گود برداری ساختمان به روش مهار متقابل

گود برداری ساختمان به روش مهار متقابل : روش مهار متقابل (Braced Excavations/Cross-Lot) یک روش حفاری مهاربندی شده برای جلوگیری از جابجایی های جانبی در گودال های کم عمق و عمیق است. این روش برای گودال هایی با عرض تا 10 متر در محیط های شهری مناسب است. حفاری اولیه با برش V شکل و حفر چاه ، اولین مرحله از روش مهاربندی متقابل است.

روش مهار متقابل یکی از روش های تثبیت موقت برای نگهداری و حفاظت دیوارهای حاصل از گودبرداری و جلوگیری از تغییر مکان های جانبی در گودال های با عرض کم است که در محیط های شهری مورد استفاده قرار می گیرد و برای چاله هایی با عرض کم مقرون به صرفه است.

پایدارسازی گود به روش مهار متقابل (Reciprocal Support) یا استرات (Struts)شباهت‌هایی با روش سازه نگهبان خرپایی دارد. استفاده از المان‌های مهار متقابل باعث کنترل و کاهش تغییرشکل‌های جانبی دیواره‌های گودبرداری می‌گردد. در این روش نیز المان‌های قائم در داخل شمع‌هایی به طول بیش از ارتفاع گود قرار می‌گیرند که انتهای آن‌ها با بتن به صورت گیردار در داخل شمع‌ها مهار شده است.

گود برداری ساختمان  به روش مهار متقابل

این المان‌های قائم می‌توانند پروفیل‌های H شکل یا I شکل و یا مقاطع مستطیلی شکل باشند. بعد از جانمایی این المان‌های قائم در دو طرف دیوارهای گود، آن‌ها را به کمک تیرها و المان‌های افقی شکل به صورت سازه خرپایی به یکدیگر متصل می‌گردد تا بتوانند به پایداری یکدیگر کمک کنند.

در این روش گود برداری ساختمان بهتر است شرایط دو سازه مجاور گود یکسان باشد. مهار متقابل (استرات)، دوختن خاک به خاک متقابل است. در روش مهار متقابل (استرات) می‌توان از شمع فولادی، شمع بتنی، سپر و یا دیافراگم استفاده کرد. این روش در گودبرداری دارای عرض کم نسبت به عمق گودبرداری، در مقایسه با سازه نگهبان خرپایی و سایر روش های مرسوم میتواند اقتصادی تر و دارای فضای بیشتر جهت اجرای سازه اصلی ساختمان باشد.

مراحل اجرای روش استرات (مهار متقابل):

1- نصب اعضای قائم با درنظر گرفتن ریشه گیرداری (میزان تقریبی20 تا 30 درصد عمق گود) پایین تر از کف گودبرداری. این عمق اضافه به منظور تامین گیرداری انتهای تحتانی پروفیل‌هایی است که در چاهک قرار داده می‌شوند.
2- قراردادن پروفیل مستصیلی، I یا H شکل، مطابق با محاسبات و نقشه‌های اجرایی درون حفره یا کوبیدن سپر و یا اجرای شمع بتنی درجا یا اجرای دیافراگم (بسته به انتخاب نوع عضو قائم)، به طوری که راس عضو قائم کمی بالاتر از آغاز گود باشد.
3- شروع گودبرداری تا کمی پایین‌تر از تراز قرارگیری اولین ردیف اعضای افقی و نصب قیدهای فشاری.
4- اجرای مهار متقابل در نقاط دیگری از ارتفاع پروفیل‌های قائم در صورت لزوم.
5- ادامه گودبرداری و به همین ترتیب نصب اعضای افقی و فشاری.
6- استفاده از الوارهای چوبی یا اعضای مناسب دیگر مانند مش و شاتکریت مابین سولجرها.
7- مهاربندی سیستم مهار متقابل (استرات) فوق الذکر در جهت عمود بر سیستم قبلی آن، یعنی در جهت طول گود، به صورتی مناسب.
8- اگر تراز پی همسایه‌های دو طرف یکی باشد، بهتر است در این تراز یک مهار متقابل اجرا شود. شکل‌ 2 نمایی از روش اجرا شده را نشان می‌دهند.

مزایای روش استرات (مهار متقابل) در گود برداری ساختمان:

1- سرعت اجرای زیاد در گودبرداری‌های کم عرض
2- هزینه کم نسبت به روش های متناظر
3- مناسب در تونل‌ها، محل‌های لوله گذاری و کانال‌های کم عمق با عرض کم
4- گودبرداری و پایدارسازی همزمان
5- اشغال فضای کم در گودبرداری‌های با عرض کم

معایب روش مهار متقابل در گودبرداری ساختمان

1- برای گودبرداری‌های عریض (معمولا بیش از 12 متر) نسبت به عمق، مناسب نیست.
2- این سیستم معمولا برای کارهای موقت است.
3- نسبت به روش میخ کوبی در خاک، فضای بیشتری اشغال میکند.
4- نیاز به تیم طراح و مجری متخصص در این زمینه دارد.

تفاوت روش مهاربند متقابل با روش خرپایی

•    در روش مهاربندی متقابل، از تیرها یا خرپاهای مایل استفاده نمی‌شود و سعی بر این است که به صورت افقی باشند.
•    بسیاری از مراحل انجام کار توسط ماشین آلات انجام می‌شود و همین امر سرعت اجرا را بالا می‌برد.
•    در اجرای روش مهار متقابل، نسبت به سازه نگهبان خرپایی، اتصالات کمتری استفاده می شود.
•    اجرای روش خرپایی فضای زیادی را اشغال می‌کند اما این حالت در روش مهارگذاری فشاری وجود ندارد.

نکات مهم در اجرای روش مهاربندی متقابل

•    مهاربندی سیستم استرات می‌بایست در جهت عمود بر سیستم قاب آن صورت گیرد. این کار کمک می‌کند تا پایداری گود بیشتر شود و صلبیت جانبی آن تأمین شود.
•    در محدودۀ آزاد بین دو سازه نگهبان مجاور هم ممکن است احتمال ریزش خاک وجود داشته باشد؛ در این صورت، جهت جلوگیری از ریزش خاک دیواره، می‌بایست از شاتکریت یا انواع پنل‌ها استفاده شود.
•    استفاده از دستک‌ها کمک می‌کنند تا فشارهایی که از طرفین خاک وارد می‌آید، توسط آن ها مهار شود.
•    طول دستک‌های فشاری نباید زیاد باشد. در غیر اینصورت، موجب ایجاد فشار خواهد شد.
•    طول دستک‌های فشاری نباید کم باشد، زیرا موجب کشش شمع‌ها خواهد شد.
•    در گودهای عمیق، لنگر خمشی در شمع‌ها زیاد می‌شود و باید از پروفیل‌های سنگین‌تر استفاده گردد.
•    فضای کافی در زیر دستک‌های فشاری وجود داشته باشد تا فضای کافی برای کارگران و تردد ماشین آلات خاک‌برداری در محوطه پایین دستک فراهم باشد.

مهاربندی متقابل برای گودهای عمیق

حفاری مهاربندی شده در مورد گودهای عمیق با وجوه عمودی مستقیم (straight vertical faces) به صورت جانبی تا زمان ساخت سازه با صفحه‌گذاری (sheeting) و سیستم مهاربندی (bracing system) پشتیبانی می‌شود. در گودبرداری‌های عمیق، ایجاد شیب ایمن و بی‌خطر بر روی نمای گود (صرفاً برای ایمنی) به دلیل هزینه زیاد، کمبود فضا و سایر سازه‌های موجود در اطراف، عموماً امکان‌پذیر نیست. بنابراین، حفاری به طور موقت با کمک صفحات و یا استرات‌ها پشیبانی می‌شود. ورق‌ها یا صفحات را بر روی دیواره گود قرار می‌دهند و آن‌ها را توسط استرات‌های افقی نگه می‌دارند. صفحات و استرات‌ها پس از پایان نیاز به آن‌ها، برداشته می‌شوند.