آشنایی با سیستم های نیلینگ
در این مقاله قصد داریم به صورت مختصر به آشنایی با سیستم‌های نیلینگ؛ کاربرد آن؛ مزایا و محدودیت‌های استفاده از آن در ساخت و سازهای شهری بپردازیم. با ما همراه باشید.
استفاده از سیستم‌های نیلینگ یکی از روشهایی است که می تواند به عنوان سازه نگهبان برای جلوگیری از ریزش دیواره‌های گودبرداری از آن استفاده شود، روش استفاده از سیستم‌های نیلینگ است. روش‌های مختلفی برای مهار دیواره گودبرداری‌ها وجود دارد. از جمله این روش‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره داشت: روش انکراژ، روش اجرای شمع، سپر کوبی ، سازه نگهبان خرپایی و …
با توجه به گسترش روز افزون استفاده از روش نیلینگ در ایران برای پایدارسازی ترانشه‌ها در پروژه‌های راهسازی، تونل‌سازی، پایدارسازی، گودبرداری شهری،برای کنترل طراحی صحیح و بازرسی و نظارت بر ساخت و عملکرد دیواره نیلینگ نیاز به مرجعی کامل میباشد. و در ادامه بیشتر به آن میپردازیم.
تعریف نیلینگ :
نیل‌ها المان‌هایی غیر فعال و مسلح کننده میباشند که به صورت تقریبا افقی حفاری و با دوغاب سیمان (گروت) تزریق شده است. و خاک یا سنگ سست هوا زده را نگهداری می‌کنند. امروزه روش Nailing یا میخ‌کوبی یکی از پرکاربردترین روش‌ها جهت پایدارسازی خاک در ساخت‌وسازهای شهری میباشد.
از جمله وظایف نیل‌ها می‌توان به صورت زیر اشاره داشت:
- انتقال بارهای کششی به زمین اطراف از طریق تنش‌های برشی در طول فصل مشترک بین گروت و خاک
- توسعه مقاومت که می‌تواند با روش‌های طراحی مقرر تخمین زده شود.
- داشتن حفاظت خوردگی دراز مدت و قابل اثبات جهت اطمینان از عملکرد مناسب و طولانی مدت سیستم
- داشتن تعامل سازهای با نمای حفاری شده
- قابلیت آزمایش بارگذاری با روش‌های تجویز شده
برخی از کاربردهای دیوارهای نیلینگ:
- پرتال تونل‌ها
- تعریض راه در مجاورت پل‌های موجود
- تعمیر و نوسازی سازه‌های حائل موجود
- سیستم‌های مختلط پایدارسازی
- گودبرداری عمیق به روش ترکیبی با سولجر پایل
- گودبرداری عمیق شهری به روش ترکیبی با انکراژ
مراحل ساخت و اجرای سازه نگهبان نیلینگ (Nailing) به صورت زیر است:
مرحله اول: خاکبرداری و حفاری چال‌های نیلینگ:
- به طور کلی عمق خاکبرداری بر اساس نوع خاک مشخص می‌شود. و انجام حفاری با استفاده از تجهیزات حفاری پیشرفته انجام می‌شود. یکی از روشهایی که در ایران متداول است روش استفاده از دریل واگن است. و در این مرحله گمانه‌ها به صورت افقی یا مایل و در فواصل معین حفاری می‌شوند.
مرحله دوم : نصب و تزریق نیل‌ها:
دراین مرحله نیل‌ها در داخل گمانه‌های حفاری شده از قبل، قرارگرفته و نصب می‌شوند. در این مرحله تزریق دوغاب سیمان نیز در داخل گمانه‌ها انجام می‌شود.همچنین برای تزریق از لوله ترمی استفاده می‌شود. هدف از تزریق دوغاب سیمان، جلوگیری از خوردگی میلگردها و انتقال بهتر نیروها بین خاک و میلگرد میباشد.
مرحله نهایی: اجرای رویه نهایی:
در مرحله آخر رویه نهایی اجرا می‌شود که می‌تواند به صورت بتن درجا ریز مسلح، و یا شاتکریت مسلح، و یا همچنین پانل‌های پیش ساخته اجرا شود. هدف از اجرای شاتکریت جلوگیری از فرسایش سطحی خاک میباشد.
مزایا و محدودیت‌های سیستم‌های نیلینگ:
مزایای نیلینگ از سه جنبه قابل بررسی است:
ساخت:
- ردیف‌های دیوارهای نیلینگ در مقایسه با سایر سیستم‌ها کوچکتر میباشد.
- انقطاع ترافیک در نیلینگ کمتر بوده و در مقایسه با روشهایی مانند شمع‌های حفاری شده و سولجر پایل‌ها که نیاز به تجهیزات نسبتا بزرگتر است، نیلینگ اثرات زیست محیطی کمتری دارد.
- تراکم و اشغال فضا در روش نیلینگ در مقایسه با روش خاکبرداری مهاربندی شده، کمتر است.
- سرعت اجرای نیلینگ در مقایسه با سایر روش‌ها به نسبت سریع‌تر است.
- پیمانکاران کیفی با تعداد نسبتا زیاد در دسترس است.
- دانش نیلینگ با گستره زیاد در بین مهندسان وجود دارد.
- دیوارهای نیلینگ نسبت به سایر روشهایی که از بالا به پایین اجرا می شوند و نیاز به قطعات مستقیم دیوار دارند، در مقابل کج بودن و منحنی بودن دیوار تطابق بهتری دارند.
اجرا:
- دیوارهای نیلینگ در برابر تغییر مکان‌های نامتقارن و تغییرمکان‌های کلی بزرگ به نسبت انعطاف‌پذیری بهتری دارند.
- عملکرد دیوارهای نیلینگ در زمان زلزله مناسب است.
- در نیلینگ امکان حفاری و ایجاد ظاهر بسیار طبیعی جهت تناسب با محیط اطراف وجود دارد.
هزینه:
- دیوارهای نیلینگ نسبت به دیوارهای وزنی در ارتفاع بلندتر از ۶/۳ تا ۵/۴ متر بسیار اقتصادی‌تر میباشند.
- هزینه دیوارهای نیلینگ مرسوم برابر یا کمتر از دیوارهای انکراژ میباشد.
اصلی ترین محدودیت‌های استفاده از سیستم‌های نیلینگ:
- اگر تغییر مکان مطلق دیوار بعنوان معیار اصلی طراحی مدنظر باشد، نیل‌های اضافی و با طول بیشتر برای محدود کردن تغییر شکل مورد نیاز خواهد بود. این ملزومات باعث افزایش هزینه‌ها می‌شوند . و اگر معیار طراحی بر اساس تغییر شکل بسیار کوچک مد نظر باشد؛ استفاده از سیستم نیلینگ امکان پذیر نیست.
- وجود تاسیسات در پشت دیوار باعث ایجاد محدودیت در موقعیت، راستا و طول نیل‌ها مخصوصا در ردیف‌های بالاتر خواهد شد.
- اگر امکان نشت آب زیرزمینی به محل خاکبرداری زیاد باشد، نیلینگ روش مناسبی نمی‌تواند باشد.
- در اجرای سیستم‌های نیلینگ، باید سطح خاکبرداری بصورت موقت در حین اجرا پایدار باقی بماند.
- نیل‌ها ممکن است با انواع خطوط ارتباطی نزدیک خود (مانند فیبر نوری ) تداخل ایجاد کنند.
شرایط خاک مطلوب و نامطلوب برای نیلینگ :
سیستم‌های نیلینگ می‌توانند برای انواع شرایط خاک و زمین بکار روند. تجربه نشان داده است در شرایط مطلوب زمین، نیلینگ در مقایسه با سایر روش‌ها بسیار اقتصادی است. تا زمانیکه هر لایه منحصر به فرد پروفیل خاک متشکل از مصالح پایدار و مناسب باشد؛ دیوار نیلینگ عموما می‌تواند در لایه‌بندی مرکب اجرا شود. بالعکس در شرایط نامطلوب قطعی خاک، کاربرد نیلینگ در مقایسه با سایر روش‌ها، خطرناک و یا پر هزینه خواهد بود.
در این مقاله سعی کردیم به صورت مختصر با سیستم‌های نیلینگ در پایدارسازی سازه‌های نگهبان و دیوارها آشنا شویم . همچنین با برخی مزایا و محدودیت‌های و نحوه اجرای این روش به صورت مختصر نیز آشنا شدیم. در ادامه توصیه می‌شود جهت دریافت اطلاعات بیشتر در خصوص آشنایی با روش نیلینگ و همچنین یادگیری شیوه دقیق طراحی دیوارهای نیلینگ بر اساس آخرین ویرایش FHWA 2015 کتاب « مرجع کامل طراحی دیوارهای نیلینگ » انتشارات نوآور را مطالعه نمایید.
موفق باشید
فاطمه صالحی
انتشارات نوآور
ناشر تخصصی کتاب‌های نظام مهندسی
0 نظر در مورد «سیستم‌های نیلینگ»