ساعات کاری: ‌8 صبح تا 5 بعد از ظهر – نشانی: انتهای گاندی، ابتدای وزرا،(خالد اسلامبولی)، پلاک 110، واحد 12 – تلفن: 88887043 – 021

نیلینگ

  • تعریف نیلینگ یا میخکوبی

سیستم نیلینگ (یا میخکوبی) خاک شامل تقویت (نه به روش پس کشیدگی) زمین بوسیله نصب و اجرای میلگردهای فولادی نزدیک به هم (میخ (یا مسلح‌کننده نیلی) می­باشد، که متعاقباً درون دوغاب مهار می­شوند. برای تامین پیوستگی دیوار پایدارسازی شده در حین پیشروی ساخت آن از بالا به پایین، دیواره گود شاتکریت می­گردد. این سیستم معمولاً برای پایدارسازی شیروانی­های طبیعی یا گودبرداری­ها استفاده می­شود. تحت شرایط خاص، سیستم میخکوبی (یا نیلینگ) دیواره خاکی در قیاس با سیستم مهارکوبی زمین (ground anchor) که یکی دیگر از سیستم­های حائل (بالا به پایین) مرسوم می­باشد، یک راه کار مناسب از دیدگاه امکان­پذیری فنی، هزینه­های ساخت و مدت زمان اجرا می­باشد. این تکنیک برای گودبرداری در مصالح شبیه به خاک نیز (مثلاً، سنگ نرم یا سنگ هوازده) کاربرد دارد.

کاربرد دیگر سیستم تقویت کننده پسیو، در پایدارسازی زمین لغزه­ ها می­باشد. در این مورد سیستم تقویت کننده (میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ)  یا نیل­های پسیو) در یک الگوی نزدیک به هم و تقریباً عمود بر بستر لغزش اجرا شده و در معرض نیروهای برشی حاصل از حرکت توده لغزشی قرار می­گیرد.

یک سازه را می­توان بر اساس عمر سرویس دهی آن یا زمان مد نظر استفاده از آن، به سازه دائم یا موقت تقسیم­ بندی نمود. یک سازه با عمر بهره­ برداری 18 ماه یا کمتر بعنوان سازه موقت و سازه­ای با عمر بهره ­برداری طولانی­ تر بعنوان سازه دائم شناخته می­شود. اگر یک سازه در ابتدا بعنوان یک سازه موقت در نظر گرفته شده باشد (مثلاً، سیستم نگهداری موقت یک گودبرداری) اما ساخت آن به تاخیر بیافتد به نحوی که گودبرداری بیش از 18 ماه بدون سیستم تسلیح و نگهداری باقی بماند، سازه بایستی بعنوان یک سازه دائم تلقی گردد.

  • پیشینه

   منشاء سیستم میخکوبی یا نیلینگ دیوار

منشاء سیستم میخکوبی (یا نیلینگ) دیوار را می­توان به سیستم نگهبان حفاری­های زیرزمینی در سنگ که به نام روش تونل سازی جدید اتریشی (Rabcewicz, 1964a, 1964b, 1965) معروف است، ارتباط داد. این روش شامل اجرای سیستم تسلیح فولادی پسیو (غیر فعال) در سنگ (rock bolt) می­باشد که بدنبال آن یک رویه شاتکریت تقویتی اجرا می­شود. سیستم ترکیبی فولادهای مسلح کننده پسیو و شاتکریت همچنین از اوایل دهه 1960 (Lang, 1961) در پایدارسازی شیب­های سنگی به کار گرفته شده است. این تکنیک متکی بر مقاومت کششی فولادهای مسلح کننده تحت تغییرشکل­های نسبتاً کوچک در زمین و خاک اطراف می­باشد. این سیستم بواسطه پیوستگی شاتکریت ارتقاء می­یابد. اگر ترکیب فولادهای مسلح کننده پسیو و شاتکریت بجای سنگ در خاک به کار برده شود، میخکوبی (یا نیلینگ) خاک نامیده می­شود.

یکی از اولین کاربردهای سیستم میخکوبی (یا نیلینگ) خاک در سال 1972 برای پروژه تعریض خط راه ­آهن در نزدیکی Versailles در فرانسه بود، جاییکه یک شیروانی ماسه­ای به ارتفاع 18 متر با استفاده از سیستم میخکوبی (یا نیلینگ) (Rabejac and Toudic, 1974) پایدارسازی شد. از آنجا که این روش به لحاظ هزینه بهینه بود و زمان ساخت و اجرا نسبت به سایر سیستم­های مرسوم کمتر بود، استفاده از سسیستم میخکوبی (یا نیلینگ) خاک در فرانسه و سایر مناطق اروپا رواج یافت. اولین استفاده از سیستم میخکوبی (یا نیلینگ) خاک در آلمان به سال 1975 بر می­گردد (Stocker et al., 1979).

اولین برنامه تحقیقاتی مهم در خصوص میخکوبی (یا نیلینگ) دیوار در آلمان از سال 1975 تا 1981 در دانشگاه کالسروهه و شرکت ساختمانی بوئر صورت گرفت. این برنامه تحقیقاتی، شامل آزمایش­های تمام مقیاس دیوارهای آزمایشگاهی با آرایش­های مختلف و توسعه روش­های آنالیز و طراحی بود.

(Gässler and Gudehus, 1981; Schlosser and Unterreiner, 1991) .

در فرانسه، برنامه تحقیقاتی Clouterre با مشارکت بخش دولتی و خصوصی، در سال 1986 آغاز شد. هدف این تحقیق اجرای آزمایش­های تمام مقیاس، بررسی و نظارت سازه­های در حال بهره­برداری و شبیه سازی­های عددی بود (Schlosser , 1983 ; Clouterre , 1991).

تاریخچه کاربرد و توسعه در ایالات متحده

اولین موارد کاربرد سیستم میخکوبی (یا نیلینگ) دیواره خاک در آمریکای شمالی برای نگهداری موقت گود خاکبرداری شده در ونکوور، واشینگتن و مکزیکوسیتی در اواخر دهه 1960 و اوایل دهه 1970 می­باشد. یکی از اولین کاربردها در ایالات متحده سیستم نگهداری حفاری پی عمیق 7/13 متری در ماسه­های متراکم سیلتی دریاچه­ای برای توسعه بیمارستان good Samaritan در پورتلند-اورگان به سال 1976 بود (Byrne et al, 1998).

طبق گزارشات، ساخت این سیستم محافظ در حدود نصف زمان و 85% هزینه سیستم­های نگهداری حفاری مرسوم آن زمان تمام شد. در سال 1984، یک دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) شده آزمایشی به ارتفاع 12 متر در نزدیکی Cumberland Gap, Kentucky توسط اداره بزرگراه­های ایالات متحده (FHWA) اجرا شد (Nicholson,1986). در سال 1989، اداره راه و ترابری اورگان بعنوان اولین کاربرد سیستم میخکوبی (یا نیلینگ) خاک، یک دیوار 8 متری در تکیه­گاه پل (end-slope removal) اجرا کرد. در سال 1988، یک دیوار 2/12 متری دولایه در امتداد بزرگراه بین ایالتی شماره 78، در نزدیکی آلنتون، پنسیلوانیا ساخته شد. هر ردیف دیوار به ارتفاع 1/6 متر با یک جابجایی افقی 3 متری، در سنگ­های واریزه­ای و بسیار هوازده ساخته شد. موارد دیگری همچون دیوارهای پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) شده در امتداد بزرگراه بین ایالتی شماره 10 برنادینو، شماره 90 در نزدیکی سیاتل، واشینگتن، و بزرگراه شماره 495 در امتداد George Washington Parkway در ویرجینیا نیز قابل ذکر می­باشند (Byrne et al, 1998).

استفاده از دیوارهای پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) در ایالات متحده طی دهه اخیر اساساً به دلایل زیر افزایش یافته است؛

  1. این سیستم به لحاظ فنی قابلیت اجرا دارد.
  2. در اغلب موارد، نسبت به دیوارهای حائل مرسوم که از بالا به پایین در گودبرداری­های دائم و موقت اجرا می­شوند، اقتصادی می­باشد.

مهندسین طراح در حال آشنایی بیشتر با تکنولوژی میخکوبی (یا نیلینگ) خاک می­باشند. بیشتر دیوارهای پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) ساخته شده در ایالات متحده هنوز بعنوان سازه­های حائل موقت استفاده می­شوند، اما استفاده از سیستم میخکوبی (یا نیلینگ) بعنوان یک سازه دائمی اساساً در ده سال اخیر افزایش یافته است.

گسترش دانش و کاربرد سیستم میخکوبی (یا نیلینگ) خاک عمدتاً مرهون تلاش­های بخش توسعه و تحقیقات اداره بزرگراه­های ایالات متحده می­باشد. اولین اسناد در مورد میخکوبی (یا نیلینگ) خاک از طریق اداره توسعه و تحقیق اداره بزرگراه­های ایالات متحده منتشر گردید (Elias and Juran, 1991). هدف این سند انتشار و ارسال اطلاعات به مهندسین مشاور ساخت بزرگراه­های ایالات متحده و کاربرانی بود که از این تکنیک بعنوان یک سیستم حائل در پروژه­های راهسازی (ترانزیتی) استفاده می­کردند.

این تلاش­ها زمینه را برای تحقیقات بعدی و توسعه فعالیت­ها در ایالات متحده فراهم آورد. در سال 1993، اداره بزرگراه­های ایالات متحده هزینه ترجمه متن فرانسوی “اجرای سیستم میخکوبی (یا نیلینگ) خاک” به زبان انگلیسی را تقبل نمود. در سال 1994، کتاب راهنمای “نظارت بر سیستم میخکوبی (یا نیلینگ) دیواره خاکی” منتشر شد (Porterfield et al, 1994). از سال 1996 تا 1998، اداره کل بزرگراه­های ایالات متحده و مهندسین مشاور ایالتی به منظور تامین راهنمای اجرایی سیستم میخکوبی (یا نیلینگ)، تمامی کارگاه­های سرتاسر کشور را حمایت کردند. اسناد جمع­آوری شده از آزمایش 103 بعنوان یک رهنمود طراحی مقدماتی ارائه شد و متعاقباً بعنوان یک راهنمای طراحی توسعه یافت (Byrne et al., 1998).

همچنین، اداره کل بزرگراه­های ایالات متحده پروژه­های تحقیقاتی مختلفی را در انجمن­های دانشگاهی بنا نهاد.

 

مطالب مرتبط

مزایا و معایب دیوار میخکوبی یا نیلینگ شده چیست؟

سیستم میخکوبی یا نیلینگ دیوار چه کاربردهایی دارد؟

در طراحی پایدارسازی گود به روش میخکوبی یا نیلینگ چه ملاحظات بلندمدت یا کوتاه مدتی باید لحاظ گردد؟

در اجرای پایدارسازی گود به روش میخکوبی یا نیلینگ، کنترل آب‌های سطحی و زیرزمینی چگونه صورت میگیرد؟

ملاحظات طراحی دیوار پایدارسازی شده به روش نیلینگ

چه بررسی‌های زیرسطحی جهت اجرای سیستم میخکوبی یا نیلینگ نیاز است؟

توزیع نیروی کششی در میخ یا مسلح کننده های نیلینگ چگونه است؟

توزیع بار در دیوار میخکوبی به چه صورت است؟

پایش یا مانیتورینگ دیوار پایدار شده به روش میخکوبی یا نیلینگ چگونه است؟

بررسی کفایت عملیات اجرایی در پایدارسازی گود به روش نیلینگ