Friday, November 28, 2014
Joomla Templates and Joomla Extensions by JoomlaVision.Com

سازه هاي نگهبان

انواع روشهای پایدارسازی گود
روش مهارسازی
در این روش برای مهار حرکت و رانش خاک، با استفاده از تمهیداتی خاص، از خود خاک‌های دیواره کمک گرفته می‌شود ابتدا در حاشیه زمینی که قرار است گودبرداری شود در فواصل معین چاههایی حفر می‌کنیم. عمق این چاهها برابر با عمق گود به اضافه مقداری اضافه برای شمع بتنی انتهای تحتانی این چاه‌ها است
پس از حفر چاه‌ها در درون آنها پروفیل‌های I شکل یا H شکل قرار می‌دهیم به منظور تامین گیرداری و مهاری کافی برای این پروفیلها، انتهای پروفیلها را به میزان 25/0 تا 35/0 عمق گود پایین‌تر از رقوم کف گود در درون بخش شمع ادامه می‌دهیم و در انتهای پروفیلها نیز شاخکهایی را در نظر می‌گیرم
سپس شمع انتهای تحتانی را که قبلا آرماتوربندی آن را اجرا کرده و کار گذاشته‌ایم بتن ریزی می‌کنیم. بدین ترتیب پروفیلهای فولادی مزبور در شمع مهار می‌شوند و پروفیلهای فولادی همراه با شمع نیز در خاک مهار می‌گردند. پس از اجرای مراحل فوق عملیات گودبرداری را به صورت مرحله به مرحله اجرا می‌کنیم.
در هر مرحله پس از برداشتن خاک در عمق آن مرحله برای جلوگیری از ریزش خاک با استفاده از دستگاه‌های حفاری ویژه در بدنه گود چاهکهایی افقی یا مایل به قطر حدود 10 تا 15 سانتیمتر درجداره گود حفر می‌کنیم. آنگاه درون این چاهها میلگردهایی را که گذاشته و سپس درون آنها بتن تزریق می‌کنیم طول این چاهکها به نوع خاک و پارامترهای فیزیکی و مکانیکی آن و نیز به عمق گود بستگی دارد و مقدار آن در حدود 5 تا 10 متر است.
پس از انجام این مرحله پانلهای بتنی پیش ساخته‌ای را در بین پروفیلهای قائم قرارداده و آنها را از سویی به میلگردهای بیرون امده از چاهکها به نحو مناسبی متصل می‌کنیم و از سویی دیگر پانلها را به پروفیلهای قائم وصل می کنیم به جای استفاده از این پانلهای پیش ساخته می‌وانیم آنها را به صورت درجا اجرا کنیم همچنین می‌توانیم ابتدا بر روی دیواره‌ آرماتوربندی کرده و سپس بر روی آن بتن پاشی کنیم
برای اتصال پانلها به میلگردهای بیرون امده از چاهکها می‌توانیم سر میلگردهای مزبور را رزوه کرده و سپس با استفادهاز صفحات سوراخ دار تکیه گاهی و مهره، آنها را با پانل درگیر کنیم.
کلیه عملیات فوق را به صورت مرحله به مرحله از بالا به پایین اجرا می‌کنیم ملات یاخمیری که برای تزریق استفاده می‌کنیم مخلوطی است از سیمان و آب یا سیمان و آب و ماسه که ممکن است در آن از مواد افزودنی نیز استفاده کنیم همچنین می‌توانیم از مواد پلیمری و دوغاب‌های با پایه‌غیر از سیمان پرتلند و با ترکیبات خاص نیز برای تزریق استفاده کنیم. در تزریق با استفاده از سیمان پرتلند، نسبت آب به سیمان در ابتدا در حدود 5/1 است که به تدریج آن را کاهش داده به حدود 5/0 می‌رسانیم. طراحی و برنامه‌ریزی و اجرای عملیات تزریق باید توسط مختصصان آشنا به موضوع و با استفاده از دستگاههای خاص و طبق استانداردها و ضوابط خواص صورت گیرد. همچنین باید توجه داشته باشیم که در صورتی که فشار به کار برده شده برای تزریق بیش از حد لزوم باشد، ممکن است ناپایداری‌ها و شکستهایی در خاک ایجاد شود.
مزایای روش مهارسازی
1) مشخصات مکانیکی خاک بر اثر تزریق بتن در درون چاهکها بهبود می‌یابد، لذا بر اثر این امر، علاوه در کمک گرفتن از خاک اطراف جداره‌ برای مهار رانش خاک، میزان رانش خاک نیز بر اثر بهبود مشخصات مکانیکی خاک کاهش می‌یابد.
2) سازه نگهبان در داخل گود جاگیر نیست.
3) از خاک موجود برای مهار دیواره گود استفاده می‌شود.
معایب روش مهار سازی
1) استفاده از بدنه خاک مجاور دیواره گود ضروری است لذا در مواردی که خاک مجاور گود در زیر یک ساختمان یا در حریم همسایه یا در حریم تاسیسات و معابر شهری باشد، از این روش نمی‌توان استفاده کرد یا استفاده از آن با محدودیت همراه است.
2) به دلیل ضرورت اجرای عملیات به صورت مرحله به مرحله به زمان زیادی نیاز دارد البته این امر ممکن است در پروژه‌های بزرگ مطرح نباشد بلکه برعکس ممکن است زمان کلی اجرای کار نیز به ویژه با مدیریت صحیح، کاهش یابد.
3) هزینه اجرای عملیات به دلیل تکنولوژی پیشرفته تر در مقایسه با روشهای ساده‌تر بشتر است ولی در پروژه‌های بزرگ و در احجام زیاد ممکن است این امر مطرح نباشد و برعکس هزینه کلی کار کاهش یابد
4) به دستگاه‌های خاص نظیردستگاه‌های لازم برای حفر چاهکها، تزریق، حمل پانلها و ... نیاز دارد.
5) به افراد با تخصصهای بالاتر در رده‌های مختلف فنی برای اجرای عملیات مربوطه در مقایسه با روشهای ساده‌تر نیاز دارد
روش دوخت به پشت
این روش مشابهت زیادی با روش مهار سازی دارد در این روش نیز حفاری را به صورت مرحله به مرحله و از بالا به پایین گود اجرا می‌کنیم.
در هر مرحله به کمک دستگاه‌های حفاری ویژه چاهکهایی افقی یا مایل در بدنه دیواره گود حفر می‌کنیم سپس درون این چاهکها کابلهای پیش تنیدگی قرار می‌دهیم و با تزریق بتن در انتهای چاهک، این کابلها را کاملا در خاک مهار می‌کنیم. سپس کابلهای مزبور را به کمک جکهای ویژه‌ای می‌کشیم و انتهای بیرون آمده کابل را بر روی سطح جداره گود مهار می‌کنیم آنگاه به درون چاهکهای مزبور بتن تزریق می‌کنیم. پس از سخت شدن بتن و کسب مقاومت کافی آن کابلها را از جک آزاد می‌کنیم این کار مو‌جب آن می‌شود که نیروی پیش تنیدگی موجود در کابل خاک را فشرده سازد و در نتیجه خاک فشرده‌تر و متراکم‌تر شده و رانش ناشی از آن کاهش یابد، و در عین حال نیروی رانش خاک در جداره گود به خاکهای داخل بدنه دیواره منتقل شده و خاک بدنه انتهایی به عنوان سازه نگهبان عمل کرده و رانش خاک بدنه مجاور جداره را تحمل کند.
عمق گودبرداری در هر مرحله بستگی به نوع خاک و فاصله بین چاهکها دارد و معمولا در حدود 2 تا 3 متر است
مزایای روش دوخت به پشت
1) مشخصات مکانیکی خاک بر اثر تزریق بتن به درون چاهکها و نیز پیش تنیده شدن خاک بهبود می‌یابد در نتیجه هم از خاک اطراف جداره‌ برای مهار رانش خاک استفاده می‌شود و هم میزان رانش خاک بر اثر بهبود مشخصات مکنیکی خاک کاسته می‌شود
2) سازه نگهبان در داخل گود جاگیر نیست
3) از خاک موجود برای مهار دیواره گود استفاده می‌وشد
معایب روش دوخت به پشت
1) استفاده از بدنه خاک مجاور دیواره گود ضروری است لذا در مواردی که خاک مجاور گود در زیر یک ساختمان یا در حریم همسایه یا در حریم تاسیسات و معابر شهری باشد از این روش نمی‌توان استفاده کرد یا استفاده از آن با محدودیت همراه است.
2) به دلیل ضرورت اجرای عملیات به صورت مرحله به مرحله به زمان زیادتری نیاز دارد البته ممکن است در پروژه‌های بزرگ این امر مطرح نباشد بلکه برعکس ممکن است زمان کلی اجرای کار نیز به ویژه با مدیریت صحیح کاهش یابد.
3) هزینه اجرای عملیات به دلیل تکنولوژی پیشرفته‌تر؛ در مقایسه با روشهای ساده‌تر بیشتر است ولی در پروژه‌های بزرگ و در احجام زیاد ممکن است این امر مطرح نباشد و برعکس هزینه کلی کار کاهش یابد.
4) به دستگاه‌های خاص نظیر دستگاه‌های لازم برای حفر چاهکها، تزریق، پیش تنیدگی کابلها، و ... نیاز دارد
5) به افراد با تخصصهای بالاتر در رده‌های مختلف فنی برای اجرای عملیات مربوطه در مقایسه با روشهای ساده‌تر نیاز دارد.
روش دیواره دیافراگمی
در این روش ابتدا به کمک دستگاه‌های حفاری ویژه محل دیوار نگهبان را حفر می‌کنیم. سپس به طور همزمان محل حفر شده را با گل بنتونیت و سیمان پر می‌کنیم تا از ریزش خاک دیواره محل حفر شده جلوگیری شود. سپس فقسه آرماتورهای دیوار نگهبان را، که از قبل ساخته و آماده کرده‌ایم در داخل محل حفر شده دیوار جای می‌دهیم. آنگاه بتن ریزی دیوار را انجام می‌دهیم بتن مصرفی معمولا از نوع بتن روان و با کارآیی زیاد است
دیوارهای دیافراگمی به صورت پیش ساخته و پس کشیده نیز اجرا می‌شوند.
مزایای روش دیواره دیافراگمی
1) سرعت اجرای کار بسیار زیاد است
2) درجه ایمنی کار بسیار زیاد است
3) دیوار دیافراگمی هم به عنوان سازه نگهبان گود رفتار می‌کند و هم در حین بهره برداری از آن به عنوان دیوار حایل استفاده می‌شود.
4) دیوار دیافراگمی به ویژه برای حفاریها و گودهای با طول زیاد مناسب است
معایب روش دیواره دیافراگمی
1) در احجام کم، هزینه اجرای کار بسیار زیاد است، ولی در احجام زیاد هزینه کلی اجرای کار می‌تواند از روشهای ساده‌تر نیز باشد.
2) در این روش، دستگاه‌های حفاری مربوط نیاز به فضای کار زیادتری دارند و در صورتی که از نظر فضای دو طرف دیواره محدودیت داشته باشیم، اجرای کار ناممکن خواهد بود و یا اینکه به سختی صورت می‌گیرد.
3) در این روش به دستگاه‌های حفاری ویژه‌ای نیاز است
4) در این روش به نیروهای با تخصص بالا برای کار با دستگاه‌های مورد نظر و سایر موارد نیاز است.
روش مهار متقابل
این روش برای گودهای به عرض کم مناسب است. در این روش ابتدا در دو طرف گود، در فواصلی معین از یکدیگر چاهکهایی را حفر می‌کنیم طول این چاهکها برابر با عمق گود به اضافه مقداری اضافه‌تر به میزان حدود 25/0 تا 35/0 برابر عمق گود است. این عمق اضافه به منظور تامین گیرداری انتهایی تحتانی پروفیلهای است که در چاهک قرار داده می‌شوند.
سپس در درون این چاهکها پروفیلهای فولادی H یا I مطابق با محاسبات و نقشه‌های اجرایی، قرار می‌دهیم. طول این پروفیلها را معمولا به گونه‌ای در نظر می‌گیریم که انتهای فوقانی آنها تا حدی بالاتر از تراز بالایی گود قرار گیرند.
آنگاه قسمت فوقانی هر دو پروفیل قائم متقابل مزبور را به کمک تیرها یا خرپاهایی به یکدیگر متصل می‌کنیم. این کار موجب می‌شود که هر دو پروفیل قائم متقابل، به پایداری یکدیگر کمک کنند.
پس از آن، عملیات گودبرداری را به تدریج انجام می‌دهیم. در صورت لزوم، در نقاط دیگری از ارتفاع پرفیلهای قائم نیز سیستم مهار متقابل را اجرا می‌کنیم.
در صورتی که خاک خیلی ریزشی باشد باید دربین اعضای قائم از الوارهای چوبی یا اعضای مناسب دیگر استفاده کنیم
سیستم مهار متقابل فوق الذکر باید در جهت عمود بر سیستم قابی آن، یعنی در جهت طول گود، نیز به صورتی مناسب مهاربندی شود.
مزایای روش مهار متقابل
1) در گودبرداریهای با عرض کم دارای مزایای بسیار زیادی است که از آن جمله سرعت زیادتر، هزینه کمتر، و جاگیری کمتر را می‌توان نام برد.
2) این روش، به ویژه در بسیاری از عملیات اجرای کانالها می‌تواند بسیار سودمند واقع شود.
معایب روش مهار متقابل
1) درصورتی که عرض گود زیاد، مثلا بیش از حدود 10 متر، شود و نیز در صورتی که عمق گود زیاد باشد ممکن است مهار بندی‌های عرضی و یا مهاربندی‌های ترازهای مختلف دست و پاگیر شده و موجب بروز مشکل در اجرای کار بشود.
روش اجرای شمع
در این روش، در پیرامون زمینی که قرار است گودبرداری شود در فواصل معینی از هم، شمعهایی را اجرا می‌کنیم. این شمع‌ها می‌توانند از انواع مختلف مصالح سازه‌ای نظیر فولاد بتن و چوب باشند همچنین شمعهای بتنی را می‌توان به صورت پیش ساخته یا درجا اجرا کرد.
در این روش، شمعها فشار جانبی خاک را به صورت تیرهای یکسر گیردار تحمل می‌کنند. طول گیرداری لازم در انتهای شمع‌ها چیزی در حدود H3/0 است.
پس از اجرای شمعها، می‌توان عملیات گودبرداری را اجرای کرد. در صورت لزوم باید شمعها را در امتداد دیواره گود مهاربندی کرد.
مزایای روش اجرای شمع
1) سرعت عملیات اجرایی بسیار بالا است .
2) سیستم به هیچ وجه دست و پاگیر است.
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 جمع‌آوری می‌توان در پروژه‌های دیگر نیز استفاده کرد.
6) در گودهای با عمق تا حدود 5 متر معمولا اقتصادی‌اند.
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، نمی توان از شمعهای پیش ساخته استفاده کرد و فقط باید شمعها را به صورت درجا اجرا کرد.
روش سپر کوبی
در این روش ابتدا در طرفین گود سپرهایی را می‌کوبیم و سپس خاکبرداری را شروع می‌کنیم پس از آنکه عمق خاکبرداری به حد کافی رسید در کمرگش سپرها و بر روی آنها تیرهای پشت بند افقی را نصب می‌کنیم سپس قیدهای فشاری قائم را در جهت عمود بر صفحه سپرها و پشت بندها و قدیهای فشاری در عرضهای کم و خاکهای غیر سست، معولا از نوع چوبی است ولی در عرضهای بیشتر و خاک‌های سست‌تر استفاده از سپرها و پشت بندها و قیدهای فشاری فلزی اجتناب ناپذیر است.
مزایای روش سپرکوبی
1) سرعت اجرای کار بسیار زیاد است
2) درجه ایمنی کار بسیار زیاد است
3) برای اجرای کانالها به ویژه با طولهای زیاد بسیار مناسب است
معایب روش سپر کوبی
1) در این روش به دستگاههای سپرکوبی که به هر حال یک دستگاه ویژه است نیاز است
2) این روش به نیروهای با تخصص بالاتر نسبت به روشهای ساده‌تر نیاز دارد
3) دستگاه‌های سپر کوب به جای کافی برای اجرای کار نیاز دارند
4) این روش برای عرضهای کم مناسب‌تر است.
روش خرپایی
این روش یکی از مناسب‌ترین و متداولترین روشهای اجری سازه نگهبان در مناطق شهری است اجرای آن ساده بوده و نیاز به تجهیزات و تخصص بالایی ندارد و در عین حال قابلیت انعطاف زیادی از نظر اجرا در شرایط مختلف دارد
برای اجرای این نوع سازه نگهبان ابتدا در محل عضوهای قائم خرپا که درمجاورت دیواره گود قرار دارند چاههایی را حفر می‌کنیم عمق این چاهها برابر با عمق گود به اضافه مقداری اضافه برای اجرای شمع انتهای تحتانی عضو خرپا است. طول شمع را که با   نشان داده می‌شود از طریق محاسبه به دست می‌آوریم آنگاه درون شمع را آرماتوربندی کرده و عضو قائم را در داخل شمع قرار می‌دهیم و سپس شمع را بتن ریزی می‌کنیم پس از سخت شدن بتن انتهای تحتانی عضو قائم به صورت گیردار در داخل شمع قرار می‌دهیم و سپس شمع را بتن ریزی می‌کنیم. پس از سخت شدن بتن، انتهای تحتانی عضو قائم به صورت گیردار در داخل شمع قرار خواهد داشت.
سپس خاک را در امتداد دیواره گود با یک شیب مطمئن بر می‌داریم. آنگاه فونداسیون پای عضو مایل را اجرا می‌کنیم این فونداسیون در پلان به صورت مربعی است. بعد یا عرض فونداسیون را با   و ضخامت یا ارتفاع آن را با B نشان می‌دهیم. پس از آن عضو مایل را از یک طرف به عضو قائم و از طرف دیگر به ورق کف ستون بالای فونداسیون متصل می‌کنیم.
عملیات فوق را برای کلیه خرپاهای سازه نگهبان در امتداد دیواره به صورت همزمان اجرا می‌کنیم.
حال، خاک محصور بین اعضای قائم و افقی خرپاها را در سرتاسر امتداد دیواره به صورت مرحله به مرحله برمی‌داریم و در هر مرحله اعضای افقی و قطری خرپا را بتدریج نصب می‌کنیم تا آنکه خرپا تکمیل شود.
مزایای روش خرپایی
1) برای عموم گودهای واقع در مناطق شهری مناسب است
2) از نظر اجرا در شرایط مختلف، قابلیت انعطاف زیادی دارد
3) امکان استفاده مجدد از خرپا وجود دارد
4) ساده است و به تخصص و دستگاه‌های خاص نیازی ندارد
معایب روش خرپایی
1) سرعت اجرا، در مقایسه با روشهای پیشرفته‌تر نسبتا کمتر است
2) خرپاها جاگیراند
3) احتمال الزامی بودن برداشتن بخشی از خاک با روشهای دستی وجود دارد.

Brown Blue Orange