ایستاسازه
En Ar

خانه - کتابخانه - DESIGN AND CONSTRUCTION OF CONTINUOUS FLIGHT AUGER PILES

دانلود DESIGN AND CONSTRUCTION OF CONTINUOUS FLIGHT AUGER PILES

هدف این سند ارائه ی یک راهنما بر پایه ی تجربه برای طراحی و ساخت شمع های مارپیچ ممتد می باشد (Continous flight auger piles: CFA). شمع های مارپیچ ممتد عموما به صورت درجا ساخته می شوند. هنگام حفاری یک رادحفاری مارپیچ وارد خاک شده در همین حین از لوله ی توخالی درون حفار، مصالح بتنی داخل چاه حفاری شده ریخته می شود. در این سند از روش تنش مجاز استفاده می شود چرا که ضرائب مقاومت روش LRFD هنوز برای شمع های مارپیچ ممتد (CFA) کالیبره نشده است. مخاطبان این مجموعه مهندسان و متخصصانی می باشند که در مراحل طراحی و اجرا فعالیت دارند.

شمع های مارپیچ ممتد (CFA) به صورت تجاری در آمریکا مورد استفاده قرار می گیرند اما از آن ها به صورت متداول برای پروژه های راهسازی استفاده نمی شود. این عدم استفاده از یک تکنولوژی بسیار مناسب به دلیل سختی کنترل کیفیت و پیشرفت سریع تکنولوژی می باشد. پیشرفت های اخیری که در تجهیزات پایش و جمع آوری داده ایجاد شده، باعث شده تا امکان کنترل کیفیت دقیق برای این شمع ها ممکن شود و نگرانی قبلی از بین برود.

این راهنما اطلاعاتی را درباره ی اصول و مکانیزم شمع های CFA و استفاده از آن ها در پروژه های راه بیان می دارد. همچنین پیشنهاداتی برای اندازه گیری ظرفیت باربری محوری شمع های تکی نیز بیان شده است. یک ارزیابی و مقایسه ی کامل از روش های مختلفی که در آمریکا و اروپا موجود می باشد نیز در این توصیه نامه عنوان شده است. تاثیر گروه بودن شمع ها در ظرفیت محوری و نشست شمع ها همچنین بررسی ظرفیت باربری جانبی شمع در حالت تکی و گروهی صورت گرفته است.

فصل 1 این راهنما به بررسی کلیات و منابعی که از آن ها برای نگارش این توصیه نامه استفاده شده می پردازد.

فصل 2 توضیحاتی در رابطه با شمع های ممتد با حفاری دورانی و شیوه ی کارکرد آن ها ارائه می کند.

فصل 3 مزایا و محدودیت های این نوع شمع ها در پروژه های راهسازی، پروژه های مناسب و نامناسب برای استفاده از این تکنولوژی و کاربرد آن را بیان می کند.

فصل 4 اطلاعاتی در رابطه با روش های ساخت، مصالح و کاربردهای پیشنهادی را بیان می کند.

فصل 5 ارزیابی و مقایسه بین روش های موجود در آمریکا و اروپا را بیان می کند.

فصل 6 یک روش گام به گام عمومی برای انتخاب و طراحی این شمع ها ارائه می کند.

فصل 7 به بررسی موارد مرتبط با کنترل کیفیت می پردازد.

فصل 8 به مقررات و ویژگی های اجرای شمع ها پرداخته است.

شمع های CFA با عناوینی مانند شمع های اوگری درجا و شمع های دورانی نیز شناخته می شوند. شمع های CFA گونه ای از شمع های درجا می باشند که در ابتدا حفار تا انتهای عمق شمع را حفاری می کند. هنگامی که حفار به پایین حرکت می کند خاک پره های اطراف حفار را پر می کند و باعث می شود پایداری جانبی برقرار شود و چاه پایدار بماند. هنگامی که راد حفاری به بالا کشیده می شود سیمان و یا دوغاب سیمان / ماسه از مرکز راد که دارای فضای توخالی می باشد به درون چاه تزریق می شود. بیرون کشیدن و تزریق دوغاب بدون توقف ادامه می یابد به همین خاطر پس از اتمام کار یک ستون بتنی یکپارچه در داخل خاک اجرا می شود.

شمع های CFA عموما با قطر بین 0.3 تا 0.9 متر و تا طول 30 متر اجرا می شوند. هر چند به صورت معمول طول های بزرگتری نیز اجرا شده است. در آمریکا شمع های با قطر کمتری بین 0.3 تا 0.6 اجرا می شود چرا که نیاز به دستگاه های حفاری با توان کمتری دارد. در اروپا شمع های CFA با قطرهای بزرگتر ( تا 1.5 متر) اجرا می شود.

عموما آرماتورها در CFA به دلیل سهولت نصب در 10 تا 15 متری از سطح زمین اجرا می شوند. همچنین با توجه به مطالعات انجام شده در زیر این عمق تنش های خمشی کمی انتقال می یابند. در برخی موارد نیز آرماتورها در تمام طول شمع اجرا می شوند.

شمع های CFA می توانند به عنوان یک شمع تکی ساخته شوند. برای استفاده از شمع های CFA در پل ها یا سازه های بزرگ دیگر، شمع ها به صورت گروهی اجرا می شوند. مانند شمع های کوبشی در بالای گروه شمع یک سر شمع قرار می گیرد و فاصله ی مرکز به مرکز بین 3 تا 5 برابر قطر شمع می باشد.

شمع های CFA با شمع های کوبشی و درجا تفاوت هایی دارد و این تفاوت ها باعث شده تا نسبت به شمع های معمولی دارای مزایا و معایبی باشد. تفاوت اصلی استفاده از قالب یا گل حفاری برای پایدارسازی گمانه می باشد که در اجرای CFA حذف شده است. حفاری گمانه در یک گام ممتد باعث افزایش سرعت حفاری می شود. در مقابل گشتاور مورد نیاز برای حفاری در اوگرهای ممتد در مقایسه با گشتاور مورد نیاز برای حفر گمانه با قطر یکسان در روش سنتی بیشتر است. در نتیجه طول و قطر شمع های CFA عموما از شمع های درجا کمتر است. علاوه بر آن استفاده از اوگر ممتد، اجرای CFA را به خاک یا سنگ سست و ضعیف محدود می کند در حالی که شمع های درجا در لایه های سخت با ظرفیت باربری بالا نیز اجرا می شوند.

از آنجایی که شمع های CFA بر خلاف شمع های کوبشی در زمین کوبیده نمی شوند، دارای سر و صدا و لرزش نیستند. بالازدگی خاک در صورت اجرای شمع های CFA بدون جابجایی اتفاق نمی افتد. یکی از معایب استفاده از این شمع ها این است که روش های موجود برای کنترل کیفیت و یکپارچگی برای شمع های CFA قابل اطمینان نیست. عیب دیگر آن ها این است که اجرای CFA با اضافات خاک همراه است و باید در محلی دپو شود. در صورتی که فضای کمی در اختیار باشد این موضوع می تواند مشکل ساز شود.

جزء اصلی سیستم CFA که هزینه کمتر و سرعت بالای این روش به خاطر آن است، حفاری است که در یک مرحله ی پیوسته صورت می گیرد که در نتیجه ی آن، زمان کمتری صرف می شود. هنگامی که حفار به پایین حرکت می کند پره های موجود در راد توسط خاک پر می شود در صورتی که سرعت چرخش راد نسبت به سرعت پایین رفتن آن زیاد باشد خاک های حفاری شده به سطح زمین منتقل می شوند.

هنگامی که حفار، خاک را حفاری می کند، مصالح وارد پره های راد می شوند. حجم خاکی که توسط راد جدا شده پس از بریده شدن افزایش می یابد. تنظیم سرعت حرکت راد حفاری کمک می کند تا پایداری گمانه حفظ شود.

حفظ کردن نرخ نفوذ مناسب ممکن است سخت باشد. هنگامی که پروفیل خاکی که در حال حفاری است پیچیده و دارای لایه بندی های مختلف باشد، ثابت نگه داشتن نرخ نفوذ سخت تر می شود. اگر راد نتواند با سرعت مناسب درون خاک نفوذ کند خاک های بالای کف گمانه را تخریب می کند که این عمل باعث ناپایدار شدن گمانه می گردد.

پس از آن که مرحله ی حفاری به پایان می رسد و حفار به عمق مورد نظر می رسد، مرحله ی تزریق باید بدون وقفه شروع شود. دوغاب یا بتن تحت فشار از درون میله ی توخالی رد شده و به کف گمانه می رسد.

پس از آن که حفار به عمق مورد نظر می رسد مقداری بالا کشیده شده (بین 150 تا 300 میلیمتر) و دوغاب با فشار از دریچه ی خروجی انتهای راد خارج می شود. سپس راد مجددا به پایین و محل انتهای گمانه رفته تا در این منطقه تزریق با کیفیت خوب صورت گرفته و انتهای شمع دارای ارتباط مناسب با خاک باشد. دوغاب به شکل ممتد در حال تزریق در گمانه است و راد به آرامی به سمت بالا حرکت می کند.

دیدگاهتان را بنویسید

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

سایر مقاله ها

انواع روش های تخریب سنگ و بتن (A Variety of Methods of Rock and Concrete Demolition)

در برخی از پروژه های پایدارسازی دیواره های گود شرکت [...]


بیشتر بخوانید

پدیده فروچاله چیست؟ (?What is The Phenomenon of Sinkhole)

پدیده فروچاله چیست؟ (?What is Sinkhole) فروچاله ها حفره هایی [...]


بیشتر بخوانید

خطرات عملیات تخریب ساختمان (Risks of Building Demolition Operation)

به دنبال گسترش ناحیه شهرنشینی و همچنین نوسازی ساختمان ها [...]


بیشتر بخوانید

شمع پلاستیک (Plastic pile)

شمع پلاستیک (Plastic pile) پیامدهای حضور منابع آب به ویژه [...]


بیشتر بخوانید