سازه نگهبان به روش شمع درجا

چرا باید از سازه های نگهبان استفاده کنیم؟

از مهمترین مسایل و مشکلات در احداث سازه ها (مسکونی، اداری، تجاری، خدماتی، صنعتی، معدنی، پارکینگ و . . . )، نحوه گودبرداری، حفاظت از گودبرداری، حفاظت از ساختمان ها و تاسیسات مجاور آن و در نهایت جلوگیری از بروز خسارت می باشد
عدم رعایت روش های مناسب به منظور حفاظت گودها و همچنین شیب های در حال احداث، منجر به خسارت جبران ناپذیری خواهد گردید و مخاطرات بوجود آمده ناشی از نشست های احتمالی و تقلیل ظرفیت باربری و تغییر مکان های جانبی موجب ایجاد ترک در سازه های مجاور گود خواهد شد.

لذا ضرورت دارد قبل از انجام هرگونه گودبرداری، مطالعه کافی بر روی سازه اصلی، تراز زیر سطحی سازه اصلی و سازه ها و تاسیسات مجاور، جهت مشخص شدن روش نگهداری و نوع سازه نگهبان ( مهاربندی خاک ) بایستی انجام پذیرد که این امر بوسیله کارشناسان و متخصصین این شرکت امکان پذیر است.

روش های متداول مهار بندی گود

جداره های مهاربندی شده توسط المان های افقی و مایل (Braced wall using wale struts)
جداره های مهاربندی شده توسط المان های کششی (Soldier beam& lagging)
جداره های مهاربندی شده توسط سپر کوبی (Braced sheet pile)
جداره های مهاربندی شده توسط شمع های درجا (Bored pile walls)
جداره های مهار بندی شده توسط دیوار دیافراگمی (Diaphragm walls-Slurry wall)
جداره های مهاربندی شده توسط نیلینگ (Soil nailing)

جداره های مهاربندی شده توسط شمع های درجا (Bored pile walls)

یکی از روشهای متداول در پایداری و حفاظت جداره ها با شرایط متنوع اعم از زمین سخت و سست و نرم استفاده از شمع های درجا می باشد و در برخی موارد علاوه بر ایفای نقش حفاظت جانبی نقش آب بندی را نیز انجام می دهد و همواره درصورت نیاز بار قائم نیز تحمل می کند.

در این روش پیرامون زمینی که قرار است گودبرداری شود در فواصل معینی که محاسب برآورد میکند، شمعهایی را اجرا می­کنیم. این شمع­ها می­توانند از انواع مختلف مصالح سازه ای نظیر فولاد یا بتن مسلح باشند.

مهار بندی جداره ها توسط شمع های درجا در موارد زیر بعنوان گزینه برتر برای سیستم های حفاظت جانبی گود مطرح می باشند:
- در مواردیکه امکان اجرای سپر فولادی (کوبیدن و نصب) وجود ندارد و یا سختی و تراکم زمین بیش از حد توان سپر کوبی و با دشواری زیادی مواجهه می باشد.
- در شرایطی که بدلیل وجود آبهای زیر زمینی و بالا بودن سطح آن نیاز به آب بند بودن جداره می باشد.
- در مواردیکه امکان ایجاد مهارهای جانبی (کششی) در زیر ساختمان های مجاور ناشی از گودبرداری وجود ندارد و یا در تلاقی با تاسیسات زیر بنایی شهری و مستحدثات زیرزمینی (تونل) باشد.
- در مواقعیکه امکان استفاده از سیستم حفاظت گود بعنوان بخشی از سازه اصلی و باربری وجود داشته باشد.

در این روش، شمع­ها فشار جانبی خاک را به صورت تیرهای یکسر گیردار تحمل می­کنند. طول گیرداری لازم در انتهای شمع­ها چیزی در حدود  0/3 H است. پس از اجرای شمع­ها، می­توان عملیات گودبرداری را اجرا کرد. درصورت لزوم باید شمع­ها را در امتداد دیواره گود مهاربندی کرد.

مزایای روش شمع

1- سرعت عملیات اجرایی بسیار بالا است.

2- سیستم به هیچ وجه دست و پاگیر نیست.

3- در احجام زیاد، هزینه عملیات کاهش مییابد.

4- گاهی از اوقات می­توان از شمع­ها به عنوان سازه نگهبان دائم (نظیر دیوار حایل) یا بخشی از آن نیز استفاده کرد.

5- شمع­های پیش ساخته را پس از جمع آوری می­توان در پروژه­های دیگر نیز استفاده کرد.

6- در گودهای با عمق تا حدود 5 متر معمولاً اقتصادی ­اند.

معایب روش اجرای شمع

1- در صورتی که ارتفاع گودبرداری زیاد باشد، هم باید فواصل شمع­ها از هم کم شوند و هم باید از مقاطع سازه­ای قوی­تری برای اجرای کار استفاده کرد.

2- در بسیاری از پروژه­های شهری، به دلیل مشکلات شمع کوبی، نمی­توان از شمع­های پیش ساخته استفاده کرد و فقط باید شمع­ها را به صورت درجا اجراکرد.

روشهای مختلف برای اجرای تکنیک های شمع های درجا وجود دارد و از متداولترین آنها میتوان به :
الف) اجرای دیوار محافظت پیوسته (آب بند)
ب) اجرای دیوار محافظت ناپیوسته

الف) اجرای دیوار محافظ پیوسته (آب بند)
دراین روش ابتدا شمع هایی با بتن پلاستیک یک در میان حفاری و اجرا می گردد و سپس با رعایت هم پوشانی شمع های اصلی و سازه ای با رعایت احداث جداره زنجیره ای و پیوسته اجرا می گردد.

ب) اجرای دیوار محافظت ناپیوسته 
در مواردیکه توده خاک و سنگ دارای چسبندگی زیاد بوده و سطح آبهای زیر پایین بوده می توان از شمع های درجا ریز ناپیوسته و با فاصله استفاده نمود. در این روش بدلیل چسبندگی بین دانه ها خاک بین شمع ها با وجود پدیده قوس خوردگی پایداری جانبی وجود دارد . با در نظر گرفتن شرایط و پارامترهای ژئوتکنیکی خاک معمولا حداکثر فاصله محور تا محور شمع های اصلی 2 برابر قطر شمع ها می باشد همچنین در این روش پایداری در برابر نیروهای جانبی نیز مدنظر قرار می گیرد این روش در پایداری های کوتاه مدت کارایی داشته و در اثر مرور زمین احتمال هوازدگی بین شمع ها وجود دارد و در دراز مدت نیز تغییر مشخصات خاک و برخی از پارامترهای آن مانند از دست دادن آب و یا حالت اشباع پیدا نمودن آن باعث ریزش خاک بین شمع ها شده و برای جلوگیری از آن می توان از بتن پاشی (شاتکریت) و با بستن مش پوشش لازم را جهت پایداری ایجاد نمود.

لازم به توضیح است که بازدید و مشاوره اولیه برای استفاده از سازه نگهبان در پروژه های جدید، توسط کارشناسان این شرکت بصورت رایگان انجام میگردد.