سازه نگهبان گودبرداری چیست|انواع گوناگون سازه نگهبان

به عملیات های گوناگون حفاری و خاکبرداری که در تراز پایین تر از زیر پی ساختمان و پایین تر از سطح طبیعی زمین انجام می‌گردد، گودبرداری می گویند. گودبرداری به علل مختلفی مثل حفظ کردن فونداسیون ها در مقابل یخبندان، به خاک بکر رسیدن، تخریب ساختمان های کهنه، ساختن ساختمان های جدید و… صورت می گیرد. گودبرداری باید بر طبق نقشه هایی که از قبل برای این کار طراحی گردیده و عمق و ابعاد آن به صورت دقیق مشخص شده است، انجام گردد. چون اگر بیشتر از مقادیر تعیین شده باشد و هم از نظر اجرایی و هم از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نخواهد بود. در اکثر گودبرداری ها اجرا کردن سازه نگهبان ضرورت خواهد داشت.

برای اینکه ایمنی بیشتر شود، قبل از اینکه عملیات گودبرداری آغاز گردد، ساختمان هایی که در نزدیکی مکان قرار دارند، باید از لحاظ وجود ترک، تیر های مشترک، نوع مصالح و سقف ها و… مورد بررسی قرار بگیرند. از اساسی ترین و مهمترین خطراتی که گودبرداری به همراه دارد، می‌توان به سقوط آوار، ریزش دیوارها، خفه شدن به دلیل کم بودن اکسیژن و… اشاره کرد. به همین دلیل اجرای سازه نگهبان اهمیت بسزایی دارد.

به صورت کلی گودبرداری هایی که انجام می‌شود را به دو دسته گودبرداری مهاربندی نشده و گود بندی مهاربندی شده تقسیم می کنند. اکثراً در خاک‌هایی که چسبنده هستند گودبرداری مهاربندی نشده انجام می شود، که شرایطی که خاک دارد، سبب پایدار شدن جدار ها و شیب‌ گودبرداری می شود. گودبرداری با شیب پایدار از جمله راه های گودبرداری است. این نوع از گودبرداری خاک ها به حالت شیب دار برداشته می شوند و پایدار بودن گود به اجرای سازه نگهبان نیاز نخواهد داشت.

در خاک برداری هایی که وسعت و حجم بالایی دارند به دلیل با صرفه بودن، این روش بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع خاک برداری را در پروژه‌های شهری وقتی می توان مورد استفاده قرار داد، که هم بر اساس فاصله های املاک و ساختمان های مجاور شیوه پایدار را اعمال نمود و هم دبی آب زیرزمینی که به شیب وارد می شود، قابل کنترل و یا کم باشد.

به صورت کلی از جمله عملیات های خاکی پرمخاطره و خطرناک گودبرداری است، که برای اینکه ایمنی جان افرادی که داخل و بیرون گود هستند و همچنین ساختمان های اطراف بیشتر باشد، به مهاربندی نیاز خواهد بود. برای اینکه گود برداری ایمن سازی شود، سازه نگهبان مورد استفاده قرار می گیرد. سازه های نگهبان دائمی و یا موقت هستند و موجب می‌شوند، که از مشکلاتی مانند ریزش گود جلوگیری کنند.

انواع گوناگون سازه نگهبان

برای اینکه جداره‌های گود پایدار سازی شوند سازه نگهبان مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه کاربردی ترین و مهمترین انواع سازه های نگهبان را مورد بررسی قرار می دهیم:

سازه نگهبان خرپایی

از متداول ترین و مناسب ترین راه های اجرا کردن سازه نگهبان مخصوصاً در مناطق شهری به دلیل ساده بودن اجرای آن، نیاز نداشتن به فناوری و دانش پیچیده و تجهیزات مختلف و در دسترس بودن مصالحی که نیاز است، سازه نگهبان خرپایی می باشد. یکی دیگر از مزایای مهم سازه نگهبان خرپایی این است، که می توانید از آنها مجددا استفاده کنید. سرعت اجرای سازه نگهبان خرپایی در مقایسه با دیگر روش ها پایین تر است. ممکن است، که لازم باشد قسمتی از خاک را به وسیله روش های دستی بردارید. از دیگر مواردی که نقطه ضعف این روش محسوب می شود، جاگیر بودن آن می باشد. خرپا ها فشار جانبی را انتقال می دهند و موجب می شود، که ریزش دیواره گود اتفاق نیفتد.

مزایای سازه نگهبان خرپایی

• این نوع سازه نگهبان برای بیشتر گود هایی که در مناطق شهری واقع است، مناسب خواهد بود.
•  در حین اجرا انعطاف پذیری بالایی دارد.
•  از خرپا ها می‌توان مجدداً استفاده نمود.
•  اجرای آن ساده بوده و به دستگاه های خاصی نیاز نخواهد بود.

معایب سازه نگهبان خرپایی

• در مقایسه با روش های دیگر سرعت آن کمتر می باشد.
•  توسط خرپاها فضای گود اشغال می شود.
•  احتمالاً لازم خواهد بود، که قسمتی از خاک را به صورت دستی برداشت کنید.

سازه نگهبان سپر گونه

سازه نگهبان سپر گونه مجموعه ای از شمع های ردیفی، سپر ها و… می باشد، که به دو حالت غیر مهاری و مهاری برای پایداری خاکریز یا گود مورد استفاده قرار می گیرد. در جلو یا پشت دیوار این کار انجام می گردد. مقدار پایدار بودن خاک در سازه نگهبان سپر گونه به وجود یا عدم وجود المان های مهاری، مقاومت خمشی و عمق مدفون بستگی خواهد داشت. از جمله روش هایی که سازه نگهبان سپر گونه اجرا می شود، عبارتند از سپر کوبی، مهار متقابل و شمع کوبی اشاره نمود.

سازه نگهبان شمع کوبی یا شمع درجا

از جمله روش های رایج دیگر برای پایداری گود و ساختن فونداسیون ساختمان ها اجرای شمع درجا یا شمع کوبی می باشد. این راه به صورت معمول برای پایدار کردن خاک هایی که حالت چسبنده دارند، به وسیله شمع های اصطکاکی و اجرا کردن فونداسیون در مجاورت ساختمان های دیگر استفاده می شود. شمع هایی که برای اجرای سازه نگهبان مورد استفاده قرار می گیرند، از جنس های بتن، فولاد یا چوب می توانند باشند. استفاده از سازه نگهبان شمع کوبی در نواحی که حساس به لرزش است، نواحی شهری، ساختمانی که ارتفاع سقف آنها محدود است و مکان هایی با گودبرداری با ارتفاع های متغیر و بالا آمدگی پایین کاربرد خواهند داشت. در این روش شمع های ثابت بارهای سازه را به لایه های مقاوم زمین منتقل می کنند. فشار جانبی خاک را این المان ها مثل تیر یک سر گیردار تحمل خواهند کرد.

مزایای استفاده از سازه نگهبان شمع کوبی

• اجرای سازه نگهبان شمع کوبی سرعت بالایی دارد.
•  اجرا کردن این عملیات دست و پاگیر نخواهد بود.
•  در حجم بالا استفاده از سازه نگهبان شمع کوبی هزینه پایینی خواهد داشت.
•  می توان به عنوان سازه ی نگهبان دائم از آن استفاده نمود.
• می توانید از سازه نگهبان شمع کوبی به صورت موقت استفاده کنید و برای پروژه های دیگر دوباره از آن استفاده نمایید.
• استفاده از این روش برای عمق حداکثر ۵ متر مناسب خواهد بود.

معایب سازه نگهبان شمع کوبی

• برای استفاده در عمق های بیشتر به تعداد بیشتری شمع نیاز خواهد بود.
•  در پروژه های شهری از شمع های پیش ساخته نمی توان استفاده کرد.

سپر کوبی

یکی دیگر از راهکارهای پایدار کردن گود استفاده کردن از مقاطع چوبی، فولادی یا بتن مسلح می باشد، که به آن سپر کوبی و یا دیوار حائل سپر گونه گفته می شود. لبه های مقاطع در این روش با هم جفت شده و سطحی که برای نگهداری از دیوارها و خاک گودبرداری لازم است، فراهم خواهد شد. از این روش برای ساختن دیوار حائل، سازه های زیرزمینی مثل پارکینگ، بهسازی خاک، سازه های دریایی و… می توان استفاده نمود. عملکرد دیوار حائل سپر گونه به عوامل مختلفی مثل موقتی یا دائمی بودن سازه نگهبان، عمق نفوذ، شرایط محل اجرا، ماهیت سازه گشتاور خشمی و… بستگی خواهد داشت.

مزایای سازه نگهبان سپر کوبی

• چون پروفیل ها سبک هستند و سرعت اجرای این سازه ها بالاتر خواهد بود.
•  دارای ایمنی مناسبی هستند.
•  در طول های مختلف طراحی می شوند.
• از سپر ها می‌توانید به صورت مجدد استفاده نمایید.
•  برای اجرا کردن کانال هایی که طول زیادی دارند، مناسب خواهد بود.
•  در حضور آب به نگهداری کمی نیاز خواهد داشت.

 معایب سپر کوبی

• به تجهیزات خاصی نیاز خواهد بود.
•  برای اجرای آن نیروی کار ماهر باید حضور داشته باشند.
•  برای عرض های خیلی زیاد مناسب نخواهد بود.
• برای محیط های سنگی جانمایی پروفیل‌ها دشوار است.
•  اگر از چکش های لرزشی استفاده شود، ایجاد آلودگی صوتی خواهد کرد.
• پروفیل ها هزینه بر خواهند بود.

اجرای سازه نگهبان به روش مهار متقابل

در گود های کم عرض سازه نگهبان به این روش اجرا می شود. این روش تقریباً ترکیبی از روش های خرپا و سپر کوبی می باشد. روش مهار متقابل باید به صورت عمود بر خرپاهای متصل شده و یا تیر به صورت صحیح اجرا گردد.

مزایای استفاده از روش مهار متقابل

• اجرا کردن این روش با سرعت بالایی انجام می شود.
•  برای اجرا به فضای کمی نیاز خواهد بود.
•  اجرای مهار متقابل هزینه پایین خواهد داشت.
•  در اجرا کردن کانال ها عملکرد مناسبی دارد.
•  المان ها موقت هستند و در گود برداری های دیگر می توانید از آنها استفاده نمایید.
•  می توانید به صورت پیوسته عملیات نصب المان، حفاری و پر کردن فضای پشتی را انجام دهید.

 معایب روش مهار متقابل

•  استفاده از این روش در طول و عمق زیاد دشوار است.
•  در خاک های سست باید از المان های بیشتری استفاده شود.

هزینه سازه نگهبان و گودبرداری

هزینه گودبرداری و سازه نگهبان در پروژه‌های عمرانی غیر قابل چشم پوشی می باشد. عوامل مختلفی بر این هزینه تأثیر گذار خواهند بود، که می توان به تجهیزات مورد نیاز، وسعت پروژه، موقعیت مکانی و سختی زمین اشاره نمود. با توجه به روشی که برای اجرای سازه نگهبان استفاده می شود، هزینه گودبرداری و سازه نگهبان متفاوت خواهد بود. افراد باید برای اجرا کردن سازه نگهبان روشی را برگزینند، که هم ضریب اطمینان بالایی داشته باشد و هم از نظر هزینه مقرون به صرفه باشد. گودبرداری و انتخاب روش مناسب برای پایدار کردن گود از جمله مراحل بسیار مهم ساخت و سازها است.