intrekken 287 0,44 4 e deel intrekken 465 0,71 Geheel intrekken 519 0,79 σt = T tot A = T tot 656, :50:08

49 5.7 Optredende spanningen t.g.v. kromming van de leiding in het boorgat Neergaande bocht I b M b = f k,o. E. 0,9. R M b = 1, ,72 0,9. = 8.633,56 Nmm σb = M b W b σb = 8.633,56 = 1,26 N/mm , Opgaande bocht I b M b = f k,o. E. 0,9. R M b = 1, ,72 0,9. = 8.633,56 Nmm σb = M b W b σb = 8.633,56 = 1,26 N/mm , Totalisatie van de spanningen in het boorgat tijdens de trekoperatie Spanningen σa tijdens verschillende T tot [N] σt [N/mm 2 ] σb [N/mm 2 ] σa [N/mm 2 ] stadia [N/mm 2 ] Starten met trekken 98 0,15-0,15 Na 1 e deel intrekken 285 0,44 1,26 1,26 Na 2 e deel intrekken 287 0,44-0,44 Na 3 e deel intrekken 465 0,71 1,26 1,53 Na 4 e deel intrekken 519 0,79-0,79 Rechte delen: σa = T tot A = T tot 656,09 = σt Gebogen delen: σa = ασ. σb + σt = 0,65. σb + σt Toelaatbare spanning: σkd = MRS = 10,00 N/mm :50:08

50 6. Fase III: Berekening van de optredende spanningen tijdens de gebruiksfase 6.1 Berekening van de spanningen σ p en σ pl t.g.v. inwendige druk D g /d n = 45,40/4,60 = 9,87 D g /d n 20 Dikwandige leiding σp = r e 2 + r i 2 r e 2 - r i 2. p d σp = 25, , , , ,4 = 1,99 N/mm 2 σy1 = σp = 1,99 N/mm 2 Toelaatbare spanning = σt = 8,00 N/mm Berekening reroundingfactor f rr f rr = 1 / ( p d. r g 3. k y E. I w ) f rr = 1 / ( ,4. 22,7 3. 0, ) = 0,90 8, Berekening van de neutrale grondbelasting Q n Locatie Dekking t.o.v. maaiveld [m] Grond- soort q totaal [kn/m 2 ] Q n [N/mm 1 ] 1 1,30 Zand 25,74 1,29 2 2,80 Zand 55,44 2,77 3 2,90 Zand 57,42 2,87 4 2,20 Zand 43,56 2,18 5 1,10 Zand 21,78 1,09 Q n = (γ. γd. H d + γ. γn. H n - γw. H w ). D o = (1,1. γd. H d + 1,1. γn. H n - γw. H w ). D o 6.4 Berekening van de verkeersbelasting Q v Locatie Dekking t.o.v. Verkeers- belasting q v [kn/m 2 ] Q v [N/mm 1 ] maaiveld [m] 1 1,30 Grafiek ½ x II 12,69 0,63 2 2,80 Grafiek I 18,16 0,91 3 2,90 Grafiek I 17,56 0,88 4 2,20 Grafiek I 22,87 1,14 5 1,10 Grafiek ½ x II 16,61 0,83 Q v = q v. D o = q v :50:08

51 6.5 Momenten en spanningen t.g.v. bovenbelastingen Locatie Q n [N/mm 1 ] Q v [N/mm 1 ] Q boven [N/mm 1 ] M q [Nmm] σq [N/mm 1 ] 1 1,29 0,63 1,92 6,02 1,54 2 2,77 0,91 3,68 11,53 2,96 3 2,87 0,88 3,75 11,74 3,01 4 2,18 1,14 3,32 10,40 2,67 5 1,09 0,83 1,92 6,01 1,54 M q = K b. (Q n + Q v ). r g = 0,138. (Q n + Q v ). 22,70 σq = f rr. M q W w = 0,90. M q 3, Optredende spanning σ qr tgv. grondreactie in de bochten Locatie R [m] Q r [N/mm 2 ] σqr [N/mm 2 ] ,0036 0, ,0036 0, ,0 0,0036 0, ,0 0,0036 0,11 σqr = K b,ind. Q r. D o. r u = 0,083. Q r ,00 W w 3, Berekening van de spanning σ ax t.g.v. temperatuurverschil σax = t. αg. E σax = 10. 0, = 1,56 N/mm 2 7. Toetsing op minimale ringstijfheid S N S N = E. I w D g 3 S N = ,11 45,4 3 = 0,08 N/mm2 = 84,51 kn/m 2 Minimaal vereiste ringstijfheid = 0,5 kn/m 2 8. Toetsing op implosie: berekening van de alzijdige overdruk Veiligheidsfactor γ voor langdurige onderdruk: γ = 3 Veiligheidsfactor γ voor kortdurende onderdruk: γ = 1,5 1 p o = γ. (1 - υ 2 ). 24. E. I w D3 g 1 p o,kort = 1,5. (1-0,4 2 ) ,00. 8,11 = 1,61 N/mm 2 45, p o,lang = 3. (1-0,4 2 ) ,00. 8,11 = 0,29 N/mm 2 45,40 3 Conclusie: Kans op implosie bij 28,89 m grondwater boven de leiding :50:08

52 9. Berekening van het totaal aan optredende spanningen 9.1 Optredende spanningen in omtreksrichting van de leiding Locatie σq [N/mm 2 ] σqr [N/mm 2 ] ασ [-] σy2 [N/mm 2 ] 1 1,54-0,65 1,00 2 2,96 0,11 0,65 1,99 3 3,01 0,11 0,65 2,03 4 2,67 0,11 0,65 1,80 5 1,54 0,11 0,65 1,07 Rechte delen: σy2 =. ασ σq Bochten: σy2 =. ασ (σq + σqr) Toelaatbare spanning: σld = σt = 8,00 N/mm Optredende spanningen in langsrichting van de leiding Locatie σax [N/mm 2 ] σb [N/mm 2 ] ασ [-] σx [N/mm 2 ] 1 1, ,56 2 1,56 1,26 0,65 2,38 3 1,56 1,26 0,65 2,38 4 1,56 1,26 0,65 2,38 5 1,56 1,26 0,65 2,38 Rechte delen: σx = σax Bochten: σx = σax +. ασ σb Toelaatbare spanning: σld = σt = 8,00 N/mm Berekening van de optredende en toelaatbare deflectie Locatie Q n [N/mm 1 ] Q v [N/mm 1 ] Q r [N/mm 2 ] δy [mm] δy/d g [%] 1 1,29 0,63-0,40 0,88 2 2,77 0,91 0,0036 0,77 1,69 3 2,87 0,88 0,0036 0,78 1,72 4 2,18 1,14 0,0036 0,69 1,53 5 1,09 0,83 0,0036 0,40 0,88 δy = (0,089. Q - 0,083. Q n;h + 0,048. Q r ). r g 3 E'. I w δy = (0,089. (Q n + Q v ) - 0,083. (1 - sin ϕ). (Q n + Q v ) + 0,048. Q r ). 22, ,11 Toelaatbare deflectie = 8%. D g = 0,08. 45,40 = 3,63 mm :50:08

53 11. Berekening van de boorspoeldrukken tijdens de trekfase Locatie H [m] σvert [kn/m 2 ] σhor [kn/m 2 ] σo' [kn/m 2 ] p' f [kn/m 2 ] G [MN/m 2 ] 1 1,30 21,27 9,84 15,56 23,92 28,85 2 2,80 45,82 21,20 33,51 51,51 28,85 3 2,90 47,45 21,96 34,71 53,35 28,85 4 2,20 36,00 16,66 26,33 40,47 28,85 5 1,10 18,00 8,33 13,16 20,24 28,85 σvert = γd. H d + γn. H n -. γw H w γ γ σhor = σvert. (1 - sin(ϕ)) σo' = σvert + σhor 2 p' f = σo'. (1+sin(ϕ)) + c. cos(ϕ) E 100 G = 2. (1 + υ) Locatie Q [-] R p,max [m] u [N/mm 2 ] p st [N/mm 2 ] p [N/mm 2 ] p lim [N/mm 2 ] 1 0, ,65 0,0000 0,0000 0,00 0,41 2 0, ,57 0,0000 0,0000 0,01 0,68 3 0, ,56 0,0000 0,0000 0,01 0,69 4 0, ,64 0,0000 0,0000 0,02 0,58 5 0, ,55 0,0000 0,0000 0,03 0,37 Q = σo '. sin(ϕ) + c. cos(ϕ) G R p,max = H 2 ; R R 2 o p,max,zand = Q. 2. εg,max of H 2 u =. γw H n p st =. ρm g. h z τy p = 4.. L D g - D -sin ϕ b 1+sin ϕ p lim = (p' f + c. cot(ϕ)). Q - c. cot(ϕ) + u Locatie p max [N/mm 2 ] 90% p lim [N/mm 2 ] p min [N/mm 2 ] p max [bar] 90% p lim [bar] p min [bar] 1 0,15 0,37 0,00 1,52 3,71 0,04 2 0,29 0,61 0,01 2,94 6,11 0,11 3 0,30 0,63 0,01 3,01 6,25 0,15 4 0,25 0,52 0,02 2,51 5,23 0,22 5 0,11 0,33 0,03 1,15 3,33 0,26 p max = (p' f + c. cot(ϕ)). ( p min = p st + p R o R p,max 2 + Q ) -sin ϕ 1+sin ϕ - c. cot(ϕ) + u :50:08

54 4 Boorspoeldruk [bar] Afstand t.o.v. intredepunt [m] 25 Maximaal toelaatbare boorspoeldruk Minimaal benodigde boorspoeldruk :50:08

55 Algemene gegevens Naam van het project : AL 1580 Wijziging Leidingnet WML N271 Kikkerdorp te Well (L.) thv perc. 10 Projectonderdeel : Gestuurde Boring 1 x 50 HPE Materiaalgegevens Materiaalsoort: PE Kwaliteit: PE 100 SDR 11 Lange-duur treksterkte MRS = 10 N/mm 2 Materiaalfactor γm = 1,25 - Toelaatbare langeduur spanning σt = 8,00 N/mm 2 Elasticiteitsmodulus korte duur E = 975 N/mm 2 Elasticiteitsmodulus lange duur E' = 350 N/mm 2 Lineaire uitzettingscoefficiënt αg = 16, mm/(mm K) Alfa Tangentiëel / Alfa Axiaal ασ = 0,65 - Soortelijk gewicht buis ρl = 9,55 kn/m 3 Toelaatbare deflectie δ = 8 % Leidinggegevens Uitwendige middellijn D e = 50,00 mm Wanddikte d n = 4,6 mm Procesgegevens Soort leiding (Vloeistof / Gas / Drukloos) = Vloeistof Volumieke massa vloeistof ρ = 1000 kg/m 3 Temperatuurverschil t = 10 Ontwerpdruk p d = 0,4 N/mm 2 Uitvoeringsaspecten, tracé boring, in- en uittredehoeken, onzekerheids- en wrijvingsfactoren Percentage omtrek in aanraking met bentoniet = 100 % Soortelijk gewicht boorvloeistof ρm = 11,5 kn/m 3 Zwichtspanning boorvloeistof τy = 15 Pa Leiding wordt niet verzwaard t.p.v. rollenbaan Leiding wordt niet verzwaard t.p.v. boorgang Diameter ruimer ivm boorspoeldruk D g = 90 mm Diameter boorstang D b = 40 mm Totale lengte L = 20,57 m Lengte 1e rechte deel L 1 = 1,83 m Lengte neergaande bocht L 2 = 8,17 m Lengte 2e rechte deel L 3 = 0,10 m Lengte opgaande bocht L 4 = 10,37 m Lengte 3e rechte deel L 5 = 0,10 m Straal maaiveld/rollenbaan R r = 30,00 m Straal neergaande bocht R 1 = 30,00 m Straal opgaande bocht R 2 = 30,00 m Intrede-hoek (bij boorstelling) α1 = 15,60 / 27,92 / % Uittrede-hoek (bij rollenbaan) α2 = 19,80 / 36 / % Belastinghoek α = 180 Ondersteuningshoek β = 120 Horizontale steundrukhoek γ = 120 Grondmechanisch onderzoek uitgevoerd γ = 1,1 Totaalfactor bij normale boring f = 1,4 Belastingfactor f k,b = 1,1 Belastingfactor f k,o = 1,4 Wrijvingscoëff. zonder rollenbaan f 1 = 0,3 Wrijving tussen leiding/boorvloeistof f 2 = 0,00005 N/mm 2 Wrijving tussen leiding/boorgangwand f 3 = 0, :54:51

56 Grondmechanische gegevens en verkeersbelasting Locatie Afstand t.o.v. intredepunt [m] Dekking t.o.v. maaiveld [m] Grond- soort Volumiek gewicht droge grond [kn/m³] Wrijvings- hoek grond [ ] 1 3,62 1,80 Zand 18,00 32,50 2 6,16 2,50 Zand 18,00 32,50 3 9,17 2,90 Zand 18,00 32, ,17 2,90 Zand 18,00 32, ,19 2,10 Zand 18,00 32,50 Locatie Gereduceerde grondbelasting Gemiddelde verticale beddingsconstante [N/mm³] Effectieve cohesie [kn/m²] E-modulus ondergrond [MN/m²] 1 Geen 0,1100 0,00 75,00 Grafiek ½ x II 2 Geen 0,1100 0,00 75,00 Grafiek I 3 Geen 0,1100 0,00 75,00 Grafiek I 4 Geen 0,1100 0,00 75,00 Grafiek I 5 Geen 0,1100 0,00 75,00 Grafiek ½ x II Verkeersbelasting :54:51

57 * Niet op schaal :54:51

58 2. Eigenschappen van de leiding Inwendige middellijn D i = D e - 2. d n = 40,80 mm Gemiddelde middellijn D g = (D e + D i )/2 = 45,40 mm Uitwendige middellijn+bekleding D o = D e + 2. e = 50,00 mm Uitwendige straal r e = D e / 2 = 25,00 mm Inwendige straal r i = D i / 2 = 20,40 mm Gemiddelde straal r g = (r e + r i ) / 2 = 22,70 mm Traagheidsmoment buis I b = (D 4 e - D 4 i ). π/64 = ,72 mm 4 Weerstandsmoment buis W b = I b / r e = 6.830,95 mm 3 Wandtraagheidsmoment I w = d 3 n / 12 = 8,11 mm 4 /mm 1 Wandweerstandsmoment W w = d 2 n / 6 = 3,53 mm 3 /mm 1 Oppervlakte leiding A = π. (D 2 e - D 2 i ) / 4 = 656,09 mm 2 Gewicht leiding g =. ρl A = 0,0063 N/mm 1 3. Berekening van het gewicht van de leiding tijdens het intrekken van de leiding Leiding op rollenbaan/ maaiveld Gewicht mediumleiding g = 0,0063 N/mm 1 Gewicht vulling g vul = N.v.t. + Totaal gewicht g rol = 0,0063 N/mm 1 4. Berekening van de trekkrachten en spanningen bovengronds 4.1 Berekening van de benodigde trekkrachten op rollenbaan/ maaiveld Trekkracht T 1 tijdens verschillende L [m] T 1 [N] stadia [N] Starten met trekken 20,57 54 Na 1 e deel intrekken 20,47 54 Na 2 e deel intrekken 10,10 27 Na 3 e deel intrekken 10,00 26 Na 4 e deel intrekken 1,83 5 Leiding in boorgat g = 0,0063 N/mm 1 g vul = N.v.t. + g gat = 0,0063 N/mm 1 T 1 = f. L. g rol. f 1 = 1,4. L. 0, ,3 4.2 Berekening van de optredende spanningen t.g.v. de trekkrachten op rollenbaan/ maaiveld Spanningen σt tijdens verschillende T 1 [N] σt [N/mm 2 ] stadia [N/mm 2 ] Starten met trekken 54 0,08 Na 1 e deel intrekken 54 0,08 Na 2 e deel intrekken 27 0,04 Na 3 e deel intrekken 26 0,04 Na 4 e deel intrekken 5 0,01 σt = T 1 A = T 1 656, :54:51

59 4.3 Berekening van de optredende spanning t.g.v. kromming van de leiding op rollenbaan/ maaiveld M b = f k,b. E. I b R r M b = 1, = 6.105,16 Nmm σb = M b W b σb = 6.105,16 = 0,89 N/mm Totalisatie van de optredende spanningen op rollenbaan/ maaiveld Spanningen σa tijdens verschillende σt [N/mm 2 ] σa [N/mm 2 ] stadia [N/mm 2 ] Starten met trekken 0,08 0,66 Na 1 e deel intrekken 0,08 0,66 Na 2 e deel intrekken 0,04 0,62 Na 3 e deel intrekken 0,04 0,62 Na 4 e deel intrekken 0,01 0,59 σa = ασ. σb + σt = 0,65. 0,89 + σt Toelaatbare spanning: σkd = MRS = 10,00 N/mm :54:51

60 5. Berekening van de optredende spanningen tijdens het intrekken van de leiding in het boorgat 5.1 Berekening van de vereiste trekkracht T 2 en T 3a in verband met wrijving tussen leiding en boorvloeistof/boorgangwand Tijdens het intrekken van de leiding in het boorgat treedt er wrijving op tussen de leiding en boorvloeistof. 100% van de omtrek van de leiding komt in aanraking met bentoniet. Hieruit volgt: D e,omtrek = 157,08 mm 1 Gewicht van de leiding (+vulling) in het boorgat g gat = 0,00627 N/mm 1 Gelet op het gewicht van de boorvloeistof: g opw = ρm. D o 2. π/4 = 11,5. 50,00 2. π/4 =0,0226 N/mm 1 Gelet hierop is g eff = g gat - g opw = 0,0163 N/mm 1 Trekkracht T 2 en T 3a tijdens L [m] T 2 [N] T 3a [N] verschillende stadia [N] 1 e deel intrekken 0, e deel intrekken 10, e deel intrekken 10, e deel intrekken 18, Geheel ingetrokken 20, Rechte delen: T 2 = f. L. (D e,omtr. f 2 + g eff. f 3 ) = 1,4. L. (157,08. 0, , ,2) Gebogen delen: T 3a = f. L B. (D e,omtr. f 2 + g eff. f 3 ) = 1,4. L. (157,08. 0, , ,2) 5.3 Berekening van de vereiste trekkracht T 3b in verband met wrijving door grondreactie in de bochten Locatie λ [mm -1 ] R [m] Q r [N/mm 2 ] T 3b [N] 1 0, , , , , , , ,0 0, , ,0 0, λ = 4 D o. k v,gem 4. E. I b Q r = 0,322. λ 2. E. I b D o. 0,9. R T 3b = f. 4. Q r 2. D o. π. f 3 = 1,4. 4. Q r λ π. 0,2 λ :54:51

61 5.4 Berekening van de wrijving door bochtkracht T 3c Trekkracht T bocht tijdens verschillende T 1 [N] T 3a [N] T 3b, neer [N] T 3b,op [N] T bocht [N] stadia [N] Neergaande bocht Opgaande bocht Neergaande bocht: T bocht = T 1 + T 3a,neer + T 3b,neer,max Opgaande bocht: T bocht = T 1 + T 3a,neer + T 3b,neer,max + T 3a,op + T 3b,op,max Trekkracht T 3c tijdens verschillende α [ ] T bocht [N] T 3c [N] stadia [N] Neergaande bocht 7, Opgaande bocht 9, T 3c = f. L B. g t. f 3 L B = 2. R. 2π. α 360 g t = 2. T bocht. sin(α) L B T 3c = f. 2. T bocht. sin(α). f 3 = 1,4. 2. T bocht. sin(α). 0,2 5.5 Totalisatie van de trekkrachten in f ase II Trekkracht T tot tijdens T 1 [N] T 2 / T 3a [N] T 3b, neer [N] T 3c, neer [N] T 3b,op [N] T 3c,op [N] T tot [N] verschillende stadia [N] 1 e deel intrekken e deel intrekken e deel intrekken e deel intrekken Geheel intrekken T tot = T 1 + T 2 + T 3a + T 3b,neer,max + T 3c,neer + T 3b,op,max + T 3c,op 5.6 Berekening van de optredende spanningen t.g.v. de trekkrachten in f ase II Spanningen σt tijdens verschillende T tot [N] σt [N/mm 2 ] stadia [N/mm 2 ] 1 e deel intrekken 55 0,08 2 e deel intrekken 240 0,37 3 e deel intrekken 241 0,37 4 e deel intrekken 415 0,63 Geheel intrekken 439 0,67 σt = T tot A = T tot 656, :54:51

62 5.7 Optredende spanningen t.g.v. kromming van de leiding in het boorgat Neergaande bocht I b M b = f k,o. E. 0,9. R M b = 1, ,72 0,9. = 8.633,56 Nmm σb = M b W b σb = 8.633,56 = 1,26 N/mm , Opgaande bocht I b M b = f k,o. E. 0,9. R M b = 1, ,72 0,9. = 8.633,56 Nmm σb = M b W b σb = 8.633,56 = 1,26 N/mm , Totalisatie van de spanningen in het boorgat tijdens de trekoperatie Spanningen σa tijdens verschillende T tot [N] σt [N/mm 2 ] σb [N/mm 2 ] σa [N/mm 2 ] stadia [N/mm 2 ] Starten met trekken 55 0,08-0,08 Na 1 e deel intrekken 240 0,37 1,26 1,19 Na 2 e deel intrekken 241 0,37-0,37 Na 3 e deel intrekken 415 0,63 1,26 1,45 Na 4 e deel intrekken 439 0,67-0,67 Rechte delen: σa = T tot A = T tot 656,09 = σt Gebogen delen: σa = ασ. σb + σt = 0,65. σb + σt Toelaatbare spanning: σkd = MRS = 10,00 N/mm :54:51

63 6. Fase III: Berekening van de optredende spanningen tijdens de gebruiksfase 6.1 Berekening van de spanningen σ p en σ pl t.g.v. inwendige druk D g /d n = 45,40/4,60 = 9,87 D g /d n 20 Dikwandige leiding σp = r e 2 + r i 2 r e 2 - r i 2. p d σp = 25, , , , ,4 = 1,99 N/mm 2 σy1 = σp = 1,99 N/mm 2 Toelaatbare spanning = σt = 8,00 N/mm Berekening reroundingfactor f rr f rr = 1 / ( p d. r g 3. k y E. I w ) f rr = 1 / ( ,4. 22,7 3. 0, ) = 0,90 8, Berekening van de neutrale grondbelasting Q n Locatie Dekking t.o.v. maaiveld [m] Grond- soort q totaal [kn/m 2 ] Q n [N/mm 1 ] 1 1,80 Zand 35,64 1,78 2 2,50 Zand 49,50 2,48 3 2,90 Zand 57,42 2,87 4 2,90 Zand 57,42 2,87 5 2,10 Zand 41,58 2,08 Q n = (γ. γd. H d + γ. γn. H n - γw. H w ). D o = (1,1. γd. H d + 1,1. γn. H n - γw. H w ). D o 6.4 Berekening van de verkeersbelasting Q v Locatie Dekking t.o.v. Verkeers- belasting q v [kn/m 2 ] Q v [N/mm 1 ] maaiveld [m] 1 1,80 Grafiek ½ x II 7,66 0,38 2 2,50 Grafiek I 20,24 1,01 3 2,90 Grafiek I 17,56 0,88 4 2,90 Grafiek I 17,56 0,88 5 2,10 Grafiek ½ x II 6,13 0,31 Q v = q v. D o = q v :54:51

64 6.5 Momenten en spanningen t.g.v. bovenbelastingen Locatie Q n [N/mm 1 ] Q v [N/mm 1 ] Q boven [N/mm 1 ] M q [Nmm] σq [N/mm 1 ] 1 1,78 0,38 2,16 6,78 1,74 2 2,48 1,01 3,49 10,92 2,80 3 2,87 0,88 3,75 11,74 3,01 4 2,87 0,88 3,75 11,74 3,01 5 2,08 0,31 2,39 7,47 1,92 M q = K b. (Q n + Q v ). r g = 0,138. (Q n + Q v ). 22,70 σq = f rr. M q W w = 0,90. M q 3, Optredende spanning σ qr tgv. grondreactie in de bochten Locatie R [m] Q r [N/mm 2 ] σqr [N/mm 2 ] ,0036 0, ,0036 0, ,0036 0, ,0 0,0036 0, ,0 0,0036 0,11 σqr = K b,ind. Q r. D o. r u = 0,083. Q r ,00 W w 3, Berekening van de spanning σ ax t.g.v. temperatuurverschil σax = t. αg. E σax = 10. 0, = 1,56 N/mm 2 7. Toetsing op minimale ringstijfheid S N S N = E. I w D g 3 S N = ,11 45,4 3 = 0,08 N/mm2 = 84,51 kn/m 2 Minimaal vereiste ringstijfheid = 0,5 kn/m 2 8. Toetsing op implosie: berekening van de alzijdige overdruk Veiligheidsfactor γ voor langdurige onderdruk: γ = 3 Veiligheidsfactor γ voor kortdurende onderdruk: γ = 1,5 1 p o = γ. (1 - υ 2 ). 24. E. I w D3 g 1 p o,kort = 1,5. (1-0,4 2 ) ,00. 8,11 = 1,61 N/mm 2 45, p o,lang = 3. (1-0,4 2 ) ,00. 8,11 = 0,29 N/mm 2 45,40 3 Conclusie: Kans op implosie bij 28,89 m grondwater boven de leiding :54:51

65 9. Berekening van het totaal aan optredende spanningen 9.1 Optredende spanningen in omtreksrichting van de leiding Locatie σq [N/mm 2 ] σqr [N/mm 2 ] ασ [-] σy2 [N/mm 2 ] 1 1,74 0,11 0,65 1,20 2 2,80 0,11 0,65 1,89 3 3,01 0,11 0,65 2,03 4 3,01 0,11 0,65 2,03 5 1,92 0,11 0,65 1,31 Rechte delen: σy2 =. ασ σq Bochten: σy2 =. ασ (σq + σqr) Toelaatbare spanning: σld = σt = 8,00 N/mm Optredende spanningen in langsrichting van de leiding Locatie σax [N/mm 2 ] σb [N/mm 2 ] ασ [-] σx [N/mm 2 ] 1 1,56 1,26 0,65 2,38 2 1,56 1,26 0,65 2,38 3 1,56 1,26 0,65 2,38 4 1,56 1,26 0,65 2,38 5 1,56 1,26 0,65 2,38 Rechte delen: σx = σax Bochten: σx = σax +. ασ σb Toelaatbare spanning: σld = σt = 8,00 N/mm Berekening van de optredende en toelaatbare deflectie Locatie Q n [N/mm 1 ] Q v [N/mm 1 ] Q r [N/mm 2 ] δy [mm] δy/d g [%] 1 1,78 0,38 0,0036 0,45 1,00 2 2,48 1,01 0,0036 0,73 1,60 3 2,87 0,88 0,0036 0,78 1,72 4 2,87 0,88 0,0036 0,78 1,72 5 2,08 0,31 0,0036 0,50 1,10 δy = (0,089. Q - 0,083. Q n;h + 0,048. Q r ). r g 3 E'. I w δy = (0,089. (Q n + Q v ) - 0,083. (1 - sin ϕ). (Q n + Q v ) + 0,048. Q r ). 22, ,11 Toelaatbare deflectie = 8%. D g = 0,08. 45,40 = 3,63 mm :54:51

66 11. Berekening van de boorspoeldrukken tijdens de trekfase Locatie H [m] σvert [kn/m 2 ] σhor [kn/m 2 ] σo' [kn/m 2 ] p' f [kn/m 2 ] G [MN/m 2 ] 1 1,80 29,45 13,63 21,54 33,12 28,85 2 2,50 40,91 18,93 29,92 45,99 28,85 3 2,90 47,45 21,96 34,71 53,35 28,85 4 2,90 47,45 21,96 34,71 53,35 28,85 5 2,10 34,36 15,90 25,13 38,64 28,85 σvert = γd. H d + γn. H n -. γw H w γ γ σhor = σvert. (1 - sin(ϕ)) σo' = σvert + σhor 2 p' f = σo'. (1+sin(ϕ)) + c. cos(ϕ) E 100 G = 2. (1 + υ) Locatie Q [-] R p,max [m] u [N/mm 2 ] p st [N/mm 2 ] p [N/mm 2 ] p lim [N/mm 2 ] 1 0, ,71 0,0000 0,0000 0,00 0,51 2 0, ,60 0,0000 0,0000 0,01 0,63 3 0, ,56 0,0000 0,0000 0,01 0,69 4 0, ,56 0,0000 0,0000 0,01 0,69 5 0, ,66 0,0000 0,0000 0,02 0,56 Q = σo '. sin(ϕ) + c. cos(ϕ) G R p,max = H 2 ; R R 2 o p,max,zand = Q. 2. εg,max of H 2 u =. γw H n p st =. ρm g. h z τy p = 4.. L D g - D -sin ϕ b 1+sin ϕ p lim = (p' f + c. cot(ϕ)). Q - c. cot(ϕ) + u Locatie p max [N/mm 2 ] 90% p lim [N/mm 2 ] p min [N/mm 2 ] p max [bar] 90% p lim [bar] p min [bar] 1 0,22 0,46 0,00 2,20 4,59 0,04 2 0,27 0,57 0,01 2,73 5,68 0,07 3 0,30 0,63 0,01 3,01 6,25 0,11 4 0,30 0,63 0,01 3,01 6,25 0,15 5 0,24 0,51 0,02 2,44 5,07 0,18 p max = (p' f + c. cot(ϕ)). ( p min = p st + p R o R p,max 2 + Q ) -sin ϕ 1+sin ϕ - c. cot(ϕ) + u :54:51

67 4 Boorspoeldruk [bar] Afstand t.o.v. intredepunt [m] 21 Maximaal toelaatbare boorspoeldruk Minimaal benodigde boorspoeldruk :54:51

68 SPECIFICATIONS DIMENSIONS U.S. METRIC Length 146 in 3.71 m Height 74 in 1.88 m Width 48 in 1.22 m A B KEY FEATURES A full 12 in (300 mm) shorter than any other drill in its class, for easy setup in tight spaces. Operator is positioned near the center of the pipe rack, for easy pipe handling; seat slides fore and aft so pipe is easy to reach. Field-proven rack-and-pinion thrust drive with welded-on double rack, for low maintenance and reliability. Best-in-class carriage speed, for faster cycle times and more pipe in the ground. Small jobsites demand maneuverability, and the JT922 is easy to move, easy to turn, and rides on turf-friendly tracks for less surface disturbance. (Photograph B) Easy maintenance, with no grease zerks and all regular service points located under an easy-to-remove side panel. High-performance, 54-hp (40 kw) Deutz diesel engine is aircooled and quiet, for easy maintenance and longer operation. Holds 300 ft (90 m) of pipe on board up to double that of the competition so you can finish virtually any job. (Photograph A) Open-top vise wrenches are angled toward the operator for an excellent view of the tool joint, and they require no daily maintenance. 4

69 H W L SPECIFICATIONS JT922 JT520 DIMENSIONS U.S. METRIC U.S. METRIC L OVERALL MACHINE LENGTH* 146 IN 3.71 M 117 IN 2.97 M W OVERALL MACHINE WIDTH* 48 IN 1.22 M 35.5 IN 902 MM OVERALL MACHINE WIDTH (WITH LARGE DRILLING FLUID PUMP) 49 IN 1.24 M N/A H OVERALL MACHINE HEIGHT* 74 IN 1.88 M 66.5 IN 1.69 M DRILLING UNIT OPERATING MASS* 7050 LB 3200 KG 3150 LB 1430 KG ENTRY ANGLE* ANGLE OF APPROACH ANGLE OF DEPARTURE POWER PIPE LENGTH OF DRILL PIPE, NOMINAL* 72 IN 1.83 M 59 IN 1.5 M DIAMETER OF DRILL PIPE, TOOL JOINT END* 2 IN 50.8 MM 1.75 IN 44.5 MM DIAMETER OF DRILL PIPE* 1.58 IN 40.1 MM 1.1 IN 28 MM BEND RADIUS, MIN* 105 FT 32 M 70 FT 21.3 M WEIGHT OF DRILL PIPE, LINED* 29 LB 13 KG 16 LB 7.25 KG OPERATION SPINDLE SPEED, MAX.* 186 RPM 195 RPM SPINDLE TORQUE, MAX.* 1100 FT LB 1490 N M 500 FT LB 678 N M CARRIAGE THRUST TRAVEL SPEED* 188 FPM 57 M/MIN 142 FPM 43.3 M/MIN CARRIAGE PULLBACK TRAVEL SPEED* 188 FPM 57 M/MIN 142 FPM 43.3 M/MIN THRUST FORCE* 9000 LB 40 KN 4500 LB 20 KN PULLBACK FORCE* 9000 LB 40 KN 5000 LB 22.2 KN BORE DIAMETER 3 IN 76 MM 2.5 IN 63.5 MM BACKREAM DIAMETER SOIL DEPENDENT 4 IN 102 MM GROUND TRAVEL SPEED, MAX.* FORWARD 2.3 MPH 3.7 KM/H 1.53 MPH 2.46 KM/H REVERSE 2.3 MPH 3.7 KM/H 1.53 MPH 2.46 KM/H POWER ENGINE DEUTZ F4L2011 KUBOTA D1105-T-E3B FUEL DIESEL DIESEL COOLING MEDIUM INTEGRATED OIL LIQUID INJECTION DIRECT INDIRECT ASPIRATION NATURAL TURBOCHARGED CYLINDERS 4 3 DISPLACEMENT 189 IN L 68.6 IN L BORE 3.7 IN 94 MM 3.07 IN 78 MM STROKE 4.4 IN 112 MM 3.09 IN 78.5 MM MANUFACTURER S NET POWER RATING 53.5 HP 39.9 KW N/A MANUFACTURER S GROSS POWER RATING** N/A 32.8 HP 24.5 KW RATED SPEED 2300 RPM 3000 RPM EMISSIONS COMPLIANCE EPA TIER 4i, EU STAGE IIIA EPA TIER 4i, EU STAGE IIIA DRILLING FLUID SYSTEM (ONBOARD) DRILLING FLUID PRESSURE, MAX.* 750 PSI 52 BAR 500 PSI 34.5 BAR DRILLING FLUID FLOW, MAX.* 9 GPM 34 L/MIN 5 GPM 18.9 L/MIN DRILLING FLUID FLOW, MAX. (LARGE PUMP)* 13 GPM 49 L/MIN N/A FLUID TANK CAPACITY 40 GAL 150 L N/A FLUID CAPACITIES HYDRAULIC RESERVOIR 18 GAL 68 L 8 GAL 30 L FUEL TANK 19 GAL 72 L 10 GAL 38 L BATTERY SAE RESERVE CAPACITY RATING 165 MIN 85 MIN SAE COLD CRANK 0 F (-18 C) 875 AMPS 525 AMPS SPECIFICATIONS ARE GENERAL AND SUBJECT TO CHANGE WITHOUT NOTICE. IF EXACT MEASUREMENTS ARE REQUIRED, EQUIPMENT SHOULD BE WEIGHED AND MEASURED. DUE TO SELECTED OPTIONS, DELIVERED EQUIPMENT MAY NOT NECESSARILY MATCH THAT SHOWN. CONTAINS PATENTED FEATURES. *CALLED OUT ACCORDING TO SAE J2022 **CALLED OUT ACCORDING TO SAE J1995

70 F5 Directional Drilling Locating System Multiple transmitter options with dual inground frequency selection DigiTrak LWD (Log-While-Drilling) DataLog option with Bluetooth technology Pilot hole fluid pressure monitoring with Fluid Pressure Transmitter (FPT) Off-track guidance when direct walkover locating is not possible Compatible with SST steering tool and TensiTrak monitoring system DCI is the world s leading supplier of the very best walkover locating technology for the trenchless industry. The DigiTrak F5 Directional Drilling Locating System is the most advanced in DCI s F Series line of locating systems. Over five years in development and backed by over 20 years of HDD locating experience, the F5 platform builds on DCI s industry-standard Eclipse locating technology. The F5 receiver incorporates DCI s patented 3D antenna technology, target-in-the-box locating that lets you walk directly to a locate point from any direction, colorful and intuitive icon-driven menus, a four-way toggle switch, and easy-to-understand graphics, which together provide a best-in-class user experience. The F5 system offers multiple transmitter options in five frequencies to help you overcome jobsite interference better than ever at depths of up to 90 ft. (27.4 m). DCI transmitters can track existing non-metallic ducts, measure pullback tension and mud pressure, and steer reliably where a direct walkover is not possible. Dualfrequency transmitters can change frequency in-ground, a valuable time-saving feature. FPT fluid pressure transmitters (a technology patented by DCI) monitor pressure in real time to help prevent inadvertent returns while drilling pilot bores. The F5 receiver comes standard with data logging using the DigiTrak LWD (Log-While-Drilling) DataLog system. Built-in Bluetooth technology transfers data from the F5 receiver to a PC, where a variety of options are available for analyzing, displaying, printing, and storing data. View both current and past data logged by the F5 receiver even while still drilling nd Ave S, Suite B103 Kent Washington 98032, USA / fax dci@digital-control.com DIGITAL CONTROL INCORPORATED dci.australia@digital-control.com dci.china@digital-control.com dci.europe@digital-control.com dci.india@digital-control.com dci.russia@digital-control.com Page 1 of 2

71 F5 Locating System The DigiTrak F5 receiver gives a bird s-eye view of the relative positions of the receiver and transmitter, a 24- position roll indicator, pilot hole fluid pressure data, and the transmitter s pitch, signal strength, temperature, and battery strength. During a depth reading, the depth display shows a side view of the drill head along with the bird seye view, providing the transmitter s location in three dimensions on the same screen. The F5 provides depth readings over the transmitter and predicted depth readings at the front locate point (FLP), allowing for tracking on-the-fly over a level drill path. All of this information is sent to the remote display (FSD) on the drill. The FSD s screen is normally dedicated to the transmitter s roll clock. When the receiver takes a depth reading, the FSD automatically adjusts to also display depth. Target Steering Setup Menu and Receiver Display F5 Receiver Main Menu F5 Receiver Specifications Locating Display with Fluid Pressure Data Model number... F5R Frequency , 8.4, 12, 18.5, or 19.2 khz Power source... Lithium-ion battery pack Battery life hrs Battery charger VDC Functions... Menu-driven Controls... Trigger and toggle switches Graphic display... Full-color LCD Audio output... Beeper Telemetry range ft (550 m) Telemetry channels... 4 Operating temperature to 140 F (-20 to 60 C) Accuracy... ±5% absolute Dimensions x 5.5 x 15 in. (27.94 x x 38.1 cm) Weight (with battery) lb (3.63 kg) DCI is committed to delivering the industry s best walkover locating experience. Please contact us if you need more information. Target Steering calculates the distance and depth of the transmitter for the current bore path. This lets you make up/down and left/right steering corrections on the way to the target, resulting in straighter pilot bores. Crisp graphics make this function easy to set up and operate. Roll offset allows the transmitter s 12 o clock position to be electronically compensated to match that of the drill head. The F5 receiver is compatible with the FSD (F Series Display) remote display and DigiTrak Multi-Function Display (MFD ) (with a software upgrade), with similar menus and display screens on all these devices. The F5 system comes with an F5R receiver, FSD remote display, three DigiTrak lithium-ion battery packs, and an intelligent charger with both AC and DC power cords. Transmitters are sold separately. F-Series Display Specifications Model number... FSD Power source... Lithium-ion battery pack/12 28 VDC Battery life hrs Battery charger VDC Controls... Five-button touch pad Graphic display... LCD Audio output... Beeper Telemetry range ft (550 m) Telemetry channels... 4 Operating temperature to 140 F (-20 to 60 C) Dimensions x 7.6 x 8.5 in. (24.13 x 19.3 x 21.6 cm) Weight (with battery) lb (2.8 kg) 1 Range can be increased with an optional external receiving antenna. DIGITAL CONTROL INCORPORATED dci@digital-control.com Aug 2013 by Digital Control Incorporated All rights reserved D Page 2 of 2