یکی از روش های پایدارسازی گود روش دیوار برلنی می باشد. این روش در واقع ترکیبی از:

  • سولجر پایل (شمع های بتنی یا فولادی): نیم رخ زوج فولادی بال پهن یا IPE، لوله، شمع بتنی درجا یا …

و

  • پر کننده بین شمع ها (Lag) مانند: رویه بتنی (شاتکریت) یا بتن پیش ساخته، الوار چوبی و یا ورق فولادی

می باشد.

روش دیوار برلنی

جهت گیرداری شمع های فولادی و بتنی حدود ۲۵ درصد از طول آنها به عنوان ریشه شمع در نظر گرفته می شود. جهت جلوگیری از ریزش های موضعی بین شمع ها از رویه های بتنی درجا یا پیش ساخته، الوارهای چوبی و … استفاده می گردد.

یکی از رویه های بتنی درجای متداول در پروژه های شهری، رویه بتنی بتن پاشی (شاتکریت) می باشد که پس از خاکبرداری، شبکه میلگرد فولادی (مش) بین شمع ها قرار داده شده و سپس به وسیله بتن پاشی (شاتکریت) یک رویه بتنی بین شمع ها ایجاد می گردد.

جهت پایدارسازی دائم از بتن پیش ساخته و جهت پایدارسازی موقت از الوارهای چوبی می توان استفاده کرد.

جهت پایدارسازی گودهای عمیق و یا جلوگیری از نشست در مجاورت سازه های حساس به نشست از ترکیب دیوار برلنی با میخ کوبی (نیلینگ)، مهارگذاری (انکراژ) و یا مهار متقابل نیز استفاده می گردد.

 

اجرای دیوار برلنی به تنهایی و یا ترکیب با روش های دیگر پایدارسازی مانند مهارگذاری و مهار متقابل

اجرای دیوار برلنی به تنهایی و یا ترکیب با روش های دیگر پایدارسازی مانند مهارگذاری و مهار متقابل

 

 

استفاده از الوارهای چوبی در روش دیوار برلنی جهت جلوگیری از ریزش های موضعی

استفاده از الوارهای چوبی در روش دیوار برلنی جهت جلوگیری از ریزش های موضعی

 

تاریخچه روش دیوار برلنی (دیوار سولجر پایل)

روش دیوار برلنی یا سولجر پایل یکی از قدیمی ترین روش های پایدارسازی گود است. از قرن ۱۸ در شهرهای بزرگی مثل نیویورک، برلین و لندن به طور موفق اجرا گردیده است. علت نام گذاری این روش به دیوار برلنی به استفاده آن در دهه ۱۹۳۰ در قطار زیرزمینی شهر برلین بر می گردد. غالبا دیواره سولجر پایل (Soldier Pile Wall) با دیوار برلنی (Berlin wall) به یک معنا به کار می رود.

 

اجرای دیوار برلنی در ترانشه کنار بزرگراه ها و جاده ها

اجرای دیوار برلنی در ترانشه کنار بزرگراه ها و جاده ها

 

 

مبانی طراحی روش دیوار برلنی (دیوار سولجر پایل)

مشخصات ۱ متر از مقطع رویه بتنی به اضافه مشخصات مصالح شمع تقسیم بر فاصله آنها به نرم افزار ۲ بعدی تعادل حدی Geo-Slope  و اجزای محدود Plaxis 2D داده می شود و سپس ضریب اطمینان و تغییر مکان های دیواره بر این اساس به دست می آید. در نرم افزار ۳ بعدی مانند Plaxis 3D هم کل دیوار شبیه سازی می گردد و فقط مشخصات مصالح داده می شود.

 

روش اجرای دیوار برلنی (دیوار سولجر پایل)

۱) اجرای شمع ها:

در صورت استفاده از شمع های بتنی می بایست طبق نقشه های اجرایی شمع های بتنی درجا اجرا گردد. در صورت استفاده از شمع های فلزی که غالبا زوج نیمرخ بال پهن، IPE و یا لوله هستند، ابتدا محل شمع ها حفاری شده و سپس ریشه شمع ها بتن ریزی می گردد. سپس شمع های فولادی در محل های حفاری شده قرار داده می شوند. البته شمع های فولادی ممکن است به صورت کوبیدنی نیز اجرا گردند. نوع شمع و قطر شمع بستگی به بار مجاور گود و مشخصات خاک دارد.

۲) تکمیل دیواره بین شمع ها:

پس از اجرای شمع ها، خاکبرداری آغاز می گردد و تا تراز مناسب جهت اجرای شبکه فولادی (مش) و یا الوار چوبی خاکبرداری می گردد و سپس جهت جلوگیری از ریزش های موضعی شبکه فولادی (مش) اجرا شده و سپس بتن پاشی (شاتکریت) می گردد و یا الوارهای چوبی قرار داده می شود. این روند تا انتهای گود ادامه می یابد. در شرایطی که تغییر مکان مجاور گود نسبتاٌ حساس باشد، پشت الوارهای چوبی می بایست با مصالح متراکم پر گردد. ضخامت الوارهای چوبی یا رویه بتنی بستگی به نوع خاک، فاصله شمع ها و … دارد.

نیروها توسط رویه بتنی یا الوارهای چوبی به شمع های بتنی یا فولادی (سولجر پایل ها) منتقل می گردد و سپس توسط شمع های بتنی یا فولادی به صورت طره تحمل می گردد و باعث ایستایی گود می شود. در صورتی که شمع های بتنی یا فولادی به تنهایی قادر به تحمل این نیروها نباشند، با استفاده از ترکیب این روش با روش های دیگر پایدارسازی مانند میخ کوبی دیواره ها (نیلینگ)، مهارگذاری (انکراژ) و یا مهار متقابل (استرات)، فشار خاک وارده به شمع ها تحمل می گردد.

برای سازه هایی که در حالت حدی نهایی (LRFD) طراحی شده اند، دوره بهره برداری الوارهای چوبی حدود ۷۵ سال است. بنابراین الوارهای چوبی برای سازه هایی که دوره بهره برداری بیش از ۷۵ سال دارند قابل قبول نیست.

جهت طراحی الوارهای چوبی از آیین نامه بزرگراه های آمریکا به شرح زیر استفاده می گردد:

(Lateral Support Systems and Underpinning” (Report No. FHWA-RD-75-130“

با توجه به این آیین نامه برای ۳ نوع خاک مختلف شرایط الوارهای چوبی ارائه گردیده است:

 

جدول شرایط الوارهای چوبی برای 3 نوع مختلف از خاک ها که توسط FHWA ارائه گردیده است

جدول شرایط الوارهای چوبی برای ۳ نوع مختلف از خاک ها که توسط FHWA ارائه گردیده است

 

ترکیب روش دیوار برلنی و مهارگذاری (انکراژ)

ترکیب روش دیوار برلنی و مهارگذاری (انکراژ)

 

 

 

 

دیواره گود پایدار شده با استفاده از روش دیوار برلنی شامل شمع (سولجر پایل) و الوارهای چوبی

دیواره گود پایدار شده با استفاده از روش دیوار برلنی شامل شمع (سولجر پایل) و الوارهای چوبی

 

 

ترکیب روش دیوار برلنی و مهار متقابل (استرات)

ترکیب روش دیوار برلنی و مهار متقابل (استرات)

 

 

کاربردهای روش دیوار برلنی (دیوار سولجر پایل)

  • مناسب جهت گودهایی که تراز آب، زیر تراز کف گود قرار دارد
  • مناسب جهت گودهایی که سازه های حساس به نشست در اطراف آنها وجود ندارد

کاربردهای روش دیوار برلنی (دیوار سولجر پایل)

کاربردهای روش دیوار برلنی (دیوار سولجر پایل)

 

 

مزایای روش دیوار برلنی (دیوار سولجر پایل)

  • قیمت مناسب نسبت به روش های دیگر پایدارسازی گود
  • اجرای آسان و با سرعت اجرای بالا
  • عدم نیاز به تجهیزات ویژه و خاص

 

مزایای روش دیوار برلنی (دیوار سولجر پایل)

مزایای روش دیوار سولجر پایل

 

معایب روش دیوار برلنی (دیوار سولجر پایل)

  • عدم توصیه جهت پایدارسازی دائم
  • عدم توصیه جهت تراز بالای آب
  • سختی کم نسبت به دیواره های پایدارسازی شده به روش های دیگر

 

معایب روش دیوار برلنی (دیوار سولجر پایل)

معایب روش دیوار سولجر پایل

 

 

 

در زمینه پایدارسازی گود بیشتر مطالعه کنید : 

 

در زمینه بهسازی خاک بیشتر مطالعه کنید : 

 

در زمینه ابنیه و ساختمان بیشتر مطالعه کنید : 

 

مطالب مرتبط :

آیین نامه های FHWA

Aarsleff , Berliner walls

Deep Excavation , SOLDIER PILE WALLS

Bauer-Egypt , Berlin Walls

Finesoftware , Soldier Pile Wall