سازه نگهبان نیلینگ برای تقویت و نگهداری خاک بسیار کاربردی می‌باشد. نیلینگ یک تکنیک تقویت خاک در محلی است که می تواند برای افزایش پایداری شیب‌ها، دیوارهای حائل، خاکریزها و گودبرداری ها استفاده شود. این شامل نصب عناصر سازه‌ای با فاصله نزدیک و نسبتاً باریک بدون تنش در داخل زمین برای تثبیت توده خاک است. این عناصر که میخ‌های خاک نامیده می‌شوند، از فولاد یا سایر مواد مهندسی مانند پلیمرهای تقویت شده با الیاف تشکیل شده‌اند.
معرفی کلی سازه نگهبان نیلینگ (nailing)
نیلینگ (Niling guard structure) خاک راهی برای زمین گیر کردن ، ترانشه ها، شیروانی ها و غیره است. در روش نیلینگ خاک، خاک را با میخ‌هایی به قطر 28 تا 40 میلی متر تقویت می‌کنند. فاصله تقریبی میخ ها حدود 2 متر و زاویه میخ‌ها نسبت به افق حدود 10 تا 20 درجه است. عملیات میخکوبی خاک اغلب به صورت ساخت و ساز از بالا به پایین بر روی یک سطح شیبدار یا عمودی انجام می‌شود.
در این نوع سازه نگهبان میخ‌ها در گمانه‌های داخل دیواره خاک قرار می‌گیرند و برای انتقال نیرو بین خاک و میخ و جلوگیری از خوردگی میخ ها با دوغاب سیمان پر می‌شوند. دیوار میخکوب‌شده یک بخش تقویتشده ایجاد می‌کند که خاک را در پشت خود نگه می‌دارد. سازه نگهبان نیلینگ خاک یک روش اقتصادی و نسبتا جدید برای تثبیت شیب ها، ترانشه های مجاور جاده ها و تعریض جاده ها، حفاری در نزدیکی سازه ها، تقویت سازه‌های نگهدارنده قدیمی، افزایش ظرفیت باربری، محدود کردن تغییر شکل با حداقل تداخل و غیره است.
مزایای سازه نگهبان نیلینگ
در حالی که روش هایی خارج از نیلینگ خاک برای تثبیت شیب‌ها و جلوگیری از لغزش وجود دارد، در اینجا برخی از دلایل انتخاب سازه نگهبان نیلینگ خاک بر سایر گزینه ها آورده شده‌است.
توان مالی
میخکوبی خاک یکی از ارزان‌ترین راه‌ها برای تثبیت شیبی است که می‌خواهید در آن خانه، تجارت یا جاده بسازید. بیشتر تجهیزاتی که در فرآیند سازه نگهبان نیلینگ مورد استفاده قرار می‌گیرند، چند کاره هستند و میخ‌های واقعی ارزان‌تر از مواد مورد استفاده در انواع دیگر دیوارها هستند.
سازگار با محیط زیست
از آنجایی که شما به جای بازسازی یک شیب یا دیوار بالای زمین، مستقیماً به داخل خاک میخ می‌کوبید، این فرآیند بسیار سازگار با محیط زیست است. در واقع، هیچ تاثیری روی خود زمین وجود ندارد. همچنین ماشین آلات و وسایل نقلیه کمتری درگیر میخکوبی خاک هستند که مساوی با انتشار کربن کمتر است.
سریع و کارآمد
میخکوبی خاک سریع انجام می‌گیرد و زمان بسیار کمتری نسبت به دیوارهای مهاربندی سنتی دارد. سازه نگهبان نیلینگ کارآمدترین راه برای تثبیت خاک است. همچنین می‌توانید در فضاهای فشرده‌تر و شلوغ‌تر که دیوارهای بزرگ گزینه‌ای نیستند، میخکوبی خاک را انجام دهید. از آنجایی که فرآیند میخکوبی خاک سریعتر از ساخت انواع دیگر دیوارها است، هزینه های نیروی کار نیز کمتر است.
نصب آسان تر از دیوارهای لنگر
دیوارهای میخ خاکی علاوه بر اینکه فرآیندی سریع هستند، برای پیمانکاران و مهندسان نیز بسیار آسان تر از سایر انواع دیوارها هستند. آنها برای انجام این فرآیند به زمان، تجهیزات، نیروی انسانی و لوازم کمتری نیاز دارند و به دلیل ساخت و ساز، ترافیک کمتری صورت می‌پذیرد.
یک فرآیند آرام
اگر فرآیند ساخت وساز را با صدای بلند، تجهیزات پر سروصدا و موتورهای بدون سرنشین تصور می کنید، دوباره فکر کنید. میخکوبی خاک در مقایسه با سایر پروژه‌های ساختمانی فرآیندی بسیار آرام است و هیچ مزاحمتی برای خانه‌ها و مشاغل محلی ایجاد نمی‌کند.
دوام و عملکرد عالی
طول عمر سازه نگهبان نیلینگ نامحدود است و انتظار می‌رود حداقل 100 سال عمر کنند. این بسیار بیشتر از لنگرها و دیوارهای حائل استاندارد است. سازه نگهبان نیلینگ در برابر زلزله، طوفان و سایر رویدادهای لرزه ای دوام خود را حفظ می‌کنند. آنها همچنین می توانند حجم زیادی از ترافیک وسایل نقلیه را نیز تحمل کنند.
انعطاف پذیری
از آنجایی که سازه نگهبان نیلینگ فرآیندی است که فقط شامل میخکوبی می‌شود و نه ساخت یک دیوار محکم، درجه خاصی از انعطاف پذیری را ارائه می‌دهد. انعطاف پذیری لازم است زیرا زمین دائما در حال جابجایی و تغییر است. میخ های خاک قادر به جابجایی هستند تا این حرکت را تطبیق دهند، اما نه در حد خطرناک بودن.
مطالعه بیشتر: طراحی نمای ساختمان
معایب سازه نگهبان نیلینگ
- اجرای سازه نگهبان نیلینگ خاک برای روی خاک‌های غیرچسبنده، ریزدانه، خورنده، و دانه‌ای سست انتخاب شایسته‌ای نیست.
- خاک‌هایی که مقاومت کمتری در نگهداری میخ در خود دارند، به میخ‌های بیشتری جهت ثابت‌ماندن نیاز است. در نهایت منجربه هزینه بیشتری می‌گردد.
- استفاده از میخ برای کاربردهای طولانی مدت دائمی در خاک های حساس و منبسط محدود است.
- میخ های فلزی به مرور زمان خورده می‌شوند.
- خاک های با پلاستیسیته بالا دارای مایع بیشتر و در نتیجه مقاومت برشی زهکشی نشده کمتری هستند که می تواند منجر به تغییر شکل‌های طولانی مدت شود.
- شن و ماسه ممکن است با تکنیک های خاک سازگار نباشد.
- ممکن است برای طراحی و نصب میخ ها به متخصصان نیاز باشد.
مراحل اجرای نیلینگ (میخکوبی)
میخکوبی یا سازه نگهبان نیلینگ باعث حفظ خاک در مواقع زلزله می‌گردد. بنابراین اجای آن در مناطقی با خاک‌های سست می‌تواند بسیار کاربری باشد. مراحل اجرای آن را باهم مرور می‌کنیم.
حفاری برای اجرای سازه نگهبان نیلینگ
عمق بالابر اولیه حفاری (برش بدون تکیه گاه) ممکن است بین 2.5 تا 7 فوت باشد، اما معمولاً 3 تا 5 فوت است و کمی پایین تر از ارتفاعی است که ردیف اول میخ ها نصب می‌شود. این مرحله بسیار مهم است، زیرا سطح حفاری باید این قابلیت را داشته باشد تا میخ‌ها و وجه اولیه نصب شوند. نوع خاکی که حفاری می شود ممکن است عمق بالابر حفاری را محدود کند. سکوی حفاری شده باید دارای عرض کافی برای دسترسی ایمن به تجهیزات نصب میخ خاک باشد.
سوراخ کردن جای میخ برای اجرای سازه نگهبان نیلینگ
سوراخ‌های حفاری با استفاده از تجهیزات حفاری تخصصی که از سکوی حفاری کار می کنند، آماده می‌شوند. سوراخ‌هایی که با مته ایجاد می‌شود معمولاً بدون پشتیبانی باقی می‌مانند.
نصب و تزریق ناخن
تاندون‌ها در سوراخ حفرشده قرار می‌گیرند. یک لوله دوغاب ترمی در سوراخ مته همراه با تاندون وارد می شود. سوراخ با دوغاب پر می‌شود و تحت گرانش یا فشار نامی و کم (کمتر از 5 تا 10 psi) قرار می گیرند. در صورت استفاده از میله‌های توخالی، حفاری و تزریق در یک عملیات باهم انجام می‌شود.
نصب زهکش های نواری
زهکش‌های نواری به طور مداوم از بالای گودبرداری تا کمی زیر پایین گود بر روی سطح گودبرداری نصب می‌شوند. زهکش‌های نواری بین میخ های مجاور قرار می‌گیرند و به بالابر حفاری بعدی باز می‌شوند.
ساخت روکش اولیه شاتکریت
قبل از حفاری بعدی خاک، یک روکش اولیه روی برش بدون تکیه گاه اعمال می‌شود. روکش اولیه معمولاً از یک 4 اینچی تقویتشده تشکیل شده‌است. لایه شاتکریت ضخیم تقویت کننده شامل مش سیم جوشی (WWM) است که در وسط ضخامت روکش قرار می گیرد (شکل 2.1). میله های افقی و عمودی نیز برای مقاومت در برابر خمش در اطراف سر میخ‌ها قرارداده شده‌است.
همانطور که شاتکریت شروع به پخت می‌کند، یک صفحه یاتاقان فولادی روی تاندونی که از سوراخ مته بیرون‌زده است قرار می‌گیرد. صفحه یاتاقان به آرامی در شاتکریت تازه فشرده می‌شود.
سپس مهره ها و واشرهای شش گوش نصب می‌شوند تا سر میخ را با صفحه یاتاقان درگیر کنند. مهره شش گوش ظرف 24 ساعت پس از قرار دادن شاتکریت اولیه با آچار محکم می‌شود. آزمایش برخی از میخ‌های نصب‌شده برای اثبات بارگذاری ظرفیت آنها یا تأیید معیار بارگذاری مشخص‌شده ممکن است قبل از ادامه کار با بالابر حفاری بعدی انجام شود. شاتکریت باید حداقل مقاومت فشاری 3 روزه تعیین‌شده خود را قبل از اقدام به بالابرهای حفاری بعدی به دست آورد. برای اهداف برنامه ریزی، دوره پخت شاتکریت باید 72 ساعت در نظرگرفته شود.
ساخت سطوح بعدی
مراحل 1 تا 4 برای بالابرهای حفاری باقی‌مانده تکرار می شود. در هر بالابر حفاری، زهکش نوار به سمت بالابر بعدی باز می‌شود. سپس یک پانل جدید از WWM روی حداقل یک سلول مش کامل با پانل WWM در بالا قرار می‌گیرد. شاتکریت موقت با بالابر شاتکریت قبلی ادامه می‌یابد.
ساخت روکش نهایی
پس از رسیدن به کف گود و نصب و آزمایش میخ‌ها، روکش نهایی ساخته می‌شود. روکش نهایی ممکن است از بتن مسلح CIP، شاتکریت تقویتشده یا پانل‌های پیش‌ساخته تشکیل شود. سپس سوراخ‌ها، زهکشی پا، و خندق‌های زهکشی برای تخلیه آبی که ممکن است در زهکشی نوار پیوسته جمع شود، نصب می‌شوند.
10 نکته مهم اجرایی برای اجرای سازه نگهبان نیلینگ
- برای جلوگیری از مشکلات قانونی قبل از انجام عملیات میخکوبی خاک باید از مالکین مجاور در دفاتر اسناد رسمی رضایت نامه اخذ شود.
- میخ های مورد استفاده در عملیات میخکوبی خاک اغلب از نوع AIII بوده و طول آنها بر اساس بررسی‌های انجام‌شده از خاک تعیین می شود.
- عملیات میخکوبی خاک در زیر سطح آب امکان پذیر نیست. بنابراین ابتدا باید زهکشی انجام شود.
- قبل از اجرای میخکوبی خاک باید مطالعات خاک پروژه برای تعیین مشخصات خاک انجام شود.
- ارتفاع مجاز گودبرداری به عواملی مانند مقاومت برشی خاک، مقدار سربار، میزان نفوذ آب های سطحی و … بستگی دارد که باید محاسبه شود.
- قبل از حفاری گمانه ها، ویژگی های زیرزمینی مجاور گودبرداری از قبیل فاضلاب، قنات، سازه های زیرزمینی و … بررسی می شود تا در حین حفاری با آنها برخورد نشود.
- برای حفاظت در برابر خوردگی، تمام اجزای فولادی باید گالوانیزه شوند.
- اگر رزوه کشی ماشین بعد از گالوانیزه اجتناب ناپذیر باشد، باید پوشش مناسب بر پایه روی رزوه اعمال شود.
- شاتکریت گانیت جریان پیوسته ملات یا مخلوط بتن را که با سرعت زیاد به صورت عمود بر سطح زمین در معرض دمیدن هوای پنوماتیک برای مخلوط خشک یا پاشش برای مخلوط مرطوب پخش می‌شود، انجام می‌دهد.
- برای محافظت در برابر خوردگی مضاعف، لوله موجدار PVC مورد استفاده باید از کیفیت خوب و ضخامت کافی برخوردار باشد.
اجرای سازه نگهبان نیلینگ توسط هلدینگ ساختمانی سپنتا
میخکوبی خاک تکنیکی است که در آن مواد زمینی یا پرکننده طبیعی با قراردادن عناصر باریک کششی به نام میخ‌های خاک تقویت می‌شوند. اجراس سازه نگهبان نیلینگ توسط هلدینگ ساختمانی سپنتا یکی از بهترین تصمیماتی است که می‌توانید برای سازه خود بگیرید.
هلدینگ ساختمانی سپنتا با اجرای سازه نگهبان نیلینگ در تهران برای پروژه های شما همراهتان است.
سخن پایانی
نیلینگ خاک تا دهه 1970 محبوبیت پیدا نکرد، زمانی که مهندسان متوجه شدند که این تکنیک می‌تواند یک سیستم تقویت کننده موثر، قوی و اقتصادی باشد، بسیار پرکاربردتر شد. مهمتر از آن، سابقه بسیار عالی از خود نشان داد، زیرا تاکنون هیچ ریزشی در سازه‌های میخکوب‌شده خاکی که به درستی طراحی و ساخته شده‌اند گزارش نشده‌است.
تجربه و دانش قابل‌توجهی از این تکنیک در چند دهه گذشته از طریق کار توسعه فنی سیستماتیک شامل آزمایش‌های آزمایشگاهی، مدل‌سازی عددی، مدل‌سازی فیزیکی، آزمایش‌های سایت و طراحی پوشش پایش میدانی و شیوه‌های ساخت به دست آمده‌است. شما امروزه می‌توانید از ویژگی منحصر به فرد آن بهره‌مند شوید تنها کافیست که کار را به هلدینگ ساختمانی سپنتا بسپارید.