دیوار دیافراگمی (Diaphragm walls-Slurry wall)
یکی دیگر از روش های محافظت از جداره گود، احداث دیوار دیافراگمی و یا دیوار دوغابی Slurry Wall می‌باشد. در این روش ابتدا توسط دستگاه های گراب، متناسب با شرایط زمین حفاری قسمتی از دیوار انجام می‌شود و همزمان با حفاری جهت پایداری جداره دیواره حفاری شده و جلوگیری از ریزش های موضعی از دوغاب بنتونیت استفاده می شود. تشکیل کیک بنتونیت در داخل دیواره حفاری شده و نفوذ در لایه های دانه ای جداره باعث می گردد جداره همواره پایدار بماند و سپس بلافاصله پس از رسیدن به عمق مورد نظر آرماتور گذاری شده و در نهایت بتن ریزی می گردد. این روش در زیر هسته سدهای خاکی نیز کاربرد بسیار دارد و از هرگونه نشتی را جلوگیری می نماید.
روش اجرای دیوار دیافراگمی
برای احداث این دیوار عموماً از دستگاه هیدروفرز و گراب که از مهمترین دستگاه‌های حفاری در ساخت دیوارهای دیافراگمی هستند، استفاده می‌شود.
حفاری با استفاده از هیدروفرز
این سیستم برای حفاری خاک‌های بدون چسبندگی و سنگ‌های سخت به کار می‌رود. هیدروفرز دستگاه حفاری است که با استفاده از سه موتور (پایین رونده) در نوک قاب هیدروفرز (قاب راهنما) و با به کار بردن سیستم چرخش گل حفاری کار می‌کند.
نمونه‌ای از دستگاه هیدروفرز
حفاری با استفاده از دستگاه گراب
یکی دیگر از روش‌ها احداث دیواره سازه‌ای با استفاده از دستگاه گراب بوده که در این روش دیوار ایجاد شده دیوار اصلی ساختمان است. آب بندی درزهای اجرایی آن با روش‌های مختلفی مانند کام و زبانه، شمع پلاستیک، تیر پیش ساخته بتنی، لوله ژوئن و CWS) coffrage avec waterstop) انجام می شود.
نمونه‌ای از دستگاه گراب مورد استفاده در اجرای دیوار دیافراگمی
نمای شماتیک مراحل اجرای دیوار دیافراگمی با استفاده از دستگاه گراب (۱) اجرای دیوار هادی (۲) حفاری پانل‌ها (۳) نصب stop end ها (۴) بتن‌ریزی پانل‌ها
نمونه ای از اجرای دیوار دیافراگمی همراه با سیستم انکراژ در شرایط دشوار شهری
عملیات حفاری
برای شروع عملیات حفاری، پس از تسطیح و رفع معارضین رو سطحی، خاک سست و نباتی در محدوده اجرای دیواره راهنما برداشته شده و پس از شناسایی و انحراف تاسیسات و عوارض زیر زمینی متداخل با دیوار اقدام به اجرای دیوار راهنما (guide wall) در بستر مناسب می شود. هدف از ایجاد دیوار راهنما امکان اجرای دقیق دیوار دیافراگمی در محل مورد نظر و شاقولی اجرا شدن آن در مراحل اولیه حفاری و ادامه آن و همچنین جلوگیری از ریزش جداره ها در هنگام اجرای عملیات حفاری و بتن ریزی است.
سپس برای اجرای راحت‌تر دیوار دیافراگمی، این دیوار به قطعات کوچک تری به نام پانل تقسیم می‌شود. ابعاد و شکل پانل‌ها بسته به شرایط زمین منطقه، عمق اجرای دیوار، موقعیت اجرای پانل در سازه و نوع تجهیزات حفاری و به اشکال مختلفی از قبیل L . I ،T ، U و… طراحی و اجرا می شوند.
حفاری در پانل های کوچک به صورت یک مرحله ای و در پانل های بلندتر تا سه مرحله انجام می شود. بدین ترتیب که برای حفاری هر پانل، آن را به قطعات کوچک تری که بارت نامیده می شود تقسیم می‌کنند. تعداد بارت ها بستگی به طول و ابعاد کلامشل (clamshell) گراب دارند، اندازه هر بارت حداکثر برابر با اندازه طول کلامشل حفاری است.
بعنوان مثال، در اجرای ایستگاه های قطار شهری اهواز به طور معمول هر پانل به سه بارت تقسیم شده است. حفاری بارت ها در دو انتهای آن با طول کامل کلامشل (۲۷۰ سانتی متر برای گرب C800 و ۲۵۰ سانتی متر برای گراب B250) و یک بارت وسط دارای طول کمتر از طول کلامشل است.
نحوه انجام عملیات حفاری بدین گونه است که پس از حفاری و بتن ریزی دیوار راهنما، پانلی که طول آن۷ متر است، به سه قسمت، همانند شکل زیر، تقسیم بندی می شود. ابتدا دستگاه گراب در محل بارت اول مستقر و تراز شده و شروع به حفاری می کند، سپس ماشین به محل حفاری بارت دوم و سوم منتقل می شود. بدین ترتیب یک پانل حفاری می شود. سپس دستگاه پانل بعدی را حفاری می کند. همچنین هم زمان با حفاری هر بارت برای جلوگیری از ریزش و پایداری جدارهای بارت در حین حفاری، محلول بنتونیت به صورت مداوم به درون چال هدایت می شود. نقش اصلی گل حفاری حفظ پایداری ترانشه حفاری شده در برابر فشارهای جانبی ناشی از آب های زیرزمینی، خاک و سرباره روی پلاتفرم است که این عمل با تشکیل کیک بنتونیتی انجام می شود.
اجرای یک پانل به طول ۷ متر
به طورکلی حفاری پانل‌های دیوار دیافراگمی به دو روش انجام می‌شود که این دو روش عبارتند از:
- ا جرای پانل ها به صورت یک در میان
در این روش ابتدا پانل های اولیه دو سر درز اجرایی با فواصل مشخصی از یکدیگر (بصورت یک در میان) حفاری و بتن ریزی شده و سپس در فاصله بین آن ها پانل های ثانویه اجرا می شوند.
مراحل اجرای پانل ها به صورت یک در میان
- ا جرای پانل های مجاور یکدیگر
در این روش ابتدا پانل حفاری شده و بتن ریزی می شود. سپس در مجاورت آن پانل بعدی حفاری و بتن ریزی می شود.
آرماتو ربندی
سبدهای آرماتوربندی با توجه به ظرفیت جرثقیل ها، ملاحظات اجرایی و طول پانل ها طراحی می شود. ممکن است دو یا سه سبد مجزا طبق نقشه های مربوطه بافته شده و در پانل کار گذاشته شود. همچنین به دلیل عدم امکان جای گذاری میلگرد انتظار با طول مورد نیاز بر روی سبد دیوار دیافراگمی نمی توان از روش معمول وصله کردن میلگردها استفاده کرد؛ بنابراین برای اتصال آرماتورهای فونداسیون و سقف طبقات به دیوار دیافراگمی از اتصالات مکانیکی استفاده می شود.
آب بند نمودن درز اجرایی
در صورت لزوم، برای آب بند کردن درز بین پانل‌ها روش‌های مختلفی چون کاربرد لوله ژوئن، بتن پلاستیک، تیر پیش ساخته (بتنی یا فلزی) و یا روش CWS استفاده می‌شود. در روش CWS پس از حفاری پانل، در دو طرف آن غلاف فلزی (Stop end) را که در برگیرنده واتراستاپ است به گونه‌ی قرار داده که Stop end در انتهای حفاری نصب شده و سپس بتن ریزی انجام می‌شود .
نصب واتر استاپ درون stop end
نصب stop end
بتن ریزی
پس از نصب stop end های دو طرف پانل و جای گذاری سبدهای آرماتور، عملیات بتن ریزی آغاز می شود. اگر بتن ریزی در عمق مستغرق انجام شود، نیاز به استفاده از لوله ترمی جهت حفاظت بتن ریزی و جلوگیری از افت کیفیت آن است. در حین انجام عملیات بتن ریزی و برای جلوگیری از نفوذ دوغاب بنتونیت در بتن ریخته شده در پانل، عمق نفوذ لوله‌های ترمی در بتن باید به گونه ای تنظیم شوند که حداقل ۲ متر آن همیشه در بتن قرار داشته باشد. بتن ریزی باید تا تراز روی دیوار راهنما و یا ارتفاع دیوار دیافراگم وال ادامه یافته تا بتن کثیف که دارای آلودگی است، در تراز بالاتر قرار گیرد و بعداً برای اتصال آرماتورهای سقف اول تخریب شود.
بتن ریزی دیواره دیافراگمی با استفاده از شوت و دو لوله ترمی
حفاری گود و مهارگذاری دیوار
حفاری گود در مراحل متوالی، با عمق مشخص (حدود ۵ متر) انجام می‌شود. در صورت نیاز و بعد از تدقیق طراحی دیوار، در هر مرحله گودبرداری، عملیات چالزنی و اجرای مهار (انکراژ) آن انجام خواهد شد. برای عرض مستطیل گودبرداری که پس از اجرای ساختمان به آن متصل می‌شود، در صورت نیاز به مهاربندی در مدت اجرای ساختمان، در مرحله طراحی تمهیدات لازم پیش بینی خواهد شد. پس از پایان حفاری تا عمق کف گود، در صورت نیاز، پاشنه دیوار در تراز پی ساختمان اجرا می‌شود.
کلمات کلیدی:
