Kiilvaivundament – kindel ja kontrollitud lahendus ehitusplatsil

Nõukogude Liidu ajal sundis riiklik plaan ehitajat, maksku mis maksab ehitused tähtaegselt käiku andma. Kuna ehitusmahud olid suured ja ehitustöölisi vähe nagu tänapäevalgi, pääsesid töömehed vundamentide rajamisele alles hilissügisel. Suurte vihmade ajal muutusid paljud savikad ehitusplatsid poristeks songermaadeks. Vundamentide maa sisse paigaldamiseks tuli aga nende jaoks kaevata sügavad augud, mis kippusid vett täis sadama.

„Kuidagi tuli vundamendi rajamine tuua maa seest välja ning KEK-i peainsenerina hakkasin organiseerima püramidaalvaiade (2) kasutuselevõttu. Sai tehtud proovivaiad ja isegi proovivaiamised. Vaiad rammiti selleks kohandatud masinaga tasaselt ehitusplatsilt maa sisse ning songermaad vundamendikannu paigaldamiseks polnud vaja enam tekitada,“ selgitab Andri Needo meenutades.

Samal ajal jõuti ka EKE-s ehk Vabariiklikus Koondises Eesti Kolhoosiehitus arusaamale, et miskit peab vundamendiehituses muutuma ja paluti tolleaegsetel tippinseneridel professor Mait Metsal ja Ago Kuddul midagi välja mõelda. „Nemad soovitasid mul püramidaalvaiade asemel kasutada kiilvaiu. Sain kiilvaia eelistest kohe aru ja jätkasime juba kiilvaivundamentide arendamisega. Töötasime välja praktikas kasutatavate kiilvaiade kujud ja nomenklatuuri, ehitasime sobiva rammseadme, töötasime välja uue vundamentide ehitamise tehnoloogia. Kolme aasta jooksul tegime hädavajalikud vaiade koormuskatsed, ehitasime kiilvaiadele esimesed katseehitused. Kuna tulemused täitsid ootusi, asusime meetodi seadustamisele. Moskvas kulus teatud aeg, enne kui kiilu-kujuline vai raudbetoonelemendina lubati püramidaalvaia kõrval kasutusele võtta. Siis kui eelistest aru oli saadud, soovisid kooskõlastajad kaasautoriks hakata. Kooskõlastus anti, vaiade põhikujud on siiani säilinud (1 – kiilvaiad 2022). Seejärel koostasime Võrus normi projekti, mis „Kiilvaivundamentide projekteerimise ja ehitamise instruktsioonina“ kinnitati kui VEN-57-86. See võimaldas senise eksperimentaalse töö asendada kiilvaiade laiendatud kasutusega. Mitmesuguste vajalike uurimistööde ja arenduste tegemine jätkus 1992. aastal paralleelselt ehitamisega juba AS Kurmik. Alates 2017. aastast oleme püüdnud uuendada „Kiilvaivundamentide projekteerimise juhendit“ tehnilise spetsifikatsiooni TS-I 2018 (kavand). Bürokraatia on meil tugev. Kooskõlastust tänaseni ei ole. Aga küll ta tuleb!“ kirjeldab Andri Needo toimunut.

„40 esimese aasta jooksul paigaldati kiilvaivundamentidele ca 1500 ehitist, lisaks viimase 5 aasta jooksul 300, mis näitab töömahu suurenemist. Vaiade arv ehitisel võib olla 10 kuni 1200. Kasutatud vaiade arv, mis oli 40 esimesel aasta jooksul 60 000 ja viimase 5 aasta jooksul 45 000, iseloomustab töömahu kasvu täpsemalt. Nõudlust on ja tööd jätkub rohkem, kui teha jõuame. Kiilvaia arvutuskandevõime võib olla kuni 900 KN, vaiagrupi abil on aga kantud pinnasele ka 3000 KN suuruseid koormusi. Vaiu projekteeritakse maasse täpselt nii palju, kui vaja. Kiilvaivundamente on kasutatud kuni 6-korruseliste elamute, kuni 20 meetri kõrguste ja 50 meetrise sildega tootmishoonete ehitamisel. Alguses oldi ettevaatlikud, piirduti põhiliselt põllumajandusehitustega. Täna võib öelda, et sobiliku pinnase korral on kiilvaiadele püstitatavad kõik hooned. Meil ei ole ette näidata ühtegi juhust, kus oleks mõne hoonega kiilvaivundamentide pärast probleeme olnud. Seega kindel asi, mida kasutatakse,“ on Andri Needo sõnul kliendid rahul.

Andri Needo sõnul tuleb pinnast välja tõrjuvate vaiade kasutamisel Eurostandardi järgi arvestada pinnase tihenemist. Kiilvaiad on sellised vaiad.

„Teatud osa pinnasest, mis jääb vaia ümber, tiheneb rammimisel püstsuunas allapoole. Selle ümber paiknev pinnas tõrjutakse rõhtsuunas vaia kald-tahkudest eemale (1 – pinnase lihtsustatud koormusjaotus vaial) ja maapinna kerkimine on mõõdetav kuni 2 vaiapikkuse raadiuses vaia ümber. Pinnase tihenemisel võib vaia püstkandevõime tõusta kordades, kuid samas tuleb meeles pidada, et kõik praeguses TS-1 kavandis toodud juhised kehtivad ainult rammitud vaiade puhul. Maa sisse kaevatud vai ei kanna midagi.

Rammimisel tihenenud pinnas koos selle keskel oleva vaiaga moodustavad tingliku vundamendi, mille talla pindala on ca 70 korda suurem kui vaiapea pindala. Seetõttu on vaiapea tuuma piires mõjuva koormuse korral vaia püstkandevõime ühesuurune. (Katsetuste tulemused). Ekstsentrilisus tuumas ei vähenda vaia püstkandevõimet!

Kiilvai võimaldab arvutuste ja kogemuse alusel anda vaia kandevõimele eelhinnangu. Lõplik kandevõime saadakse siiski iga vaia löökkoormuskatse alusel, kui seda tehakse TS.1-2018 kavandi juhiste kohaselt. Kindlate reeglite järgimine on siinkohal äärmisel oluline, sest saadud tulemuste alusel tuleb tihti määrata ka vaia rõht-(horisontaal) ja momendikandevõime,“ selgitab Andri Needo kiilvaiadest rääkides.

Miks ei ole aga tänaseks tegu juba kõige populaarsema vundamendi ehitusmeetodiga? „On ehitisi, mille puhul on otstarbekas mõnd teist vundamendi tüüpi kasutada. Meetodi kasutusele võtt polelihtne, on küllalt kallis, töömahukas, aeganõudev ja eeldab väga korralike kogemustega töömehi ja tugevaid insenerikogemusega projekteerijaid ning insenere. Meil kulus ju 45 aastat, nagu eespool kirja sai. Kuna tööd on praegu palju, otsime Eestimaalt koostööpartnereid nii projekteerima kui ka ehitama. Usun, et kes otsib, see leiab! Kiilvaiadega tegeleb Eestis ainult AS Kurmik, ilmselt maailmas ka.“

AS Kurmiku tegevuse ja ettevõtte laienemise osas on samuti kusagil piirid, kuid püütakse teha nii palju kui suudetakse. „Loodame, et Võrumaa Kutsehariduskeskuse õpe muutub 4 aastaseks ning et sealt tuleks inimesed, kel on teadmisi ja oskusi senisest enam. Oleme kooliga ses osas ka suhelnud, olen sealse nõukoja liige. Võtame hea meelega oma ettevõttesse praktikante ning hoolitseme nende tulevaste töövõimaluste eest. AS Kurmik on pereettevõte ning seda on südamega peetud juba 30 aastat. Oleme ka „tormidele“ küllalt hästi vastu pidanud. Usun, et noored arendavad loodut uljalt edasi,“ võtab Andri Needo jutu kokku. Keskmise suurusega kodumaised ettevõtted kannavad Eesti riiki nagu kindlad vundamendid. Seetõttu ei ole kunagi ettevõtte müük omanikule pähe tulnud ja on lootus, et ei tulegi.