گودبرداری، سازه نگهبان خرپایی و نیلینگ

امروزه خطرات ناشی از ریزش گود بر هیچ کس پوشیده نیست. اجرای پروژه های عمرانی با خطرات بسیاری مواجه است که یکی از ابتدایی ترین آن ها ریزش گود است. ریزش گود به دلایل متفاوتی رخ می دهد از جمله: عدم گودبرداری صحیح، پایدارسازی گود به روش های غلط، طراحی نامناسب، عدم توجه کافی به سربار و عدم توجه لازم به لایه های آب و سفره های آب زیرزمینی. در این نوشتار به مسائل پیرامون گودبرداری، سازه نگهبان خرپایی و پایدارسازی گود پرداخته می شود. در ابتدا لازم است که به تفاوت گودبرداری و خاکبرداری اشاره شود. به عملیات برچیدن خاک به عمق 60 سانتی متر، خاکبرداری گفته می شود. اگر عمق برداشت خاک بیشتر از این میزان باشد، به آن عملیات گودبرداری گفته می شود. وجه دیگر خاکبرداری در اتمام فرآیند پایدارسازی گود مشخص می شود، چرا که در انتهای پروژه پایدارسازی، نیاز به خروج خاک از پروژه وجود دارد که به آن نیز خاکبرداری گفته می شود. گودبرداری غیر اصولی می تواند منجر به حوادثی شود که حتی در فرآیند پایدارسازی گود نیز غیر قابل جبران باشند. عملیات خاکبرداری و گودبرداری باید با توجه به نوع خاک محل پروژه و همچنین موقعیت قرارگیری پروژه صورت پذیرد. به این معنی که در پروژه هایی که خاک محل از نوع چسبنده و با سطح آب زیرزمینی بالا است و همچنین در پروژه هایی که در حین عملیات خاکبرداری با سنگ، تخته سنگ و قلوه سنگ مواجه می شویم، سرعت عملیات گودبرداری و خاکبرداری به مراتب کمتر از حالتی خواهد بود که خاک محل پروژه از نوع خاک های دانه ای به ویژه خاک های دانه ای خشک باشد. قرار گیری محل پروژه در نزدیکی محل های دپو خاک و همچنین دسترسی سریع و آسان به محل پروژه، کمک شایانی به افزایش زمان انجام عملیات خاکبرداری می کند. به عبارت دیگر، اگر محل پروژه به گونه ای باشد که دسترسی کامیون های حمل خاک به سختی انجام پذیرد، قطعا سرعت و بهره وری انجام عملیات خاکبرداری و گودبرداری به شدت کاهش می یابد.

همانطور که گفته شد برای انجام پایدارسازی ایمن یک گود، روش های متفاوتی وجود دارد. یکی از این روش ها، استفاده از سازه نگهبان خرپایی است. می توان سازه نگهبان خرپایی را یک روش بومی برای پایدارسازی دیواره های گود در نظر گرفت، زیرا استفاده از این روش که بدین شکل در کشور ما رایج است، در سایر نقاط جهان کمتر دیده شده است. استفاده از اعضای فولادی که به کمک عملیات جوشکاری به یکدیگر متصل شدند، یک روش ساده و رایج در ایران برای پایدارسازی یک گود ساختمانی هست. سازه نگهبان خرپایی متشکل از یک عضو قائم و مجموعه ای از اعضای مورب فولادی است. برای اجرای این روش لازم است که در ابتدا مجموعه ای از چاه ها حفر شوند. این چاه ها معمولا به قطر 90 سانتی متر و دارای ارتفاعی بیشتر از کل ارتفاع دیواره های گود هستند. این امر بدین دلیل صورت می پذیرد که پس از قرار گیری عضو قائم خرپا در داخل چاه، عملیات بتن ریزی صورت پذیرد تا به اصطلاح ریشه اعضای قائم در دل خاک مستحکم شود. اعضای خرپایی معمولا انتخاب مناسبی برای پایدارسازی گود نیستند. زیرا سبب اشغال سطح زیادی از گود شده و انجام سایر عملیات عمرانی در محل پروژه را با سختی های بسیاری مواجه می کند. در هر صورت این روش مزایای خود را نیز دارد. در پروژه های پایدارسازی گود که به علت عدم رضایت ساکنین ساختمان های مجاور و یا به علت وجود تاسیسات زیرزمینی شهری، امکان اجرای پایدارسازی گود به روش نیلینگ (میخ گذاری) و انکراژ (مهار گذاری) وجود ندارد، استفاده از سازه نگهبان خرپایی می تواند یکی از گزینه های مناسب جهت پایدارسازی دیواره های گود باشد.

یکی دیگر از روش های بسیار رایج و مناسب جهت پایدارسازی دیواره های یک گود، استفاده از روش میخ گذاری (نیلینگ) است. در این روش میلگردهایی که از قبل، اندازه و طول آن ها طراحی شده است در داخل گمانه های از پیش حفاری شده قرار گرفته و تزریق می شوند. به بیان دیگر، در ابتدا به کمک دستگاه دریل واگن، محل مناسب و زاویه دقیق نیل ها را در نظر گرفته و عملیات حفاری صورت می پذیرد. بعد از اطمینان از رسیدن به طول مناسب حفاری، نیل هایی که از قبل آماده شده اند به درون خاک رانده می شوند. آماده سازی نیل ها به این صورت است که با قرار دادن اسپیسر ها در فواصل مشخص و همچنین تعبیه یک جفت شلنگ تزریق رفت و برگشت، نیل ها آماده قرار گیری در درون گمانه های حفاری شده خواهند بود. سپس ابتدای گمانه به کمک گچ مسدود شده و پس از حصول اطمینان از گیرش گچ، عملیات تزریق قابل انجام است. در عملیات تزریق، دوغابی که ترکیبی از سیمان با آب است، با فشار مناسب، که توسط مهندسین تیم پایدارسازی تعیین می شود، به داخل گمانه تزریق می شود. پس از برگشت دوغاب از شلنگ تزریق برگشت، عملیات تزریق متوقف می شود. پس از گذشت حداقل 24 ساعت و مطمئن شدن از گیرش دوغاب در داخل گمانه، صفحه های هد نیل بسته می شوند. قرار گیری واشر برای بستن مهره های هد نیل، نکته بسیار مهمی است. به علت قرارگیری نیل ها به صورت زاویه دار در داخل خاک، اگر مهره ها بدون واشر فولادی بسته شوند، تمام مهره با صفحه هد نیل درگیر نشده و به علت پایین بودن سطح تماس، نیروی مناسبی در داخل هد نیل جاری نخواهد شد. بنابراین، استفاده از واشرهای فولادی برای بستن صفحات هد نیل ضروری است.