انواع روکش در دیوار گود پایدارسازی شده به روش میخکوبی یا نیلینگ شده (nailing)

رویه موقت و دائم- رویه اتصال سازه­ای را تامین می­کند. رویه موقت نقش یک تکیه­گاه را برای پلیت باربر و خاک ایفاء می­کند. این رویه قبل از پیشرفت مراحل حفاری، بر روی دیوار خاکی گود که هنوز پایدار نشده اجرا می­گردد. بعد از اجرای میخ­ها و بستن مهره­ها، رویه دائم بر روی رویه موقت، قرار می­گیرد.

  • ساخت روکش موقت در دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی یا نیلینگ شده

روکش­های موقت دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) معمولاً با استفاده از شاتکریت ساخته می­شوند. ضخامت شاتکریت موقت در دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) معمولاً بین 75 تا 100 میلیمتر می­باشد. شاتکریت یک لایه پشتیبان پیوسته را بر روی جبهه حفاری تامین می­کند که موجب پر شدن حفره­ها و ترک­های دیواره حفاری نیز می­گردد. شاتکریت­های موقت تا به حال با استفاده از مش سیمی یا تقویت کننده­های الیافی و میلگردها ساخته شده­اند. مش سیمی بیشتر ترجیح داده می­شود چونکه به زمان کمتری برای نصب نیاز دارد و از طرفی دیواره گود هنوز پایدار نشده است (حفاری باز). روکش شاتکریت برای یک دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) شده در دست احداث در شکل 1 نشان داده شده است.

  • کاربرد شاتکریت

مخلوط شاتکریت بایستی همزمان دو خاصیت متضاد را دارا باشد: “چسبندگی” و “پمپ­­شدن”. چسبندگی توانایی چسبیدن مخلوط به یک سطح پس از پرتاب، و ایجاد ضخامت و مقاومت در برابر پوسته شدن می­باشد. پمپ­شدن توانایی جریان یافتن مخلوط به مانند یک سیال می­باشد. برای چسبندگی بهتر، مقاومت جریان بالا و ویسکوزیته بالا ایده­آل می­باشد، در حالیکه برای پمپ شدن، مقاومت جریان و ویسکوزیته پایین ایده­آل می­باشد.

معمولاً در دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) شاتکریت به دو روش اجرا می­شود: “مخلوط خشک و مخلوط خیس”.

در روش مخلوط خشک، دانه­ها و سیمان بطور خشک مخلوط شده و در حالیکه آب از نازل بدان اضافه می­شود بدرون تفنگ شاتکریت هدایت شده و به دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) شده پاشیده می­شود. در روش مخلوط خیس، دانه­ها، سیمان و آب و مواد افزودنی در میکسر مخلوط شده و بوسیله یک پمپ هیدرولیکی به نازل انتقال می­یابند. مخلوط پلاستیک را می­توان با سرعت­های بالا بواسطه فشار هوا اعمال نمود.

هر دو روش مذکور مخلوط مناسبی برای روکش دیوار پایدارسازی شده به روشه میخکوبی (یا نیلینگ) شده تولید می­کنند. نسبت آب به سیمان مخلوط خشک و خیس شاتکریت در حدود 4/0 می­باشد و تقریباً مخلوط با کیفیت یکسانی را تولید می­کنند، اگرچه شاتکریت بدست آمده از پروسه خیس مقاومت خمشی و پیچشی تقریباً بیشتری دارد.

شکل 1. روکش شاتکریت موقت در دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی یا نیلینگ

دو عامل بسیار مهم “میزان سیمان و دانسیته درجا”، کیفیت و دوام شاتکریت را تعیین می­کنند. درصد سیمان مخلوط شاتکریت معمولاً 350 تا 410 کیلوگرم سیمان در هر متر مکعب می­باشد. میزان سیمان تعیین کننده قابلیت پمپ­شدن و چسبندگی مخلوط است. دانسیته درجای مخلوط بوسیله میزان هوای دمیده شده درون مخلوط، کنترل می­شود. افزایش میزان هوا متناوباً مقاومت را کاهش خواهد داد (تقریباً 5% کاهش مقاومت فشاری برای هر 1% هوا). برای افزایش دوام، سفتی و سختی، و مقاومت در برابر ضربه، الیاف تقویتی فولادی به شاتکریت (مخلوط خیس) اضافه می­شود. الیاف تمایل در کاهش شکنندگی شاتکریت داشته و در نتیجه موجب کاهش انتشار ترک­ها در دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) می­شوند، با این حال تاثیر اندکی بر مقاومت فشاری دارند و صرفاً موجب افزایشی متوسط در مقاومت خمشی می­شوند. برای ساخت روکش شاتکریت دیوارهای پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ)، اغلب مخلوط خیس ترجیح داده می­شود، چونکه:

  • مخلوط خیس منتهی به تولید شاتکریت تازه بیشتری می­شود. معمولاً 6 تا 8 مترمکعب در ساعت بر خلاف 4 تا 6 مترمکعب در ساعت برای مخلوط خشک.
  • پرت شاتکریت (اتلاف مصالح پس­زده ناشی از کمبود چسبندگی) برای مخلوط خیس معمولاً فقط در حدود 5% می­باشد، در قیاس با 15% برای مخلوط خشک.
  • نیازی به اضافه نمودن آب در نازل نمی­باشد، در حالیکه در مورد مخلوط خشک، تا حدودی نیاز می­باشد (بسته به تجربه اپراتور نازل).
  • تجهیزات (مثلاً پمپ بتن) قابل دسترس­تر می­باشند چونکه به مانند مخلوط خشک نیاز به تفنگ شاتکریت و مرطوب کننده نمی­باشد
  • مخلوط بتن آماده را می­توان براحتی و با کیفیتی مطلوب تهیه نمود.
  • تقویت شاتکریت

مش سیمی جوش شده (مش آرماتور) معمولاً بعنوان سیستم تقویتی روکش موقت دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) استفاده می­شود اما گاهاً در روکش دائمی نیز بکار می­رود. سطح مقطع عرضی و اندازه خانه­های مش بنحوی انتخاب می­شوند که الزامات سازه­ای (مثلاً ظرفیت خمشی و برش پانچ) و محدودیت­های ساخت را ارضاء کنند. ابعاد مش سیمی (مثلاً، اندازه میلگرد و فواصل) در روند طراحی دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) ارزیابی می­شوند. برای تامین ظرفیت خمشی اضافی در اطراف سر میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ) از سیستم تقویت تکمیلی (میلگردهای WALER) استفاده شود. میلگردهای waler شامل دو میلگرد افقی و دو میلگرد قائم می­باشد (یک میلگرد در هر طرف سر میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ)).

  • ساخت روکش دائمی دیوار پایدارسازی شده به روشمیخکوبی (یا نیلینگ)

برای ساخت یک روکش دائمی در دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) چندین روش توسط پیمانکاران استفاده می­شود. در ادامه روش­های معمول، از جمله شاتکریت مسلح، بتن مسلح درجا، و بتن پیش ساخته تشریح می­شوند.

  • شاتکریت مسلح

ضخامت روکش دائمی دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) در شاتکریت مسلح معمولاً بین 150 تا 300 میلیمتر است. این ضخامت شامل ضخامت روکش موقت نمی­گردد. روکش دائمی را می­توان همزمان با خاکبرداری یا کمی بعد از تکمیل آخرین مرحله روکش موقت و در مراحل انتهایی اجرا کرد. روکش شاتکریت با مش سیمی جوش شده یا مش میلگرد، تسلیح می­گردد. ضخامت روکش نهایی دیوار پایدارسازی شده به روش بواسطه اعمال لایه­های اضافی شاتکریت بدست می­آید (هر لایه 50 تا 400 میلیمتر). به جهت دستیابی به اتصال مناسب بین روکش دائمی و میلگرد، سر میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ) بایستی کاملاً در روکش شاتکریت دائمی کپسوله شود. برای تامین این اتصال گل میخ ها به پلیت باربر (شکل 2) جوش داده می­شوند.

شکل 4. گل میخ­های جوش شده به پلیت باربر

  • روکش درجا ریز

بطور کلی، الزامات و مقتضیات مخلوط شاتکریت و سیستم تقویتی مش سیمی در روکش دائمی مشابه روکش شاتکریت موقت می­باشد. روکش­های دائمی با شاتکریت مسلح معمولاً به میلگردهای waler نیاز ندارند. استفاده از مش سیمی با پوشش اپوکسی برای محافظت از خوردگی بسیار توصیه شده است. تسلیح روکش دائمی از جنس بتن درجا، معمولاً شامل یک شبکه میلگرد تقویتی استاندارد و گاهاً میلگردهای waler است که بر روی سر میخ‌ها قرار داده می­شوند. سیستم تسلیح تقریباً در مرکز ضخامت روکش قرار می­گیرد. چونکه خمش بین روکش­های شاتکریت موقت و بتن درجا دائمی حتمی نیست، معمولاً در طی طراحی دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ)، روکش موقت بعنوان یک المان مقاومتی در نظر گرفته نمی­شود. مزیت بتن مسلح درجا این است که سطح نهایی به لحاظ زیباشناختی بسیار مطلوب و دلخواه بوده و کیفیت بتن همگن­تر می­باشد. عیب عمده آن نیاز به چارچوب کاری و زمان طولانی برای نصب روکش می­باشد. استفاده از شاتکریت مسلح بعنوان روکش دائمی دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) مزیت بالقوه­ای در صرفه­جویی هزینه­ها دارد.

 

  • روکش بتن پیش ساخته

در دیوارهای پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) دائمی برای ارضاء معیارهای زیباشناختی، زیست محیطی و دوام­پذیری از روکش بتنی پیش ساخته استفاده شده است. در شکل 3 پروژه­ای با استفاده از این روش نشان داده شده است. روکش پیش ساخته همچنین امکان اجرای یک پرده زهکش پیوسته در پشت روکش و یک حصار محافظ یخ زدگی در برابر آب و هوای سرد را تامین می­کند. پانل­های پیش ساخته را می­توان بوسیله ابزارهای متنوعی به میخ‌ها (یا مسلح‌کننده‌های نیلینگ) یا سر میخ نصب کرد. برخی پروژه­ها به خاطر الزامات زیباشناختی و معماری، مستلزم استفاده از المان­های غیر سازه­ای ویژه، همچون نمای سنگی یا آجری بر روی روکش CIP یا شاتکریت دائم باشند.

شکل 4. روکش پانل­های پیش ساخته