سازه نگهبان سازه‌ای است جهت پایدارسازی دیواره‌های محل گودبرداری استفاده می‌شود تا از ریزش خاک و بناهای اطراف پیش‌گیری کند، سازه نگهبان انواع و روش‌های طراحی و اجرای متفاوتی دارد، به بیانی ساده‌تر این نوع بنا برای جلوگیری از ریزش گودها طراحی می‌شود و روشی کاربردی برای ایمن‌سازی گود با مهار دیوارهای مجاور بنا است. در این مقاله انواع، روش اجرا سازه نگهبان می‌پردازیم.

 

هدف اجرای سازه نگهبان

سازه نگهبان یک سازه یا سیستم سازه‌ای است که شامل مجموعه‌ای از المان‌های دائم یا موقت می باشد که برای پایدارسازی و استحکام دیواره‌های مکان گودبرداری طراحی و استفاده می‌شود. در بسیاری از موارد، این سازه به عنوان “دیوار حائل” (Retaining Wall) نیز شناخته می‌شود. سازه نگهبان، نه تنها به عنوان دیوار حائل بلکه به عنوان یکی از عناصر نگهبانی در ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. اجرای صحیح سازه‌های نگهبانی از موارد حیاتی در اجرای ساختمان‌ است و برای مقابله با فشار جانبی خاک و حفظ استحکام و پایداری سازه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

هدف اصلی سازه نگهبان، جهت جلوگیری از ریزش دیواره های محل گودبرداری و همچنین ایجاد ایمنی در کلیه مراحل گودبرداری است. این سازه‌ها از طریق اتصالات محکم به دیواره مکان گودبرداری یا سازه‌های مجاور آن متصل می‌شوند. با تحمل نیروهای جانبی ناشی از خاکبرداری و بناهای اطراف، سازه نگهبان استحکام و پایداری دیواره محل گودبرداری را حفظ می‌کند و از ریزش و خرابی آن جلوگیری می‌کند.

دلایل لزوم و اهمیت اجرای سازه نگهبان

سازه نگهبان از اهمیت بسزایی برخوردار می‌باشد که اجرا نکردن سازه نگهبان پیامدهای ناگواری و غیرقابل جبرانی در پی خواهد داشت وکه برخی از موارد و دلایل اجرای سازه نگهبان به شرح ذیل می‌باشد:

– پیشگیری از امکان ریزش یا نشست دیواره اطراف گود.

– جلوگیری از آسیب دیدن افراد داخل و خارج گود در حین اجرای ساختمان.

– جلوگیری از تخریب ساختمان‌های اطراف ساختمان در حین اجرا.

 جلوگیری از آسیب دیدن تاسیسات زیرزمینی.-

– پیشگیری از هزینه‌های احتمالی بر اثر ریزش گود.

 

انواع سازه نگهبان

سازه نگهبان به دوصورت دائم و موقت اجرا می‌گردد و نوع سازه نگهبان بستگی به ابعاد زمین و ارتفاع گود برداری دارد که برخی از موارد مقاوم سازی گود یا اصحلاحا سازه نگهبان به شرح ذیل می‌باشند

سازه نگهبان خرپایی

یکی از روش های گودبرداری مناطق شهری با عمق های کم و متوسط می باشد. در روش خرپایی، از تیرهای فولادی در فاصله های معینی به دیواره های گود تکیه داده می شوند. اعضای مایل با تحمل فشار جانبی از سربار خاک و انتقال آن به زمین، از ریزش دیواره گود جلوگیری می‌نماید.

انواع سازه نگهبان و پایدارسازی خاک

سازه نگهبان اجرای شمع درجا

 

برای اجرای این سازه نگهبان، در اطراف مکان مورد نظر یکسری شمع با فاصله های مشخص تعبیه می شوند. این شمع ها را طراح سازه می‌تواند از جنس فلزی یا حتی چوبی بر اساس بار وارده انتخاب نماید وپس از آن که شمع گذاری انجام شد می توان نسبت به گودبرداری اقدام نمود. در این روش، شمع ها فشار خاک را تحمل می‌نماید.

انواع سازه نگهبان و پایدارسازی خاک

سازه نگهبان انکراژ

“انکر” یا میل مهار، المان‌هایی هستند که برای نگهداری و محدودیت ساختمان‌ها و سازه‌های مهندسی استفاده می‌شوند. روش اجرای سازه نگهبان گودبرداری با استفاده از این المان‌ها به عنوان “انکراژ” یا مهاربندی شناخته می‌شود. میل مهار با ابعاد متنوع تا حداکثر 70 متر و ظرفیت‌های مختلف تا حداکثر 3000 کیلونیوتن ساخته می‌شود.

اجرای انکراژ به صورت زیر انجام می‌شود:
-حفر چاه یا گمانه در حاشیه گودبرداری با عمق مورد نیاز.
– قرار دادن پروفیل‌های H یا I شکل در عمق گودبرداری به همراه رقوم کف گود برای تامین گیرداری و مهار کافی
– آرماتوربندی شمع انتهای تحتانی و بتن‌ریزی آن برای تامین مهار پروفیل‌ها در شمع و خاک
– شروع عملیات گودبرداری به صورت مرحله‌ای
– حفر چاه‌های مایل در بدنه گودبرداری پس از هر مرحله به عمق و قطر مشخص
– میلگردگذاری و بتن‌ریزی چاه‌های مایل برای جلوگیری از ریزش خاک دیواره
– قرار دادن قطعات بتن پیش ساخته بین پروفیل‌های قائم و اتصال آن‌ها به میلگرد انتظار و پروفیل‌های قائم
-درگیر کردن میلگردها با قطعات بتن توسط مهره و صفحات سوراخ‌دار تکیه‌گاهی
– تکرار مراحل بالا برای هر مرحله از گودبرداری

انواع سازه نگهبان و پایدارسازی خاک

سازه نگهبان میخ کوبی یا نیلینگ

نیلینگ یا میخ کوبی یکی روش های اجرای سازه نگهبان است که منجر به پایداری دیوارهای گود می شود. در این روش میلگردهای فولادی با فاصله نزدیک در زمین نصب و تزریق می شوندکه برای انجام روش نیلینگ، دیوارها رگلاژ می شوند. سپس شبکه های فولادی توسط میخ نصب و روی آن ها بتن ریزی می شود.

انواع سازه نگهبان و پایدارسازی خاک

سازه نگهبان سپرکوبی

 

در این روش ابتدا در دو طرف گود، سپرهایی را می کوبند و سپس خاکبرداری را شروع می کنند. وقتی عمق خاک برداری به مقدار کافی رسید، در کمرکش سپرها و بر روی آن ها تیرهای پشت بند افقی را تعبیه نموده و سپس المان های فشاری قائم را در جهت عمود بر صفحه سپرها، به پشت بندهای افقی وصل می کنند. در عرض های کم و خاک های غیر سست از سپرها، المان های فشاری و پشت بندهای چوبی استفاده می شود، در حالی که برای عرض های بیشتر و خاک های سست تر باید انواع فلزی این المان ها را بکار برد.

انواع سازه نگهبان و پایدارسازی خاک

در نهایت جهت جلوگیری از خسارت غیر قابل جبران اجرای سازه نگهبان از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد که نیاز به مطالعات و تحقیقات بیشتری داشته که نیاز به ارائه روش‌های مدرنی که علاوه بر کم شدن خطرات، هزینه‌های  اجرایی نیز کم گردد.