آشنایی با سازه نگهبان | روشی برای جلوگیری از ریزش دیواره گود برداری

ساخت سازه‌ها و پروژه‌های عمرانی با انجام عملیات خاکبرداری آغاز می‌شود. این گودبرداری‌ها اگر با اصول انجام نشود مشکلات و خسارات جبران ناپذیری به بار می‌آورد. راه حل پیشنهادی در هنگام گودبرداری و بعد از حفاری، استفاده از سازه نگهبان است.

هرگونه عملیات خاکبرداری در سطح زمین،  تراز پایین سطح زمین و یا سطح زیر فونداسیون، حفاری گفته می‌شود.

در عملیات حفاری علاوه بر مشکلات و پیچیدگی‌های اجرای آن، وضعیت سازه‌های مجاور منطقه خاکبرداری و اطمینان از ایمن بودن آن اهمیت بسیاری دارد. برای رفع مشکلات احتمالی ناشی از ریزش گود و یا سازه مجاور، در داخل منطقه گود برداری شده از سازه نگهبان استفاده می‌کنند.

برای اطلاع از قیمت روز میلگرد بر روی لینک کلیک کنید.

همان طور که گفته شد هدف از اجرای سازه نگهبان افزایش ایمنی، جلوگیری از ریزش سازه مجاور و یا دیوار گود همچنین حفاظت از سازه و جان انسان‌ها می‌باشد. قبل از حفاری باید تحقیقاتی درباره جنس خاک، میزان عمق گود و نوع سازه‌های مجاور انجام شود.

انواع سازه نگهبان

لازم به ذکر است اجرای انواع سازه نگهبان بعد از مرحله حفاری در داخل گود صورت می‌گیرد. انواع این سازه در تناسب با نوع خاک و سازه‌های مجاور انتخاب می‌شود. همچنین در گود برداری عموما از بیل مکانیکی و لودر استفاده می‌کنند. برای بررسی انواع آن به ادامه متن توجه کنید:

روش دیوار دیافراگمی (Diaphragm wall)

از این سازه نگهبان بیشتر در زیرسازی سد خاکی و یا تاسیسات شهری نظیر مترو استفاده می‌شود. با اجرای دیوار دیافراگمی یا دیوار دوغابی حفاظت لازم در جداره‌های گود ایجاد می‌شود. در این روش همزمان با حفاری زمین برای افزایش پایداری و جلوگیری از ریزش از دوغاب بنتونیت استفاده می‌کنند. نفوذ بنتونیت در جداره گود باعث افزایش پایداری آن می‌شود. بعد از حفاری کامل و رسیدن به عمق گود مد نظر، آرماتورگذاری انجام شده و عملیات بتن ریزی را انجام می‌دهند. این روش از هرگونه نشتی جلوگیری می‌کند.

روش دوخت به پشت (Tie back)

در این روش با استفاده از ایجاد سوراخ، میلگرد گذاری درون آن و تزریق بتن در دیواره‌های گود از لغزش و حرکت آن جلوگیری می‌کنند. در روش دوخت به پشت خاکبرداری به صورت مرحله به مرحله انجام می‌شود.

روش مهار متقابل (Reciprocal support)

این روش برای گودبرداری‌ها و حفاری‌های باریک مناسب است. به این ترتیب که با حفر چاه در دو طرف گودال و قرار دادن پروفیل‌های فلزی در آن و اتصال پروفیل‌های مقابل با تیر یا خرپا، ایمنی لازم را اجرا می‌کنند. پروفیل‌های مورد استفاده عموما تیرآهن I شکل است.

روش اجرای شمع (Bored pile walls)

فرآیند انجام این روش این گونه است که شمع‌ها را در فواصل معین در اطراف زمین اجرا می‌کنند تا عملیات گود برداری صورت گیرد. شمع‌ها را می‌توان از  انواع مختلفی از مصالح سازه‌ای مثل فولاد، بتن و چوب ساخت. همچنین می‌توان از شمع پیش ساخته استفاده کرد.

از این نوع سازه نگهبان بیشتر در زمین‌های نرم و سست استفاده می‌شود. همچنین مواقعی که سطح آب‌های زیرزمینی بالا بوده و نیاز به آب بند کردن جداره‌ها وجود دارد و یا هنگامی که امکان ایجاد مهار کششی در زیر ساختمان مجاور نباشد از سازه نگهبان شمعی استفاده می‌کنند.

بخوانید: 8 فونداسیون مهم و کاربردی در سازه

 روش سپرکوبی (Braced sheet pile)

در این روش ابتدا سپرهایی (صفحات فلزی) در اطراف محلی که قرار است گودبرداری کنند، کوبیده می‌شود. بعد از گودبرداری کامل، مهاربندهای افقی در جهتی عمود بر صفحات فلزی متصل می‌شوند. این روش برای گودبرداری‌هایی با طول زیاد و عرض کم مناسب است.

نصب سپرهای فلزی به دلیل اینکه آلودگی صوتی زیادی ایجاد می‌کند مناسب ساخت و سازهای شهری نیست. همچنین در زمین‌های متراکم و سنگی انجام این روش ترجیح داده نمی‌شود.

روش خرپا (Truss method)

بعد از گودبرداری محل پروژه با استفاده از تیرآهن، داخل گود مهاربند اجرا می‌کنند. سازه نگهبان خرپایی مناسب‌ترین، مقرون به صرفه‌ترین و متداول‌ترین روش برای حفاظت از ریزش گود در مناطق شهری است. اجرای آن نیاز به تجهیزات و تخصص بالایی ندارد و در عین حال از انعطاف بالایی برخوردار است. این سازه نگهبان به دو صورت مورب و موازی قابل اجرا است.

روش نیلینگ (nailing)

نیلینگ به عنوان روشی برای مسلح کردن خاک محل گودبرداری شناخته می‌شود. برای افزایش مقاومت خاک سوراخ‌هایی در دیواره گود ایجاد می‌کنند و داخل سوراخ ها میلگرد گذاری می‌شود سپس با دوغاب داخل حفره را پر می‌کنند سپس روی دیواره گود مش بندی شده و کاملا بتن پاشی می‌شود.

بخوانید: آشنایی با مش بندی فولادی | انواع کاربرد آن در سازه بتن مسلح

سازه نگهبان سازه‌ای موقت بوده و بعد از اجرای بخشی از سازه برداشته می‌شود. زمانی که بخشی از سازه در حال ساخت است و می‌تواند در برابر رانش زمین مقاومت کند به عنوان مثال دیوار حائل یا بخشی از اسکلت ساختمان اجرا شده است، می‌توان سازه نگهبان را برداشت. اما اگر قرار باشد تمام یا بخشی از ساختمان‌ با سازه نگهبان جایگزین شود حتما باید در طراحی ساختمان لحاظ شده و بارها کنترل شود.

اقدامات لازم قبل از شروع حفاری

• ابتدا باید نحوه اجرای سازه‌های مجاور، دیوارهای مرزی مشترک، محل و نحوه اتصال دیوارهای مرزی، نوع سقف سازه مجاور، محل بازشوها و کانال‌های تاسیساتی، نوع مصالح، ترک‌های دیوار ساختمان مجاور بررسی شود.
• چاه‌های فاضلاب موجود در محل پروژه قبل از عملیات تخریب شناسایی شده و با مواد مناسب پر شوند. لازم است این چاه‌ها با بتن کم عیار تا حداقل 50 سانتی‌متر بالاتر از سطح گودبرداری پر شود و در صورتی که عمق چاه از عمق گودبرداری بیشتر باشد با مواد مناسب دیگر تا سطح زمین پر می‌شود.
• حفاری باید در حضور مهندس ناظر انجام شود و در انتخاب ابزار و تجهیزات دقت لازم به عمل آید، چراکه نیروهای دینامیکی و استاتیکی در هنگام تخریب ممکن است سازه مجاور را تخریب کند.
• تمامی مسائل مربوط به مراحل گودبرداری و نحوه ساخت سازه نگهبان قبل از اجرا توسط مهندس ناظر، مهندس مجری و مهندس طراح بررسی شود.
• ساکنان ساختمان مجاور باید از خطرات تخریب آگاه باشند و تمهیدات لازم برای عدم سکونت آنها در مجاورت مرز گود برداری انجام شود. به عنوان مثال محل دیگری برای اسکان ساکنان در نظر گرفته شود و یا وسایل سنگین را تخلیه و یا به قسمت‌های دیگر ساختمان که از محل گودبرداری دورتر است منتقل کنند.
• علائم هشدار دهنده لازم در مکان‌های مناسب برای عدم عبور عابرین پیاده، پارک و عبور خودرو در اطراف محل گودبرداری نصب شود.
• حصار سبک و مناسبی در اطراف دیوار گودبرداری اجرا شود.
• کانال‌های آب، قنات‌ها، تاسیسات آبی و فاضلاب در مجاورت محل حفاری شناسایی شده و در صورت احتمال ریزش آب به دیوار گود با عایق بندی مناسب آب بندی شود.
• در آخر ساختمان‌های مجاور قبل از هرگونه تخریب و گودبرداری در معرض خطرات مالی و جانی بیمه شوند.

بخوانید: سازه LSF چیست؟ | هر آنچه باید راجب آن بدانید

جمع بندی

حفظ پایداری و مقاومت دیوار محل گودبرداری و یا سازه مجاور آن از مهم‌ترین مسائل در مهندسی ژئوتکنیک است. بنابراین با بررسی رفتار خاک و دیگر پارامترهای مرتبط اقدام به اجرای سازه نگهبان مناسبی می‌کنند. این فرآیند از به وجود آمدن خسارات مالی و جانی پیشگیری می‌کند و اجرای آن در پروژه‌های عمرانی ضرورت دارد.

برای دسترسی سریع به آهن آلات موجود در بازار،  قیمت روز آهن و بررسی اخبار بازار آهن و فولاد می‌توانید به وبسایت عصرآهن مراجعه کنید. همچنین برای خرید انواع مقاطع فولادی با واحد مشاوره عصرآهن با شماره ۰۴۱۳۳۲۵۰۲۸۰ در ارتباط باشید، کارشناسان ما راهنمای شما خواهند بود.

سایت عصرآهن تمام اطلاعاتی را که در مورد محصولات آهن و فولاد، قیمت، کاربرد و فروشندگان این محصولات نیاز دارید، برای شما فراهم کرده است.