تکنیک های حفاری 3
تکنیک های حفاری 3
تنها در حفاری چاههای آب بکار میرود. نمونههای شسته شده توسط گلکش خارج میشود. عمق تا سنگ بستر را مشخص میکند.
- روش حفاری :
سر مته سنگین بالا آورده شده و رها میشود تا مواد شکسته شده و یک مخلوطی از خردهها و آب ایجاد شود که توسط گلکش با پمپهای ماسه کش خارج میشود. دیواره چاه توسط لوله جدار، پابرجا نگاه داشته میشود. - مزایا :
روشی نسبتا اقتصادی جهت تعبیه گمانههای با قطر زیاد (تا 60 سانتیمتر) در انواع مواد است. - محدودیتها : ابزارها بزرگ و پر زحمت است. در خاکهای قوی و سنگ به کندی انجام میشود. اغتشاشات اطراف سر مته که ناشی از ضربات پر انرژی سر مته است، به شدت بر مقادیر SPT تاثیر میگذارد. مغزه گیری و نمونه UD سنگ امکانپذیر نیست.
مته چکشی
برای حفر چاه آب و چاههای اکتشافی در داخل قطعه سنگها مناسب است.
- روش حفاری :
مشابه حفاری ضربهای است. شمعی که توسط نیروی دیزل رانده میشود برای راندن لوله جدار مضاعف استفاده میشود. در حالی که جریان هوا تراشهها را از لوله داخلی خارج میکند. - مزایا :
نفوذ نسبتا سریع در قطع سنگها و قلوه سنگها است.
- محدودیتها :
مشابه حفاری ضربهای است، با این تفاوت که پیشروی به مراتب سریعتر است.
مته ضربهای بادی
این روش برای حفر گمانه برای آتشباری، دوغاب زنی و مهار سنگ است. روش سریع برای حفر چالهای با قطر کم در سنگ سخت است. بهترین کاربرد را در سنگهای سخت تودهای دارد. نمونهها منحصرا به ذرات و تراشههای کوچک است. برای نمونه گیری بکار نمیرود. در سنگهای سست دارای شکستگی با لایههای رس یا شیل مرطوب ممکن است تمام لوله حفاری در سوراخ باقی بماند.
- روش حفاری :
ضربات و چرخیدن سر مته، سنگ را خرد میکند و تراشهها توسط فشار هوا خارج میشود.
منبع: وبلاگ minersdatabase
به نقل از وبلاگ اسماعیل محمدی - mohandesi-sakhteman.blogfa.com
روش دیواره ی دیافراگمی (diaphragm wall)
در این روش ابتدا به کمک دستگاه های حفاری ویژه محل دیوار نگهبان را حفر می کنیم. سپس به طور همزمان محل حفر شده را با گل بنتونیت (bentonite slurry) و سیمان پر می کنیم تا از ریزش خاک دیواره محل حفر شده جلوگیری شود. سپس قفسه ی آرماتور های دیوار نگهبان را، که از قبل ساخته و آماده کرده ایم، در داخل محل حفر شده ی دیوار جا می دهیم. آنگاه بتن ریزی دیوار را انجام می دهیم. بتن مصرفی معمولاً از نوع بتن روان و با کارآیی زیاد است.
دیوارهای دیافراگمی به صورت پیش ساخته (precast diaphragm walls) و پس کشیده (post –tensioned diaphragm walls) نیز اجرا می شود.
۲-۳-۱- مزایای روش دیواره ی دیافراگمی
۱٫ سرعت اجرای کار بسیار زیاد است.
۲٫ درجه ی ایمنی کار بسیار زیاد است.
۳٫ دیوار دیافراگمی هم به عنوان سازه نگهبان گود رفتار می کند و هم در
حین بهره برداری از آن به عنوان دیوار حایل استفاده می شود.
۴٫دیوار دیافراگمی به ویژه برای حفاری ها و گودهای با طول زیاد مناسب است.
۲-۳-۲- معایب روش دیواره ی دیافراگمی
۱٫ در احجام کم، هزینه ی اجرای کار بسیار زیاد است، ولی در احجام زیاد
هزینه ی کلی کار می تواند از روشهای ساده تر کمتر تیز باشد.
۲٫ در این روش، دستگاه های حفاری مربوطه نیاز به فضای کار زیادتری
دارند و در صورتی که از نظر فضای دو طرف دیواره محدودیت داشته باشیم،
اجرای کار ناممکن خواهد بودو یا اینکه به سختی صورت می گیرد.
۳٫ در این روش به دستگاه های حفاری ویژه ای نیاز است.
۴٫ در این روش به نیروهای با تخصص بالا برای کار با دستگاه های مورد نظر و سایر موارد نیاز است.
۲-۴- روش مهار متقابل
این روش برای گودهای به عرض کم مناسب است. در این روش ابتدا در دو طرف گود، در فواصای معین از یکدیگر چاهکهایی را حفر می کنیم. طول این چاهکها برابر با عمق گود به اضافه ی مقداری اضافه تر حدود ۰٫۲۵ تا ۰٫۳۵ برابر عمق گود است. این عمق اضافه به منظور تأمین گیرداری انتهای تحتانی پروفیلهایی است که در چاهک قرار داده می شوند.
سپس در درون این چاهکها پروفیلهای فولادی یا ، مطابق با محاسبات و نقشه
های اجرایی، قرار می دهیم. طول این پروفیل ها را معمولاً به گونه ای در
نظر می گیریم که انتهای فوقانی آنها تا حدی بالاتر ازتراز بالایی گود
قرار گیرند. آنگاه قسمت فوقانی هر دو پروفیل قائم متقابل مزبور را
به کمک تیر ها یا خرپاهایی به یکدیگر متصل می کنیم. این کار موجب میشود
که هر دو پروفیل قائم متقابل، به پایداری یکدیگر کمک کنند.
پس از آن، عملیات گودبرداری را به تدریج انجام می دهیم . در صورت لزوم،
در نقاط دیگری از ارتفاع پروفیلهای قائم نیز سیستم مهار متقابل را اجرا
می کنیم.
در صورتی که خاک خیلی ریزشی باشد باید در بین اعضای قائم از الوارهای چوبی یا اعضای مناسب دیگر استفاده کنیم.
سیستم مهار متقابل فوق الذکر باید در جهت عمود بر سیستم قابی آن، یعنی در جهت طول گود، نیز به صورت مناسب مهاربندی شود.
۲-۴-۱- مزایای روش مهار متقابل
۱٫ در گودبرداری های با عرض کم دارای مزایای بسیار زیادی است که از آن
جمله سرعت زیادتر، هزینه ی کمتر ، و جاگیری کمتر را می توان نام برد.
۲٫ این روش، به ویژه در بسیاری از عملیات اجرای کانالها می تواند بسیار سودمند واقع شود.
۲-۴-۲- معایب روش مهار متقابل
۱٫ در صورتی که عرض گود زیاد، مثلاً بیش از حدود ۱۰ متر، شود و نیز در صورتی که عمق گود زیاد باشد ممکن است مهاربندی های عرضی و یا مهار بندی های ترازهای مختلف دست و پاگیر شده و موجب بروز مشکل در اجرای کار بشود.
۲-۵- روش اجرای شمع
در این روش، در پیرامون زمینی که قرار است گودبرداری شود در فواصل معینی از هم، شمعهایی را اجرا می کنیم. این شمعها می توانند از انواع مختلف مصالح سازه ای نظیر فولاد، بتن و چوب باشند. همچنین شمعهای بتنی را می توان به صورت پیش ساخته یا درجا اجرا کرد.
در این روش، شمعها فشار جانبی خاک را به صورت تیرهای یک سر گیردار تحمل می کنند. طول گیرداری لازم در انتهای شمعها چیزی در حدود ۰٫۳ است.
پس از اجرای شمعها، می توان عملیات گودبرداری را اجرا کرد. در صورت لزوم باید شمعها را در امتداد دیواره ی گود مهاربندی کرد.
۲-۵-۱- مزایای روش اجرای شمع
۱٫ سرعت عملیات اجرایی بسیار بالا است.
۲٫ سیستم به هیچ وجه دست و پاگیر نیست.
۳٫ در احجام زیاد، هزینه ی عملیات کاهش می یابد.
۴٫گاهی از اوقات می توان از شمع ها به عنوان سازه نگهبان دائم( نظیر دیوار حائل) یا بخشی از آن نیز استفاده کرد.
۵٫ شمع های پیش ساخته را پس از جمع آوری می توان در پروژه های دیگر نیز استفاده کرد.
۶٫ در گودهای با عمق تا حدود ۵ متر، معمولاً اقتصادی اند.
۲-۵-۲- معایب روش اجرای شمع
۱٫ در صورتی که ارتفاع گودبرداری زیادباشد، هم باید فواصل شمعها از هم
کم شود و هم باید از مقاطع سازه ای قویتری برای اجرای کار استفاده کرد.
۲٫ در بسیاری از پروژه های شهری، به دلیل مشکلات شمع کوبی، نمی توان از
شمعهای پیش ساخته استفاده کرد و فقط باید شمعها را به صورت درجا اجرا
کرد.
۲-۶- روش سپرکوبی
در این روش، ابتدا در طرفین گود سپرهایی را می کوبیم و سپس خاکبرداری را شروع می کنیم. پس از آنکه خاکبرداری به حد کافی رسید در کمرکش سپرها و بر روی آنها، تیرهای پشت بند افقی (wales) را نصب می کنیم. سپس قیدهای فشاری قائم (struts) را در جهت عمود بر صفحه ی سپرها به این پشت بندهای افقی وصل می کنیم. سپرها و پشت بندها و قیدهای فشاری در عرضهای کم و خاکهای غیر سست، معمولاً از نوع چوبی است ولی در عرضهای بیشتر و خاکهای سست تر استفاده از سپرها و پشت بندها و قیدهای فشاری فلزی اجتناب ناپذیر است.
۲-۶-۱- مزایای روش سپرکوبی
۱٫ سرعت اجرای کار بسیار زیاد است.
۲٫ درجه ی ایمنی کار بسیار زیاد است.
۳٫ برای اجرای کانالها، به ویژه با طول های زیاد، بسیار مناسب است.
۲-۶-۲- معایب روش سپرکوبی
۱٫ در این روش به دستگاه های سپرکوبی، که به هر حال یک دستگاه ویژه است، نیاز است.
۲٫ این روش به نیروهای با تخصص بالاتر، نسبت به روشهای ساده تر، نیا ز دارد.
۳٫ دستگاه های سپرکوب به جای کافی برای اجرای کار نیاز دارند.
۴٫ این روش برای عرض های کم مناسب تر است.
۲-۷- روش خرپایی
این روش، یکی از مناسب ترین و متداول ترین روش های اجرای سازه نگهبان در مناطق شهری است. اجرای آن ساده بوده و نیاز به تجهیزات و تخصص بالایی ندارد، و در عین حال قابلیت انعطاف زیادی از نظر اجرا در شرایط مختلف دارد.
برای اجرای این نوع سازه نگهبان، ابتدا در محل عضوهای قائم خرپا، که در مجاورت دیواره ی گود قرار دارند، چاههایی را حفر می کنیم.عمق این چاه ها برابر با عمق گود به اضافه مقداری اضافه برای اجرای شمع انتهای تحتانی عضو خرپا است.طول شمع (length of pile) را، که با نشان داده می شود از طریق محاسبه بدست می آوریم. 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 را در امتداد دیواره ی گود با یک شیب مطمئن بر می داریم. آنگاه فونداسیون پای عضو مایل را اجرا می کنیم. این فونداسیون در پلان به صورت مربعی است. بعد یا عرض فونداسیون (Breadth of foundation) را با و ضخامت یا ارتفاع آن را با نشان می دهیم. پس از آن، عضو مایل را از یک طرف به عضو قائم و از طرف دیگر به ورق کف ستون بالای فونداسیون متصل می کنیم.
عملیات فوق را برای کلیه ی خرپاهای سازه نگهبان در امتداد دیواره به صورت همزمان اجرا می کنیم.
حال خاک محصور بین اعضای قائم و افقی خرپاها را در سرتاسر امتداد دیواره، به صورت مرحله به مرحله برمی داریم و در هر مرحله اعضای افقی و قطری خرپا را بتریج نصب می کنیم تا آنکه خرپا تکمیل شود.
۲-۷-۱- مزایای روش خرپایی
۱٫ برای عموم گودهای واقع در مناطق شهری مناسب است.
۲٫ از نظر اجرا در شرایط مختلف،قابلیت انعطاف زیادی دارد.
۳٫ امکان استفاده مجدد از خرپا وجود دارد.
۴٫ ساده است و به تخصص و دستگاه های خاص نیاز ندارد.
۲-۷-۲- معایب روش خرپایی
۱٫ سرعت اجرا، در مقایسه با روش های پیشرفته تر نسبتاً کمتر است.
۲٫ خرپاها جاگیراند.
۳٫ احتمال الزامی لودن برداشت بخشی از خاک با روشهای دستی وجود دارد.
