شمع های بتنی درجا (Bored pile)
| شمع درجا(Bored pile) |
|
معرفی شمع درجا از خانواده شمع های بتنی می باشد و نام های دیگر آن شمع درجا ، شمع ساخته شده در محل، شمع ریختنی، شمع جایگزینی و شمع بدون تغییر مکان می باشد. شمع درجا به دلیل نامحدود بودن در قطر و عمق حفاری دارای بیشترین کاربرد و تنوع در بین تکنولوژی های اجرای پی های عمیق می باشد. انواع شمع بتنی درجا a: شمع درجای معمولی b: شمع انباره ای یا کف پهن(پدستالی) بسته به شرایط ممکن است ترکیبی از روش های بالا اجرا شود.
مراحل اجرای شمع درجای بتنی در یک نگاه
ابعاد عمق معمول: ۱۰ الی 40 متر توجه: صورتیکه قطر چاه از ۷۶ سانتیمتر بیشتر شود به آن پایه عمیق می گویند. نوع زمین مناسب امروزه با پیشرفت تکنولوژی،شمع های درجا در اکثر زمینهای دارای خاک با پایداری و ایستایی نسبی قابل اجرا می باشند. مزایا عدم محدودیت قطر ، امکان افزایش مقطع شمع در قسمت انتهایی و افزایش توان باربری ، تدارک آسان تر ماشین آلات حفاری نسبت به شمع کوبی ، مناسب بودن برای استفاده در محیطهای شهری به دلیل سر و صدای کمتر ، تکمیل مطالعات و شناسایی خاک حین حفاری معایب عدم امکان کنترل کیفیت بتن مصرفی بخصوص وقتی که سطح آب زیرزمینی بالاست ، ضرورت استفاده از لوله غلاف و گل حفاری ، احتمال جابجایی محور مرکزی شمع در حین اجرا ، احتمال جا ماندن لوله غلاف بعد از بتن ریزی ، تاثیر شرایط جوی بر روند اجرا ، آلوده شدن محیط حفاری و بتن ریخته شده در چاه به دلیل استفاده از گل حفاری
شکل قرارگیری شمع های گروهی در زیر سر شمع
1. انجام مطالعات ژئوتکنیک بر اساس مطالعات ژئوتکنیک ما به نتایج زیر دست می یابیم : a: تعیین تکلیف استفاده و یا عدم استفاده از پی های شمعیb: شرایط زیر سطحی و محیطیc: ملاحضات اقتصادیd: انتخاب نوع پی عمیق(درجا یا کوبیدنی)
2. آماده سازی محل حفاری a: محل حفاری باید کاملا مسطح بوده و با مصالح دارای قابلیت زهکش مناسب متراکم گردد و دارای صلیبت کافی جهت انجام عملیات باشد .
3. نشانه گذاری محل اجرای شمع در این مرحله محل دقیق شمع توسط اکیپ نقشه برداری مشخص و نشانه گذاری می شود.
4. انتخاب مدل دستگاه حفاری مشخصات انواع مدل های دستگاه ها و مته های حفاری شمع درجا در قسمت معرفی این تجهیزات آورده شده است.
5. استقرار دستگاه حفاری پس از آماده سازی محل اجرای شمع دستگاه حفاری در محل مستقر می گردد. استقرار دستگاه حفاری بنحوی تعیین می گردد که شرایط زیر را تامین نماید : - تا پایان حفاری یک شمع نیاز به جابجایی نداشته باشد زیرا در صورت جابجایی دستگاه حفاری و استقرار مجدد باعث اختلال در تراز و شاقول بودن دستگاه حفاری می شود.
6. تامین امکانات لازم برای جلوگیری از ریزش دیواره محل حفاری در صورتیکه امکان ریزش دیواره های محل حفاری شمع ، در اثر فشار خاک و یا آب وجود داشته باشد ، باید با به یکی از روش های زیر از ریزش جداره جلوگیری نمود: a: استفاده از گل بنتونیت یا مواد مشابه با توجه به میزان آب منفذی و همچنین ساختار مکانیکی مصالح عمدتا دیواره شمع حین حفاری پایداری لازم را نداشته و استفاده مصالح تثبیتی مانند بنتونیت با ویسکوزیته حداقل 30 ثانیه و حداکثر 50 ثانیه در لیتر لازم الاجرا می باشد . دوغاب بنتونیت مخلوط یک نوع رس نرم در آب بصورت تعلیق می باشد که باید با استفاده از همزن از ته نشینی آن جلوگیری شود ، با انتقال دوغاب بنتونیت به درون چاه و بنابه خاصیت تیکسوتروپی گل رس ، پوسته ای روی جدار شمع نقش بسته که از ریزش دیواره یا نفوذ آب جلوگیری می کند. بنتونیت باید کاملا با آب مخلوط شود تا مخلوط حالت کلوخه ای نداشته باشد. گل بنتونیت باید قابلیت ایجاد پوشش یا کیک صافی را بر روی جداره چاه داشته باشد و ذرات حفاری شده کوچکتر (حدود ۶mm) رابه حالت معلق نگه دارد.
از کیسینگ در زمین های استفاده می شود که امکان فرو ریزی و یا تغییر شکل جانبی زیاد خاک به درون فضای خالی چاه وجود دارد. همچنین در مواردی که آب بندی کردن دیواره چاه از ورود آبهای زیر زمینی مورد نظر است نیز از کیسینگ استفاده می شود.الزامی ندارد که ما در تمام طول چاه از کیسینگ استفاده کنیم در صورتیکه فقط عمق خاصی از چاه دارای خاک ریزشی باشد می توانیم کیسینگ تا عمقی که از آن لایه عبور کنیم ادامه دهیم. در بیشتر مواقع از یک لوله کیسینگ ۳ الی ۵ متری در عمق اولیه شمع برای جلوگیری از ریزش دهانه چاه حفاری استفاده می شود. نحوه نصب کیسینگ: 1. ابتدا چاه را تا عمقی که از لایه ریزشی عبور کنیم ، حفر می کنیم و بعد از آن لوله کیسینگ را در آن جاگذاری می کنیم. ادامه حفاری از دون لوله کیسینگ انجام می شود.
2. قبل از شروع حفاری ، لوله کیسینگ را توسط ویبراتور تا عمق مورد نظر(عبوری از لایه ریزشی) در زمین می کوبیم و در مرحله بعد از داخل لوله شروع به حفاری می کنیم.این روش بیشتر در خاک های سست و ضعیف مانند سواحل دریا کاربرد دارد . امروزه دستگاه های روتاری خود قابلیت کوبش (بصورت دورانی) لوله کیسینگ در زمین را دارا می باشند ونیازی به ویبراتور نمی باشد.
بعد از جاگذرای کیسینگ حفاری از درون لوله ادامه پیدا می کند و در صورت لزوم تزریق گل بنتونیت نیز در چاه ادامه می یابد.در قسمت فوقانی کیسینگ باید تکیه گاههای لازم جهت نگه داشتن آن در دهانه چاه حفاری و بیرون کشیدن آن تعبیه شود. لوله کیسینگ را باید بعد از اتمام بتن ریزی و قبل از گیرش اولیه بتن بیرون کشید. در مواقعی که ابعاد کیسینگ بزرگ می باشد معمولا کیسینگ همزمان با آخرین مراحل بتن ریزی بیرون کشیده می شود.شکل هر دو حالت در قسمت بتن ریزی آورده شده است.
7. حفاری
** تمامی مراحل حفاری و کیسینگ گذاری همراه با توضیحات
c. ایجاد انباره در انتهای شمع (ویژه شمع های پدستالی) در صورتیکه قطر مقطع انتهایی شمع از قطر چاه بیشتر باشد به آن شمع انباره ای یا کف پهن(پدستالی) گفته می شود. انباره را می توان در خاک های پایدار و غیر ریزشی و در صورت پایین بودن سطح آب زیر زمینی جهت افزایش ظرفیت باربری شمع ایجاد نمود. از شمع های پدستالی در مواقعی استفاده می شود که در انتهای شمع یک لایه مقاوم خاک یا یک لایه ضیف سنگی موجود باشد وگرنه در شمع هایی که انتهای آنها بر روی لایه سنگی سخت قرار دارد اکثرا ظرفیت باربری آنها به اندازه مقاومت بتن شمع می باشد و نیازی به خزانه انتهایی ندارند. در شمع های پدستالی ، برای افزایش مقطع قسمت انتهایی شمع از باکت های زنگوله ای(Belling bucket) استفاده می شود. به انتهای این باکت ها بازوهایی مفصلی مجهز به دندانه های برنده تعبیه شده که خاک را به صورت مخروطی در می آورند. در هنگام بالا آمدن باکت، بازوها جمع می شوند. به دلیل مشکلات اجرایی بتن قسمت کناری خزانه بصورت غیر مسلح در نظر گرفته می شود.
8. فولادگذاری (قفسه آرماتور یا هسته فولادی) قفسه آماتور در این مرحله در صورت مسلح بودن بتن شمع ، قفسه های آرماتور طبق مشخصات فنی بافته شده و با جرثقیل حمل و به داخل چاه حفاری شده منتقل می شود . معمولا طول هر قفسه 12 متر می باشد که با توجه به عمق شمع در صورت نیاز به اضافه کردن قفسه های بیشتر ، قفس اول در دهانه چاه حفاری نگه داشته می شود و با توجه به مشخصات آرماتور همپوشانی لازم انجام و توسط آرماتور بند به هم متصل می شوند و بعد از اتصال ، قفسه ها در چاه حفاری کارگذاری می شود.
هسته فولادی گاهی بجای قفسه آرماتور از پروفیل های فولادی (در محور شمع) استفاده می شود.
9. بتن ریزی آماده کردن بتن مصرفی برای کاهش قطر چاه ، مقاومت بتن مصرفی در شمع اغلب در حدود ۲۸ الی ۳۵ مگاپاسکال در نظر گرفته می شود. بتن مصرفی در شمع های درجا باید حدود ۱۳ الی 21 سانتیمتر روانی (اسلامپ) داشته باشد (اسلامپ بهینه=حدود ۱۵ سانتیمتر ) . جهت بهبود کارایی بتن مصرفی از روان کننده استفاده می شود . عملیات بتن ریزی بتنريزي در محل حفاري شده شمع بصورت پیوسته و مداوم ، به وسيله لوله مخصوص (ترمي) انجام ميگيرد ، بدین شکل که لوله های ترمی در متراژهای مختلف 2 الی 5 متری و قطر 10 الی 20 سانتی متری را به اندازه عمق شمع به هم متصل نموده و در داخل چاه حفاری کارگذاری می شود و در قسمت فوقانی آن یک قیف برای ورود بتن نصب می گردد حال شروع به ریختن بتن در قیف می کنیم و با بالا و پایین کردن لوله ترمی بوسیله جرثقیل بتن از لوله ترمی تخلیه و به درون چاه حفاری ریخته می شود . برای جلوگیری از ورود گل حفاری (دوغاب بنتونیت و مواد مشابه) به درون بتن باید همیشه انتهای لوله ترمی در بتن باقی بماند با این کار گل حفاری به دلیل سبکتر بودن نسبت به بتن بر روی بتن باقی می ماند و از نفوذ آن در بتن جلوگیری می شود. برای اطمینان از پیوستگی بتن شمع باید حجم چاه و بتن مصرفی را بعد از اتمام بتن ریزی کنترل کرد.
** تمامی مراحل بتن ریزی همراه با توضیحات
۱۰. تخریب بتن اضافی پس از اتمام عمليات بتنريزي شمع، روي شمعها بايد براي مدت 7 روز، خيس نگهداري شود و سپس سر كليه شمعها به اندازه مورد لزوم تخریب شود . تحت هيچ شرايطي نبايد بتن اضافي روي شمع قبل از 7 روز تخریب شود .
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اميدوارم كه لحظات خوبي در اين وبلاگ داشته باشيد. هدف از ایجاد این وبلاگ افزایش اطلاعات مهندسی و تشویق یادگیری زبان انگلیسی به عنوان لازمه عصر حاضر می باشد. بهترين راه يادگيري زبان خواندن متون لاتين مورد علاقه شما و تكرار است. زيرا زبان فرار بوده و اگر تكرار نشود از يادتان خواهد رفت.