سازه نگهبان نیلینگ
سازه نگهبان نیلینگ
گودبرداری به روش مهار متقابل
گودبرداری به روش مهار متقابل
نمایش همه

سازه نگهبان سپر خاکی

سازه نگهبان سپر خاکی چیست؟

سازه نگهبان سپر خاکی (Soil Nail Wall) یکی از روش‌های ساده و قدیمی برای پایدارسازی گودبرداری است که از خاک فشرده شده برای ایجاد دیواره حائل در اطراف گود استفاده می‌کند. این روش در گودبرداری‌های با عمق کم و در خاک‌های با چسبندگی مناسب کاربرد دارد.

مزایای سازه نگهبان سپر خاکی

1. سادگی اجرا:اجرای سازه نگهبان سپر خاکی به تجهیزات و ابزارات خاصی نیاز ندارد و به همین دلیل به راحتی قابل اجرا است. این امر باعث می‌شود که این روش برای پروژه‌هایی که زمان محدودی دارند، مناسب باشد.

2. سرعت اجرای بالا:سپر خاکی را می‌توان به سرعت اجرا کرد. این مزیت به خصوص در پروژه‌هایی که نیاز به سرعت عمل بالایی دارند، مانند پروژه‌های عمرانی در مناطق پر تردد، حائز اهمیت است.

3. هزینه پایین:سپر خاکی در مقایسه با سایر روش‌های پایدارسازی گودبرداری، مانند نیلینگ و خرپای قائم، از هزینه پایین‌تری برخوردار است. این امر باعث می‌شود که این روش برای پروژه‌هایی که بودجه محدودی دارند، مناسب باشد.

4. قابلیت اجرا در خاک‌های مختلف:سپر خاکی را می‌توان در انواع خاک‌ها، به جز خاک‌های سست و ریزشی، اجرا کرد. این انعطاف‌پذیری باعث می‌شود که این روش در بسیاری از پروژه‌های عمرانی قابل استفاده باشد.

مراحل اجرای سپر خاکی

1. گودبرداری اولیه:

  • در این مرحله، گودبرداری تا عمق مشخصی (معمولاً تا نیمه عمق نهایی گود) انجام می‌شود.
  • عمق گودبرداری اولیه باید به گونه‌ای باشد که فضای کافی برای اجرای مراحل بعدی فراهم شود.
  • در هنگام گودبرداری اولیه باید به نکات ایمنی توجه ویژه‌ای شود.

2. حفر شیار:

  • در امتداد لبه فوقانی دیواره گود، شیاری با عمق و عرض مشخص (معمولاً 50 تا 100 سانتی‌متر) حفر می‌شود.
  • محل حفر شیار باید بر اساس نقشه سازه نگهبان و با توجه به نوع خاک و شرایط زمین تعیین شود.
  • حفر شیار می‌تواند به صورت دستی یا با استفاده از دستگاه حفاری انجام شود.
  • در هنگام حفر شیار باید به نکات ایمنی توجه ویژه‌ای شود.

3. پر کردن شیار با خاک فشرده:

  • شیار حفر شده با خاک فشرده شده پر می‌شود.
  • خاک فشرده شده باید از دانه‌بندی مناسب و عاری از مواد آلی باشد.
  • برای پر کردن شیار از خاک فشرده شده می‌توان از روش‌های مختلفی مانند استفاده از کوبنده دستی یا کوبنده ماشینی استفاده کرد.
  • خاک فشرده شده باید به طور لایه لایه و با تراکم مناسب در شیار ریخته شود.

4. ایجاد شیب در خاک فشرده:

  • سطح خاک فشرده شده با شیب ملایمی به سمت خارج گود امتداد می‌یابد.
  • شیب خاک فشرده شده باید به گونه‌ای باشد که از ریزش خاک به داخل گود جلوگیری کند.
  • زاویه شیب خاک فشرده شده معمولاً بین 30 تا 45 درجه است.

5. تکرار مراحل 2 تا 4:

  • مراحل 2 تا 4 تا رسیدن به عمق نهایی گود تکرار می‌شود.
  • در هر مرحله، شیاری در امتداد لبه فوقانی دیواره گود حفر می‌شود، شیار با خاک فشرده شده پر می‌شود و سطح خاک فشرده شده با شیب ملایمی به سمت خارج گود امتداد می‌یابد.

6. نصب زهکش:

  • در پشت دیواره سپر خاکی، زهکشی مناسب برای جمع‌آوری و هدایت آب‌های زیرزمینی تعبیه می‌شود.
  • زهکش باید به گونه‌ای اجرا شود که آب‌های زیرزمینی را از پشت دیواره سپر خاکی جمع‌آوری کرده و به دور از گود هدایت کند.

 

انواع سپر خاکی

1. سپر خاکی مکانیکی (Mechanical Earth Shields)

این نوع سپرها برای پشتیبانی و حفاظت از سطوح حفاری به کار می‌روند و معمولاً از قطعات فلزی یا بتنی تشکیل شده‌اند که به صورت مکانیکی مونتاژ و تثبیت می‌شوند. برای مثال در تونل سازی برای جلوگیری از ریزش دیواره ها و سقف تونل و در پروژه‌هایی که نیاز به حفاری عمیق و حفاظت از دیواره های گودال دارند، کاربرد دارد.

2. سپر خاکی هیدرولیکی (Hydraulic Earth Shields)

این سپرها از سیستم‌های هیدرولیکی برای تثبیت و حفاظت استفاده می‌کنند. اجزای این نوع سپرها قابل تنظیم و تغییر هستند که این ویژگی به آن‌ها اجازه می‌دهد تا به صورت دقیق با شرایط زمین و نیازهای پروژه سازگار شوند. از این نوع سپرخاکی در سازه های زیر زمینی پیچیده مانند ایستگاه های مترو و یا در زمین های ناپایدار که نیاز به تثبیت دقیق دارند، استفاده میشود.

3. سپر خاکی بادی (Pneumatic Earth Shields)

این سپرها از کیسه‌های بادی یا سیستم‌های هوایی برای ایجاد فشار و تثبیت استفاده می‌کنند. آن‌ها معمولاً در پروژه‌هایی با مدت زمان کوتاه و نیاز به انعطاف‌پذیری بالا به کار می‌روند. این سپرخاکی ها مناسب مکان هایی است که نیاز به تغییر سریع وضعیت و موقعیت دارند و یا برای تثبیت سریع زمین های نرم کاربرد دارد.

4. سپر خاکی نیوماتیکی (Pneumatic Earth Shields)

این نوع سپر شبیه به سپرهای بادی است، اما با استفاده از فشار نیوماتیکی عمل می‌کند. این روش باعث می‌شود که فشار به طور یکنواخت در سطح سپر پخش شود. در پروژه های تونل سازی در سنگ های سخت که نیاز به تنظیم دقیق فشار وجود  دارد استفاده میشود.

5. سپر خاکی ترکیبی (Composite Earth Shields)

سپرهای ترکیبی از ترکیب چندین روش و مواد مختلف برای ایجاد حفاظت و تثبیت استفاده می‌کنند. این نوع سپرها معمولاً در پروژه‌هایی که نیاز به ویژگی‌های خاصی دارند، به کار می‌روند.

در جایی که ترکیبی از شرایط زمین و نیازهای سازه‌ای وجود دارد و یا حتی در برابر شرایط متغیر و نامطلوب محیطی نیاز به مقاومت دارند استفاده میشوند.

کاربرد سازه نگهبان سپر خاکی

سازه نگهبان سپر خاکی یکی از روش‌های متداول در مهندسی عمران و ساخت و ساز است که برای حفاظت از گودبرداری‌ها و جلوگیری از ریزش خاک استفاده می‌شود. این نوع سازه‌ها به ویژه در پروژه‌هایی که نیاز به گودبرداری‌های عمیق دارند، اهمیت بسیاری دارند. کاربردهای اصلی سازه نگهبان سپر خاکی عبارتند از:

  1. پایدارسازی دیواره‌های گود: یکی از مهم‌ترین کاربردهای سازه نگهبان سپر خاکی، جلوگیری از ریزش خاک و پایدارسازی دیواره‌های گودبرداری است. این سازه‌ها با ایجاد یک دیوار محافظتی در اطراف محل گودبرداری، مانع از حرکت جانبی خاک و ریزش آن می‌شوند.
  2. حفاظت از سازه‌های مجاور: در پروژه‌های شهری که گودبرداری در نزدیکی ساختمان‌ها و سازه‌های دیگر انجام می‌شود، استفاده از سازه نگهبان سپر خاکی می‌تواند از تخریب و آسیب به این سازه‌ها جلوگیری کند.
  3. ایجاد امنیت برای کارگران: با استفاده از سازه نگهبان سپر خاکی، امنیت کارگران در حین انجام کارهای زیرزمینی و گودبرداری افزایش می‌یابد. این سازه‌ها از خطرات ناشی از ریزش خاک و سقوط سنگ‌ها جلوگیری می‌کنند.
  4. محافظت از تاسیسات زیرزمینی: در برخی موارد، در محل گودبرداری ممکن است تاسیسات زیرزمینی مانند لوله‌های آب و فاضلاب، کابل‌های برق و مخابرات وجود داشته باشد. سازه نگهبان سپر خاکی می‌تواند از این تاسیسات در برابر آسیب‌های احتمالی محافظت کند.
  5. جلوگیری از نفوذ آب: برخی از سازه‌های نگهبان سپر خاکی می‌توانند به عنوان مانعی در برابر نفوذ آب زیرزمینی عمل کنند و از ورود آب به گود جلوگیری کنند، که این موضوع می‌تواند در جلوگیری از فرسایش و ناپایداری خاک مؤثر باشد.

سپر خاکی بادی

سپر خاکی بادی یک ابزار حیاتی در مهندسی عمران و ژئوتکنیک است که به منظور ایجاد حفاظت موقتی در برابر ریزش خاک و تثبیت موقت دیواره‌های حفاری یا ترانشه‌ها استفاده می‌شود. این ابزار به ویژه در پروژه‌های ساختمانی، تونل‌سازی و حفاری‌های عمیق کاربرد فراوانی دارد. در ادامه به کاربردها و مزایای سپر خاکی بادی پرداخته می‌شود:

1. تثبیت موقتی دیواره‌های حفاری

سپر خاکی بادی به عنوان یک محافظ موقت در حین انجام عملیات حفاری عمل می‌کند. این ابزار با ایجاد یک دیوار بادی در کنار دیواره‌های حفاری، از ریزش خاک به داخل محل حفاری جلوگیری می‌کند. این ویژگی به خصوص در مواقعی که حفاری در خاک‌های ناپایدار و سست انجام می‌شود، بسیار مفید است.

2. حفاظت از کارگران و تجهیزات

یکی از کاربردهای مهم سپر خاکی بادی، حفاظت از کارگران و تجهیزات در برابر خطرات ناشی از ریزش خاک است. این ابزار با ایجاد یک سد محافظتی، محیط کار را ایمن‌تر کرده و خطرات احتمالی را به حداقل می‌رساند.

3. کنترل و مدیریت آب‌های زیرزمینی

در برخی موارد، سپر خاکی بادی به عنوان یک سد موقت برای کنترل جریان آب‌های زیرزمینی به داخل محل حفاری استفاده می‌شود. این کاربرد به ویژه در پروژه‌هایی که در نزدیکی منابع آبی یا در مناطق با سطح آب زیرزمینی بالا انجام می‌شوند، اهمیت زیادی دارد.

4. سهولت و سرعت در نصب و استفاده

سپر خاکی بادی به دلیل وزن سبک و قابلیت حمل آسان، به سرعت قابل نصب و جابجایی است. این ویژگی باعث می‌شود که در پروژه‌هایی با زمان‌بندی فشرده، استفاده از این ابزار بسیار موثر باشد. علاوه بر این، نصب سریع و آسان سپر خاکی بادی به کاهش هزینه‌های اجرایی کمک می‌کند.

5. کاربرد در تونل‌سازی

در پروژه‌های تونل‌سازی، سپر خاکی بادی به عنوان یک محافظ موقت برای دیواره‌های تونل استفاده می‌شود. این ابزار به جلوگیری از ریزش خاک و سنگ‌ها به داخل تونل در طول حفاری کمک می‌کند و محیط کار را ایمن نگه می‌دارد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *