سـازه های نگهبان

سـازه های نگهبان ‏www.saze20.ir پروژه های بازدید شده: پروژه هفــت تیر(روبروی آرمیتــاژ)-پــروژه آرمیتـاژ-پروژه گلــشن(روبروی برج باران)- پروژه خط 2قطار شهری(ایستگاه شهید کاوه)– پروژه الدن (10آرانو) -پروژه اندیشه (نبش سه راه اندیشه) ‏www.saze20.ir مقدمه: امـروزه مهم تـرین فـاکتور قبـل از شـروع بـه سـاخت بنـا گـود بـرداری ت حفـاظت از ـسـاختمان هـای مـی باشـد کـه نیـاز ـبـه سـازه ـهـایـی جه ـ اطراف دارد. در بسـیاری از پـروژه هـای سـاختمانی الزم اسـت کـه زمین بـه ک بـه م یـا ـنـزدـیـــ ـ صـورتـی خـاکبـرـداریـ شـوـد ـکـه جـدارـه هـاـی ـآن ـقـائ ـ قـائم بـاشنـــد. این کـار ممکن اسـت بـه منظـور احـداث زیـرزمین ،کانـال ،مـترو و ... صورت گیرد. فشـارجانبی وارد بـر این جـداره هـا ممکن اسـت بـر اثـر نـیروی ناشـی ـی ی رـو ـ ی اـحتمـاـل ـ زنـ خـودـ آـن ـ ،ـو نـیـزـ سـربارـها ـ ر اـثـر وـ ـ اـز راـنـش خـاـک بـ ـ ز تـرازـ افقـی دـرـ لـبـه ـگـوـد ،ـسـاختمـان هـاـی مجـاورـ، خـاک بـاالترـ ـا ـ بــــارهای ناشـــی از معابر مجـــاور و ...باشــند. به منظــور جلوگــیری از ریــزش جـداره هـای گــود در هنگــام یـرا ـبرـایـ مهـارـ جـــدارـهـاـجـرـا مـی ک ـننـد یـموقـت ـ خـاکبردـاـری ،سـازـه هـا ـ کـه بـه آن ـســــازه هـای نگهبـ ـاـن مـی گـوینـد کـه مـا دـر ایـنجـا بـه ـنقـد وبررسی آن می پردازیم. ‏www.saze20.ir فهرست مطالب ):انواع سازه نگهبان ها( -1مهــــــار سازی روش نیـــــلیگ و دوخـــت به پشت 2- روش خـــرپایی 3- روش دیــواره دیافراگمی 4- روش مهــــار متــــقابل 5- روش سپـــــرکــــــوبی6- روش منبــــــــــــــری 7- روش شـــــــــمع کوبی 8- ‏www.saze20.ir روش مهارسازی: ‏www.saze20.ir :روش مهارسازی(آنکراژ)3- در این روش برای مهار و رانش خاک با استفاده از تمهیداتی خاص .از خاک های جداره منطقه گودبرداری شده کمک گرفته می شود ابتدا در حاشیه زمینی که قرار است گودبرداری شود در فواصلی معین چاه هایی حفر می کنیم.عمق چاه ها برابر عمق گود به اضافه 25.تا %30عمق گود پایین تر از رقوم کف گود می باشد پس از حفر چاه ها جایگذاری تیرآهن داخل شمع(جهت گیرداری .تیرآهن)جاگذاری می کنند سپس،شمع انتهای تحتانی را که قبال آرماتوربندی آن اجرا کرده و کار گذاشته ایم،بتن ریزی می کنیم.بدین ترتیب پروفیل های فوالدی در شمع مهار می شوند.پس از اجرای مراحل فوق،عملیات گودبرداری را به صورت مرحله به مرحله اجرا می کنیم.در هر مرحله،پس از برداشتن خاک د عمق آن مرحل برای جلوگیری از ریزش خاک،با استفاده از دستگاه های حفاری ویژه،در بدنه گود چاهکهایی افقی یا مایل،به قطر حدود 10تا 15سانتیمتر،در جداره گود حفر می کنیم.پس از آن درون چاهک ها میلگردهایی کار .گذاشته شده و سپس درون آنها بتن تزریق می شود پس از انجام این مرحله،پانلهای بتنی پیش ساخته ای را در بین پروفیلهای قائم قرارداده و آنها را از سویی به میلگردهای بیرون ‏www.saze20.ir :مزایای روش مهار سازی مشخصات مکانیکی خاک بر اثر تزریق بتن در درون)1 .چاهکها بهبود می یابد با بهبود پارامتر های مکانیکی خاک،رانش خاک ناشی)2 .از این عمل کاهش می یابد .سازه نگهبان در داخل گود جاگیر نیست)3 ‏www.saze20.ir معایب روش مهارسازی: )1به دلیل استفاده از خاک مجاور گود 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 نمی توان استفاده کرد یا استفاده از آن با محدودیت همراه است. )2به دلیل ضرورت اجرای عملیات به صورت مرحله مرحله به زمان زیادی نیاز دارد.البته این امر در پروژه های بزرگ ممکن است مطرح نباشد یا در مدیریت صحیح زمان کاهش یابد. ) 3هزینه اجرای عملیات،به دلیل تکنولوژی پیشرفته تر،در مقایسه با روش های ساده تر بیشتر است.ولی در پروژه های بزرگ و احجام زیاد ممکن است این امر مطرح نباشد و برعکس هزینه کلی کار کاهش یابد. )4به دستگاه های خاص برای حفر چاهک ها،تزریق،حمل پنل هاو...نیاز دارد. ‏www.saze20.ir روش نیلینگ و انکرینگ )دوخ ت به پشت) ‏www.saze20.ir روش دوخت به پشت: این روش مشـابهت زیـادی بـا مهـار سـازی دارد در این روش حفـاری را بـه صـورت مرحلـه بـه مرحلـه از بـاال بـه پایین گود اجرا میکنیم. در هـر مرحلـه بـه کمـک دسـتگاه هـای حفـاری ویـژه چاهکهـای افقی یـا مایـل در بدنـه دیـوار گـود حفـر می کـنیم سـپس درون این چاهکهـا کابلهـای پیش تنیـده ای قـرار می دهیم و بـا تزریـق بتن در انتهـای چاهـک این کابلهـا را کـامال در خـاک مهـار می کـنیم سـپس کابلهـای مـذکور را بـه کمـک جکهـای ویـژه ای میکشـیم و انتهـای بـیرون آمـده کابـل را بـر روی جـداره گـود مهـار میکـنیم. انگـاه بـه درون چاهکهـای مـذکور جـک ازاد میکـنیم .پس از سـخت شـدن بتن و کسـب مقـاومت کـافی آن ،کابلهـا را از جـک آزاد می کـنیم .این کـار مـوجب آن می شـودکه نـیروی پیش تنیـدگی موجـود درخـاک را فشـرده سـازد و در نتیجـه خـاک فشـرده تـر و مـتراکم تـر میشـود ‏www.saze20.ir دستـگاه های دریل واگن به 2دستـــه تقسیم می شوند که این 2دسته عبارتند :از دریل واگن ثابت 1- دریل واگن متحرک (دستی) 2- ‏www.saze20.ir  .2معرفی دستگاه دریل واگن ثابت :این دستــگاه از اجزای مختلفی تشکیل شده است ،که این اجزا عبارتند از: -1مته -2پمپ هوا -3جک -4میله های مته (راد) -5جعبه ‏www.saze20.ir فرمان هدایت دستگاه و ... به لولـه هـای جلـوی متـه دسـتگاه دریـل واگن راد می گوینـد کـه سـر آن هـا دارای رزوه می باشـد و بـه راد بعـدی و در نهـایت بـه متـه بسـته شـده و طـول هـر یـک از آن هـا 3مـتر می باشـد ،کـه تعـداد آن را بـا توجـه بـه ‏www.saze20.ir معرفی دستگاه دریل واگن متحرک (دستی) :این دستگاه در واقع همان دستگاه دریل واگن است منتهی با این تفاوت که متحرک است و به همین علت دقت کمتری دارد و استفاده ار این دستگاه کمتر معمول است. ‏www.saze20.ir دستگاه دریل واگن متحرک (دستی) ‏www.saze20.ir کابل های به هم بافته شده ی انکرینگ پیش از بریده شدن ‏www.saze20.ir کابل های به هم بافته شده ی انکرینگ پس از بریده شدن ‏www.saze20.ir میلگردهای مورد استفاده در نیلینگ ‏www.saze20.ir پس از گذاشتن کابل ها داخل حفره ها و تزریق مالت دوغاب سیمان(به نســبت 2واحد سیمان و یک واحد آب) و خشک شدن آن (حدود 2هفته) از دستگاه فوق که دستگاه جک نام دارد استفاده میکنند و کابل ‏www.saze20.ir های انکرینگ را تا جایی که امکان دارد می کشند در مجموع این 2روش (نیلینـــگ و انکرینـــگ) دارای 4مرحله می باشند که این روش هاعبارتند از: -1حفاری -2استرند گذاری(قرار دادن کابل های بافته شده یا میلگرد در حفره ها) -3 تزریق -4کشش ‏www.saze20.ir صفحات base plateکه بر روی شمع های فوالدی به میلگرد های نیلینگ متصل شده اند. ‏www.saze20.ir دستگاهی جهت جلوگیری از سفت شدن مالت ‏www.saze20.ir دستگاه میکسر و شلنگ های تزریق دوغاب سیمان ‏www.saze20.ir مزایای روش دوخت به پشت: )1مشخصات مکانیکی خاک بر اثر تزریق بتن به درون چاهک ها و اعمال پس تنیدگی بهبود می یابد. )2سازه نگهبان در داخل گود فضایی را اشغال نمی کند. ‏www.saze20.ir معایب روش دوخت به پشت: )1هزینه باال )2نیاز به تجهیزات پیشرفته )3زمان اجرای زیاد )4تاسیسات مجاور را به مشکل می اندازد. ‏www.saze20.ir همانطور که تصاویر فوق گویاست تراکم نیــل ها در ارتــــفاعات کم بسیار باال است و رفته رفته به سمت پایــین کمتــر می شود. (تصویر سمت راست ارتفاعات زیاد و انکرینگ تصویر سمت چپ ‏www.saze20.ir نمایی از نیل ها و کابل های انکر ها ‏www.saze20.ir نمونه ای از ترکیب شمع فوالدی و ‏www.saze20.ir :روش خرپایی www.saze20.ir  -1معرفی روش خرپایی: این روش یکی از مناسب ترین و متداول ترین روش های اجرای سازه نگهبان در مناطق شهر است. اجرای آن ساده بوده و نیاز به تجهیزات و تخصص باالیی ندارد. همچنین قابلیت انعطاف پذیری زیاد از نظر اجرا در شرایط مختلف دارد. ‏www.saze20.ir :روش اجرای سازه نگهبان خرپایی ابتدا در محل عضوهای قائم خرپا که در1- مجاورت دیواره گود قرار دارد،چاه هایی حفر می .شود عمق این چاه ها برابر عمق گود به اضافه2- مقداری اضافه تر برای اجرای شمع انتهایی تحتانی عضو خرپا(برای جذب نیروی .کششی)است میلگرد گذاری داخل شمع حفاری شده و قرار3- دادن عضو قائم داخل شمع و بتن ریزی شمع تا .کف گود برداشت خاک در امتداد دیواره گود با یک شیب4- مطمئن ‏www.saze20.ir -5اجـرای فونداسـیون مایـل خرپـا کـه معمـوال بـه صورت مربع یا مستطیل می باشد. -6اتصـال عضـو مایـل خرپـا از یکطـرف بـه عضـو قــائم و از طــرف دیگــر بــه صــفحه روی فونداسیون -7خـاک بین اعضـای قـائم و افقی خرپاهـا را در سرتاسـر امتـداد دیـواره بـه صـورت مرحلـه بـه مرحلـه بـر می داریم و در هـر مرحلـه اعضـای افقی و قطـری خرپـا را بـه تـدریج نصـب می کنیم. ‏www.saze20.ir پالن اجرایی روش خرپایی ‏www.saze20.ir جزئیات سازه نگهبان خرپایی ‏www.saze20.ir ح ف ر چ ا ه های ی د ر ا م ادن تیرآ تداد1- و قرارد عض و ق مع(سبد) ا ئ م خرپا د های ش ی میلگر جا گذار ‏www.saze20.ir ح ف ر چ ا ه و ج ا ی گ ذ ا ع ری ضو قائم ‏www.saze20.ir گودبر د ا ر ی ب ا شیب پایدار مناسب و اجرای فونداسیون پای عضو مایل ‏www.saze20.ir www.saze20.ir حصیری نصب عضو مایل خرپا ‏www.saze20.ir های و عض ب نص خرپا یگر د ‏www.saze20.ir www.saze20.ir روش دیواره دیافراگمی: ‏www.saze20.ir :روش دیواره دیافراگمی در این روش ابتدا به کمک دستگاههای حفاری ویژه محل نگهبان حفر می کنیم.سپس به طور همزمان محل حفر شده را با گل بنتونیت و سیمان پر می کنیم تا از ریزش خاک دیواره محل حفر شده جلوگیری شود.سپس قفسه(سبد)آرماتورهای دیواره نگهبان را،که از قبل ساخته آماده کرده ایم،در داخل محل حفر شده دیواره .جای می دهیم.انگاه دیور را بتن ریزی می کنیم دیواره حاصل باربربوده و می توان از آن به عنوان دیوار حائل نیز استفاده کرد.دیواره دیافراگمی به .صورت پیش ساخته و پس کشیده نیز اجرا می شوند عمق نفوذ دیوار نسبت به تراز کف گود می بایستی به اندازه کافی مناسب باشد تا باعث گیرداری پای دیوار .شود ‏www.saze20.ir :مزایای روش دیواره دیافراگمی .درجه ایمنی کار بسیار زیاد است)1 .سرعت اجرای کار بسیار زیاد است)2 دیوار دیافراگمی هم به عنوان سازه نگهبان گود رفتار می کند)3 و هم در حین بهره برداری از آن به عنوان دیوار حایل استفاده .می شود از این روش به خوبی می توان برای حفاریهایی که طول)4 .زیادی دارند استفاده کرد ‏www.saze20.ir معایب روش دیافراگمی: )1در احجام کم،هزینه اجرای کار بسیار زیاد است،ولی در احجام بسیار زیاد هزینه کلی اجرای کار می توانند از روشهای ساده تر کمتر نیز باشد. )2در این روش،به دلیل اینکه دستگاه های حفاری نیاز به فضای کار زیادتری دارند لذا در محل هایی که دارای محدودیت اجرا هستند دستگاه قادر به کار کردن نبوده یا اینکه به سختی کار خواهد کرد. )3در این روش به دستگاه های حفاری ‏www.saze20.ir ویژه ای نیاز است. www.saze20.ir www.saze20.ir روش مهار :متقابل ‏www.saze20.ir معرفی روش مهار متقابل: این روش بـرای گودهـا بـا عـرض کم مناسـب اسـت. درـ اـین ـروش ـابتـدـا ـدرـ ـدـو طـرـف گـوـد ـدرـ فـواـصـل ی رـا ـحفـر ـمی ـکـ ـننـد ـ. مـعیـنـ اـز یـک ـدیگـرـ چاهـکـ هـ ـایـ ـ طـوـلـ ـایـن چ ـاهـکـ هـ ـا براـبـرـ ـبـاـ عمـقـ گـود ـاسـتـ ـ .ایـن عمـقـ اضـاـفه بـه منـظـورـ گـیر داـری بـیشـتر انتهـایـ ر چاهـک ـقـراـر تحتـانی پروـفیـل هـاـیی اسـت کـهـ د ـ میدهند. سپس در درون این چاهـک هـا پروفیـل فـوالدی H ی ه ـهـایـ ـاجـرـای ـ یـ ـا ـ Iمطـ ـابـق بـاـ ـمحـاسـب ـاتـ ـو نـقشـ ـ ـه عمـوـال ب ـ قـرـار ـمیـدـهیم طـوـل ـایـن ـپـروـ ـفیـل ـهـا رــا م ـ ـا ر نظـر مـیگـیریمـ کـه انـتهـای فوـقـانـی آـنه ـ گونـه ـای د ـ تا حدی باال تر از تراز باالیی قرار گیرد . ‏www.saze20.ir خرپاهـایی کـه بـه یـک دیگـر متصـل می کـنیم این کـار بـاعث میشـود کـه هـر دو پروفیـل قـائم متقابل به پایداری یکدیگر کمک کنند. پس از آن عملیــات گــود بــرداری را شــروع میکـنیم .در صـورت لـزوم در نقـاط دیگـر از ارتفـاع پروفیـل هـای قـائم نـیز سیسـتم مهـار متقابـل را اجرا میکنیم. درصـورتی کـه خـاک خیلی ریزشـی باشـد بایـد در بین اعضـای قـائم از الـوار هـای چـوبی یـا اعضـای مناسب دیگر استفاده کرد. ‏www.saze20.ir سیسـتم مهـار متقابـل فـوق الـذکر بایـد در جهت مزایای روش مهار متقابل: )1این روش یکی از روش هـای خـوب و مطمئن بـرای گودهـایی کـه عـرض کمی دارند. )2سرعت اجرا کار باالست. )3این روش بـه ویـژه در بسـیاری از عملیـات اجـرای کانـال هـا می تواننـد بسیار سودمند واقع شوند. )4از مقاطع آن می توان در جای دیگر نیز استفاده کرد(.پس از اتمام) ‏www.saze20.ir معایب روش مهار متقابل: )1برای عرض های بزرگتر از 15متر ،دارای مشکالت فراوانی می باشد. )2در صـورتیکه عمـق گـود زیـاد باشـد ،ممکن اسـت مهـار بنـدی عرضـی و یـا مهاربنـدی در تـراز هـای مختلـف دسـت و پـاگیر و مـوجب بـروز مشـکل در اجرای کار گردد. ‏www.saze20.ir استرات ها نقشی اساسی در سازه نگهبان مهار متقابل دارند. ‏www.saze20.ir ن م ا ی ی د یگر از ا س ت ر ا ت ه ا ‏www.saze20.ir ا س ک ا فول د ه ا ق ط ها ع ا ر ت ا پ ی ی ه س شا ت ن ز د ب ت ک ه ن ز ر ی ی ر ز ی نگه مید قالب ارند. ‏www.saze20.ir زیر تمامی استرات ها شمع هایی ایجاد می کنند و دیوار حائلی در جلوی آن می سازند. ‏www.saze20.ir لقمه های بتنی ()spacer فاصله ای میان آرماتورها و قالب ایجاد می کنند تا قالب به آرماتورها نچسبند. ‏www.saze20.ir روش اجرای شمع: ‏www.saze20.ir :روش اجرای شمع در این روش،در پیرامون زمینی که قرار است گودبرداری .شود در فواصل معینی از هم،شمعهایی را اجرا می کنیم این شمع ها فشار جانبی خاک را به صورت تیر یکسر .گیردار تحمل می کنند این شمع ها می توانند از انواع مختلف مصالح سازه ای از نظیر فوالد،بتن،چوب باشند همچنین شمعهای بتنی را می توان به صورت پیش0 .ساخته یا درجا اجرا کرد .طول گیرداری در انتهای شمع ها حدود 0.3ارتفاع است پس از اجرای شمعها می توان عملیات گود برداری را اجرا .کرد :شمع ها به دسته تقسیم می شوند درجا1- کوبشی:چوبی-فلزی-بتنی2- ‏www.saze20.ir تفاوت شمع های فوالدی و آجری (تصویر سمت راست شمع فوالدی و تصویر سمت چپ شمع آجری) ‏www.saze20.ir نمونه ی دیگری از شمع فوالدی ‏www.saze20.ir معموال دهانه ی هر شمع بین 60 تا 90سانتی متر می باشد که ابعاد و اندازه آن بستگی به نوع خاک و بار وارده دارد. ‏www.saze20.ir نمایی دیگر از شمع آجری ‏www.saze20.ir مزایای روش اجرای شمع: )1این روش به هیچ وجه دست و پاگیر نیست. )2شـمع هـای اجـرا شـده بـه عنـوان دیـوار حایـل نـیز عمل می کنند. )3شـمع هـای پیش سـاخته را پس از جمـع آوری می توان در پروژه های دیگر نیز استفاده کرد. )4این روش معمـوال در گودهـای بـا عمـق 5تـا 6 متر معموال اقتصادی است. ‏www.saze20.ir معایب روش اجرای شمع: )1در صـورتی کـه ارتفـاع گـودبردای زیـاد باشـد،هم بایـد فواصـل شـمعها کم شـوند و هم از مقـاطع سـازه ای بسـیار قـوی تـری برای اجرای کار استفاده کرد. )2در بسـیاری از پـروژه هـای شـهری بـه دلیـل مشـکالت شـمع کـوبی،نمی تـوان از شــمع هــای پیش ســاخته اســتفاده کـرد.دراین حـالت بایسـتی از روش درجـا استفاده شود. ‏www.saze20.ir روش اجرای سپرکوبی: ‏www.saze20.ir معرفی روش سپرکوبی: دراین روش بایسـتی پـیرامون زمیـنی کـه قـرار اـست گودـبردـاری شود،ابـتدا سپـر کوـبی نماییم. پس از آنکـه عمـق خـاکبرداری بـه حـد کـافی رسـید درـ کمـرکـش سـپرها ـو بـر ـرویـ ـآنهـاـ،تـیرهـایـ پشـت ـ افقی را نصب می کنیم. سپس قیـدهای فشـاری قـائم را در جهت عمـود بـر سـپـرهـا ـبـه ـاـین پشـت بـتـده ـایـ افقـی وصـل مـی کـنیم.ـسـپـرهـا و پـشـت ـبنـده ـا و قیـده ـایـ فشـاریـ در عرـضـهاـی کمـ ـو ـخـاک هـایـ غـیـر سسـتـ،ـمعـمـوـال از ع چـوبـی اسـت و ـلیـ درـ عـرضـهاـیـ ب ـیشـترـ و خـاـک نـوـ ـ ت تـر اسـتـفاـده اـز سـپرـها ـوـ پشـت بنـدـها و سسـ ـ قـیدهای فشاـری فـلزی اجتنـاب ناپذـیر استـ. ‏www.saze20.ir مزایای روش سپرکوبی: )1سرعت اجرای کار بسیار زیاد است. )2درجـه ایمـنی کـار فـوق العـاده بـاال می باشد. )3بــه دلیــل ضــخامت کم ســپر،انــرژی کوبشـی کم اسـت.حتی در منـاطق شـهری قابل استفاده است. )4بـرای اجـرای کانالهـا ،بـه ویـژه بـا طـول زیاد بسیار مناسب است. ‏www.saze20.ir معایب روش سپرکوبی: )1در این روش بـه دسـتگاه هـای سـپرکوبی،کـه بـه هـر حال یکـ دسـتگاـه وـیژهـاست،ـنیاز اسـت. )2دسـتگاه هـای سـپرکوب بـه جـای کـافی بـرای اجرای کار نیاز دارد. )3این روش بـرای عرضـهای کم مناسـب تـر است. )4این روش بـه نیروهـای بـا تخصـص بـاالتر،نسـبت بـه روش هاـی ساـده تر نـیازـدارد ـ. ‏www.saze20.ir نمونه ای از اجرای روش سپرکوبی ‏www.saze20.ir روش منبری: www.saze20.ir :معرفی روش منبری در این روش برای جلوگیری از ریزش جداره ها از سازه ای به شکل منبر استفاده می .شود برای ساخت این سازه از آجر و گل یا گچ استفاده می شود.برای این منظور می توان .از آجرهای تخریب ساختمان استفاده کرد عرض این سازه 1تا 1.20می باشد و عرض .آن بسته به فشار وارده می باشد ‏www.saze20.ir نمایی از اجرای روش منبری ‏www.saze20.ir :مزایای روش منبری اجرای سریع)1 هزینه نسبتا کم)2 مناسب برای گودهای کم ارتفاع)3 :معایب روش منبری .جاگیر است)1 برای گودهای ارتفاع زیاد کاربرد)2 .ندارد ‏www.saze20.ir نمایی دیگر از اجرای روش منبری ‏www.saze20.ir نمایی دیگر از اجرای روش منبری ‏www.saze20.ir منابع و ماخذ: کتاب اصول و مبانی گودبرداری و سازه های نگهبان جلد اول و دوم اینترنت کتاب عناصر و جزئیات تالیف استاد محمد شجاع یامی مهندسان عزیز محمودی ،مین باشی ،نیک فرجام و هاشمی با تشکر از مهندسان گرامی محمودی ،مین باشی ،نیک فرجام و هاشـمی و کلیه ی عزیزانی که ما را در ‏www.saze20.ir