۴ آذر ۱۳۹۹ ادمین ۰
به اشتراک‌ گذاری

سازه نگهبان چیست؟ الزامات استفاده از سازه نگهبان

سازه نگهبان به منظور افزایش ضریب ایمنی، در هنگام گود برداری باید اجرا شود. ریزش ساختمان‌ها و دیواره­‌های اطراف گود از جمله حوادث رایج به هنگام عملیات گود برداری غیر اصولی است که بارها شاهد آن بوده‌­اید. گود برداری یا خاک برداری از جمله اقدامات اولیه در ساخت محسوب می‌شود. در واقع برای قرار دادن پی یا فوندانسیون ساختمان در یک محل مناسب و امن، بایستی به خاک سفت و محکم دست پیدا کرد. چرا که پی، در تماس با خاک مجاور خود، بار را از ساختمان به زمین منتقل می­کند. خاک سطحی که از چسبندگی مناسبی برخوردار نیست، برای چنین کاری مناسب نمی‌­باشد. در پی عملیات خاک برداری، خاک سطحی کنار می‌رود و لایه‌های زیرین خاک، که چسبندگی و استحکام بالاتری دارند، آشکار می­‌شود.

گاهی هدف از گود برداری احداث زیرزمین، پارکینگ و یا کانال­‌های آب است. در این موارد لازم است جداره اطراف گود، قائم و یا نزدیک به قائم باشد. در این حالت هنگام عملیات گود برداری امکان دارد به دلایل مختلفی مثل به هم خوردن تعادل یا رانش خاک، دیوارهای اطراف گود فرو بریزد و به افراد و تجهیزات خسارات جبران ناپذیری وارد کند. استفاده و اجرای سازه نگهبان از دیوار و جداره­‌ها تا پایان عملیات گود برداری حفاظت خواهد کرد. در ادامه این مقاله با سازه نگهبان و انواع آن بیشتر آشنا خواهید شد.

سازه نگهبان چیست؟

به مجموعه اجزای فلزی یا غیر فلزی که به منظور جلوگیری از ریزش دیواره‌های اطراف گود مورد استفاده قرار می­‌گیرد، سازه نگهبان می­‌گویند. به عبارتی سازه نگهبان با سه هدف مورد استفاده قرار می­گیرد:

  • حفاظت از جان انسان­های داخل و خارج گود
  • حفاظت تجهیزات و اموال داخل و خارج گود
  • ایجاد شرایط ایمن به هنگام کار

انواع سازه نگهبان

سازه نگهبان بر اساس مصالح و شکل چینش اجزای آن، انواع مختلفی دارد. هر کدام از انواع این نوع سازه، بسته به ویژگی­‌های خود، مورد استفاده قرار می‌­گیرد. در ادامه چند روش رایج بررسی شده است.

سازه نگهبان خرپایی

سازه نگهبان خرپایی یا truss retaining structures، یک روش سنتی برای جلوگیری از ریزش به هنگام گود برداری است. مجموعه ویژگی‌های این نوع سازه نگهبان به صورت زیر می‌­باشد:

  • عدم نیاز به تجهیزات پیچیده
  • انعطاف پذیری بالا در اجرا
  • ساده بودن
  • عدم نیاز به داشتن تخصص
  • قابلیت استفاده مجدد از خرپاها

برای اجرای سازه خرپایی ابتدا باید در محل اعضای قائم خرپا، در مجاورت جداره گود، چاه‌های کوچکی حفر شود. عمق این چاه‌ها از عمق گود کمی بیشتر است. چرا که باید فضایی را برای اجرای شمع انتهای عضو قائم خرپا در نظر گرفت. پس از اینکه شمع انتهایی آرماتور بندی شد، عضو قائم خرپا درون شمع قرار گرفته و بتن ریزی اجرا می‌شود. پیش از قرار دادن عضو مایل باید در امتداد دیوار گود با یک شیب مطمئن خاک‌برداری شود. این کار به منظور تعبیه فوندانسیون عضو مایل انجام می‌گیرد. در ادامه صفحه‌­ای به نام بیس پلیت (base plate) در محل خاک‌برداری تعبیه می‌شود. حال عضو مایل به گونه قرار می‌گیرد که یک سر بر روی صفحه و سر دیگر به عضو قائم تکیه کند.

مراحل ذکر شده برای تمام خرپاهای دیگر در امتداد دیوار گود به طور همزمان اجرا می‌گردد. در مرحله بعدی برای ایجاد دیوار قائم، خاک محصور بین عضو قائم و مایل مرحله به مرحله برداشته می­‌شود. در هر مرحله پس از خاک برداری عضو افقی و مایل خرپا اجرا می­‌گردد. این روند تا انتهای گود برداری و تکمیل خرپا ادامه خواهد داشت.

سازه نگهبان خرپا گرچه ساده و آسان است اما معایبی نیز دارد. معایب آن به صورت زیر است:

  • اشغال زیاد فضا
  • عدم کاربرد برای گودهای با عمق زیاد
  • سرعت پایین اجرا در مقایسه با روش­های پیشرفته­تر
  • احتمال نیاز به خاک برداری با دست در برخی مراحل

سازه نگهبان دیوار دیافراگمی

از دیگر روش­‌های جلوگیری از ریزش دیوار گود، استفاده از دیوار دیافراگمی (diaphragm wall) است. این روش که اواسط قرن بیستم مورد استفاده قرار گرفت، برای گود برداری­‌های عمیق بسیار مناسب می­‌باشد.

برای اجرای این سازه نگهبان، در وهله اول محل قرارگیری سازه بر روی دیوار گود با دستگاه‌های حفاری مخصوص، حفر می‌شود. هم‌زمان با حفر، به منظور جلوگیری از ریزش خاک دیوار حفاری شده، گل بنتونیت و سیمان به دیوار تزریق می‌­گردد. در مرحله بعدی یک شبکه آرماتوربندی از پیش ساخته شده در محل حفاری قرار می­‌گیرد. در نهایت ساخت دیوار دیافراگمی با بتن ریزی تکمیل می‌­شود. برای آگاهی از قیمت میلگرد یا آرماتور کلیک کنید.

سازه نگهبان دیوار دیافراگمی که روشی جدید و به روز محسوب می‌شود، از مزایای زیر برخوردار است:

  • ایمنی بالا
  • سرعت اجرایی بالا
  • مناسب برای گود برداری­های عمیق
  • کاربرد دو منظوره؛ سازه نگهبان موقت و دیوار حائل دائمی

با وجود این ویژگی‌­های مثبت نباید از هزینه‌های بالای تجهیزات و گود برداری در این روش غافل شد. هم­چنین این روش برخلاف سازه خرپایی نیازمند افراد متخصص و با مهارت است. این نکته را هم در نظر داشته باشید که ماشین آلات مورد استفاده فضای زیادی را اشغال می‌­کنند.
نحوه اجرای یک سازه نگهبان ساده را در ویدئوی زیر می‌توانید تماشا کنید:

سازه نگهبان نیلینگ

روش سازه نگهبان نیلینگ (nailing ) نیز از سال ۱۳۶۰ وارد حوزه ساخت و ساز شد. این روش را در زبان فارسی به روش میخ کوبی دیوارها گود می‌توان تعبیر کرد. نیلینگ بیشتر در ساخت و سازهای بزرگ شهری مثل حفر تونل کاربرد دارد.

برای اجرای ایمن گود برداری، ابتدا حدود ۱ الی ۲ متر خاک برداری می­‌شود. برای اجرای سازه نگهبان با این روش، بر روی دیوار گود ایجاد شده، سوراخ‌هایی به صورت افقی یا مایل با فواصل مشخص ایجاد می­‌گردد. سپس میلگردها در داخل سوراخ‌ها یا به اصطلاح گمانه­ها مستقر می‌شوند. برای افزایش استحکام میان میلگرد و خاک، دوغاب سیمان فضای مابین میان آن دو را پر می­‌کند. برای جلوگیری از فرسایش سطح خاک، بر روی سطح دیواره گود عملیات بتن پاشی یا شاتکریت اجرا می‌­شود. اگر مقاله مش فولادی را مطالعه کرده باشید، در آنجا عنوان شد که پیش از شاتکریت حتما باید دیوار با استفاده از مش، زه‌کشی شود.

حضور برخی موانع مثل تاسیسات شهری می­‌تواند اجرای نیلینگ را محدود کند. این محدودیت­‌ها به محل، طول و شیب سوراخکاری مربوط می­‌شود.

سازه نگهبان به روش اجرای شمع

شمع کوبی یا به اصطلاح piling یک راه برای افزایش پایداری خاک و ایجاد پی عمیق است. اجرای شمع به عنوان سازه نگهبان نیز کاربرد دارد. شمع‌ها براساس مصالح به کار رفته، انواع مختلفی دارند:

  • شمع بتنی پیش ساخته
  • شمع بتنی درجا(مسلح یا غیر مسلح)
  • شمع فولادی
  • شمع چوبی
  • شمع مختلط

در ادامه روش اجرای شمع تنی درجای مسلح، مرور می­شود.

اجرای شمع کاری، پیش از انجام گود برداری انجام می‌گردد. بدین منظور ابتدا محل قرارگیری شمع‌ها مشخص شده و به کمک دستگاه‌های حفاری تا عمق مشخص حفر می‌شود. پس از حفاری به منظور جلوگیری از ریزش خاک داخل حفره، گل بنتونیت تزریق می‌گردد. در حفاری‌های با عمق زیاد، لوله جداری یا کیسینگ (casing) کاربرد دارد. قفسه‌های آرماتوربندی از پیش ساخته، داخل چاه شده و بتن ریزی آغاز می‌گردد. لازم به ذکر است که پیش از بتن ریزی، کیسینگ باید خارج شود.

پس اتمام بتن ریزی و خشک شدن بتن، می‌توان عملیات گود برداری را آغاز کرد. گاهی به منظور افزایش ضریب ایمنی شمع‌ها را مهاربندی می‌کنند. شمع­های درجا اغلب در پروژه­های شهری مورد استفاده قرار می­گیرد. اجرای شمع مزایای زیر را به دنبال خواهد داشت:

  • سرعت اجرایی بالا
  • کم بودن هزینه در حجم کاری بالا
  • کاربرد دو منظوره؛ سازه نگهبان موقت و دیوار حائل دائمی

انواع سازه نگهبانی که در این مقاله بررسی شد، برای حفظ جان و مال افراد اجرا می‌­شوند. بنابراین تمام مهندسان موظف هستند تا بسته به نوع پروژه، یکی از سازه­های نگهبان را اجرا کنند. برای آگاهی از قیمت روز مصالح فولادی، مثل قیمت تیرآهن با بازرگانی آیرومارت تماس بگیرید.

۴ آذر ۱۳۹۹ ادمین ۰
به اشتراک‌ گذاری
چند مطلب مرتبط:
نظرات کاربران