De onderwaterbetonvloer van bouwputten wordt in toenemende mate verankerd met slanke, in de grond gevormde ankerpalen. Er is ruime ervaring met de toepassing van deze funderingselementen in de vorm van schuin ingeboorde gegroute ankers. Bij het verticaal toepassen van deze elementen zijn er enkele belangrijke verschillen. In 2006 is de CUR commissie C152 ‘Ontwerprichtlijn voor niet-geheide verankeringssystemen onder onderwaterbetonvloeren’ ingesteld. Deze commissie heeft de richtlijn ankerpalen CUR 236 [12] tot stand gebracht.
Het ontwerp van ankerpalen wijkt wezenlijk af van het ontwerp van schuin ingeboorde ankers volgens het handboek damwandconstructies CUR 166 [7]. Een schuin ingeboord anker wordt na installatie in beginsel altijd getest. Hierdoor kan, ondanks de sterke uitvoeringsgevoeligheid, met een relatief lage overall veiligheidsfactor worden volstaan. Bij de verticale ankerpaal is het testen meestal beperkt tot een klein percentage van het aantal ankers. De methode in CUR 166 [7] kan dus niet gevolgd worden.
De ankerpalen kunnen volgens de norm voor het geotechnisch ontwerp van constructies NEN 9997 [30] worden ontworpen. NEN 9997 [30] geeft voor de verschillende paalsystemen verschillende waarden voor de te hanteren paalklasse factoren. NEN 9997 [30] geeft de mogelijkheid om in het ontwerp van hogere paalklasse factoren uit te gaan. Deze moeten dan met paalbelastingproeven worden bevestigd.
Ankerpalen zijn uitvoeringsgevoelig. De gevoeligheid wordt veroorzaakt door het uitvoeringsproces en de aard en gesteldheid van de draagkrachtige laag waarin de paal wordt geformeerd.
Vanwege de uitvoeringsgevoeligheid is het bij iedere bouwlocatie noodzakelijk om palen te beproeven. Vaak wordt gestart met het maken van een aantal testpalen. Op deze palen worden bezwijkproeven uitgevoerd om de trekcapaciteit en eventuele wrijvingsverliezen vast te stellen. De palen zijn na het uitvoeren van de bezwijkproeven niet meer te gebruiken. Vervolgens worden de productiepalen gemaakt. Op een aantal van deze palen worden geschiktheid- en controleproeven uitgevoerd. Bij alle test- en productiepalen worden de relevante uitvoeringsgegevens geregistreerd. De beproevingen en uitvoeringscontrole zijn nodig om met hogere dan in de NEN 9997 [30] vermelde veilige ondergrenswaarden te rekenen.
Ankerpalen zijn slank en hebben daardoor, vooral onder de trekbelasting, een naar verhouding lage axiale veerstijfheid. Deze lage stijfheid kan een significante invloed op de krachtsverdeling en vervormingen van de constructie hebben.
Voor de berekening en detaillering van ongewapende onderwaterbetonvloeren is de CUR aanbeveling 77 [4] opgesteld. Voor onderwaterbetonvloeren voor ondiepe bouwputten met beperkte stempelkrachten en relatief slappe ankers geeft de huidige CUR aanbeveling 77 [4] oneconomische diktes voor de onderwaterbetonvloer. Een goed alternatief voor deze ontwerpmethode is op dit moment echter niet voorhanden.
Voor de Combitunnel in Nijverdal is ontworpen met de traditionele PSO (puntvormig star ondersteunde plaat) methode. Deze methode heeft zich in de praktijk bewezen maar is te optimistisch voor een onderwaterbetonvloer met relatief slappe ankers. Bij de PSO methode worden de momenten in dwarsrichting onderschat en kan de vloer scheuren. Het opbollend effect wordt wel in de CUR 77 [4] methode meegenomen. In Nijverdal zijn buigscheuren als hiervoor bedoeld overigens maar beperkt waargenomen en deze hebben niet tot lekkage geleid. Weliswaar is bij dit project scheurvorming met lekkage opgetreden, maar deze was vermoedelijk het gevolg van verhinderde vervormingen en momenten in langsrichting, veroorzaakt door het stortgewicht. Deze mechanismen worden niet in de CUR 77 [4] en de PSO methode beschouwd. De ervaringen opgedaan in Nijverdal zijn gebruikt bij het herzien van een oudere versie van CUR aanbeveling 77 naar de huidige [4].
De stijfheid van de ankerpalen kan worden verhoogd door de palen voor te spannen. In de richtlijn ankerpalen CUR 236 [12] zijn rekenregels gegeven waarmee de axiale veerstijfheid op een veilige wijze kan worden benaderd. Omdat de ankerpalen een permanente functie hebben is een dubbele corrosiebescherming vereist.