نحوه اجرای میکروپایل برای خاک های مسئله دار می باشد و این نوع خاک ها به دو صورت می توان با آن مقابله کرد یکی المان های باربر و دیگری اضافه کردن مواد و مصالحی به خاک جهت مقاوم کردن پارامترهای مقاومتی می باشد اما روشی است که هر این دو روش را پشتیبانی می کند و میکروپایل یا ریزشمع می نامند میکروپایل بتنی روشی است که بهسازی خاک را انجام می دهد روش اجرای میکروپایل دارای سه مرحله است که شامل لوله کوبی یا حفاری و لوله گذاری خاک، تزریق و تسلیح می باشد که این مراحل برای بهسازی خاک می باشد.

میکروپایل چیست؟

میکروپایل ابتدا برای ترمیم کردن پی ها و ساختمان های موجود استفاده می شود و با توجه به اینکه تجهیزات حفره برداری و گودبرداری پیشرفت کرد مهندسان و محققان فوراً نگاه ویژه ای به میکروپایل در ساختمان کردند و آن را بهینه تر وکاربردی تر کردند تاریخچه میکروپایل مربوط می شود به سال ۱۹۵۰ که در ان زمان اولین بار استفاده شده است و برای ترمیم ساختمان های آسیب دیده در جنگ جهانی دوم استفاده می شد و اولین پیمانکار میکروپایل یک از پیمانکارهای ایتالیایی مشهور به نام Fondedile به همراه دکتر Fernando Lizzi انجام شد.

باتوجه به اینکه این روش سرعت بازسازی را در ایتالیا بیشتر کرد و بسیار شهرت پیدا کرد و پیمانکار Fondedile آن را درسال ۱۹۶۲ در انگلیس انجام داد و چندین ساختمان را ترمیم کرد و روش اجرای میکروپایل در یک پروژه حمل و نقل به آلمان معرفی کرد و بعد از ۲۰ سال آن را به قاره امریکا معرفی کرد برای بهتر مطالعه کردن می توانید میکروپایل ویکی پدیا را مشاهده کنید.

جداره های مهاربندی شده توسط میکروپایل (Micropile)

در شرایطی که میکروپایل ها با هدف تحکیم و بهسازی بستر پی سازه ها مورد استفاده قرار می گیرند، محاسبات فنی میکروپایل مشابه با محاسبه شمع های متداول است. این محاسبات مبتنی بر سه بخش طرح سازه ای ، طرح ژئوتکنیک و کنترل برش پانچ می باشد. میکروپایل از یکسو با دارا بودن عناصر تسلیح مشتمل بر جدار ضخیم فولادی و آرماتور تسلیح، قابلیت انتقال و پخش بار به لایه های مقاوم زیرین و نیز کنترل نشست به دلیل سختی بالای فولاد و تسلیح عمقی خاک را دارد و از سوی دیگر بدلیل تزریق دوغاب سیمان، مشخصات مکانیکی خاک نظیر سختی، تراکم پذیری، ظرفیت باربری، ضریب اصطکاک و چسبندگی و غیره را بهبود می بخشد.

لذا میکروپایل در مقایسه با سایر روشها مانند حفاری و تزریق ،تثبیت خاک با سیمان و یا آهک ، تراکم دینامیکی و غیره بدلیل عملکرد ترکیبی (استفاده از عناصر باربر واصلاح خاک) دارای برتری می باشد. همچنین بایستی توجه نمود که عملیات کوبش میکروپایلها باعث انتقال انرژی جنبشی و ارتعاشی به توده خاک گردیده و منجر به تحکیم و تراکم توده خاکی اطراف میکروپایل خواهد شد. این امر به خصوص در خاکهای دانه ای مشهودتر می باشد. همچنین در شرایطی کهبه علت وجود لایه های متراکم زیرسطحی، کوبش شمعهای قطور مشکل یا غیر ممکن می باشد، کوبشمیکروپایل با قطر کوچک می تواند بهترین راه حل باشد.

روش اجرای میکروپایل

روش اجرای میکروپایل مشتمل بر چهار مرحله حفاری (در صورت نیاز)، لوله کوبی، تزریق و تسلیح می باشد که مراحل اجرای آن در زیر تشریح شده است.

الف) حفاری :

در صورتی که امکان کوبش لوله های میکروپایل از ابتدا به دلایل مختلف نظیر وجود کف سازی، بتن مگر، لایه متراکم خاک و غیره میسر نباشد، می بایست نسبت به انجام عملیات حفاری اقدام نمود. عملیات حفاری به روش های مختلف نظیر حفاری دورانی و یا دورانی- ضربه ای صورت می پذیرد. حفاری می بایست تا عمقی که امکان کوبش میسر شود ادامه یابد.

بعضاً حفاری در کل ارتفاع میکروپایل نیز صورت می گیرد .

ب) لوله کوبی :

به منظور استقرار لوله های میکروپایل در محل گمانه، غالباً از عملیات لوله کوبی استفاده می گردد.
برای این منظور در مرحله اول عملیات از لوله نوک تیز میکروپایل استفاده می شود و پس از فرو رفتن لوله اول، لوله دوم به لوله اول متصل گردیده و کوبیده می شود و عملیات کوبش به همین منوال ادامه می یابد. طول لوله های میکروپایل غالباً ۲ متر می باشد. جهت اتصال کامل لوله ها به یکدیگر علاوه بر استفاده از بوشن های رزوه شده، لوله ها به لبه بوشن نیز جوش داده می شوند.

ج) تزریق :

پس از اتمام لوله کوبی، می بایست تزریق دوغاب سیمان انجام گیرد . مجموعه دستگاه تزریق از سهبخش میکسر اولیه، میکسر ثانویه و پمپ تزریق تشکیل می گردد. اختلاط در میکسر اولیه از نوع سیستم چرخش سریع آب(circulation) می باشد و میکسر ثانویه از نوع پره ای می باشد و دوغاب به منظور تزریق توسط پمپ تزریق در آن نگهداری می شود . پس از اختلاط آب و سیمان به نسبت مشخص در میکسرها، دوغاب سیمان توسط پکرهای درون چاهی و سرچاهی از طریق جداره مشبک میکروپایل به خاک تزریق می گردد که علاوه بر افزایش قابل توجه چسبندگی جداره میکروپایل به زمین، سبب بهبود مشخصات مکانیکی خاک اطراف نیز می گردد .

به دلیل اینکه دوغاب سیمان باید تحت فشار زیاد در لایه های خاک نفوذ کند ، جهت تزریق از یکسری شیلنگ دو جداره به نام پکر (packer) استفاده می شود .پکرها بعد از اینکه به درون لوله میکروپایل فرستاده شدند جداره دوم آنها بوسیله پمپ هوا باد می شود که با این کار پکر کاملا به بدنه لوله می چسبد و مانع خروج دوغاب در حین تزریق از بالای لوله می شود.

د) تسلیح :

گام نهایی در اجرای میکروپایل ، عملیات نصب آرماتور تسلیح در داخل لوله میکروپایل و نصب فلنج
(در صورت نیاز) می باشد. بدیهی است که آرماتور تسلیح می بایست قبل از گیرش سیمان، در داخل گمانه نصب شود. فلنج که به منظور ایجاد اتصال کامل بین میکروپایل و بتن فونداسیون و همچنین جلوگیری از برش پانچ سر میکروپایل در داخل بتن پی بکار می رود، می بایست در آخرین مرحله به آرماتور تسلیح میکروپایل جوش شود.

روش استفاده از خرپاهای فلزی

به علت مخالفت گروهی از مالکان ساختمانهای مجاور با اجرای سیستم های ذکر شده در بخش های قبل (به دلیل انجام عملیات زیر ساختمان ها)، در بخش میانی ضلع جنوبی (P092-P0101) تصمیم به طراحی سیستم جایگزین برای پایدارسازی و کنترل نشستها گرفته شد.
با توجه به انجام مطالعات و بررسی های لازم و شرایط خاک که در بخش های قبل آورده شد، بهتری ن و سریعترین روش ، استفاده از یک سری اعضاء مرکب به شکل خرپا متشکل از دو ستون با مقطع باکس با فاصله مرکز به مرکز۱.۶ متر ، المانهای افقی و مورب در فواصل حدود ۳ متر جهت تحمل بارهای بر وارده از طرف خاک و ساختمانهای مجاور و کنترل نشستهای ساختمانها تشخیص داده شد.
در این روش، مدل بر اساس ساخت کامل و یکپارچه سازه نگهدارنده خرپادر خارج از چاله، حفاری چاله ها با ابعاد مشخص شده در نقشه، جایگذاری سازه نگهدارنده در چاله های مورد نظر،بتن ریزی پنج متری انتهای این چاله و سپس خاکبرداری مرحله به مرحله تا ترازکف فونداسیون ساخته شده است.
در این روش سازه نگهدارنده پس از ساخت داخل چاله جایگذاری شده و چاله تا تراز کف فونداسیون سازه اصلی (کف نهایی گود) با بتن با عیار مناسب پر می گردد. سپس خاکبرداری مرحله ای آغاز م یشود(قبل از شروع خاکبرداری بتن باید به مقاومت کافی رسیده باشد). بین خرپاهای فلزی توسط شاتکریت و شن به ضخامت مناسب برای کنترل ریزش های موضعی و ایجاد یکپارچگی بین خرپا پوشانده میشود.
در این روش به علت ایجاد تکیه گاه صلب قبل از هرگونه خاکبرداری، تغییر مکانهای بالای گود(زیر فونداسیون ساختمانهای اطراف) در حد مجاز باقی خواهند ماند.

این روش، یکی از مناسبترین و متداولترین روشهای اجرای سازه نگهبان در مناطق شهری است .
برای اجرای این نوع سازه نگهبان ابتدا در محل عضوهای قائم خرپا که در مجاورت دیواره گود قرار دارند، چاه هایی را حفر می کنیم . آنگاه درون شمع را آرماتوربندی کرده و عضو قائم را در داخل شمع قرار می دهیم و سپس شمع را بتن ریزی می کنیم .پس از سخت شدن بتن انتهای تحتانی عضو قائم به صورت گیردار در داخل شمع قرار خواهد داشت . سپس خاک محصور بین اعضای قائم و افقی خرپاها را در سرتاسر امتداد دیواره به صورت مرحله به مرحله بر می داریم و در هر مرحله اعضای افقی و قطری خرپا را به تدریج نصب میکنیم تا آنکه خرپا تکمیل شود .

مراحل اجرای یک سازه خرپایی

  1. حفر چاه
  2. نصب عضو قائم و اجرای شمع
  3. گودبرداری با شیب پایدار
  4. اجرای فونداسیون پای عضو مایل
  5. نصب عضو مایل
  6. نصب اولین عضو افقی
  7. نصب ردیف بعدی عضوهای افقی و قطری
  8. تکمیل اجرای خرپا

قیمت اجرای میکروپایل

هزینه اجرای میکروپایل نسبت به نیلینگ بسیار کمتر و به صرفه تر است اما مزیت های به خصوص نیلینگ بسیار ان را نزد کارفرمایان محبوب کرده است و بسیاری از روش های دیگر را نادیدی می گیرند اما قیمت اجرای میکروپایل بستگی به شرایط شما دارد اگر گود برداری و حفره زیاد باشد ممکن است هزینه آن زیاد شود و اگر مشخصات کاری شما کم باشد هزینه کم می شود.

۴.۵
Sending
User Review
۵ (۱ vote)