نیلینگ یا میخ کوبی

روش‌های اجرایی ‌سیستم نیلینگ یا میخ کوبی

‌خاكبرداری

گودبرداری اوليه تا عمقی صورت می‌پذيرد که ديواره‌ی گودبرداری شده بتواند در مدت کوتاهی بين ۲۴ تا ۴۸ ساعت پايداری خود را حفظ کند‌. خاكبرداری می‌بايست به صورت مرحله به مرحله انجام شده و پس از انجام هر مرحله از خاكبرداری بایستی عمليات اجرای میخ­کوبی در آن مرحله صورت گيرد و پس از اتمام عمليات، خاكبرداری مرحله بعد انجام می‌پذيرد. عرض گودبرداری انجام شده حداقل بايد به اندازه‌ای باشد که بتوان ابزارهای لازم را در محل مستقر کرد. در هر مرحله خاكبرداری، عمق ديواره ايجاد شده بايستی پايداری لازم در حين اجرای میخ­کوبی را داشته باشد، اصولاً عمق گودبرداری جهت تامين کوتاه مدت پايداری ۲ متر است. البته با توجه به شرايط ژئوتكنيكی خاک ساختگاه ارتفاع مجاز خاكبرداری در هر مرحله تعيين می‌شود.

‌حفاری ‌

حفاری محل ميخ‌­ها می‌بايست در فواصل مشخص، مطابق نقشه‌های اجرايی به وسيله دستگاه حفاری ضربه‌ای D.T.H و يا مشابه آن صورت گيرد. حفاری گمانه‌های مورد نظر می‌تواند در جبهه‌های مختلف كاری صورت پذيرد. ‌

• حفاری به صورت چرخشی‌ (Rotary Drilling) ‌‌با هوا یا آب‌. این روش متداول‌ترین روش در‌ حفاری میخ‌ها است.
• حفاری با لوله جدار (Driven Casing). استفاده از این روش در خاك‌های ریزشی توصیه می‌شود.
• حفاری با سیستم خود حفار (Self Drilling Method) . استفاده از این روش در خاک‌های ریزشی مناسب بوده و دارای سرعت قابل قبولی اجرایی نیز است.
• حفاری با سیستم اوگر(Auger) ‌
• در گذشته استفاده از روش‌های کوبشی میخ‌ها نیز مرسوم بوده‌ که امروزه بدلیل راندمان کم و مشکلات فنی و اطمینان کم منسوخ شده است.

جزییات اجرایی‌‌حفاری

• ‌قطر حفاری میخ‌ها معمولاً بین ۷۶ تا ۲۰۰ میلیمتر استمی باشد.
• ‌ دوغاب مورد استفاده معمولاً از اختلاط آب و سیمان با نسبت وزنی ۰/۴ تا ۰/۷ است. در برخی موارد نیز از افزودنی‌هایی مانند ماسه و یا مواد شیمیایی استفاده می‌شود.
• قطر آرماتور مورد استفاده معمولاً بین ۱۸ تا ۴۰ میلیمتر است.
• فواصل قائم و افقی میخ‌ها بین ۱/۲۵ تا ۲ متر متغییر است و معمولاً به طور مساوی انتخاب می‌شوند.
• زاویه حفاری و قرارگیری میخ‌ها‌ نسبت به ‌افق بین ۱۰ تا ۲۰ درجه بوده که در اکثر موارد ۱۵ درجه در نظر گرفته می‌شود.
• حداکثر طول میخ‌ها جهت دارا بودن کارایی کافی برابر با ۱۸ متر است.

نصب ميلگرد تسليح و تزريق دوغاب سيمان

پس از حفاری گمانه تا عمق مورد نظر، عمليات نصب ميلگرد تسليح صورت می‌پذيرد. عناصر تسليح معمولاً شامل آرماتورهای فولادی بوده و اغلب تو پر هستند.‌ می‌توان از ميلگردهای توخالی نيز ‌استفاده کرد. به هر حال میلگردهای طراحی شده پس از حفاری درون گمانه قرار می‌گيرند. جهت آنکه راستای ميلگردها دقيقاً در امتداد محور استوانه‌ی چال‌های حفر شده باشد از ابزاری به نام مرکز کننده (اسپیسر یا سنترالیزر) استفاده می‌شود. ميلگردها در داخل مرکز کننده‌ها فرو رفته و سپس در داخل چال، جاگذاری می‌شوند. چنانچه شرايط خوردگی شديد باشد از پوشش اپوکسی مخصوصی جهت محاظت از ميخ‌ها استفاده می‌شود. ميلگردهای فولادی مسلح کننده مهم­ترين عنصر ديوارهای ميخکوبی شده است. اين المان‌ها در سوراخ‌هايی که از پيش حفاری شده قرار گرفته و سپس يک شیلنگ دوغاب ريزی به انتهای چال رفته و فضای خالی باقي مانده را از انتها تا ابتدای چال دوغاب ريزی می‌کند. شيب چال‌های حفر‌ به مقدار ملايمی در پايين سطح افق قرار دارد. لذا دوغاب با نيروی وزن وارد شده بر آن به خوبی در حفره‌ها جا می‌گيرد. به چنين روشی، روش دوغاب ريزی ثقلی گفته می‌شود که جزء روش‌های متداول در ميخ­کوبی به حساب می‌رود. دوغاب نقش اصلی انتقال تنش از زمين به ميخ‌ها را ايفا می‌کند.

شاتکریت دیواره، نصب صفحه و مهره

پس از اتمام عمليات تزريق، سطح ديواره جهت جلوگيری از فرسايش و همچنين حفظ يكپارچگی بيشتر در عملكرد ميخ­‌ها، توسط يك لايه بتن‌پاشی شده ‌(شاتکریت) پوشانده می‌شود. پوشش، نوعی اتصال سازه‌ای در سيستم ايجاد می‌کند و در میخ­کوبی‌ها دو نوع پوشش،‌ موقت و دائمی وجود دارد. پوشش موقت نقش سطحی را ايفا می‌کند که اجزای سازه‌ای ميخ­کوی را به يکديگر متصل می‌نمايد. همچنین نوارهای ژئوکامپوزيتی قبل از آنکه پوشش موقت اجرا شود در سطح گودبرداری کار گذاشته می‌شود تا زه­ آب داخل خاک را هدايت کرده و از نفوذ آن به داخل پوشش ممانعت به عمل آورد‌. همچنين پس از بتن‌ پاشی موقت جهت اتصال كامل سر ميخ‌‌ها به ديواره و همين طور جلوگيری از بروز برش پانچ در ديواره و در صورت نياز تنش‌دهی به ميخ‌­ها، يك صفحه فلزی به عنوان سر نيل بر روی ديواره قرار گرفته و توسط يك مهره به آرماتور درون گمانه متصل می‌شود. پوشش دايمی بعد از آنکه ميخ‌ها نصب و پوشش موقت شکل گرفت، اجرا می‌شود. ضخامت اين پوشش كم بوده و غالباً به ۱۰ تا ۱۵ سانتيمتر محدود است.

مقایسه سایر روش‌های مهار با روش ‌نیلینگ‌

نیلینگ روش جديدی است كه به دليل اقتصادی بودن و مزايای منحصر بفرد خود، به عنوان راه حل بسيار مناسبی در موارد مختلف از جمله ‌افزايش ظرفيت باربری و محدود كردن تغيير شكل‌ها با ايجاد حداقل دست خوردگی در وضعيت طبيعی زمين، كاربردهای فراوانی دارد. استفاده از اين روش تسليح خاک، ‌جهت پايدارسـازی گودبرداریها و همچنين پايدارسازی شیب‌های طبـيعی كاربرد وسيعی پيدا كرده است. برخی از كاربردهای وسيع اين روش تسليح خاك شامل پايدارسازی شيب‌های طبيعی يا ترانشه‌های مجاور راه‌ها، تعريض راه‌ها، گودبرداری در مجاورت سازه‌های موجود، پايدارسازیی و مقاوم‌سازی سازه‌های نگهبان قديمی و … است.

‌روش مهار‌ (‌anchoring‌)

تفاوت اصلی روش مهار اصطکاکی با روش ‌نیلینگ‌ در پیش تنیده کردن مهارها است که باعث کاهش تغییر شکل گود می‌شود. به دلیل عمق زیاد گودبرداری لزوم بکار گیری مهار‌های اصطکاکی پیش تنیده جهت کاهش تغییر شکل‌ها وجود دارد.

انکراژ  (Anchorage)

‌سیستم انکراژ مشابه روش ‌نیلینگ‌ است با این تفاوت که در این سیستم با مکانیزمی خاص قسمتی از انکر جاگذاری شده را (که می تواند آرماتور یا استرند باشد)‌ تزریق نمی‌کنند تا با کشش آن قسمت، جلوی جابه‌جایی دیواره به طور کامل گرفته شود.‌ نیروی پیش تنیدگی خاصی در سیستم نیلینگ اعمال نمی‌شود و حرکت توده خاک موجب ایجاد نیرو در میخ‌های می‌شود. سيستم مهاری به دليل پيش تنيدگی مهارها، قبل از حركت توده خاك نيروی بزرگی وجود دارد كه سبب كاهش قابل توجه تغيير شكل‌ها می‌شود.

انکراژ در پروژه‌های بزرگراهی و برای پایدارسازی خاکبرداری‌ها و شیب‌ها به کار می‌رود. ولی امروزه به صورت روز افزون در پایدارسازی دیواره خاکبرداری‌ها در محیط‌های شهری نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش پس از حفر گمانه و جایگذاری مهاری، بخشی از انتهای گمانه تزریق شده و مهارها با جک کشیده می‌شوند.

روش اجرای سیستم نیلینگ یا میخ کوبی

1. حفاری گمانه های واقع در محدوده خاکبرداری شده در دیواره گود
2. نیل گذاری و تزریق گمانه های حفاری شده
3. اجرای سیستم زهکشی (در صورت لزوم) بر روی دیواره گود
4. اجرای پوشش سطحی بر روی دیواره گود
5. کشش نیل­ها (در صورت طرح انکر) و نصب هدنیل
6. اجرای پوشش دائم بر روی پوشش اولیه (در دیوارهای دائم)
7. تکرار مراحل ۱ تا ۷

در صورت لزوم و بسته به مشخصات طرح و شرایط اجرایی، ترتیب مراحل فوق قابل تغییر می‌باشد.