درباره ی نیلینگ چه می دانید؟
نیلینگ یا میخکوبی روشی خلاقانه و متعلق به مهندسین استرالیایی بوده که در حدود دهه 60 میلادی برای پایدارسازی جدار تونل به کار گرفته شد. روش اجرای کار نیلینگ به این شکل است که ابتدا دیواره ها رگلاژ خواهند شد. درنتیجه شبکه های مشهای فولادی به کمک میخهای 50 سانتیمتری نصب می گردند و روی آن به ضخامت حدود 10 تا 15 سانتیمتر بتن پاشی می گردد. حال نوبت به مرحله ی حفاری گمانهها و جا زدن میلگرد یا کابل می رسد. در ادامه گمانهها با دوغاب سیمان تزریق گشته و بعد از گیرش دوغاب، هد نیلها بسته خواهند شد. بدین صورت نیروی رانش خاک از طریق مش و شات به هد نیل اعمال می گردد و نیروی هد نیلها به کمک نیلها به توده خاک انتقال می یابند. گویی رانش خاک به وسیله ی سیستم نیلینگ به خود خاک مهار می گردد. نیلینگ یا میخکوبی بعد ها به وسیله ی مهندسین آلمانی و فرانسوی در پایدارسازی ترانشهها گالری تونلها و کوله پلها به کار گرفته گشت.
بعد از آن استفاده از نیلینگ به صورت گسترده در طرح‌هاي مختلف عمراني مانند تثبيت ترانشه‌هاي خط آهن و بزرگراه‌ها، ساخت سازه‌هاي نگهبان گودبرداري گشته در مناطق شهري برای احداث ساختمان‌هاي بلند مرتبه که شامل چندين طبقه در درون زمين می باشند و تثبيت شيب‌هاي زمين در برابر لغزش‌هاي احتمالي به کار بسته شد. نیلینگ ديواره ها به معناي تسليح برجاي خاك موجود با نصب ميلگردهاي فولادي نزديك به یکدیگر (Nail) در يك سطح شيبدار با شيب ملايمي در حدود 10 تا 20 درجه در زير سطح افق يا در محل گودبرداري و با اجراي از بالا به پايين است. در اين روش اجرايي، نیل ها یا ميخ ها در زمان بهره‌برداري تحت تنش هاي کششي قرار گرفته و پايداري ديوار را تامين مي نمایند. فلسفه اصلی روش نیلینگ بر مبنای پايدارسازی گوه لغزش به کمک نیل ها استوار می باشد.
لذا به کمک نیل ها یا میخ ها اين گوه به حجم پشتی خاک دوخته شده و بر اين اساس اين گوه پایدار خواهد گشت. به طور معمول، ميلگرد ها درون گمانه‌هايي كه در ديواره خاكي ايجاد شده و به وسیله ی دوغاب سيمان با هدف جلوگيري از خوردگي ميلگردها و انتقال مناسبتر نيروها میان خاك و ميلگرد پر مي گردند، قرار خواهند گرفت. اين عمليات يك مقطع مسلح پايدار ايجاد نموده كه توانايي نگهداري خاك پشت خود را دارد. اين مسلح سازي به شکل Passive عمل نموده و اثر خود را به کمک اندركنش خاك- ميلگرد حاصل از ايجاد تغيير شكل در خاك، اعمال مي نماید. نیل ها یا میخ ها غالباً در كشش عمل مي‌كنند؛ اما در شرايط خاصي، عملكرد خمشي و برشي آن ها نيز در نظر گرفته مي شود.
اثر مسلح سازي به جهت بهبود پايداري با دو عملكرد زير حاصل مي گردد:
- اول، بالا رفتن نيروي قائمو در نتيجه مقاومت برشي در سطح لغزش، در خاك هاي اصطكاكي.
- دوم، کم شدن نيروي رانشي در سطح لغزش درخاك هاي اصطكاكي و چسبنده.
به طور معمول، بعد از نصب ميلگردها، يك ديواره سطحي كم ضخامت كه شامل شاتكريت با تسليح سبك است، سطح ديواره شيرواني يا گود را خواهد پوشاند. مي‌پوشاند. هدف از اجراي اين ديواره، ايجاد سطح تمام شده مناسبتر براي ساخت و سازهاي احتمالي بعدي، جلوگيري از فرسايش سطحي خاك، ايجاد سطح تمام شده مناسبتر براي ساخت و سازهاي احتمالي بعدي، ایجاد لایه محافظ و یکپارچه و در نتیجه پخش یکنواخت نیروی عکس العمل و بالا رفتن بازدهي عملكرد سيستم خاك تحكيم يافته بويژه در قسمت هاي نزديك به ديواره گود است.
ديوار هاي ميخکوبي شده مي‌توانند به دو نوع موقت يا دائمي اجرا گردند. ميخکوبي هاي موقت بسته به مدل خاک و طرح و اجرا داراي طول عمر سرويس کمتر از 18 ماه می باشند. سازه‌هاي ميخکوبي شده‌ي دائم طول عمر بيشتر از اين مقدار خواهند داشت.
کاربرد نیلینگ یا میخکوبی چیست؟
روش های گوناگون پایدارسازی ترانشه ها همواره با چالش های گوناگونی روبروست. از این بین نیلینگ به علت مزایای فنی و اقتصادی گزینه مطلوب اغلب کارفرمایان بخش راه و ساختمان بوده که بدون ایجاد معارض در محدوده پروژه، ضرایب اطمینان دیوارههای گودبرداری را به بهترین شکل تامین می نماید. به کارگیری دانش روز سیستم نیلینگ و پسکشیدگی ویژگی های نیل این امکان را ایجاد کرد که تغییر مکانهای مجاور ساختمانهای فرسوده و معابر پرترافیک کم می شود. این فن آوری که اصطلاحاً انکراژ نام دارند، با به کارگیری استرند چند رشته بجای میلگرد در گمانهها به تنها گزینه پایدارسازی گودهای بالای 25متر مبدل گشته است.
روش اجرای نیلینگ یا میخکوبی:
به طور معمول، روش پيشنهادي به جهت اجراي نیلینگجهت پايدارسازي ديواره گودها مشتمل بر پنج مرحله اصلي است که شامل:
- اول، گودبرداري مقطعي.
- دوم، حفاري گمانهها.
- سوم، نصب ميلگرد تسليح.
- چهارم، تزريق دوغاب سيمان.
- پنجم، بتن پاشي، نصب صفحه و مهره.
بعد از تكميل مراحل اجرايي گفته شده به جهت گام اول گودبرداري، اين مراحل براي گام هاي بعدي تا رسيدن به رقوم كف گود مورد نظر، تكرار خواهند شد.
خاكبرداري:
گودبرداري اوليه تا عمقي انجام می شود که ديواره‌ي گودبرداري شده بتواند در مدت زمان کوتاهي میان 24 تا 48 ساعت پايداري خود را حفظ نماید. خاكبرداري بايد به صورت مرحله به مرحله صورت گرفته و بعد از انجام هر مرحله از خاكبرداري بايد عمليات اجراي میخکوبی در آن مرحله صورت پذیرد و بعد از اتمام عمليات، خاكبرداري مرحله بعد انجام می شود. عرض گودبرداري صورت گرفته حداقل بايد به اندازه‌اي باشد که بتوان ابزارهاي لازم را در محل مستقر نمود.
حفاري:
سرپرستی بخش حفاری از آن جایی حائز اهمیت است که پیشرفت کار پایدارسازی در پروژههای بزرگ در گرو اجرای حفاری می باشد. انتخاب ماشین آلات باید براساس جنس خاک، طول گمانه ها و شرایط آبهای زیرزمینی انتخاب شود.
قدرت و سرعت دوران دستگاه حفاری باید متناسب با جنس خاک انتخاب گردد تا بالاترین راندمان حاصل شود. توان حرکت دستگاه حفاری در خاک های اشباع یا خاک های دستی باید بیشتر از خاک های طبیعی و خشک در نظر گرفته شود. سایز چکش و سرمته نیز باید متناسب با قطر گمانه مندرج در نقشه های اجرایی انتخاب گردد. می توان با قطعیت گفت تخصص و تعهد تیم حفاری مهمترین عامل در بهبود کیفیت حفاری بوده که علاوه بر تامین سرعت مطلوب حفاری منجر به تسهیل جازدن میلگرد یا استرند شود.
نصب ميلگرد تسليح و تزريق دوغاب سيمان:
بعد از حفاري گمانه تا عمق مورد نظر، عمليات نصب ميلگرد تسليح انجام می شود. به طور معمول، عناصر تسليح شامل آرماتورهای فولادي مي‌باشند و اغلب تو پر می باشند؛ اما مي‌توان از ميلگرد هاي توخالي نيز بر طبق آيين‌نامه‌ي اجرايي وزارت راه آمريکا مربوط به ميخکوبي با ميلگردهاي توخالي نيز کمک گرفت. میلگرد های طراحی شده بعد از حفاري درون گمانه قرار خواهند گرفت. برای آن که راستاي ميلگرد ها در امتداد محور استوانه ي چال‌هاي حفر شده باشد، از مرکزکننده یا اسپیسر یا سنترالیزر، استفاده مي گردد.
شاتکریت دیواره، نصب صفحه و مهره:
بعد از اتمام عمليات تزريق، سطح ديواره برای جلوگيري از فرسايش و همچنين حفظ يكپارچگي بيشتر در عملكرد ميخها، به وسیله ی يك لايه بتن‌پاشي شده shotceret پوشانده مي گردد. پوشش نوعي اتصال سازهاي در سيستم ايجاد مي نماید و در میخکوبی ها دو مدل پوشش وجود دارد:
- اول، پوشش موقت.
- دوم، پوشش دائمی.
پوشش موقت نقش سطحي را بازی مي‌کند که اجزاي سازهاي ميخکوبي یا نیلینگ را به هم وصل مي کند. همچنین نوارهاي ژئوکامپوزيتي پیش از آنکه پوشش موقت اجرا گردد در سطح گودبرداري کار گذاشته مي‌شود تا زه آب درون خاک را هدايت نموده و از نفوذ آن به درون پوشش ممانعت به عمل آورد. همچنين بعد از بتن پاشي موقت برای اتصال كامل سر ميخها به ديواره و همچنین جلوگيري از بروزبرش پانچ در ديواره و در صورت نياز تنش‌دهي به ميخها، صفحه ای فلزي به عنوان سر نيل بر روي ديواره قرار می گیرد و به وسیله ی يك مهره به آرماتور درون گمانه وصل مي‌شود. پوشش دائمي پس از آن که ميخها نصب و پوشش موقت شکل گرفت، اجرا خواهد شد. ضخامت اين پوشش كم شده و غالباً به 10 تا 15 سانتيمتر محدود می گردد.
خصوصیات روش نیلینگ یا میخکوبی:
همانطور که در بالا ذکر شد، تامین پایداری بدون ایجاد مزاحمت برای مراحل بعدی عملیات عمرانی مهمترین مزیت روش نیلینگ یا میخکوبی می باشد. همچنین امکان اجرای پایدارسازی همزمان با عملیات خاکی از دیگر مزایای نیلینگ است. علاوه به علت ایجاد سطح بتنی روی خاک ترانشه، از هوازدگی و ریزشهای موضعی جلوگیری میکند.
خوشبختانه نظر به استقبال بی نظیر سرمایه گذاران قسمت ساختمان از این روش پایدارسازی دانش نیلینگ در میان پیمانکار، شرکت های مشاور، تامین کنندگان مصالح و ماشین آلات نهادینه شده و رکوردهای بینظیری به لحاظ عمق و ابعاد در عرصه بین المللی ثبت شده است.
مزایای روش نیلینگ یا میخ کوبی:
- اول، امکان اجرا در فضای محدود.
- دوم، امکان تقویت طرح در زمان اجرا.
- سوم، حداکثر بهره وری از فضای موجود در مراحل بعدی عملیات ساختمانی.
- چهارم، اجرای همزمان گودبرداری و پایدارسازی.
معایب روش نیلینگ یا میخ کوبی:
- اول، نیاز به اخذ رضایت از همسایه ها.
- دوم، آلودگی صوتی ماشین آلات.