پیمانکار سپرکوبی

پایدارسازی گود به روش سپرکوبی، بیشتر در خاک ‏های ریزدانه ریزشی با سطح آب زیرزمینی بالا در سواحل جنوب کشور مانند بوشهر، خرمشهر، بندر امام، ماهشهر، دشت آزادگان، آبادان، گناوه، دیر، بندرعباس، جاسک و چابهار و همچنین سواحل شمال کشور، مورد استفاده قرار می‏ گیرد.

کوبش سپرهای فولادی (Steel sheet piling)

سپرهای فولادی صفحه ‏ای ورق‏ه ای فولادی موج‏دار یا چین‏ داری (Folded plates) هستند که با استفاده از دستگاه سپرکوب (Sheet piling driver) به داخل زمین کوبیده می ‏شوند. ارتفاع سپر در راستای قائم برابر است با عمق گود به اضافه‏ ی” طولی از سپر که در داخل زمین فرو می ‏رود (Embedment length)، یعنی عمق گیرداری یا عمق مدفون”.

کوبش سپرهای فلزی در داخل خاک به وسیله دستگاه سپرکوب Sheet piling driver

نحوه اتصال سپرها به یکدیگر — نحوه اتصال سپرها Sheet pile به یکدیگر

اقدامات پس از کوبیدن سپرها

پس از کوبش سپرها، خاک جلو آن‏ ها را خالی می ‏کنند. سپرها از طریق مقاومت و سختی خمشی خود رانش خاک را تحمل می‏کنند. سپرهای فولادی اگر به صورت یک صفحه ‏ی مسطح باشند بر اثر کوبیده شدن به دلیل شعاع ژیراسیون (Radius of gyration) کم آن‏ ها به راحتی دچار کمانش می‏ شوند.

همچنین صفحات مسطح به دلیل بسیار کم بودن اساس مقطع (Section modulus) و ممان اینرسی‏ شان (Moment of inertia)، دارای مقاومت خمشی و سختی خمشی بسیار کمی خواهند بود و نمی‏ توانند فشار رانشی خاک پس از انجام عملیات گودبرداری را تحمل کنند، لذا موج‏دار کردن و چین‏ دار کردن صفحات، موجب افزایش بسیار زیاد شعاع ژیراسیون، اساس مقطع و ممان اینرسی آن‏ها می ‏شود. شکل موج‏های سپرها می‏ تواند به صورت‏ های سینوسی، مستطیلی، ذوزنقه ‏ای و نظایر آن ‏ها باشد.

انواع سازه نگهبان از نوع سپرکوبی

پس از کوبیدن سپرها و گودبرداری خاک جلو آن ‏ها، این سپرها سه حالت ممکن است داشته باشند:

مهارنشده
مهار‏شده به خاک پایدار پشت دیواره گود
مهارشده از جلو.

پایدارسازی گود با سپرکوبی

در سپرکوبی برای گودها ابتدا در طرفین گود، سپرهایی را می‏ کوبیم و سپس عملیات خاک برداری را شروع می کنیم. در گودها، پس از آنکه عمق خاک‏برداری به حد کافی رسید، معمولاً به دلیل اساس مقطع و ممان اینرسی کم سپرها در کمرکش سپرها و بر روی آن ‏ها تیرهای پشت بند افقی ‏ای (Wales) را نصب می ‏کنیم، سپس قیدهای فشاری افقی (Struts) یا دستک‏ هایی را در جهت عمود بر صفحه‏ی سپرها به این پشت بندهای افقی وصل می‏ کنیم.

در گودهای با عرض زیاد از اعضای نگهدارنده مایل برای مهار سپرها همراه با پشت بندهای افقی استفاده می‏ کنند. پای تحتانی این اعضای نگهدارنده مایل را می ‏باید به گونه ای مناسب و قابل اعتماد در خاک مهار و تثبیت کرد.

همچنین در حالتی که از اعضای نگهدارنده مایل برای مهار سپرها، همراه با پشت‏بندهای افقی استفاده کنیم، می ‏توانیم ابتدا خاک‏برداری را با شیب ایمن اجرا کرده و پس از اجرای مهارهای مایل برای خاکبرداری قسمت زیر مهارهای مایل را انجام دهیم.

سپرها، پشت‏بندها و قیدهای فشاری در گودها و گودهای با عرض کم و نیز در خاک‏ های غیرست معمولا از نوع چوبی یا فولادی است، ولی گودهای با عرض‏ های بیشتر و نیز در خاک‏ های سست‏ تر، استفاده از سپرها و پشت‏بندها و قیدهای فشاری فولادی عملاً اجتناب‏ ناپذیر است. این روش، به ویژه در اجرای کانال‏ ها مورد استفاده قرار می‏ گیرد.

از سپرهای فولادی در گودبرداری‏ های بزرگ نظیر گودهای لازم برای اجرای پی ‏ها و سازه زیرزمین ‏های عمیق و بزرگ ساختمان‏ های بلند نیز استفاده می‏ کنند. سپرهای فولادی را به ویژه در مواقعی می ‏توان به کار برد که خاک آنقدر ناپایدار است که ریزش جداره گود بلافاصله پس از انجام عملیات گودبرداری بسیار محتمل است.

زمین‏ های ماسه ‏ای سست و روان از جمله این خاک‏ ها هستند. در این گونه موارد می‏ باید پیش از انجام عملیات گودبرداری سپرهای فولادی را به داخل زمین بکوبیم همچنین در زمین‏های آبدار سپرها در عین حال که رانش خاک را تحمل می‏ کنند، توان جلوگیری از ورود آب به داخل گود در تمامی بازه های زمانی پس از شروع گودبرداری و نیز تحمل فشار هیدرواستاتیکی آب را نیز دارند.

معمولاً برای برپاسازی و استقرار سپرهای فولادی و حفظ حالت قائم در آنها در هنگام کوبیدن به یک قاب یا سیستم هادی نیاز است. این قاب را معمولا از فولاد و گاهی در سپرهای کوچک از الوارهای چوبی با مقطع بزرگ می سازند.

برای بلند کردن سپرها و جای دادن آن‏ها در بین پشت بندهای سیستم هادی از جرثقیل استفاده می ‏کنند. در لبه این سپرها سوراخ‏ ها یا قطعات اتصال ویژه‏ ای برای بلندکردن آن‏ها در نظر می‏ گیرند.

با به کارگیری روش صحیح کوبیدن سپرهای فولادی به درون زمین و نیز با استفاده از داربست ‏های موقتی مناسب می ‏توان تضمین کرد که سپر طی کمترین زمان ممکن با کمترین هزینه و به گونه ‏ای اصولی به درون زمین کوبیده خواهد شد. به ویژه می ‏باید به این نکته مهم توجه کنیم که در صورت استفاده از انواعی از ورق ‏ها که دارای قفل و بست داخلی سازه‏ای مناسبی هستند می ‏توان به یک دیوار حایل دائمی نیز دست یافت.

هنگام کوبیدن سپرها می ‏باید توجه داشت که امکان به جلو خم شدن آن‏ها در حین اجرای کار وجود دارد. این تمایل در کلیه انواع سپرهای فولادی وجود دارد. با جای دادن و قفل و بست کردن ورق‏ ها در داخل سیستم‏ های کلاف‏ ها یا پانل‏ ها پیش از کوبیدن آن‏ها معمولاً می‏ توان بر این مشکل غلبه کرد.

همچنین سپرهای فولادی را می ‏توان با استفاده از انواع چکش‏ های ضربه‏ ای بادی (Compressed air-operated jack hammers) به درون خاک فرو کرد. گاهی اوقات نیاز است که برای این کار از پتک ‏های بزرگ (Sledge hammers) یا تُخماق ‏های سنگین (Heavy mauls) استفاده کرد.

می باید خاطرنشان کرد که احتمال واردآمدن صدمات بدنی به کارگران در هنگام استفاده از وسایل دستی اخیر بسیار زیاد است و اجرا و رعایت دستورالعمل‏ های ویژه کار با آن ها بسیار جدی و ضروری است.

هر گونه برآمدگی در سطح زیرین فک ثابت چکش ‏های ضربه ‏ای را می‏ باید برداشت تا هم به اپراتور دستگاه و هم به کلاهک سپر صدمه ‏ای وارد نشود. استفاده از کلاهک بر اثر کوبیدن سپر، صدمه‏ ای به آن وارد نشود. کلاهک‏ های سر سپر را می‏ توان به سادگی بر روی سپر نصب کرده یا از آن جدا کرد.

سپرهای با دستک ‏های فشاری

سپرهای با دستک ‏های فشاری از نظر سیستم و رفتار سازه ای جزء” سپرهای مهارشده از جلو” محسوب می‏ شوند. جنس این دستک‏ ها می‏ تواند فولادی بتنی، یا از هر جنس سازه‏ای دیگری باشد.

سپرکوبی پله ‏ای یا مرحله ‏به ‏مرحله

از روش سپر کوبی پله ‏ای یا مرحله‏ به ‏مرحله (Staged sheeting) هنگامی استفاده می ‏کنیم که در اعماقی از زمین به سنگ بر خورد کنیم و یا آنکه جنس خاک به گونه ای باشد که نتوان سپر کوبی را در یک مرحله به طور کامل تا کف گود انجام داد، در این صورت می ‏توان سپر کوبی را به صورت چند مرحله ای و به شکل پله ای اجرا کرد.

مزایا، معایب و محدودیت‏ های روش سپرکوبی