نیلینگ در حقیقت به فرآیندی گفته می‌شود که المان‌های فولادی در زمین فرو می‌کنند. این فرآیند که با واژه میخ کوبی نیز شناخته می‌شود، سبب مسلح شدن خاک می‌گردد. با نحوه اجرای نیلینگ آشنایی ندارید؟ شناختی راجع به مزایا و معایب این عملیات ندارید؟ با ما باشید تا نکات مهمی در مورد این روش مقاوم‌سازی خاک به شما بگوییم. این روش بیش‌تر برای گود‌هایی با عمق متوسط و زیاد مقرون به صرفه بوده و مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نیلینگ چیست؟
اجرای نیلینگ این فرآیند در حقیقت یک سازه نگهبان موقت برای مسلح کردن خاک است تا ساخت و ساز پروژه شروع شود. این نوع سازه‌های نگهبان در اثر عوامل مختلفی مانند گذشت زمان، خوردگی آرماتور‌ها، نفوذ آب سطحی و همچنین هوازدگی سطح خاک مقاومت خود را از دست می‌دهند و به همین خاطر باید هر چه سریع‌تر برای ساخت سازه اصلی اقدامات لازم را انجام دهید. این روش مقاوم‌سازی برای فضا‌هایی که ساختمان‌های مجاور آن حساس هستند، مناسب نمی‌باشند و باید از سازه نگهبان دیگری استفاده کرد.
در مهندسی ژئوتکنیک روش نیلینگ به صورت مقاوم عمل می کند و اثرات خود را توسط اندرکش خاک – میلگرد حاصل از تغییر شکل در خاک اعمال می کند؛ پروژه هایی که در موقعیت های تغییر مکان های گود برداری بالا بوده یا در مجاورت ساختمان ها قدیمی و فرسوده واقع شده است و یا خاک مکان پروژه نرم و متوسط باشد توصیه نمی شود.
تاریخچه روش میخ کوبی (نیلینگ)
روش نیلینگ یکی از برترین روش‌ها برای مقاوم‌سازی خاک می‌باشد که برای جلوگیری از لغزش خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فرآیند برای اولین بار توسط یک مهندس اتریشی مورد استفاده قرار گرفته است که این اتفاق در سال ۱۹۶۰ به وقوع پیوسته است.
اولین بار این کار برای مقاوم‌سازی دیواره‌های تونل این کار را انجام دادند و برای این کار در دیواره‌ها سورخ‌هایی ایجاد کردند. سپس درون سوراخ‌ها را آرماتور قرار دادند و درون سوراخ‌ها را با دوغاب پر کردند. پس از آن در سال ۱۹۷۰ تحقیقات لازم بر روی این فرآیند انجام شد و در سال ۱۹۷۲ برای اولین بار این روش در کشور فرانسه نیز مورد استفاده قرار گرفت. این روند ادامه پیدا کرد و کم کم بقیه کشور‌ها نیز به استفاده از این روش روی آورده و برای مسلح کردن خاک از این شیوه استفاده کردند.
ویدئو مربوط به روش نیلینگ
در زیر می‌توانید ویدئو مرتبط با نیلینگ و معرفی آن را ببینید. در این ویدئو فرایند اجرای نیلینگ دیوار را مشاهده می‌کنید که توسط دو نیروی متخصص انجام می‌شود.
نیلینگ موقت و دائم
نیلینگ را در انواع مختلفی ایجاد کرده و برای مقاوم‌سازی خاک‌ها مورد استفاده قرار می‌دهند. این فرآیند را در حالت کلی به دو دسته اصلی موقت و دائم دسته‌بندی می‌کنند. نمونه‌های موقت این سازه‌های نگهبان تا دو سال قابل استفاده هستند، این در حالی است که نوع دائمی آن تا ۱۰۰ سال می‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد. برای این که شیب و یا خاکریزی به طور موقت تثبیت شوند، باید از نمونه موقت استفاده شود و اما برای تثبیت همیشگی آن‌ها باید از نوع دائم این روش استفاده کنید.
کاربرد نیلینگ یا میخکوبی
اجرای نیلینگ در موارد مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد که مهم‌ترین آن‌ها به شرح زیر می‌باشند:
- پایدار نمودن ترانشه‌های مورد استفاده در احداث راه آهن و بزرگراه‌ها
- پایدار نمودن دیواره‌های تونل و سازه‌های زیر زمینی
- پایدارسازی ساختمان‌های درون شهری
- مقاوم‌سازی کوله‌های مجاور پل‌ها
روش اجرای نیلینگ
برای مقاوم‌سازی گود‌ها با استفاده از نیلینگ، باید مراحل مختلفی را سپری کرد و در هر مرحله باید همه اصول و نکات لازم را رعایت کنید تا بتوانید در این امر موفق باشید. این مراحل به شرح زیر می‌باشد:
گام اول ـ حفاری و خاکبرداری
در این مرحله از نیلینگ، اقدامات اولیه برای جای‌گیری دستگاه حفاری انجام می‌گیرد. ابتدا عمق خاکبرداری را بر اساس معیار‌های خاصی تعیین می‌کنند. معمولاً با تعیین پارامتر‌هایی مانند جنس خاک، ظرفیت باربری، مقاومت برشی و میزان نفوذ آب‌های سطحی این عمق را مشخص می‌کنند. حال بین یک تا چهار متر از این عمق را خاکبرداری می‌کنند تا سینه کار ایجاد شود. سینه کار در حقیقت دیواره‌ای است که در اثر گودبرداری ایجاد می‌شود و دستگاه حفاری باید بر روی آن قرار بگیرد.
گام دوم ـ حفاری چاهک ها
برای انجام نیلینگ پس از انجام حفاری باید محل چاله‌ها مشخص شوند. چاله‌ها در حقیقت مکان‌هایی هستند که نیل‌ها درون آن قرار می‌گیرند. برای حفاری این چاهک‌ها از دستگاه دریل واگن استفاده می‌کنند. تعیین کردن تعداد و سایز چاله‌ها توسط افراد محاسب و با توجه به محاسبات پایداری ترانشه انجام می‌شود. در حالت کلی اکثر این چاله‌ها را با شیب ۱۰ تا ۲۰ درجه نسبت به خط افق ایجاد می‌کنند و معمولاً در قطر‌های ۱۰ تا ۱۵ سانتی‌متری و طول‌های ۵ تا ۱۵ متراجرا می‌کنند. اگر بخواهیم در مورد فاصله این چاهک‌ها صحبت کنیم، باید بگوییم که معمولاً در فاصله یک تا دو متری از یکدیگر احداث می‌شوند.
گام سوم ـ قراردادن میلگرد و تزریق دوغاب
پس از این که چاهک‌ها را حفر کردند، باید میلگرد‌هایی برای مقاوم‌سازی در چاله‌ها بنشانند. این میلگرد‌ها باید حتماً آجدار باشند و حداقل قطری که برای آن‌ها در نظر گرفته می‌شود، ۲۵ میلی‌متر است و حداقل ۱۰ سانتی‌متر از یک سر آن‌ها را رزوه می‌کنند. معمولاً میلگرد‌هایی که برای این کار مورد استفاده قرار می‌گیرند، ۲۸، ۳۲ و ۴۰ میلی‌متری هستند و معمولاً با روکش رزین اپوکسی پوشش داده می‌شوند.
میلگرد‌ها را دقیقاً در وسط قرار می‌دهند و سریعاً اطراف آن را با دوغاب پر می‌کنند. این کار سبب می‌شود تا میلگرد محکم در جای خود باقی بماند و بتواند مقاومت لازم را ایجاد کند. البته قبل از آن که میلگرد را درون چاهک قرار دهند، شیلنگ تزریق و همچنین شیلنگ برگشت هوا را به آن متصل می‌کنند. سپس میلگرد را با متعلقات آن به درون جاله برده و سر روزه شده آن را به سمت بیرون قرار می‌دهند.
گام چهارم ـ اجرای پوسته موقت
برای ایجاد این نوع پوسته از یک لایه مسلح‌کننده سبک استفاده می‌کنند. هم زمان با استفاده از این لایه یک شاتکریت به ضخامت ۱۰۰ میلی‌متر نیز قرار می‌گیرد. لایه اول از تعدادی سیم جوش داده شده تشکیل می‌شود که محل قرار‌گیری آن وسط شاتکریت است.
گام پنجم ـ اجرای پوسته نهایی
معمولاً در عملیات نیلینگ پس از گودبرداری و نصب می‌خ‌ها، به تست و ارزیابی آن‌ها می‌پردازند. پس از اطمینان از مقاوم بودن آن‌ها، مرحله پوسته نهایی اجرا می‌گردد. پوسته نهایی می‌تواند شامل اقدامات مختلفی باشد. معمولاً بتن درجا مسلح، شاتکریت مسلح و پانل‌های پیش ساخته را برای انجام این مرحله مورد استفاده قرار می‌دهند.
نکات اجرای نیلینگ
هنگام اجرای نیلینگ باید نکاتی را در نظر بگیرید و مطابق با آن‌ها عمل کنید تا فرآیند ساخت این سازه نگهبان موقت را به درستی به پایان برسانید. مهم‌ترین نکات حین اجرای این کار عبارتند از:
- توجه به سطح ایستایی آب یکی از مهم‌ترین نکات حین انجام این کار است.
- ایجاد یک سیستم زهکشی مناسب برای پایین‌تر آوردن سطح آب
- از صحت انجام فرآیند تزریق دوغاب در چاله‌ها مطمئن شوید.
- قبل از اجرا حتماً خاک را آزمایش کنید و مطمئن باشید که خاک مورد نظر از نوع ریزدانه سخت و یا درشت دانه همره با چسبندگی باشد.
- در خاک‌های خورنده، برای محافظت از این تجهیزات باید از پوشش رزین اپوکسی استفاده کنید.
- برای این که مطمئن شوید چاله‌ها به طور کامل پر شده‌اند، باید دوغاب از لوله برگشت بیرون بیاید.
- میلگرد‌ها باید حتماً دارای سری با ۱۰ سانتی‌متر رزوه باشند.
- حداکثر نسبت آب به سیمان ۰. ۵ باشد.
- فشار که برای تزریق این نوع دوغاب لازم است، بین ۳ تا ۵ بار می‌باشد.
مزایای روش نیلینگ یا میخ کوبی
به دلیل اینکه روش های دیگر پایدار سازی گود عمیق مانند سازه های نگهبان خرپایی و استرات ، نیاز به استفاده از مهار های داخل گود و اجرای مرحله به مرحله فونداسیون و خاک برداری مقطعی حاشیه پی همسایه به همراه دارند استفاده از روش نیلینگ امکان اجرای یکپارچه سازی فونداسیون در کف گود را پس از عملیات پایدارسازی فراهم می کند.
در پروژه هایی که سازه اصلی آن ها بتن هست استفاده از سازه نگهبان خرپایی باعث صرف زمان و هزینه اضافی ماشین آلات، تجهیز کارگاه و مصالح خواهد بود. مهم‌ترین مزایای استفاده از این روش عبارتند از:
- پایداری بیش‌تر خاک
- کاملاً مقرون به صرفه برای گود‌هایی با عمق متوسط و زیاد
- مناسب برای اجرا در پروژه‌هایی با هندسه نامنظم و کوچک
- انعطاف‌پذیری بالا در شرایط اجرایی مختلف
- انطباق عالی در خاک مرطوب
- نیاز به تجهیزات و مصالح کم‌تر نسبت به دیگر روش‌ها
- عدم نیاز به ماشین آلات سنگین
- عدم نیاز به برچیدن آن
- کم‌تر شدن هزینه‌ها نسبت به روش‌های مشابه
- عملکرد مناسب در برابر زلزله
معایب نیلینگ یا میخ کوبی
روش نیلینگ در کنار مزایای زیادی که دارد، با معایبی نیز همراه است که مهم‌ترین نمونه از این معایب به شرح زیر می‌باشند:
- احتمال ریزش و یا ترک در سازه‌های مجاور
- ۳ تا ۴ متر از زمین که نزدیک خیابان است، نمی‌تواند گودبرداری کرد.عدم استفاده در زمین‌های لجنی
- سرعت پایین کار به دلیل خاکبرداری مرحله به مرحله
- نسبت به روش‌های مشابه آلودگی صوتی بیش‌تری دارد.
- هزینه بالا
- نیاز به تجهیزات خاص برای اجرای عملیات نیلینگ
- نیاز به نیروی انسانی متخصص
تاثیر شرایط خاک‌ها بر نیلینگ
اگر شرایط خاک برای انجام روش نیلینگ مساعد باشد، می‌تواند مساحت وسیعی از خاک را با این روش مسلح کرد. برای اجرای این روش خاک مورد نظر باید دارای شرایط خاصی باشد. در حالت کلی خاک‌ها را قبل از گودبرداری به آزمایشگاه برده و نوع آن را مشخص می‌کنند. بهترین نوع خاک برای انجام این کار به شرح زیر می‌باشند:
- خاک ریزدانه سخت
- خاک دانه‌ای متراکم با مقداری چسبندگی
- سنگ‌های هوازده فاقد سطوح ضعیف
- خاک یخچالی
اگر در خاک‌های نامناسب از این روش مسلح‌سازی استفاده کنید، ممکن است به میلگرد بیش‌تری احتیاج داشته باشید که این امر سبب غیر اقتصادی بودن روش می‌شود. همچنین احتمال دارد که آب در پشت چاله‌ها زیاد شود و در نتیجه چاهک‌ها فرو بریزند.
استفاده از سیستم نیلینگ چه تاثیری بر بهبود پایداری دیواره ها می‌گذارد؟
- افزایش نیروی قائم و مقاومت برشی سطح لغزش در خاک های که اصطکاک دارند
- کاهش یافتن نیروی گرانشی سطح لغزش در خاک هایی که اصطکاک دارند و چسبنده هستند
ماشین آلات استفاده شده در نیلینگ
ماشین آلات نیلینگ نسبت به ماشین آلات مکانیکی دیگر حجم کمتری دارد و علاوه بر آنکه قابلیت حمل و جابه جایی دارند می توانند در حوزه کاری مختلف بدون تداخل کار کنند، یکی از قابلیت این ماشین تجهیز شدن آسان و سریع آن است که می‌تواند در مکان هایی از پروژه که دسترسی به آن دشوار است مورد استفاده قرار گیرد.
ماشین آلات نیلینگ به دلیل اینکه ارتعاش کمی دارند و آلودگی صوتی در محیط ایجاد نمی کنند میتوان در شهر ها هم استفاده نمود.
شرکت های مجری نیلینگ
شرکت‌های زیادی در سراسر کشور به اجرای نیلینگ مشغول هستند اما همه آن‌ها استاندارد‌ها را به درستی رعایت نمی‌کنند. یکی از برترین نمونه از شرکت‌های فعال در این زمینه هلدینگ ساختمانی سپنتا می‌باشد که از مجرب‌ترین نیرو‌ها استفاده می‌کند. همه مراحل کار را مطابق با آخرین استانارد‌های روز دنیا انجام می‌دهد و همواره در تلاش است تا در اجرای کار بی‌نقص باشد. در مقابل خدمات بی‌نظیری که به مشتری ارائه می‌دهد، هزینه‌های بسیار معقولی دریافت می‌کند و در نتیجه کمک گرفتن از این شرکت بسیار مقرون به صرفه و مناسب می‌باشد.
کلام آخر
برای مسلح کردن و افزایش مقاومت خاک روش‌های مختلفی وجود دارد که یکی از برترین و مدرن‌ترین روش‌ها، نیلینگ است. این روش می‌تواند به عنوان یک سازه نگهبان موقت عمل کند که سبب پایداری‌سازی خاک می‌شود. امروزه برای ساخت اغلب سازه‌ها از روش استفاده می‌کنند. برای انجام این کار ابتدا گودبرداری لازم را انجام می‌دهند و چاله‌هایی با ابعاد مشخص ایجاد می‌کنند. سپس میلگرد‌هایی با طول و قطر خاص انتخاب کرده و در چاهک‌ها قرار می‌دهند. در نهایت نیز چاله را با تزریق دوغاب پر می‌کنند تا میلگرد درون چاهک بدون حرکت باقی بماند.
