سازه نگهبان چیست و چه انواعی دارد؟
سازه نگهبان برای پایداری دیواره های گودبرداری استفاده می شوند تا از ریزش و آسیب های ناشی از آن جلوگیری شود. این سازه ها انواع مختلفی دارند و نقش مهمی در ایمنی و استحکام ساختمان ها ایفا می کنند. (جهت مطالعه بیشتر به مشهورترین سازه فلزی جهان مراجعه نمایید)
گودبرداری چیست؟
گودبرداری به فرایند حفاری و برداشتن خاک برای آماده سازی پی ساختمان, پل ها, سدها و دیگر سازه ها گفته می شود. این عملیات به انواع خاک سطحی, زیرسطحی, سنگ, لجن و ترکیبی تقسیم می شود و برای ایجاد لایه ای ایمن و مناسب جهت ساخت و ساز انجام می شود.
(جهت مطالعه بیشتر به اسکلت فلزی یا سازه فولادی مراجعه نمایید)
اهمیت سازه های نگهبان
- پیشگیری از ریزش و نشست خاک : با اجرای سازه نگهبان, احتمال ریزش خاک و آسیب های ناشی از آن کاهش می یابد.
- حفاظت از افراد و ساختمان های اطراف : این سازه ها از آسیب به افراد و ساختمان های مجاور جلوگیری می کنند.
- جلوگیری از آسیب به لوله کشی ها : با مهار خاک, لوله کشی های زیرزمینی از خطر شکست و آسیب در امان می مانند.
- کاهش هزینه های بعدی : پیشگیری از خسارات ناشی از ریزش خاک باعث صرفه جویی در هزینه های ترمیم و بازسازی می شود.
انواع سازه های نگهبان
سازه نگهبان به دو صورت دائمی و موقت (غیردائم) قابل اجرا هستند, در ادامه, انواع گوناگون آنها نام برده شده است و در بخش بعد به روش طراحی و اجرای مهم ترین انواع می پردازیم. (جهت خرید و بررسی به قیمت ورق مراجعه نمایید)
روش اجرای سازه های نگهبان
سازه نگهبان خرپایی : ابتدا چاهک هایی در اطراف محل گودبرداری حفر و سپس سبدهای آرماتوربندی شده در آنها قرار داده می شوند. عضو عمودی خرپا در چاهک ها قرار داده شده و برش گیرها برای ثبات بهتر به آن متصل می شوند. در نهایت بتن ریزی انجام می شود تا سازه خرپایی به خوبی در جای خود ثابت شود. (جهت مطالعه بیشتر به اسکلت بتنی مراجعه نمایید)
سازه نگهبان مهار متقابل : به این نوع سازه جانبی, روش پشت بندهای افقی و مایل هم می گویند که به منظور پیش گیری از تغییر مکان جانبی در گودهای کم عرض و در محیط های شهری به کار می رود. این نوع بنا, فضای بسیار زیادی را درون گود اشغال می کند و در نتیجه حرکت و رفت و آمد تجهیزات و ماشین آلات را با اختلال مواجه می کند. (جهت مطالعه بیشتر به سازه بتنی مراجعه نمایید)
سازه نگهبان نیلینگ (میخ کوبی / میخ گذاری) : پایه این روش, مسلح کردن خاک به وسیله المان های فولادی است و به روش میخکوبی نیز معروف است. اولین کاری که در این شیوه انجام می شود, خاک برداری مرحله به مرحله تا عمق پایداری است. (عمق پایداری با توجه به نوع خاک و چند فاکتور دیگر تعیین می شود و بین 2 تا 4 متر است.) بعد از این کار نوبت به ساختن سوراخ های افقی و مایل با شیبی نزدیک به 10-15 درصد و قطری برابر با 10-15 سانتی متر به فاصله یک تا دو متری در سطح گود می رسد. این کار را با استفاده از ماشین خفاری دریل واگن انجام می دهند.
در ادامه کار, میلگردهای فولادی از گرید A3 با قطر 32-40 یا 28 میلی متری را با طول های مشخص کار می گذارند و انتهای آنها را رزوه (قسمت مارپیچ و یک نواخت اطراف پیچ) می کنند. بعد از این که اسپیسرها را به منظور نصب میخ در سوراخ نصب کردند, لوله های تزریق با جنس PVC را نیز نصب کرده و نیل ها را در سوراخ می گذارند. به طور معمول 2 لوله تزریق را روی نیل ها نصب می کنند.
سازه نگهبان انکراژ : ورق های فولادی یا بتنی به صورت عمودی در خاک کوبیده شده و به صورت متوالی تا رسیدن به عمق مورد نظر ادامه می یابند. این روش برای خاک های نرم و متوسط مناسب است.
سازه نگهبان شمع درجا : یکی از روش های کارآمد و معروف برای افزایش پایداری دیواره گودبرداری, استفاده از شمع های بتنی است که در انواع خاک های نرم و سخت پیاده سازی می شود. در این متد ابتدا چاه هایی را با قطر 80 تا 100 سانتی متر به وسیله ماشین آلات حفاری یا مقنی حفر می کنند. در خاک های سست برای اینکه جلوی ریزش شمع ها از غلاف فلزی (کیسینگ) را بگیرند, از کول های بتنی یا تزریق گل بنتونت (نوعی خاک برای شمع زنی ساختمان) استفاده می کنند. (جهت خرید و بررسی به قیمت میلگرد مراجعه نمایید)
سازه جانبی سپرکوبی : در این شیوه, اول سپرهایی را در اطراف گود می کوبند و بعد خاک برداری شروع می شود. وقتی که خاک برداری تا عمق مناسبی انجام شد, تیرهای پشت بند افقی در کمرکش سپرها و روی آنها نصب می شوند. حالا نوبت به وصل المان های فشاری قائم به پشت بندهای افقی و در جهت عمود بر صفحه سپرها می رسد. جنس این سپرها, پشت بندها و المان های فشاری در خاک های غیر سست و با عرض کم از نوع چوبی و در عرض های زیاد و خاک های سست, از نوع فلزی است.
برای کوبیدن صفحات فلزی (sheet pile) در داخل خاک و دیواره گود, از چکش پنوماتیک و با متد لرزش استفاده می شود, سپس آنها را به هم وصل کرده و یک دیواره پیوسته تشکیل می دهند. (جهت مطالعه بیشتر به اسکلت بتنی مراجعه نمایید)
قیمت اجرای سازه نگهبان
قیمت اجرای سازه نگهبان از جمله هزینه های غیرقابل چشم پوشی در صنعت ساخت و ساز به شمار می آید. مهم ترین عاملی که در قیمت سازه نگهبان تاثیرگذار است, روش های مختلف اجرای این عملیات بوده که با توجه به مصالح و تجهیزات موردنیاز در هر روش, قیمت اجرای آن نیز متفاوت خواهد بود. علاوه بر این مورد, عواملی مانند متراژ و مساحت پروژه, موقعیت مکانی, کیفیت خاک و غیره نیز می توانند در تعییت قیمت سازه نگهبان تاثیرگذار باشند.
سازه های نگهبان نقش حیاتی در ایمنی و پایداری پروژه های ساختمانی دارند. انتخاب روش مناسب اجرای این سازه ها به نوع خاک, عمق گودبرداری و شرایط محیطی بستگی دارد. با اجرای صحیح این سازه ها می توان از خسارات جبران ناپذیر جلوگیری کرده و ایمنی افراد و ساختمان ها را تضمین کرد.
جهت مطالعه بیشتر به ویکی پدیا مراجعه فرمایید.
