روش دیواره دیافراگمی

پایدارسازی با اجرای دیوار دیافراگمی:

دیوارهای دیافراگمی یا دوغابی، دیوارهای بتنی مسلح یا غیرمسلح ساخته شده در زیر تراز سطح زمین هستند که به منظور نگهداری دیواره‌ی گودها یا آب‌بندی کف سدها و مواردی که اجرای دیوارهای طولی کم‌ عرض و عمیق در زیر سطح خاک مورد نیاز باشد، اجرا می‌شوند.

برای احداث این دیوارها عموماً از دستگاه هیدروفرز یا دستگاه گراپ که از مهمترین دستگاه‌های حفاری در ساخت دیوارهای دیافراگمی هستند، استفاده می‌شود.

حفاری با استفاده از دستگاه گراب:

یکی از روش‌های احداث دیواره دیافراگمی با استفاده از دستگاه گراپ می‌باشد. آب بندی درزهای اجرایی با روش‌های مختلفی مانند کام و زبانه، شمع پلاستیک، تیر پیش ساخته بتنی، لوله ژوئن و Coffrage Avec Waterstop ) CWS) انجام می‌شود.

 

 

نمونه ای از اجرای دیوار دیافراگمی همراه با سیستم انکراژ در شرایط دشوار شهری

 
حفاری با استفاده از دستگاه هیدرو فرز:

این سیستم برای حفاری خاک‌های بدون چسبندگی و سنگ‌های سخت مناسب است. هیدروفرز دستگاهی است که با استفاده از ناخن‌های حفار و با روش دورانی، خاک و سنگ را برش داده، با به کار بردن سیستم چرخش گل حفاری، مصالح حاصل از حفاری را به بیرون منتقل می‌کند.

 
موارد کاربرد دیوار دیافراگمی:

• جهت تحمل نیروهای جانبی و بارهای عمودی
• در جهت تغییر و تأخیر در حرکت شبکه‌ی جریان آب (سیالات)

 

مزایای دیوار دیافراگمی:

 ۱- سرعت اجرای بسیار زیاد.

 ۲- ایمنی بسیار مناسب.

 ۳- مناسب برای طرحهای بزرگ.

 ۴- امکان استفاده از دیوار دیافراگمی بعنوان دیوار حایل در طرح و صرفه اقتصادی لازم در اینصورت.

 ۵- امکان اجرا پیش از گود برداری.

  

معایب دیوار دیافراگمی:

 ۱- عدم صرفه اقتصادی در طرحهای کوچک و ساختمانی.

 ۲- نیاز به ماشین آلات و نیروی متخصص.

 ۳- نیاز به طراحی بر اساس عمق گود و شرایط مکانیک خاک.

 ۴- نیاز یه فضای لازم جهت کار ماشین آلات.

 

مراحل اجرای دیوار دیافراگمی:

۱- عملیات حفاری:

برای شروع عملیات حفاری، پس از تسطیح و رفع معارضین رو سطحی، خاک سست و نباتی در محدوده اجرای دیواره راهنما برداشته شده و پس از شناسایی و انحراف تأسیسات و عوارض زیرزمینی متداخل با دیوار اقدام به اجرای دیوار راهنما (Guide wall) در بستر مناسب می‌شود. هدف از ایجاد دیوار راهنما امکان اجرای دقیق دیوار دیافراگمی در محل مورد نظر و شاقولی اجرا شدن آن در مراحل اولیه حفاری و ادامه آن و همچنین جلوگیری از ریزش جداره‌ها در هنگام اجرای عملیات حفاری و بتن‌ریزی است.

برای اجرای راحت‌تر دیوار دیافراگمی، این دیوار به قطعات کوچک‌تری به نام پانل تقسیم می‌شود. ابعاد و شکل پانل‌ها بسته به شرایط زمین منطقه، عمق اجرای دیوار، موقعیت اجرای پانل در سازه و نوع تجهیزات حفاری و … به اشکال مختلفی از قبیل L، U، T، I و غیره طراحی و اجرا می‌شوند.

حفاری در پانل‌های کوچک به صورت یک مرحله ای و در پانل‌های بلندتر تا سه مرحله انجام می‌شود. بدین ترتیب که برای حفاری هر پانل، آن را به قطعات کوچک‌تری که بارت نامیده می‌شود تقسیم می‌کنند، تعداد بارت‌ها بستگی به طول و ابعاد کلامشل (Clamshell) گراپ دارند. اندازه هر بارت حداکثر برابر با اندازه طول کلامشل حفاری است.

نحوه انجام عملیات حفاری بدین صورت است که پس از اجرای (حفاری و بتن ریزی) دیوار راهنما، پانلی که طول زیادی دارد به سه قسمت تقسیم بندی می‌شود. ابتدا دستگاه گراپ در محل بارت اول مستقر و تراز شده و شروع به حفاری می‌کند، سپس ماشین به محل حفاری بارت دوم و سوم منتقل می‌شود. بدین ترتیب یک پانل حفاری می‌شود. سپس دستگاه پانل بعدی را حفاری می‌کند. همچنین هم‌زمان با حفاری هر بارت، برای جلوگیری از ریزش و پایداری جداره‌های بارت در حین حفاری، گل بنتونیت به صورت مداوم به درون چال هدایت می‌شود. نقش اصلی گل حفاری حفظ پایداری ترانشه حفاری شده در برابر فشارهای جانبی ناشی از آب‌های زیرزمینی، خاک و سرباره روی پلاتفرم است که این عمل با تشکیل کیک بنتونیتی انجام می‌شود. 

اجرای یک پانل به طول ۷ متر

 

به طور کلی حفاری پانل‌های دیوار دیافراگمی به دو روش انجام می‌شود که این دو روش عبارتند از:

1- اجرای پانل‌ها به صورت یک در میان:

در این روش ابتدا پانل‌های اولیه دو سر درز اجرایی با فواصل مشخصی از یکدیگر (بصورت یک در میان) حفاری و بتن ریزی شده و سپس در فاصله بین آن‌ها پانل‌های ثانویه اجرا می شوند.

 

مراحل اجرای پانلها به صورت یک در میان

 

2- اجرای پانل‌ها در مجاور یکدیگر:

در این روش ابتدا پانل حفاری شده و بتن ریزی می‌شود .سپس در مجاورت آن پانل بعدی حفاری و بتن ریزی می‌شود

۲ – آرماتوربندی

سبدهای آرماتوربندی با توجه به ظرفیت جرثقیل‌ها، ملاحظات اجرایی و طول پانل‌ها طراحی می‌شود. ممکن است دو یا سه سبد مجزا طبق نقشه‌های مربوطه بافته شده و در پانل کار گذاشته شود. همچنین به دلیل عدم امکان جای گذاری میلگرد انتظار با طول مورد نیاز بر روی سبد دیوار دیافراگمی، نمی‌توان از روش معمول وصله‌کردن میلگردها استفاده کرد.

۳- آب بند نمودن درز اجرایی

در مواقعی که هدف از بکارگیری دیوار دیافراگمی جلوگیری از عبور جریان آب است، آب بند نمودن درزهای اجرایی از اهمیت بالایی برخوردار می‌گردد. برای آب بند کردن درز بین پانل‌ها روش‌های مختلفی چون استفاده از لوله ژوئن، بتن پلاستیک، تیر پیش ساخته(بتنی یا فلزی) یا روش CWS می‌شود. روش CWS یک روش نوین در دنیاست که در آن پس از حفاری پانل، در دو طرف آن غلاف فلزی (Stop end) که در برگیرنده‌ی واتراستاپ است، به گونه‌ای قرار داده می‌شود که Stop end در انتهای حفاری نصب شده و سپس بتن‌ریزی انجام می‌گیرد.

۴- بتن‌ریزی

پس از نصب Stop end های دو طرف پانل و جای گذاری سبدهای آرماتور، عملیات بتن ریزی آغاز می‌شود. با توجه به اینکه بتن‌ریزی در عمق مستغرق انجام می شود، نیاز به استفاده از لوله ترمی جهت حفاظت بتن‌ریزی و جلوگیری از افت کیفیت آن است. در حین انجام عملیات بتن‌ریزی و برای جلوگیری از نفوذ دوغاب بنتونیت در بتن ریخته شده در پانل، عمق نفوذ لوله‌های ترمی در بتن باید به گونه‌ای تنظیم شوند که حداقل ۲ متر آن همیشه در بتن قرار داشته باشد. بتن ریزی باید تا تراز روی دیوار راهنما و یا ارتفاع دیوار دیافراگم ادامه یابد تا بتن کثیف که دارای آلودگی است، در تراز بالاتر قرار گیرد و بعداً برای اتصال آرماتورهای سقف اول تخریب شود.