Heipaal

In Nederland staan alle huizen op heipalen. dat komt omdat de ondergrond in Nederland niet genoeg draagvermogen heeft om het gewicht van een huis te dragen. Al sinds 1275 werd er in Nederland geheid en de technieken zijn sinds die tijd veel veranderd.

 

Inhoudsopgave

• Waar zijn heipalen voor?
• De geschiedenis van heien
• Heipalen van tegenwoordig
  
  • 3.1 Inwendig heien
  • 3.2 Casing draaipaal
  • 3.3 Schroefinjectie
  • 3.4 Hele palen
  
  
• Heipalen van de toekomst

 




1. Waar zijn heipalen voor?

De Maas, de Rijn en de Schelde monden uit in Nederland. Ons land is eigenlijk een grote rivier delta. De grond in een rivier delta is altijd heel vochtig en heeft weinig draagkracht. De grond is voornamelijk opgebouwd uit moerassige grond met zandlagen erdoorheen die verschillen per plek. Die zandlagen zijn stevig en kunnen veel gewicht dragen. Om te zorgen dat huizen niet de grond inzakken en om structuurschade te voorkomen worden er palen de grond in geheid als fundament voor het huis. Afhankelijk van het project moet je op de eerste of beide zandlagen de fundering plaatsen. Een tuinhuisje is niet zo zwaar en kan dus op de eerste zandlaag. De meeste gebouwen moet al snel op de tweede zandlaag of zelfs op de derde zandlaag die nog dieper zit.

 




2. De geschiedenis van heien

Vroeger werd er gebruik gemaakt van houten vlotten. Voordat er een huis werd gebouw maakte ze eerst een fundament van meerdere lagen van houten balken die kruislings gestapeld werden. Zo verdeelde ze het gewicht van het huis beter waardoor de kans dat het de grond inzakte een stuk kleiner werd. Perfect werkte het niet omdat het nog steeds te veel gewicht was voor de moerassige ondergrond om het huis te dragen.
In 1275 begonnen ze voor het eerst met heien. Men gebruikte grote bundels van ongeveer 2 meter lange boomstammen genaamd slieten. Deze werden de grond in geheid d.m.v. trekheien. Een kleine steiger met een katrol werd gebouwd om boven de slieten te zetten met een groot gewicht dat steeds omhoog werd gehesen om erop te laten vallen. Dit werkte al een stuk beter dan de vlotten doordat de grond onder het huis daardoor werd aangedrukt. De aangedrukte grond kon meer gewicht dragen maar kwam al snel te kort.



 

De volgende ontwikkeling kwam in de 16de eeuw. Palen werden langer en verder uit elkaar gezet. Het begon steeds meer te lijken op de techniek die vandaag ook wordt toegepast met als grootste verschil waar de paal van gemaakt is.

In 1907 werd de eerste betonnen (met ijzer verstrekte) paal de grond in geslagen en een tijdje later de eerste stalen buis. Buiten heimethodes zijn de palen in de afgelopen 50 jaar niet veel verandert.

 




3. Heipalen van tegenwoordig

Er zijn inmiddels veel verschillende manieren om te heien. Vaak verschilt het per project wat er nodig is en wat wel of niet mogelijk is. Er zijn namelijk 2 groepen: in segmenten of hele palen. Segmenten worden altijd gebruikt bij renovatie omdat je dan in een bestaan gebouw moet heien waardoor je een beperkte werkhoogte hebt. In nieuwbouw leg je als eerst de fundering dus kan je een paal van 20 meter rechtop de grond in heien zonder problemen.

 




3.1 Inwendig heien


Inwendig heien is een manier die wordt gebruikt wanneer er niet veel hoogte is om in te werken, bijvoorbeeld onder een afdak of plafond. Een metalen buis met een dichte onderkant wordt deels gevuld met grint. De buis wordt op de grond geplaatst en door een gewicht steeds er in te laten vallen slaat hij de buis er beetje voor beetje in. Wanneer het eerste stuk er bijna helemaal in zit wordt er een nieuw stuk buis op gelast en heien ze weer verder, dit proces herhaalt totdat de gewenste diepte wordt bereikt.

 




3.2 Casing draaipaal


De Casing draaipaal is net zoals inwendig heien goed te gebruiken bij een beperkte hoogte. Bij deze draaipaal komt dat ook doordat er steeds nieuwe stukken aan vast worden gelast waardoor hij steeds dieper de grond in kan. In het geval van de draaipaal wordt er alleen niet met een gewicht geheid maar heeft de paal aan het onderste segment een boorkop. De paal werkt dus als grote boor die in segmenten de grond in wordt geboord.

De paal kan ook worden gevuld met grout wat helpt bij het boren en heeft ook een optie om het draagvermogen te verhogen door extra grout onder druk erbij te pompen waardoor er een groutbol vormt rond de onderkant van de paal. Deze groutbol vergroot het draagvlak en dus het draagvermogen.

Het voordeel van deze methode is dat het geen trillingen veroorzaakt wat een groot probleem kan zijn met omliggende woningen. De trillingen kunnen scheuren maken in muren en dus enorm veel overlast veroorzaken.

 




3.3 Schroefinjectie


Schroefinjectie palen zijn bijna het zelfde als de casing draaipaal met als grootste verschil dat de nieuwe stukken er niet aan worden gelast maar met schroefdraad er in worden gedraaid. Dit maakt het een stuk makkelijker en sneller om te gebruiken. Schroefinjectie is perfect voor renovatie doordat de apparatuur relatief klein is waardoor je goed op lastige plekken kan komen. Ook is het net zoals de draaipaal trillingvrij wat fijn is in volgebouwde plekken.



3.4 Hele palen


In nieuwbouw waar hoogte geen beperking is, zijn de 3 meest gebruikte manieren heien, trillen of draaien. Hele palen gemaakt van staal of prefab betonnen palen versterkt met staal van de volledige lengte worden geheel de grond in gewerkt. Heien maakt veel lawaai en veroorzaakt veel grondtrillingen. Het wordt voornamelijk gebruikt wanneer er op een afgelegen plek nieuwbouw wordt geplaatst zodat niemand last heeft van het heien. In de binnenstad van Amsterdam is traditioneel heien zelfs verboden vanwege overlast van buurpanden. Het is wel de goedkoopste en makkelijkste manier van funderen. Trillen veroorzaakt minder geluid maar ook veel trillingen waardoor het ook in dichtbevolkte plekken vaak verboden is. Draaien veroorzaakt geen geluidsoverlast en geen schade aan buurpanden wat het de beste methode maakt maar wel het duurst.

 

 




4. Heipalen van de toekomst

Als een fundament eenmaal ligt wordt het huis erop gebouwd en wordt er verder niks meer mee gedaan. Het is eigenlijk zonde dat je zo veel energie nodig hebt om een paal zo diep de grond in te krijgen maar dat eigenlijk nooit terug krijgt. Dat is waar De Groene Paal van pas komt.

Flip Verbeek kwam met het idee om slangen in de fundering te stoppen waardoor je in feiten een grote bodem-warmtewisselaar maakt. Door een warmtepomp hierop aan te sluiten kan je energie uit de grondhalen om daar je huis mee te verwarmen en verkoelen. Onder de grond is het een constante temperatuur van 10 tot 12 graden. Als je kraanwater van 20° Celsius door de funderingspalen laat lopen wisselt hij de warmte uit met de grond en komt er water van 12º terug omhoog. Dat wordt dan gebracht naar een warmte wisselaar waar hij dat temperatuurverschil verhoogd zodat het water warm genoeg is om door de verwarming te laten lopen of op een tweede warmte wisselaar aan te sluiten om het kraanwater te verwarmen waardoor je in de meeste gevallen geen cv-ketel hoeft aan te sluiten.

In de zomer, wanneer je juist wilt verkoelen, wordt het water dat je onder de grond verkoelt via een warmtewisselaar naar verwarming gebracht zodat het huis afkoelt zonder dat je een airco-systeem nodig hebt. Overall is het een kleine investering die je snel terug verdient door de gas- en elektra rekening. Met de plannen om alle woningen in Nederland van het gas af te hebben voor 2050 is een groen fundament een verstandige keuze.