با سازه نگهبان مهار متقابل بیشتر آشنا شوید

سازه نگهبان مهار متقابل نوعی سازه بوده که در محل گودبرداری ساخته‌ شده از دیوارهای گود در محل خاک‌برداری محافظت کرده تا سازه‌های اطراف محل گودبرداری ریزش نکنند.
گودبرداری غیراصولی کاری به‌شدت خطرناک است که می‌تواند تبعات گسترده‌ای همچون ضرر و زیان‌های مالی و جانی برای افراد بسیاری داشته باشد. به همین علت راه‌حل‌هایی مهندسی‌ ابداع‌ شده که سازه نگهبان مهار متقابل یکی از پرکاربردترین آن‌ها است. در این مقاله قصد داریم تا به شما همراهان فولادینو، اطلاعاتی مهم و کاربردی در مورد سازه نگهبان و سازه نگهبان مهار متقابل ارائه دهیم.

ریزش در مجاورت گودبرداری چه دلایلی دارد؟

بارها رخ داده است که سازه‌های اطراف یک محل گودبرداری که به‌صورت غیراستاندارد خاک‌برداری و گودبرداری انجام شده، فرو ریخته است. مهم‌ترین عاملی که این اتفاق رخ می‌دهد، عدم رعایت کردن مسائل ایمنی و کار غیراستاندارد است. البته ریزش در مجاورت محل گودبرداری دارای دلایل متفاوتی است اما از مهم‌ترین عوامل بروز این اتفاق می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• دانه‌های خاک چسبندگی پایینی دارند
• خاک دارای مشکل است
• در محل گودبرداری رطوبت بالاست
• خاک دارای مشکل است
• در محل گودبرداری یا نزدیکی آن ارتعاش و حرکت وجود دارد که می‌تواند ناشی از حرکت وسایل نقلیه، صدای بسیار بلند و زمین‌لرزه باشد

ریزش در مجاورت گودبرداری می‌تواند یک فاجعه واقعی به بار بیاورد و به همین علت است که استفاده از راه‌حل‌های پیشگیرانه توصیه می‌شود. برای جلوگیری از این اتفاق می‌توان از یک راه‌حل پشتیبان استفاده کرد تا از ریزش در حوالی محل گودبرداری جلوگیری کند. یکی از راه‌حل‌های پرکاربرد، استفاده از سازه نگهبان است.

بسته به محل گودبرداری، نوع خاک محل گودبرداری، شرایط محیطی، نوع پروژه و مقیاس، ممکن است که این کار به شیوه‌های گوناگون و ابزارآلات مختلف انجام شود.

سازه نگهبان چیست؟ 

ریزش در محل و اطراف محل گودبرداری به علت‌های گوناگونی به وقوع می‌پیوندد و به همین علت است که وجود سازه نگهبان امری است بسیار ضروری و مهم که با انجام آن از حرکت خاک در زیر سازه جلوگیری به عمل‌ آورده و باعث جلوگیری از ریزش می‌شود. درصورتی‌که خاک حرکت کند، ریزش صورت می‌گیرد و استفاده از سازه نگهبان باعث افزایش ایمنی خاک و پایداری به ‌منظور جلوگیری از ریزش خواهد شد. سازه نگهبان طرحی است که با اجرای آن، دیواره‌های اطراف گود را مستحکم کرده و از فرو‌ریختن آن ها جلوگیری می‌کنیم.

روش‌های گوناگونی برای ساخت سازه نگهبان وجود دارد که در این مقاله به بحث پیرامون ابعاد مختلف سازه نگهبان مهار متقابل می‌پردازیم. سازه نگهبان سازه‌ای موقت یا دائم است که با استفاده از فلز یا مواد دیگر ساخته می‌شود و کار آن ایجاد تکیه‌گاهی برای دیوارهای گود محل گودبرداری است تا از ریزش سازه‌ها و دیوارهای اطراف، جلوگیری شود. زمان اجرای پروژه بهتر است قبل از تخریب سازه قدیمی و شروع به گودبرداری و خاک‌برداری انجام شود.

طراحی و ساخت سازه نگهبان به دلایل مختلفی صورت می‌گیرد که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به جلوگیری از ایجاد ضرر و زیان‌های مالی و جانی، فراهم کردن شرایطی امن و محیط کاری استاندارد و ایمن اشاره کرد. استفاده از سازه نگهبان باعث می‌شود که مقاومت دیواره‌های اطراف محل گودبرداری بالا رفته و در نتیجه ریزشی صورت نگیرد. سازه نگهبان دارای انواع مختلفی بوده که هر کدام راه‌حلی مشابه اما با ویژگی‌ها و طراحی متفاوت ارائه می‌دهند که در اجرا و پرفورمنس تفاوت‌هایی بین انواع راهکارها وجود دارد.

از مهم‌ترین روش‌های سازه نگهبان می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:

• میل مهاری
• دیوار دیافراگمی
• سپرگونه
• دیوار اجرای شمع
• وزنی
• سازه نگهبان خرپایی
• میخکوبی
• ساخت از بالا به پایین
• دیوار زیرزمین
• دیوار برلنی
• مهار متقابل دیوارهای گود
• دوخت به پشت

نکته قابل‌توجه آن است که ممکن است بسته به شرایط مختلف پروژه از ترکیب چند روش برای اجرای سازه نگهبان استفاده شود.

سازه نگهبان مهار متقابل یا استرات چیست؟

یکی از روش‌های اجرای سازه نگهبان، روش سازه نگهبان مهار متقابل یا استرات است که برای گودهای کم‌عمق در مناطق شهری مناسب است. این روش را می‌توان ترکیبی از دو راه‌حل دیگر طراحی و ساخت سازه نگهبان خرپایی و سپرکوبی دانست.

مزایا و معایب سازه نگهبان مهار متقابل

روش سازه نگهبان مهار متقابل دارای مزایا و معایبی است که در این بخش به آن‌ها می‌پردازیم. ابتدا با مزایا آغاز می‌کنیم:

مزایای سازه نگهبان مهار متقابل

• سرعت بالا در طراحی و اجرای پروژه برای پروژه‌هایی که نیاز به ‌سرعت بیشتری برای پیشبرد کار دارند.
• برای گودی‌های کم‌عمق بهترین گزینه است.
• هزینه کمتر و مناسب برای پروژه‌های دارای محدودیت مالی و بودجه کمتر
• امکان استفاده دوباره از المان‌های به‌کاررفته مانند پروفیل‌ها
• تأثیرگذار نبودن ریزش‌های موضعی بر تمام فرایند خاک‌برداری
• عملکرد مناسب در اجرای کانال‌ها
• این روش برای مواقعی که عمق گود کمتر بوده و امکان اجرای سایر روش‌ها مانند روش خرپایی وجود ندارد، بهترین گزینه محسوب می‌شود.
• پایدارسازی با استفاده از مهار متقابل می‌تواند هم‌زمان و حتی قبل‌تر از گودبرداری صورت بگیرد.

معایب سازه نگهبان مهار متقابل

• این روش برای گودبرداری‌های کم‌عمق کاربرد داشته و در مهاربندی‌های دارای عمق زیاد و طول بیشتر از 10 متر مناسب نبوده و کار مهاربندی با سختی همراه خواهد بود.
• برای طرح‌های بزرگ و ساختمان‌ها مناسب نیست.
• درصورتی‌که خاک سست باشد، باید از المان‌ها در تعداد بالا استفاده شود.
• درصورتی‌که فضای محل گودبرداری کوچک است، نمی‌توان آن را اجرا کرد.
• سازه نگهبان مهار متقابل به‌صورت موقت ایجاد می‌شود.
• برای اجرای طرح نیاز به تخصص و تجربه‌ دارید و به همین علت باید از متخصصین کار بلد کمک بگیرید.

مراحل و نحوه اجرای سازه نگهبان مهار متقابل

برای انجام روش اجرای سازنده مهار متقابل، در گام اول باید در دو طرف گود چاهک‌هایی در فواصل مشخص از یکدیگر حفر شوند. طول چاهک‌هایی که حفر می‌شود باید با عمق گود برابر یا حدود 25 الی 35 درصد بیشتر از عمق گود باشد.

پس از انجام این کار، باید درون چاهک‌های حفرشده، پروفیل‌های فولادی یا بتنی قرار داده شود. این کار باید مطابق با نقشه‌های اجرایی و محاسبات صورت گرفته توسط مهندسین انجام شود. به‌صورت معمول طول پروفیل‌های مورداستفاده قرارگرفته شده، به‌گونه‌ای محاسبه می‌شود که قسمت انتهایی پروفیل‌ها، مقدار کمی، بالاتر از تراز بالایی گود قرار بگیرد. سپس قسمت‌های بالایی پروفیل‌ها را با کمک خرپا یا تیر به هم متصل کرده تا پروفیل‌ها پایداری بیشتری داشته باشند.

در مرحله آخر باید عملیات خاک‌برداری و گودبرداری به‌تدریج انجام گیرد. اگر خاک محل گودبرداری قابلیت ریزشی بالایی داشته باشد، از الوارهای چوبی بین اعضای قائم استفاده می‌شود. همچنین درصورتی‌که نیاز باشد راهکار مهار متقابل در بخش‌های دیگر پروفیل‌های قائم اجرایی می‌شود.

طراحی سازه نگهبان به روش مهار متقابل

برای طراحی سازه نگهبان به روش مهار متقابل باید چه‌کاری انجام داد؟ ابتدا باید به‌صورت دقیق محاسبات لازم صورت بگیرد. سپس اعضای عمودی (پروفیل‌ها) در فاصله‌های مشخص‌شده نصب ‌شده و با قرار دادن عضو افقی (خرپا یا تیر) بین اعضای عمودی، امکان تغییر شکل یافتن دیواره‌ها از بین می‌رود و به همین علت از ریزش جلوگیری می‌شود.

پایدارسازی گود به روش مهار متقابل

روش مهار متقابل که به آن استرات نیز گفته می‌شود جزء روش‌های اصلی برای پایدارسازی موقت به‌منظور نگهداری از دیواره‌های اطراف محل گودبرداری برای جلوگیری از تغییر مکان‌های جانبی و فروریختن سازه‌های اطراف است که با استفاده از آن می‌توان عملیات پایدارسازی گود را با سرعتی بالا، قیمت و عملکرد مناسب انجام داد.

این روش شباهت‌هایی نیز به روش سازه نگهبان خرپایی داشته و می‌توان گفت که ترکیبی از راهکارهای سپرکوبی و خرپایی است. در این روش با استفاده از المان‌های مهار متقابل، دیواره‌ها کنترل ‌شده و تغییر شکل‌های جانبی کاهش می‌یابند و همین عمل موجب افزایش ایمنی عملیات گودبرداری می‌شود.

نکات مهم برای اجرای طرح

• برای انجام نهایی این طرح ابتدا باید کل اجزا و شرایط پروژه را در نرم‌افزارهای 2 و 3 بعدی مهندسی شبیه‌سازی کرده و پس‌ازآن شروع بخش عملیاتی پروژه را کلید بزنید.
• اعضای عمومی و افقی طرح در اکثر مواقع فولادی هستند و باید مطابق با آئین‌نامه سازه‌های فولادی تولید شوند.
• استفاده از این روش برای گودبرداری‌هایی که عمیق هستند مناسب نیست. چون در صورت بالا بودن عمق گود، اعضای به‌کاررفته در طرح خمیده شده و از استحکام سازه نگهبان کاسته می‌شود.
• به هنگام اجرای طرح، از متخصصین مجرب کمک بگیرید. این کار باعث می‌شود تا طرح نهایی شما، ایده‌آل بوده و کیفیت مطلوبی داشته باشد. به‌این‌ترتیب ایمنی پروژه را بالابرده و از به وجود آمدن شرایط بحرانی و ضرر جلوگیری می‌کنید.
• مهندسان ناظر پروژه و مجری پروژه باید قبل انجام دادن هرگونه کار عملی، اطلاعات کافی در مورد خاک محل عملیات و منطقه آن داشته باشند تا کلیه محاسبات احتمالی انجام گیرد.
• مهندسین باید مقاومت ایستایی ساختمان های اطراف گود را بررسی کرده و اگر احتمال دادند که ممکن است در اثر عملیات گودبرداری، سازه‌های اطراف دچار حادثه شوند، باید کلیه اقدامات ایمنی را به منظور پیشگیری و آمادگی انجام داد.
• اگر گودبرداری پروژه عمقی بیشتر از 3 متر داشته باشد، قبل از خاک برداری، محل ستون ها را گودبرداری کنید تا با اجرای ستون ها و مهارها آن به سایر ستون ها، از رانش و ریزش خاک جلوگیری شود.

جمع‌آوری سازه نگهبان

چه زمانی می‌توانیم سازه نگهبان را جمع‌آوری کنیم؟ سازه نگهبان راهکاری موقت است و هنگامی‌که بخشی از سازه در دست‌ساخت که قابلیت تحمل رانش خاک را داشته باشد، ساخته شد، می‌توانید سازه نگهبان را جمع‌آوری کنید. سازه‌ای که بتواند رانش خاک را تحمل کند می‌تواند دیوار حائل، بخشی یا تمام قاب ساختمان باشد.

جمع‌بندی

سازه نگهبان مهار متقابل از مهم‌ترین و بهترین روش‌ها برای جلوگیری از ریزش است. این روش هزینه‌ای مناسب داشته، برای پروژه‌های کوچک مناسب است و سرعت اجرای آن نیز بالاست.
ما در فولادینو مرجعی برای ارائه انواع فلزات هستیم و شما کاربران گرامی می توانید با مراجعه به فروشگاه، از محصولات مختلف بازدید کرده و در صورت نیاز به دریافت مشاوره، با کارشناسان ما تماس بگیرید تا ضمن دریافت مشاوره رایگان، بهترین و ایده‌آل‌ترین محصولات مورد نیاز شما معرفی شوند.