Heipalen

Handboek > Het heien > Het effect van de heiklap

Het heien

Het effect van de heiklap

Als een heiblok de paalkop treft, wordt door de botsing in de paal een drukgolf opgewekt die met een snelheid van circa 4000 m/s benedenwaarts gaat. De spanningsgolf wordt in zekere mate gedempt door de wrijving tussen de paalschacht en de omringende grond. Hoe groter die wrijving is, des te sterker is de demping. Spanningspieken zullen als gevolg van de wrijving afnemen. De demping is evenwel te verwaarlozen als de paal nog helemaal boven het maaiveld staat en als gevolg van bijvoorbeeld een vaste zandophoging niet door zijn gewicht in de bodem is gezakt.

Mutslichaam

De duur van de stoot op de paalkop wordt voornamelijk bepaald door de massa van het blok en de doorsnede van de paal. De heimuts is ook van invloed zij het in beperkte mate. Het mutslichaam gaat trillen tussen de beide veren, gevormd door de slagprop en de vulling. De trilling is het minst gunstig bij toepassing van een zware muts en een harde vulling. Niet alleen de slingering neemt toe, maar ook de frequentie. De kans op het samenvallen van de pieken is groot.

heiblok op heimuts​​​​​​​

Stootduur

Naarmate de veren zachter worden, nemen de pieken in grootte af en neemt de stootduur toe. Zou men de stijfheid van de muts echter nog meer verkleinen, dan zal het blok op zijn beurt gaan veren (terugveren). Het resultaat zou dan zijn dat niet alle energie op de paal wordt overgedragen. Een gedeelte ervan wordt dan immers benut voor het terugveereffect. Opmerkelijk is dat als men voor het blok in plaats van staal een zachter materiaal gaat toepassen, de stootduur langer wordt. Dit is het gevolg van de lagere snelheid waarmee de drukgolf zich door het blok beweegt. Een dergelijk blok kan qua vorm en afmetingen identiek zijn met stalen blokken, maar kan bestaan uit een stalen mantel, gevuld met lood als zachter materiaal.

Trekgolf

Bij de paalvoet aangekomen, kaatst de drukgolf terug en zal er als regel een trekgolf ontstaan die zich met dezelfde snelheid omhoog beweegt. De trekgolf wordt dan gesuperponeerd op de omlaag lopende drukgolf met als gevolg resulterende spanningen in de paalschacht.

Spanning/tijddiagrammen

pagina 31













Spanning/tijddiagrammen, gemeten in de paalkop van een betonnen paal met een doorsnede van 500 x 500 mm en een lengte van 27 meter. Geheid werd met een D55 dieselblok. De compressiedruk beweegt zich op een niveau dat leidt tot een drukspanning in de paal van 4 tot 5 N/mm2, maar er zijn ook waarden van 11 N/mm2 gemeten wat er op wijst dat de olie al ontbrandde voordat de plunjer het slagstuk trof.