baner
07 آبان

میکروپایل

میکروپایل





 

 

 

 

 

 

 

روش اجراي ميكروپايل شامل چهار مرحله حفاري ، لوله‌كوبي ، تزريق و تسليح مي‌باشد كه مراحل اجرای آن در زیر تشریح شده است.

1- حفاري

حفاري توسط دستگاه حفاري به صورت خشك انجام مي شود. عمق حفاري در مرحله طراحي مشخص شده و تا عمق مورد نظر، حفاري بايد انجام شود. دستگاه هاي حفاري بايستي قادر به حفاري گمانه به قطر تا 100 ميلي متر باشند. عمليات حفاري به روش‌هاي مختلف نظير حفاريدوراني(Rotary)و يا دوراني- ضربه‌اي(D.T.H)صورت مي‌پذيرد. حفاری طبق نقشه های اجرایی می تواند بصورت قائم یا مایل صورت بپذیرد.

2-لوله‌كوبي

پس از حفاري، لوله­هاي میکروپایل در محل هاي مشخص شده و توسط دستگاه­هاي لوله كوب كوبيده مي شود. لوله قطعه اول به صورت سرنيزه بوده و قطعات بعدي به ترتيب توسط بوشن و جوش كاملا بهم متصل می شوند. عمليات کوبش تا زمانی که امکان کوبيدن لوله­ها ميسر باشد ادامه می‌يابد و اگر در ازای 30 ضربه متوالی لوله‌كوب ، لوله بيشتر از 10سانتي‌متر فرو نرود، عمليات کوبش لوله میکروپایل متوقف می­گردد. در اين حالت تا تحقق عمق طراحي حفاري انجام شده و سپس لوله­هاي مربوط به ريزشمع در درون گمانه نصب مي­گردد.

لوله­هاي میکروپایل به قطر خارجي 76 ميليمتر و قطر داخلي 68 ميليمتر در قطعات دو متري مي‌باشند. اين لوله‌ها به وسيله بوشن و جوش به يكديگر متصل مي‌شوند. هر میکروپایل داراي 80 سوراخ به قطر 8 ميليمتر ، در هر مترطول مي باشد . محيط داخلي لوله­ها بايستي برقوزده‌ باشد تا در تزريق دوغاب اثرات منفي نداشته باشد.

3- تزریق

دستگاه­های تزريق از سه بخش ميكسر اوليه، ميكسر ثانويه و پمپ تزريق تشكيل مي‌گردد . اختلاط در میکسر اولیه از نوع سیستم چرخش سریع آب (circulation) بوده و میکسرثانویه از نوع پره ای می باشد . ساخت دوغاب تزريق در میکسر اولیه صورت می­گیرد بدین صورت که ابتدا آب به ميزان مورد نظر در میکسر ريخته شده و سپس متناسب با نسبت آب به سيمان مورد نياز، سيمان به آن افزوده مي شود . زمان حداقل هم زدن دوغاب سيمان، 30 ثانيه مي باشد. نسبت آب به سيمان مورد استفاده با توجه به شرايط زمين بين 5/0 تا 5/1مطلوب مي باشد. پس از آماده شدن دوغاب ، جهت نگهداري ، دوغاب در داخل میکسر ثانويه ريخته شده و سپس بوسيله پمپ هاي تزريق مخصوص تزريق مي گردد . جهت تزریق دوغاب در لوله های میکروپایل از شیلنگ های مخصوصی به نام پکر استفاده می شود که هنگام تزریق ، پکر به جداره لوله می چسبد و مانع از خروج دوغاب می شود .بطور مثال مرحله اول بستن پكر براي میکرو پایل 8-10 متري در عمق 6 متري گمانه بوده و پس از اتمام عمليات تزريق عمق 6 متري، پكر در عمق 4 متري بسته مي‌شود و پس از اتمام تزريق در اين مرحله ، پكر در عمق 2 متري بسته مي‌شود و نهايتاً پس از تزريق در اين مرحله ، پكر سرچاهي بسته مي‌شود و عمليات تزريق به اتمام مي‌رسد. در صورتيكه نشتي دوغاب از سطح يا میکروپایل هاي جانبي مشاهده شود ، عمليات تزريق متوقف مي­گردد .


مشخصات تزریق :

  1. فشار تزريق: فشار تزريق در مراحل مختلف تزريق، در اعماق مختلف، تحت تاثير جنس زمين و شرايط ژئوتكنيكي مي تواند متغير باشد. حداكثر فشار تزريق به 10 اتمسفر محدود مي گردد.
  2. مقدار سيمان مصرفی: باتوجه به شرايط ژئوتكنيكي و ميزان باربري طراحي ريزشمع ها، مقدار سيمان برآوردي معادل هر مترطول میکروپایل تا 100 كيلوگرم مي تواند باشد. البته باتوجه به اين امر كه بايد تزريق تا فشار 10 اتمسفر ادامه يابد، لذا ممكن است مقدار سيمان از برآورد اوليه بيشتر گردد.
  3. نسبت آب به سيمان: نسبـت آب به سيمان در دوغــاب تـزريـق مـورد استفـــاده، بيـن 5/0 تا 5/1 در شرايط عادي و نسبت آب به سيمان دوغاب در شرايط ديگر از 67/0 تا 1 مي تواند متغير باشد. قابل ذكر است كه نسبت دوغاب در هر بخش به پيشنهاد پيمانكار و تاييد دستگاه نظارت تعيين مي گردد.
  4. نوع سيمان مصرفي: نوع سيمان مصرفي در ملات تزريق سيمان از نوع سيمان پرتلند تيپ یک، تیپ دو و يا سيمان تيپ پنج است که با توجه به شرايط شيميايي محل مورد نظر تعيين مي گردد.
  5. آب مصرفی: آبي كه در تهيه دوغاب تزريق بكارمي‌رود، بايد تميز و صاف بوده و داراي كليه شرايط لازم براي آب مصرفي در ساخت بتن باشد. آب مصرفي بايستي عاري از هر نوع ماده‌اي از قبيل اسيدها، قليا‌ها، مواد قندي، نمك‌ها و مواد آلي كه منجربه ايجاد صدمه‌ به بتن مي شود، باشد. آب مورد استفاده در ساخت دوغاب تزريق بايد داراي ذرات جامد معلق كمتر از 2/0 درصد، مواد محلول كمتر از 5/3 درصد، درصد كلر كمتر از 1 درصد، درصد سولفات كمتر از 3/0 و درصد قليايي كمتر از 06/0 باشد. در حالت كلي آب قابل شرب جهت ساخت دوغاب مناسب مي‌باشد

 

.4-تسليح و نصب فلنج

در صورت اجرای میکروپایل باربر، جاگذاری آرماتور تسليح در داخل لوله ميكروپايل و نصب فلنج ضروری مي‌باشد. بديهي است كه آرماتور تسليح مي‌بايست قبل از گيرش سيمان در داخل گمانه نصب شود. فلنج كه به منظور ايجاد اتصال كامل بين ميكروپايل و بتن فونداسيون و همچنين جلوگيري از برش سوراخ کننده سر ميكروپايل در داخل بتن پي بكار مي‌رود، مي‌بايست در آخرين مرحله به آرماتور تسليح ميكروپايل جوش شود.


کنترل کیفیت عملکرد:

برای اطمینان از اینکه میکروپایل ها قابلیت تحمل بار طراحی در نظر گرفته شده را بدون جابجایی اضافی و با ضریب اطمینان کافی در طول عمر خدمت خود دارا می‌باشند، آزمایش بارگذاری صحرایی بر روی میکروپایل ها انجام می‌گیرد. علاوه بر آن با استفاده از این تست­ها امکان کنترل عملکرد پیمانکار در حین اجرا و پس از عملیات حفاری، نصب و تزریق وجود خواهد داشت.

در تمامی‌آزمایش­های بارگذاری مقاصد زیر مد نظر می باشند:

- رسیدن به یک بار ماکزیمم از پیش تعیین شده؛

- رسیدن به جابجایی محوری از پیش تعیین شده؛

- رسیدن به آستانه خزش از پیش تعیین شده؛

آزمایش­های بارگذاری به ۴ دسته کلی تقسیم می‌شوند:

    1. آزمایش نهایی:در این آزمایش بارگذاری تا مرحله ایجاد گسیختگی (بدون افزایش بار تغییر مکان­ها افزایش می‌یابد) بین خاک و دوغاب ادامه می‌یابد.
    2. آزمایش تأیید:این آزمایش برای کنترل اینکه آیا متد اجرا، قابلیت تامین مقاومت باند در نظر گرفته شده را دارد، انجام می‌گیرد. بزرگی بار آزمایش با توجه به ضریب اطمینان در نظر گرفته شده تعیین می‌گردد. به عنوان مثال اگر ضریب اطمینان ۲٫۵ در نظر گرفته شده باشد، بار آزمایش ۲۵۰ برابر بار طراحی می‌باشد. در آزمایش تایید، میکروپایل ضرورتا به نقطه گسیختگی نمی‌رسد. این آزمایش معمولا بر روی میکروپایل "قربانی” پیش از آغاز ساخت انجام می‌شود. همچنین در حین اجرا، برای تعیین ظرفیت ها در شرایط مختلف خاک و متدهای متفاوت اجرا، انجام می‌شود. تعداد این آزمایش مطابق جدول ۳ تعیین می‌گردد.

تعداد آزمایش پیشنهاد شده در آیین نامهFHWA

تعداد آزمایش

تعداد میکروپایل ها

۱

۲۴۹-۱

۲

۴۹۹-۲۵۰

۳

بیشتر از ۵۰۰

    1. آزمایش اثبات: این آزمایش معمولا بر روی درصدی از میکروپایل ها (حدود ۵%) انجام می‌شود. این آزمایش به صورت افزایش بار مرحله ای تا رسیدن به درصدی از بار طراحی، (توصیه آیین نامه ۱۶۷ درصد) انجام می‌شود. با استفاده از این آزمایش، توانایی میکروپایل در تحمل بارهای سرویس بدون تغییرمکان های زیاد کنترل می‌گردد.
    2. آزمایش خزش: این آزمایش معمولاً در ضمن سه آزمایش قبلی (نهایی، تأیید و اثبات) انجام می شود. آزمایش خزش شامل اندازه گیری میزان جابجایی، در بار ثابت و در فواصل زمانی مشخص است. حداکثر تغییر مکان حدود ۲ میلیمتر در هر مرحله زمانی، معیار پذیرش محسوب می‌شود. هدف از انجام این آزمایش بررسی ایمنی سیستم در مقابل بارهای طراحی در زمان بهره برداری است.

به طور کلی با توجه به کاربرد در نظر گرفته شده برای میکروپایل، آزمایشهای مختلفی برای کنترل طراحی، اجرا و عملکرد آن قابل انجام است که از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره نمود.

آزمایش بارگذاری فشاری میکروپایل

میکروپایل هایی که حداقل ۲۸ روز از زمان تزریق آن­ها گذشته باشد، به صورت فشاری با استفاده از جک بارگذاری، بارگذاری می‌گردند. این آزمایش با استفاده از تیر بارگذاری صورت می‌گیرد. با توجه به مشخصات فنی و نقشه‌های اجرایی میکروپایل ها بارگذاری در دو مورد از آزمایش­ها، تا رسیدن به بار طراحی و در یک مورد تا رسیدن به بـار نهایی انجام می‌گیرد. روش اجرای کلیه آزمایش های اشاره شده، مطابق استاندارد1143ASTM-Dخواهد ‌بود. در این آزمایش­ها باید پس از انجام بارگذاری، منحنی بارگذاری و نشست ترسیم گردد. در حین انجام آزمایش نیز، میکروپایل تا رسیدن به بار آزمایش، بایستی بطور کامل قابلیت تحمل بارهای اعمال شده را داشته ‌باشد و نشانی از گسیختگی یا تغییر مکان بیشتر از حد استاندارد از خود نشان ندهد.

در این آزمایش، بارگذاری به روش پله ای تا رسیدن به بار آزمایش و باربرداری تا بار صفر بوسیله جک بارگذاری انجام می‌گیرد. بارگذاری در پله های ۳ تنی انجام می‌پذیرد و در هر مرحله بار به مدت ۵ دقیقه بر روی میکروپایل قرار می‌گیرد. قرائت نشست­های حاصل از هر پله بارگذاری در سه مرحله صورت می‌پذیرد.

پس از انجام عملیات بارگذاری، نوبت به انجام عملیات باربرداری می‌رسد. باربرداری نیز مانند بارگذاری به روش پله ای و در پله های ۳ تنی صورت می‌گیرد. در هر مرحله از باربرداری نیز تغییر مکان­ها بوسیله گیج­های اندازه گیری تغییرمکان در سه نقطه مانیتور می‌شوند.


آزمایش بارگذاری کششی میکروپایل

این آزمایش یا به صورت مستقل و یا بوسیله میکروپایل های بکار رفته به عنوان عکس العمل تیر تکیه گاهی در آزمایش فشاری انجام شود. نتیجه این آزمایش بررسی رفتار مقاومتی و تغییرشکل پذیری کششی میکروپایل می‌باشد.




آزمایش بارگذاری جانبی میکروپایل

این آزمایش جهت ارزیابی رفتار جانبی میکروپایل­ها انجام می‌گردد. در این آزمایش معمولا از ۲ میکروپایل کنار هم استفاده می‌شود.


 
 دریافت ادامه مطلب (از طریق لینک دانلود)Micropile-Proposal-spaad.co.pdf [حجم: 2.88 مگابایت] ( تعداد دانلود: 85)