يجب أن تمنع تدعيم الحفر التربة والمياه الجوفية أثناء تنفيذ الأعمال داخل الحفرة بأمان. من بين الأنظمة المتاحة، تعد الخوازيق المصنوعة من صفائح الفولاذ من النوع U، والمعروفة عمومًا باسم خوازيق Larssen، أحد الحلول الأكثر استخدامًا على مستوى العالم. تتيح وصلاتها المتشابكة لصف من الأكوام الفردية أن تعمل كجدار واحد متواصل، وتجمع بين احتجاز الأرض وقطع المياه الجوفية-في نظام واحد قابل للاسترداد.
ما هي أكوام صفائح الفولاذ من النوع -U؟
كومة صفائح الفولاذ من النوع AU- عبارة عن مقطع فولاذي طويل به مقطع عرضي على شكل -U- وقوابض متشابكة يتم تشكيلها على طول الملف الشخصي. عندما يتم دفع الأكوام جنبًا إلى جنب، فإن القوابض تعمل على إنشاء جدار مستمر. نظرًا لأن الأقفال المتداخلة تقع بالقرب من المحور المحايد للملف الجانبي U، فإن القسم يتصرف بكفاءة في الانحناء بينما يظل الجدار نفسه سهل المحاذاة أثناء القيادة.
الميزات الرئيسية
الجدار المتشابك:تقترن الأكوام المتجاورة من خلال قوابض من النوع الكروي-و-المقبس أو لارسن-، لتشكل حاجزًا مستمرًا بدون موصلات.
قطع المياه-انقطاع:تعمل التشابكات الضيقة على الحد من التسرب، ويمكن تطبيق المواد المانعة للتسرب على منسوب المياه الجوفية المرتفعة.
إعادة الاستخدام:يمكن استخراج المقاطع المتماثلة وإعادة تشغيلها-في أعمال مؤقتة، مع مراعاة الفحص.
التخطيطات المنحنية والخلوية:تسمح المفصلة المتشابكة بتكوينات سد الانضاب الدائرية أو المتعددة الأضلاع أو المنحنية.
الخوازيق المدرفلة على الساخن-المدرفلة على البارد-الأكوام المشكلة على شكل حرف U-: مقارنة التصنيع
يتم إنتاج الأكوام الورقية من النوع U- من خلال عمليتين مختلفتين بشكل أساسي، ويؤثر الاختيار على إحكام التعشيق وحجم القسم والتطبيقات النموذجية.
| عنصر المقارنة | ساخن-ملفوف على شكل حرف U-كومة | بارد-شكل U-كومة |
|---|---|---|
| عملية التصنيع | يتم تسخين الكتل المعدنية بدرجة أعلى من درجة حرارة إعادة البلورة ويتم تشكيلها بشكل جانبي مع أقفال متداخلة متكاملة | شرائح ملفوفة ساخنة ومبردة-يتم تشكيلها من خلال طواحين التشكيل-في درجة الحرارة المحيطة |
| المعيار الحاكم | EN 10248 (أوروبا)، JIS A 5523 (اليابان) | EN 10249 (أوروبا)، JIS A 5528 (اليابان) |
| سلوك التعشيق | قوابض محكمة ودقيقة-مُشكَّلة؛ نفاذية منخفضة، مقاومة جيدة للقيادة الصعبة | خطاف فضفاض-و-قوابض قبضة؛ معالجة أسهل ولكن تسرب محتمل أعلى |
| سمك الجدار | أقسام أثقل وتشابكات أكثر سمكًا ممكنة | سمك موحد عروض وأعماق مرنة غير -قياسية |
| تطبيقات نموذجية | الهياكل الدائمة، والسدود العميقة، والأعمال البحرية، والقيادة على الأرض الصلبة | أعمال مؤقتة حساسة للتكلفة-، وحماية ضفة النهر، وحفريات ضحلة، وتربة ناعمة |
يجب أن يعتمد اختيار العملية على عمر التصميم ومتطلبات مقاومة الماء وظروف القيادة والميزانية لكل مشروع.
أنظمة الدعم باستخدام الركائز الورقية من النوع U.-
تتراكم ناتئ
يتم دفع الأكوام بدون دعامات أو مثبتات وتقاوم ضغط الأرض الجانبي من خلال المقاومة السلبية لعمق التضمين. يناسب هذا النظام الحفريات الضحلة في التربة حيث لا يكون التحكم في الانحراف أمرًا بالغ الأهمية.
الخوازيق الراسية (Tieback أو المراسي الأرضية)
تقوم عارضة الحوائط والمثبتات المائلة بنقل جزء من الضغط الجانبي إلى التربة المستقرة خلف الجدار. تتناسب الأنظمة المثبتة مع عمليات الحفر ذات العمق المتوسط-حيث تكون المساحة الموجودة خلف الجدار متاحة لتركيب المرساة.
خوازيق مدعمة داخليًا (دعامة)
تعمل الدعامات والدعامات الأفقية، والتي عادةً ما تكون أنابيب فولاذية أو عوارض -H، على تثبيت الجدار داخل عملية الحفر. توفر الدعامات الفردية - أو المتعددة- أقصى قدر من التحكم في الانحراف وهي الحل الشائع للحفريات العميقة في المناطق الحضرية الكثيفة حيث يجب تقليل حركة الأرض المجاورة إلى الحد الأدنى.
إن اختيار نظام الدعم هو قرار تصميمي جيوتقني يعتمد على عمق الحفر وخصائص التربة والمياه الجوفية والهياكل المجاورة والحركات المسموح بها.
لماذا تعمل الركائز من النوع U لدعم أعمال الحفر
أداء الانحناء الفعال
يمنح التموج العميق للشكل U الجدار معامل مقطع مرتفع لكل متر خطي، مما يسمح له بمقاومة الضغوط الأرضية والمياه الجانبية الكبيرة مع الحد من الانحراف.
قطع فعال للمياه-.
من خلال التشابكات الموجودة على المحور المحايد وخيار-الموانع التسرب المحبة للماء أو البيتومينية المطبقة مسبقًا، توفر جدران الركائز U-تحكمًا موثوقًا في المياه الجوفية في الحفريات ذات منسوب المياه المرتفع.
المرونة في هندسة الجدار
يسمح تفصيل التشابكات بتخطيطات سد الانضاب المنحنية والخلوية، بحيث يمكن للجدار أن يتبع حدود الموقع أو محاذاة الأنهار أو خطط الحفر الدائرية.
التكلفة-الفعالية وإعادة الاستخدام
تعتبر الأكوام -اقتصادية بشكل عام لكل متر خطي، وفي الأعمال المؤقتة يمكن استخراجها وإعادة استخدامها عبر العديد من المشروعات عند التعامل معها وفحصها بشكل صحيح.
درجات ومعايير الصلب
| معيار | تسميات الصف النموذجية | نِطَاق |
|---|---|---|
| إن 10248-1 | S240GP، S270GP، S355GP، S390GP، S430GP | أكوام من الألواح المدرفلة على الساخن- |
| إن 10249-1 | S235JR، S275JR، S355JR (والدرجات ذات الصلة) | أكوام من الألواح المشكلة على البارد |
| جيس أ 5523 | SY295، SY390 | -أكوام من صفائح الفولاذ المدرفلة على الساخن |
| جيس أ 5528 | SYW295، SYW390 | أكوام من صفائح الفولاذ المشكلة على البارد |
| أستم A690 | الصف 50 (50 كيلوواط كحد أدنى للإنتاجية) | سبائك فولاذية عالية-منخفضة القوة-لأساسات الألواح البحرية |
| جيجابايت/ت 1591 | Q355B والدرجات ذات الصلة | فولاذ هيكلي منخفض-سبائكي-عالي القوة |
يجب أن تصاحب كل شحنة شهادات اختبار المواد الصادرة وفقًا للمعيار EN 10204 (النوع 3.1)، ويجب أن تتوافق تفاوتات الأبعاد مع معيار المنتج المعمول به. بالنسبة للهياكل الدائمة أو البحرية، يجب تحديد الحماية من التآكل مثل إيبوكسي قطران الفحم أو إيبوكسي رقائق الزجاج أو الجلفنة بالغمس الساخن بما يتماشى مع ISO 12944.
التطبيقات النموذجية لأكوام صفائح الفولاذ من النوع -U
الحفريات العميقة الحضرية:الطوابق السفلية ومواقف السيارات تحت الأرض ومداخل مترو الأنفاق حيث يجب التحكم في تسوية المباني المجاورة.
السدود:خلايا احتجاز المياه المؤقتة أو الدائمة-لأرصفة الجسور والسدود والأساسات البحرية.
حفر خطوط الأنابيب والمرافق:دعم مؤقت سريع لمنع انهيار الخندق أثناء التركيب والصيانة.
دعامات الجسور وجدران الأجنحة:الجدران الاستنادية عند سدود الاقتراب والمناطق الانتقالية.
الحماية من الفيضانات والسواحل:جدران الفيضانات والسدود والسدود وتحقيق الاستقرار على ضفة النهر.
هياكل الميناء والواجهة البحرية:جدران الأرصفة والأسوار البحرية والحواجز في المناطق-المرتفعة المياه.
للتعرف على المجموعة الأوسع من أكوام صفائح الفولاذ ومكونات الجدران المدمجة، راجع قسم منتجات الصلب المتنوعة.
الأسئلة المتداولة
هل يمكن إعادة استخدام أكوام الأوراق من النوع U-؟نعم. يتم بشكل متكرر استخراج الأكوام-المدرفلة على الساخن-وإعادة دقها-في الأعمال المؤقتة. يُسمح بإعادة الاستخدام بعد التأكد من الفحص البصري والأبعاد أن الأقفال المتشابكة والملف الشخصي سليمان.
ما مدى مقاومة الماء للتشابك؟تم تشكيل الأقفال المتداخلة من النوع-المدلفن على الساخن من نوع Larssen-بدقة-لتركيب محكم وتوفير تحكم موثوق في التسرب. بالنسبة للضغوط الهيدروليكية العالية، يتم تطبيق مواد مانعة للتسرب محبة للماء أو البيتومينية على التعشيقات لزيادة تحسين مقاومة الماء.
ما هو الأفضل للهياكل البحرية الدائمة: المدرفلة على الساخن أم على البارد-المدرفلة على الساخن؟يُفضل عادةً-الأكوام المدرفلة على الساخن-في الهياكل الدائمة أو الثقيلة-مثل السدود العميقة وجدران الرصيف والقيادة على الأرض الصلبة-، وذلك بسبب تشابكها المحكم ومقاطعها الأثقل ومقاومتها الأكبر للأضرار الناتجة عن القيادة.
ما هي الأطوال التي يمكن توفيرها؟يتم إنتاج الركائز بالطول المطلوب، حيث تكون أطوال العمل المشتركة من 6 إلى 15 مترًا. يمكن توفير أكوام أطول وفقًا لوزن القسم ولوجستيات النقل؛ تتناسب الشحنات المعبأة في حاويات مع الأطوال التي تناسب الحاويات القياسية، بينما يتم نقل الحزم الأطول عن طريق السائبة.
هل يمكن للأكوام- أن تشكل سدودًا دائرية أو منحنية؟نعم. يسمح مفصل التعشيق بالانحراف الزاوي أثناء القيادة، مما يسمح لتكوينات الجدران الدائرية والمتعددة الأضلاع والمنحنية باتباع الشكل الهندسي المطلوب.
ما هي الحماية من التآكل المتاحة للبيئات البحرية؟بالنسبة للتعرض الدائم أو البحري، تتوفر أنظمة مثل إيبوكسي قطران الفحم أو إيبوكسي رقائق الزجاج أو الجلفنة بالغمس الساخن، المحددة وفقًا للمعيار ISO 12944 لفئة التآكل في الموقع.
