Sänkhammarborrning är en metod som används för att utföra grundläggning med stålpålar. Metoden blir allt vanligare i Svenska tätbebyggda miljöer där krav ställs på låg omgivningspåverkan. Vid sänkhammarborrning borras ett foderrör av stål ner genom jordlagren till avsett djup, oftast till bärkraftigt berg. Foderröret lämnas sedan kvar, armeras, gjuts och utgör sedan själva pålen. Borrmaskinen består bland annat av en hammare som arbetar nere i hålet och drivs av antingen vatten eller luft. Borrföretagen har ofta tillgång till flera olika borrsystem men det saknas ibland underlag och forskning för hur olika borrsystem och metoder påverkar mark och omgivning vilket kan skapa en osäkerhet i projekteringsfasen och oförutsedda problem i utförandestadiet. Sänkhammarborrning anses ha en mindre massförträngande effekt men ger ändå en viss omgivningspåverkan både ovan och under mark. I den här studien har omgivningspåverkan under mark behandlats. Tre störningskällor har undersökts; vibrationer, uppspolning och trycksättning. Syftet har varit att teoretiskt undersöka hur vattendrivet- och luftdrivet sänkhammarborrsystem påverkar undergrunden i samband med att stålrörspålar installeras. För att nå syftet har en litteraturstudie och en intervjustudie genomförts. Även två fältbesök har gjorts. Litteratur och intervjuer har sedan analyserats med utgångspunkt i de tre nämnda fenomenen. Resultatet visar att de viktigaste faktorerna som påverkar hur stor omgivningspåverkan blir är markförutsättningar, maskinutrustning och utförandet. Vattendriven borrning visar sig löpa mindre risk att påverka omgivningen när det gäller uppspolning och trycksättning men om borrningen utförs på rätt sätt kan omgivningspåverkan undvikas även vid luftdriven borrning. De två borrsystemen har olika slagenergier och slagfrekvenser dock kan inga slutsatser dras av hur detta påverkar vibrationsnivåerna. Ett antal åtgärder finns för att minimera omgivningspåverkan, det handlar framförallt om att välja rätt borrsystem samt att borrningen utförs på rätt sätt.

Foundation work can cause damage to adjacent buildings and infrastructure. Drilling is performed in sensitive areas in urban projects and where the ground conditions are difficult. It is important to be aware of the installation effects from drilling. Pneumatic drilling is commonly used in production but hydraulic drilling is advised in sensitive areas. Hydraulic drilling is believed to cause less disturbance in the ground, although there are no available field studies regarding the installation effects induced by water driven drilling.By measuring the pore water pressure and the settlements during the installation of a RD-pile wall the magnitude and extent of the installation effects induced by water powered DTH drilling is investigated in fill material and esker material. The results indicate settlements close to the installed piles in both materials, larger in the esker material. The pore pressure shows both increases and decreases in the esker material, the decreases implies the Venturi effect is present in water driven drilling. The pore water pressure changes are larger at the measurement point furthest away from drilling in the fill material but the settlements are the smallest there. The largest increases of the pore pressure are seen when the hammer flushes water out into the formation and not during drilling. / Grundläggning kan orsaka skador på intilliggande byggnader och infrastruktur. Borrning sker i känsliga områden och i innerstadsprojekt där markförhållandena är svåra. Det är viktigt att vara medveten om omgivningspåverkan borrning av pålar medför. Luftdriven borrning används ofta i produktion men vattendriven borrning rekommenderas i känsliga områden. Vattendriven borrning antas orsaka mindre störningar i marken, även om det inte finns några tillgängliga fältstudier som berör omgivningspåverkan från vattendriven borrning.Genom att mäta porvattentrycket och sättningarna under installationen av en borrad RD-spont undersöks storleken och utbredningen av omgivningspåverkan av vattendriven DTH borrning i fyllnads-material och ås-material. Resultaten indikerar sättningar nära de borrade pålarna i båda materialen, större i ås-materialet. Porstrycket visar både ökningar och minskningar i ås-materialet. Minskningarna antyder att Venturi-effekten är närvarande i vattendriven borrning. Förändringarna i porvattentrycket är större vid mätpunkten längst bort från borrningen i fyllmaterialet, men där är sättningen minst De största ökningarna av porvattentrycket ses när hammaren spolar vatten ut i formationen och inte under borrningen.

For piling works in sensitive soil, especially in inner city projects, it is essential to be aware of the available methods and to choose the most suitable method to minimize the risk of damaging existing buildings or endanger the workers at the construction site. Down-the-hole drilling of piles is a relatively safe method and can be separated into drilling with air powered hammers and water powered hammers. This study compares water powered drilling with air powered drilling and shows that the impact on the soil generated by air powered drilling is larger than that from water powered drilling. A field study was carried out where 4 piles were drilled, two with air powered DTH drilling and two with water powered DTH drilling. The drilling was carried out in clay resting on an approximately 4 m layer of silt and friction soil. The total soil depth was about 12- 15 m. To analyze the soil influence, settlements were measured at ground level and in depth and pore pressure was measured in the middle of the clay layer. This study distinguished two major problems when drilling through this type of soil. The first is the risk of over-drilling in the friction layer. The second problem is the risk of increasing the pore pressure in the clay. Both these problems were experienced when using air powered drilling but for the water powered case only a small pore pressure increase and no over-drilling was observed. In conclusion, drilling with water has less influence on the soil in the sense that it gives a smaller effect on the pore water pressure and causes smaller settlements. / För pålningsarbeten i känsliga jordar och speciellt i innerstadsprojekt är det viktigt att vara medveten om befintliga metoder och välja den mest gynnsamma av dessa för att på så sätt minimera de risker som är sammankopplade med arbetet. Sänkhammarborrning är en relativt säker påldrivningsmetod och kan delas upp i luftdriven borrning och vattendriven borrning. Det här arbetet jämför dessa två metoder och visar att formationspåverkan vid luftdriven borrning är större än den vid vattendriven borrning. Arbetet baseras på en fältstudie där totalt 4 pålar borrades, två med luftdriven borrning och två med vattendriven borrning. Borrningen genomfördes i en formation med lera ovanpå silt och ren friktionsjord och jorddjupet på platsen varierade mellan 12-15 meter. För att undersöka formationspåverkan mättes sättningar på djupet och på markytan och portryck mättes mitt i lerlagret. Arbetet kunde urskilja två huvudsakliga problem vid borrning i den här typen av formation. Det första är risken för överborrning i friktionslager och det andra är risken för portrycksökning i tätare lerlager. Båda dessa fenomen observerades när luftborrning utfördes men inget av dem kunde urskiljas då vattenborrning utfördes. Sammanfattningsvis kan sägas att vattendriven borrning påverkar jorden mindre i den mening att den ger upphov till mindre portrycksökning och orsakar mindre korttidssättningar.