سازه نگهبان

در پروژه‌های ساختمانی، به منظور حفظ پایداری خاک و جلوگیری از ریزش‌ ناگهانی در مکان‌های حفاری شده، استفاده از سازه‌های نگهبان ضروری است. این سازه‌ها نه تنها امنیت سایت ساخت‌وساز را تضمین می‌کنند بلکه به افزایش کیفیت و ایمنی کار نیز کمک می‌نمایند.

 سازه نگهبان (Retaining Structure یا Excavation Support)

سازه نگهبان به سیستمی از روش‌های مهندسی اطلاق می‌شود که برای پشتیبانی و تثبیت دیواره‌های حفاری به کار می‌رود. این سازه‌ها به ویژه در معماری پروژه‌های بزرگ و شهری که عملیات حفاری عمیق انجام می‌شود، از اهمیت بالایی برخوردار هستند.

اهمیت استفاده از سازه نگهبان

1. ایمنی: پیشگیری از فروپاشی و ریزش خاک در پروژه‌های حفاری.
2. پایداری سازه: تامین پایداری ساختمان‌های مجاور سایت حفاری.
3. کارایی: بهبود فرایند ساخت‌وساز با کاهش زمان و هزینه‌های مرتبط با ریزش‌های غیرمنتظره.
4. حفاظت از تاسیسات: جلوگیری از آسیب به خطوط انتقال خدمات شهری مانند آب، گاز و برق.

 انواع سازه‌های نگهبان

 1. سازه‌های موقتی

این سازه‌ها برای دوران محدود و صرفاً در طول فازهای خاصی از پروژه به کار می‌روند و پس از اتمام کار، جمع‌آوری می‌شوند. مثال‌ها شامل شمع‌های فلزی و سپرهای فولادی است.

 2. سازه‌های دائم

برخی سازه‌های نگهبان طراحی می‌شوند تا به طور دائمی در سایت باقی بمانند. دیوارهای حائل بتنی و دیوارهای دیافراگمی از این دست هستند که معمولاً در پروژه‌های بزرگ راهسازی و تونلسازی استفاده می‌شوند.

 تکنیک‌های ساخت سازه نگهبان

•  دیوار دیافراگمی

این روش با ایجاد دیواره‌های بتنی عمودی عمیق، پایداری لازم را در خاک‌های نرم یا زیر آب فراهم می‌کند. ضخامت دیوار ها در این تکنیک (Diaphragm Pile Wall) بین 60 تا 100 سانتی متر است.

• میخ‌کوبی خاک

در این روش با نصب میخ‌های فولادی در خاک، تقویت و تثبیت دیواره‌های حفاری انجام می‌شود.

• روش اجرا سپرکوبی (Sheet Pile)

سپر ها المان های پیوسته یا نیمه پیوسته هستند که ضخامت آن ها نسبت به طول و عرض آن ها کم است. این المان ها در بنادر و سکو ها کاربرد بسیار زیادی دارد.ا ز کاربرد گسترده آن ها می توان به دریچه های دریایی، حوضچه خشک، انواع دیوار حائل و پایدارسازی دائم خاکریز و کانال اشاره کرد.

•  روش اجرای شمع درجا (Pile)

شمع‌ درجا عناصر ستونی شکل هستند که برای مقابله با نیروهای وارد شده، از جمله نیروی اصطکاک و وزن، به کار می‌روند. این شمع‌ها معمولاً از مصالحی مانند فولاد و بتن یا ترکیب دو ساخته می‌شوند. شمع‌های درجا با تحمل فشارهای جانبی خاک و جلوگیری از ورود آب به پایداری سازه‌ها کمک می‌کنند.

1. بررسی و آماده‌سازی سایت

در ابتدا، بررسی‌های زمین‌شناسی و مهندسی سایت به منظور شناسایی نوع خاک، سطح آب زیرزمینی و لرزه‌خیزی منطقه انجام می‌شود. این بررسی‌ها به انتخاب روش اجرای مناسب کمک می‌کنند.

2. حفاری

پس از آماده‌سازی سایت، فرآیند حفاری آغاز می‌شود. برای حفاری چاله‌های شمع، از دستگاه‌های حفاری مخصوص استفاده می‌شود. عمق و قطر حفاری بستگی به نوع شمع و ظرفیت باربری مورد نیاز دارد. حفاری باید با دقت و به شکل عمودی انجام شود تا از انحراف جلوگیری شود.

 3. نصب آرماتوربندی

در این مرحله، قفسه‌های آرماتور فولادی به داخل چاله‌های حفاری شده قرار می‌گیرند. آرماتورها به منظور تقویت شمع و افزایش مقاومت آن در برابر نیروهای فشاری و کششی نصب می‌شوند.

 4. بتن‌ریزی

پس از نصب آرماتوربندی، فرآیند بتن‌ریزی آغاز می‌شود. بتن معمولاً به صورت مرحله‌ای و با استفاده از لوله‌های تراکمی به داخل چاله ریخته می‌شود تا از ایجاد حباب‌های هوا و نقاط ضعیف در بتن جلوگیری شود. بتن‌ریزی باید تا پر شدن کامل چاله ادامه یابد.

 5. عمل‌آوری بتن

پس از بتن‌ریزی، زمان مورد نیاز برای عمل‌آوری بتن باید به دقت رعایت شود تا بتن به مقاومت نهایی خود برسد. این مرحله برای افزایش دوام و استحکام شمع بسیار حیاتی است.

•  اجرای نیلینگ

نیلینگ خاک یکی از تکنیک‌های موثر برای تثبیت و پایدارسازی گودبرداری‌ها در پروژه‌های ساختمانی است. این روش با استفاده از میخ‌های فولادی، به تقویت و استحکام دیواره‌های خاکی می‌پردازد. در ادامه به مراحل اجرای نیلینگ پرداخته شده است.

 1. خاکبرداری کم‌عمق

ابتدا باید گودبرداری اولیه تا عمقی انجام شود که بدون نیاز به تثبیت اضافی، پایداری کوتاه‌مدت خاک برای یک تا دو روز حفظ شود. این عمق معمولاً بین 1 تا 2 متر بوده و باید کمی پایین‌تر از محل نصب اولین ردیف آرماتور قرار گیرد.

 2. حفر چال برای نصب میلگردها

پس از خاکبرداری، چال‌هایی با فواصل 1 تا 3 متر از یکدیگر حفر می‌شود. این کار با استفاده از دستگاه‌های حفاری تخصصی مانند دریل واگن انجام می‌شود. روش‌های حفاری شامل حفاری دورانی، ضربه‌ای و ترکیبی است که بر اساس شرایط زمین انتخاب می‌شوند.

 3. نصب و تسلیح دیواره‌ها

مرحله نهایی شامل نصب میلگردهای فولادی در چال‌هاست. میلگردها بدون پیش‌تنیدگی و به صورت نزدیک‌به‌هم در دیواره‌های گود نصب می‌شوند. این روش طبق اصول مهندسی از بالا به پایین اجرا می‌شود و معمولاً با روش‌ مهارگذاری ترکیب می‌گردد. در ردیف‌های بالا از مهار و در بخش‌های پایین‌تر از نیلینگ استفاده می‌شود.

نکات مهم در اجرای نیلینگ عبارتند از:

کسب مجوز: اجرای نیلینگ معمولاً در زمین همسایه نیز انجام می‌شود و نیاز به مجوز دارد.( مجوز از شهرداری باید گرفته شود.)
نظم و دقت: اجرای نهایی نیلینگ نیازمند نیروی کار ماهر و استفاده از تجهیزات خاص است.

 عوامل موثر در انتخاب سازه نگهبان

• شرایط زمین‌شناسی

نوع خاک و سطح آب زیرزمینی و لرزه‌خیزی منطقه بر انتخاب نوع سازه نگهبان تاثیر گذار است.

• هزینه

بودجه پروژه تعیین‌کننده نوع سازه و مصالح مورد استفاده خواهد بود. انتخاب صحیح مصالح و روش اجرای مناسب باعث کاهش هزینه‌ها می‌شود.

• زمان

سرعت اجرای تکنیک برای تطابق با زمان‌بندی پروژه بسیار حیاتی است. برخی روش‌ها ممکن است زمان بیشتری نیاز داشته باشند، بنابراین باید با دقت برنامه‌ریزی شود.

در پایان…

سازه نگهبان نقش مهمی در امنیت و کیفیت پروژه‌های ساختمانی ایفا می‌کند. با انتخاب صحیح نوع سازه بر اساس شرایط محیطی و اقتصادی، می‌توان از مزایای آن به بهترین نحو بهره‌مند شد. استفاده از تکنولوژی‌های مدرن و روش‌های مهندسی متداول در این زمینه می‌تواند به بهبود کارایی و بهره‌وری پروژه‌های ساختمانی کمک کند. ما در هلدینگ زیباسازان در مشهد با مدیریت روح الله قدرتی در صنعت ساختمان خدماتی مانند ساخت و ساز و خرید و فروش ملک را به شما عزیزان ارائه می دهیم. با مشاورین ما در ارتباط باشید.