مقاله کامل حفاری توأم با بتن ریزی

عنوان تحقیق :
حفاری توأم با بتن ریزی
استاد ارجمند :
جناب آقای خسروی
گرد آورنده :
جواد دهقانی
بهار 1386
مقدمه :
روشهای متعددی برای تولید لوله در صنعت وجود دارد ، یکی از روشهای مرسوم استفاده از روش اسپیرال می باشد ؛ در این روش ورقها به صورت دایره خم شده و بوسیله جوش اتوماتیک جوشکاری می شود ، اما به دلایل مختلف این لوله ها کمتر در کارهای شم کوبی مورد استفاده قرار می گیرند ، در این تحقیق حفاری توأم با بتن ریزی مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است .، که آزمایشات شم کوبی ع حفاری ، بتن ریزی و بارگذاری استاتیکی به روش ML مورد ارزیابی و تجدید نظر قرار گرفته است .
دراین پروژه به بررسی فونداسیون ها ی عمیق که به منظور دستیابی به تراکم ، بالابردن نیروهای پیچیده ارزی که گستره ی گوناگون ساختاری از قبیل ساختمان ها ، پل ها ، برج ها ، گذرگاهها ، اسکله ها و سکوهای روی زمین و نسب در کرانه ها و دور از کرانه ها طراحی شده ، پرداخته شده است .
و همچنین به شیوه ی نسب شافت ها در محل اجرا اشاره می شود که مراحل اجرای آن عبارتند از :
1- حفاری محل نصب و ایجاد حفره درون زمین تا عمق مورد نظر برای قرارگیری شافت .
2- پر کردن انتهای حفره با بتن
3- قرار دادن قفسه میلگرد درون حفره .
4- بتن ریزی حفره .
مراحل اجرای شمع بتنی درجا:
ساخت سبد آرماتور و لقمه های بتنی جهت رعايت پوشش آرماتور جداره شمعها.
اتصال لقمه های بتنی به سبد آرماتور هر 2 متر و در هر چهار طرف سبد. ( البته اين ميزان به در نقشه های اجرائي قيد مي شود ولی برای شمع های حدود 10 متر و بالاتر, اتصال لقمه معمولاً به ازای هر 2 متر مي باشد.
ميخکوبی محل آکس شمع مورد نظر.
تاييد دستگاه نظارت, در تمامی مراحل اجرای پروژه اژن بند از اساسی ترين موارد اجرا به شمار می آيد.
استقرار دستگاه حفاری در محل حفاری.
حفاری تا عمق مورد نظر
کيسينگ گذاری جهت جلوگيری از ريزيش خاک دستی به درون محل حفاری در صورت نياز.
ساخت بنتونيت: در صورت ريزشی بودن ديوار محل حفاری شمع به مدت حداقل يک روز قبل از حفاری.
ريختن بنتونيت در صورت نياز در طول مدت حفاری.
10- حمل سبد بافته شده آرماتور به محل حفاری.
11- قراردادن سبد آرماتور در داخل محل حفاری توسط جرثقيل.
12- ساخت بتن توسط بچينگ در کارگاه مطابق با مشخصات فنی.
13 – حمل بتن توسط تراک ميکسر از محل بچينگ تا محل حفاری.
14- نصب لوله ترمی به جرثقيل جهت بتن ريزی.
15 – نمونه گيري بتن جهت آزمايشگاه.
16- تاييد دستگاه نظارت.
18- بتن ريزي توسط لوله ترمی از قسمت انتهای شمع به طرف بالا
19- بازکردن و تميز نمودن لوله های بتن ريزي همزمان با بالا آوردن لوله ترمی در طول مدت حفاری جهت حفاری بعدی.
در شکل (1) مراحل اجرای شمع های درجا نشان داده شده است:

يکي از روش های تحکيم و پايداری انواع سازه ها در زمين هايط که دارای خاک سست می باشند, استفاده از شمع ها می باشد.
شمع های بتنی به دو روش اجرا ميشوند:
شمع درجا
شمع های پيش ساخته
اجرای شمع های درجا که در اينجا به روش اجرای آن مي پردازيم به صورت حفاری و بتن ريزي در محل مي باشد. ذکر اين نکته لازم است که در بتن ريزي اين نوع شمع ها به دليل عمق زياد حفاری نمی توان از ويبره استفاده نمود و برای حل اين مشکل از بتن با اسلمپ پايين(اسلمپ =15) استفاده می شود. همچنين برای جلوگيري از ريزش خاک و جذب آب بتن از ماده ای شيميائي به نام بنتونيت(Bentonite), قبل از بتن ريزي استفاده می شود.
برای اجرای شمع های از پيش ساخته از دستکاه شمع کوب استفاده می گردد. استفاده از اين نوع شمع ها را ميتوان در پروژه هايي مانند”نيروگاه سيکل ترکيبی نکا و پتروشيمی بندر امام” مشاهده نمود.
راهکارهای عملی طراحی شمع ها
اطلاعات لازم و مکفی از شرايط ژنوتکنيکي محل.
شناخت دقيق نيروها و لنگرهای وارده از روسازه از نظر نوع, مقدار و جهت و اولويت بندی آنها
شناخت عوامل محيطي از نظر آثار کوتاه مدت و دراز مدت بر مصالح شمع.
شناخت وضعيت پيرامون پروژه برای تصميم گيري در مورد شيوه اجرای شمع.
انتخاب نوع شمع.
بررسی امکان پذيری ساخت و توليد شمع برای پروژه و محدوديت های ابعادی.
برگزيدن روش نصب شامل کوبشي, چکش زدن, درجا ريختن و … .
تعيين عمق مدفون شمع با توجه به شرايط خاک, بارهای موجود و امکانات اجرايي.
آرايش شمع های گروهي و تعيين نحوه عملکرد گروه و توجه به نکات موثر در طراحی از جمله تداخل شمع,ضريب کارايي,… .
10- با استفاده از تحليل های معتبر استاتيکی(تکی يا گروهی) تعيين توان کاربری شمع.
11-تعيين توان باربری شمع با استفاده از آزمايشات درجا يا آزمايشات دينا»يکي و تدقيق توان باربری.
12- دخالت دادن عوامل موثر پيرامونی بر توان باربری بدست آمده.
13- کنترل و ارزيابی نشست سيستم شالوده.
14- طراحی سازه ای شمع و کلاهک سه شمع.
15- به منظور اطمينان از(درصورت لزوم و صلاحديد) انجام آزمايشات عملی بارگذاری استاتيکی يا ديناميکی صحت اجرا و عدم آسيب ديدگي شمع ها در حين اجرا.
16- تعيين ضريب اطمينان.
17- انواع پی های عميق از نظر اجرايي.
شالوده های پوسته ای کوبشی و پر شده با بتن:
می توان شالوده های پوسته را (DS) با ترکيب خصوصيات و عملکرد شمع های کوبشی و شافت های حفاری شده معرفی کرد که نخست پوسته با چکش به عمق مورد نظر رانده می شود و قفسه ميلگرد درون آن گذاشته شده و مزايای اين روش متعاقباً با بتن پر مي شود:
ايجاد سطح صاف برای بتن شالوده توسط لوله.
جابجايي ايجاد شده توسط سطح کنگره ای پوسته باعث افزايش اصطکاک جداری شالوده می شود.
ابزار نصب به سهولت باز و بسته می شوند و دارای قابليت نقل و انتقال خوبی است.
ليکن بايد توجه داشت که:
هزينه ها مانند شمع کوبی زياد است.
قطعات شالوده قابل اتصال نيستند لذا محدوديت طول با ارتفاع شمع کوب متناسب است.
آسيب پذيري شمع ها در حين نصب.
(Drilled shaft=DS) شمع های نصب شونده درون حفره خود.
تفاوت اساسی بين شمع ها و شافت های نصب شونده درون حفره ايجاد شده آنست که شمع ها عناصر پيش ساخته ای هستند که درون زمين کوبيده مي شوند در حاليکه اين شافت ها با شيوه نصب در محل اجرا مي شوند مراحل اجرای اين شافت ها عبارتند از:
حفاری محل نصب و ايجاد حفرهه درون زمين تا عمق مورد نظر برای قرار گيري شافت.
پرکردن انتهای حفره با بتن
قرار دادن قفسه ميلگرد درون حفره.
بتن ريزي حفره
مهندسين و پيمانکاران ممکن است برای اين نوع شالوده های عميق اصطلاحات ديگري استفاده کنند از جمله :
(Pier) پايه.
(Bored Pile) پايه با حفره از قبل ايجاد شده.
(Cast-in-Place Pile) شمع درجا ريخته شده.
(Caisson)صندوقه.
(Drilled caisson) صندوقه با حفره از قبل حفاری شده.
(Cast-in-drilled-hole foundation) شالوده در جاريز درون حفره از قبل حفاری شده.

فایل : 27 صفحه

فرمت : Word