اجرای شمع درجا و اجرای شمع کوبی

اهمیت شمع در زیرسازی و گود برداری

شمع یا عمیق پی معمولا در پروژه های بسیار مهم عمرانی استفاده می شود تا عمر پی و پایه طرح مورد نظر را بالا ببرد. نمونه هایی از این پروژه های عمرانی میتوان به احداث پل ها، مجتمع های پالایشگاهی نفتی، بندرها، زیرسازی ماشین آلات صنعتی ثابت، سیلو ها و ساختمان ها و برج های بسیار مرتفع اشاره نمود. به همین دلیل نحوه اجرای شمع که دارای انواع مختلفی (شمع های کوبشی و درجا ریز و…) است نقش مهمی در اجرای شمع ها در پروژه ها خواهد داشت. در ادامه با نحوه اجرا و انواع مختلف شمع در زیرسازی ها و پروژه حفاری شمع آشنا می شویم.

انواع شمع

شمع‌ها بر اساس جنس و نوع کارگذاری آن ها در محل اجرا به سه دسته تقسیم می‌شوند, در ادامه به معرفی هر کدام از آنها می پردازیم.

1- شمع های از پیش ساخته شده

این نوع شمع ها قبل از کارگذاری در زمین ساخته شده و بعداً به کمک ضربه زدن‌، لرزاندن‌ و فشار دادن ‌یا چرخاندن در سوراخ‌هایی که قبلاً حفاری شده‌ اند قرار میگیرند.

نحوه اجرا

در این نوع، ابتدا شمع ها را در ابعاد درخواستی در کارگاه های مربوطه میسازند و در ساخت آنها از میلگردهای فلزی استفاده می کنند. همچنین در برخی مواقع آن ها را با استفاده از کابل های از پیش تنیده شده مقاوم میکنند. این نوع شمع دارای کلاهک فلزی و کفشک های بتنی یا فولادی می باشد که از کلاهک فلزی به منظور جلوگیری از آسیب دیدن شمع در اثر ضربات شمع کوب استفاده و از کفشک نیز به منظور سهولت در فرو رفتن شمع در خاک استفاده می شود. محل ساخت این نوع شمع ها باید با محل اجرای پروژه کمترین فاصله را داشته باشد زیرا جابه جایی این نوع شمع ها دشوار و هزینه هنگفتی دارد.

پس از ساخت شمع آنها را به محل اجرا منتقل نموده و با استفاده از دستگاه های مخصوص اقدام به شمع کوبی می نمایند. عملیات شمع کوبی تا رسیدن به عمق هدف در نقشه ادامه می یابد.

2- شمع های ساخته شده در محل (درجا)

این نوع عمیق پی ها در سوراخ های حفاری شده به وسیله کوبیدن یک لوله در زمین یا حفاری توسط دستگاه روتاری(دستگاه حفاری شمع) ایجاد و با جایگذاری یا ریختن تدریجی مصالح ( بتن یا … ) شمع در زمین باقی می‌ماند.

نحوه اجرا

شمع های درجا ریز بر اساس بکارگیری یا عدم بکارگیری از آرماتور به دو دسته مسلح و غیر مسلح تقسیم میشوند. در نوع مسلح از قفسه بافته شده آرماتوری در اجرای شمع بتنی درجا استفاده، در حالی که نوع غیرمسلح آن فاقد آرماتور و ستونبندی می باشد.

حال این دو نوع شمع درجا خود به دو نوع معمولی و پدستالی گروه بندی می شوند. تفاوت نوع پدستالی با معمولی در انباره انتهای شمع ایجاد شده می باشد. از این رو به آن شمع کف پهن یا پافیلی نیز گفته می شود. اجرای شمع های بتنی درجای پدستالی به دلیل افزایش تحمل باروری شمع انجام می گردد.

به منظور اجرای پروژه در ابتدا باید محل اجرای شمع ها با استفاده از ماشین آلات مخصوص مسطح گردد. پس از آن نقشه کار پیاده سازی میگزدد. محل حفاری شمع ها باید دارای فضای کافی برای مانور دستگاه حفاری و عملیات بتن ریزی باشد. مرحله بعد شروع حفاری با دستگاه روتاری میباشد. برای اجرای شمع بتنی درجای پدستالی ، در انتهای چاه با بستن باکت های زنگوله ای به کیلی دستگاه حفار این نوع چاه را حفر می کنند که انتهای چاه را به صورت مخروطی در می آورند. باکت های زنگوله ای دارای دو بازوی مفصلی هستند که در هنگام بالا آوردن باکت جمع می شوند تا از تخریب دیواره های بالایی چاه جلوگیری شود.

دستگاه حفاری باید در محلی مستقر و تراز شود که تا پایان حفاری نیازی به جابجایی نداشته باشد دلیل تراز دستگاه جلوگیری از انحراف احتمالی چاه می باشد.

در عملیات حفاری شمع هایی که در خاک های سست انجام می پذیرد باید به ریزش دیواره های چاه توجه نمود. در اجرای شمع بتنی درجا ریز در خاک های با احتمال ریزش بالا، عملیات کیسینگ گذاری برای جلوگیری از ریزش دیواره چاه انجام می پذیرد. در این حالت چاه تا پایان لایه ریزشی کیسینگ گذاری می شود. و ادامه حفاری از درون لوله کیسینگ انجام می پذیرد. در صورتی که احتمال ریزش خاک کمتر است می توان از دوغاب بنتونیت به منظور جلوگیری از ریزش دیواره چاه استفاده نمود. بدین منظور دوغاب بنتونیت در دستگاه مالاکسور ساخته شده و پس از انتقال به حوضچه بنتونیت آنرا توسط لوله و پمپ به چاه حفاری منتقل می کنند.

مرحله بعدی آرماتورگذاری مربوط به شمع درجای بتنی مسلح است. در این مرحله قفسه های آرماتور بافته شده با جرثقیل درون چاه حفر شده قرار داده میشوند.

پس از آرماتورگذاری، عملیات بتن ریزی شمع به صورت پیوسته و با استفاده از لوله های ترمی از کف چاه تا سر شمع انجام می پزیرد.