سازه نگهبان چیست؟
سازه نگهبان (Retaining Structure یا Excavation Support)، مجموعه ای از اجزا و المان‌هایی ست که به منظور پایدارسازی خاک یا سنگ اطراف گودبرداری‌ها جهت ایمن کردن گود مورد استفاده قرار می‌گیرد.
با استفاده سازه نگهبان جداره های گود پایدار شده و شرایط ایمن برای اجرای پروژه فراهم می گردد.
اهمیت سازه نگهبان
سازه نگهبان، از خطرات احتمالی ناشی از ریزش خاک جلوگیری می‌کند.
در صورت عدم اجرای سازه نگهبان یا اجرای نادرست آن، احتمال آسیب‌دیدگی افراد، تخریب ساختمان‌های مجاور، آسیب به تاسیسات و… افزایش یافته و هزینه‌های مالی و جانی زیادی را در پی دارد.
در خاکریز جاده‌ها، سازه نگهبان از جهت جلوگیری از ریزش خاک به درون جاده و رانش جاده به سطوح پایین‌تر اهمیت دارد.
در عملیات گودبرداری و اجرای فونداسیون‌ها، سازه نگهبان برای جلوگیری از ریزش، نشست خاک و تخریب سازه‌های اطراف نقش مهمی دارد.
در هر صورت، اجرای این سازه، بخش جدایی‌ناپذیر و مهم در عملیات‌های گودبرداری است.
انواع سازه نگهبان
سازه نگهبان خرپایی
سازه نگهبان خرپایی از رایج ترین و متداول ترین سازه های نگهبان در مناطق شهری و گودبرداری های کم عمق است.
سازه خرپایی نباید فاصله ای با خاک داشته باشد. زیرا وجود فاصله بین خاک و سازه نگهبان خرپایی باعث بی فایده بودن و عدم عملکرد صحیح این سازه می شود.
مزایای سازه نگهبان خرپایی
- مناسب برای اکثر گودها در مناطق شهری
- انعطاف‌پذیری بالا در اجرا
- امکان استفاده مجدد از خرپاها
- سادگی و عدم نیاز به دستگاه‌های مخصوص
معایب سازه نگهبان خرپایی
- سرعت پایین تر نسبت به روشهای جدید
- اشغال فضای گود توسط خرپاها
- احتمال نیاز به برداشت دستی بخش از خاک
در وبلاگ متد برتر بخوانید:
سازه نگهبان شمع درجا یا شمع کوبی
استفاده از روش شمع درجا یا شمع کوبی یکی از روش های عالی برای افزایش پایداری جداره ی گودبرداری ست که در انواع خاک های نرم و سخت قابل اجراست.
در روش شمع‌کوبی، بارهای سازه توسط شمع‌های ثابت به لایه‌های مقاوم زمین انتقال داده می‌شوند. این المان‌ها، فشار جانبی خاک را مانند تیر یکسرگیردار تحمل می‌کنند.
مزایای شمع کوبی
- سرعت بالای اجرای
- هزینه پایین تر در حجم های بالا
- امکان استفاده به عنوان سازه نگهبان دائم
- امکان استفاده به عنوان سازه نگهبان موقت و استفاده مجدد برای پروژه‌های دیگر
- گزینه مناسب برای حداکثر عمق ۵ متر
معایب شمع کوبی
- افزایش تعداد و مقطع شمع مورد نیاز در عمق‌های بیشتر
- عدم امکان استفاده از شمع‌های پیش ساخته در پروژه‌های شهری
سازه نگهبان سپر کوبی
در این روش ابتدا و قبل از گودبرداری در طرفین گود سپرهایی را می کوبیم و بعد کوبیدن سپرها خاکبرداری آغاز میشود.
زمانی که عمق خاکبرداری به میزان کافی رسید، در کمرکش سپرها و بر روی آنها تیرهای پشت بند افقی نصب می شود. سپس المان های فشاری قائم را در جهت عمود بر صفحه سپرها به این پشت بندهای افقی وصل می شود.
سپرها و پشت بندها و المان های فشاری در عرض های کم و خاک های غیر سست معمولا از نوع چوبی است ولی در عرض های بیشتر و خاکهای سست تر باید از سپرها، پشت بندها و المان های فشاری فلزی استفاده کنیم.
مزایای سپر کوبی
- سهولت کوبیدن سپرها و خارج کردن آنها
- هزینه پایین تر در حجم های بالا
- اشغال کمتر فضای داخل گود
- استفاده مجدد سپرها برای پروژه‌های دیگر
معایب سپر کوبی
- سختی کوبیدن سپرهای فلزی در زمین های سنگی و یا خاک های بسیار متراکم
سازه نگهبان مهار متقابل
در این روش چاه هایی با فاصله مشخص در دو طرف گود حفر می شوند. سپس درون آن ها پروفیل های فولادی H نصب می گردد.
انتهای فوقانی پروفیل ها بالاتر از تراز بالایی گود قرار می گیرد، سپس بخش فوقانی پروفیل قائم با استفاده از تیرها بهم وصل می شود. با این کار دو پروفیل منجر به پایداری یکدیگر می شوند. پس از اجرای این مراحل می توان عملیات گودبرداری را انجام داد.
مزایای مهار متقابل
- سرعت بالا، هزینه پایین و فضای مورد نیاز کم برای اجرا در گودبرداری‌های کم عرض
- عملکرد مناسب در اجرای کانال‌ها
- موقتی بودن المان‌ها و امکان استفاده مجدد از آنها در گودبرداری‌های دیگر
- امکان اجرای پیوسته عملیات‌های حفاری، نصب المان‌ها و پر کردن فضای پشتی
- عدم تاثیر ریزش‌های موضعی بر روی تمام فرآیندهای گودبرداری
معایب مهار متقابل
- اشغال زیاد فضای داخل گود
- محدودیت در به کارگیری ماشین آلات و تجهیزات موردنیاز و همچنین افزایش احتمال برخورد ماشین آلات و تجهیزات به المان ها و در نتیجه باعث به خطر افتادن گود
- دشوار شدن مهاربندی‌های عرضی یا طولی در گو‌دهایی با طول بیش از ۱۰ متر و عمق زیاد
- نیاز به استفاده از المان‌های بیشتر در خاکهای سست
سازه نگهبان نیلینگ (میخ گذاری یا میخکوبی)
نیلینگ یا میخ کوبی یکی روش های اجرای سازه نگهبان است که منجر به پایداری دیوارهای گود می شود. در این روش میلگردهای فولادی با فاصله نزدیک در زمین نصب و تزریق می شوند.
برای انجام روش نیلینگ، دیوارها رگلاژ شده، سپس شبکه های فولادی توسط میخ نصب و روی آن ها بتن ریزی می شود.
مزایای نیلینگ
- مناسب برای فضاهای محدود با دسترسی دشوار
- کم بودن مصالح مورد نیاز
- کم بودن آلودگی صوتی و اثرات مخرب زیست‌محیطی
- انعطاف‌پذیری و سرعت اجرای بالا
- عدم وجود محدودیت اجرا با توجه به ارتفاع دیواره
- صرفه‌جویی در هزینه، زمان و نیروی کار
معایب نیلینگ
- نامناسب برای زمین‌هایی با سطح آب زیرزمینی بالا
- کاربری کوتاه مدت و غیر دائمی برای خاکهای حساس و متورم
- احتمال خوردگی میخ‌های فلزی
- نیاز به نیروی کار متخصص و ماهر
سازه نگهبان انکراژ
نام های دیگر روش انکراژ دوخت به پشت، مهاربندی و استرند می باشد که یکی از روش های بسیار موثر به عنوان سازه نگهبان در پایدارسازی گودهای عمیق است که مراحل اجرایی روش انکراژ تا حدود بسیار زیادی شبیه روش نیلینگ می باشد.
مزایای انکراژ
- بهبود مشخصات مکانیکی و کاهش رانش خاک
- اشغال فضای بسیار کم داخل گود
- استفاده از خاک موجود برای مهار دیواره‌ها
معایب انکراژ
- محدودیت استفاده از این روش در مجاورت ساختمان‌ها، تاسیسات و معابر شهری به دلیل لزوم به کارگیری بدنه خاک مجاور دیواره گود
- زمان‌بر بودن اجرا در پروژه‌های کوچک به دلیل فرآیند مرحله‌ای
- اقتصادی نبودن روش در پروژه‌های کوچک
- نیاز به تجهیزات خاص برای حفر، تزریق، حمل پنل و غیره
- نیاز به نیروی کار ماهر
سازه نگهبان دوخت به پشت
«دوخت به پشت» (Tie Back)، روشی مشابه با انکراژ است. در این روش نیز گودبرداری به صورت مرحله‌ای و از بالا به پایین انجام می‌گیرد.
معایب و مزایای روش دوخت به پشت مشابه روش مهارسازی است.
بدون دیدگاه