حفاری حفاری باید خاک و آب زیرزمینی را در حالی که کارهای داخل گودال به طور ایمن انجام می شود، نگه دارد. در میان سیستمهای موجود، شمعهای ورق فولادی نوع U، که معمولاً به عنوان شمعهای لارسن شناخته میشوند، یکی از پرکاربردترین راهحلها در سراسر جهان است. اتصالات به هم پیوسته آنها به ردیفی از شمع های منفرد اجازه می دهد تا به عنوان یک دیوار پیوسته عمل کنند و در یک سیستم منفرد و قابل بازیابی، احتباس زمین را با قطع آب زیرزمینی{3}} ترکیب کنند.
شمع های ورق فولادی نوع U چیست؟
شمع ورق فولادی{0}}نوع AU یک بخش فولادی بلند با مقطع U-شکل-و کلاچ های در هم قفل شده در امتداد پروفیل است. هنگامی که شمع ها در کنار هم رانده می شوند، کلاچ ها درگیر می شوند تا یک دیوار پیوسته ایجاد کنند. از آنجایی که اینترلاک ها نزدیک به محور خنثی پروفیل U قرار دارند، این بخش در خم شدن به خوبی رفتار می کند در حالی که خود دیوار در طول رانندگی به راحتی تراز می شود.
ویژگی های کلیدی
دیوار در هم تنیده:شمعهای مجاور از طریق کلاچهای توپی-و-سوکتی یا لارسن-وصل میشوند و یک مانع پیوسته بدون اتصال دهنده تشکیل میدهند.
قطع آب-:اینترلاک های محکم تراوش را محدود می کنند و می توان از درزگیرها برای جداول آب های زیرزمینی بالا استفاده کرد.
قابلیت استفاده مجدد:بخشهای متقارن را میتوان استخراج کرد و{0}}در کارهای موقت، مشروط به بازرسی، دوباره هدایت کرد.
طرح های منحنی و سلولی:اتصال اینترلاک امکان پیکربندی دایره ای، چند ضلعی یا خمیده را فراهم می کند.
شمعهای گرم-رول در مقابل سرد-تشکیل شده-: مقایسه تولید
شمعهای ورق نوع U توسط دو فرآیند اساساً متفاوت تولید میشوند و این انتخاب بر سفتی قفل، اندازه بخش و کاربردهای معمولی تأثیر میگذارد.
| مورد مقایسه | شمع-رول شده داغ- | سرد-تشکیل U- |
|---|---|---|
| فرآیند تولید | بیلت ها بالاتر از دمای تبلور مجدد گرم می شوند و با قفل های یکپارچه به شکل پروفیل در می آیند | نوار نورد گرم سرد شده-از آسیابهای رول-در دمای محیط |
| استاندارد حاکم | EN 10248 (اروپا)، JIS A 5523 (ژاپن) | EN 10249 (اروپا)، JIS A 5528 (ژاپن) |
| رفتار اینترلاک | کلاچ های محکم و دقیق-. نفوذپذیری کم، مقاومت خوب در برابر رانندگی سخت | قلاب-و-کلاچ شلتر. جابجایی آسان تر اما نشت بالقوه بالاتر |
| ضخامت دیوار | مقاطع سنگین تر و قفل های ضخیم تر امکان پذیر است | ضخامت یکنواخت؛ عرض و عمق غیر استاندارد قابل انعطاف |
| برنامه های کاربردی معمولی | سازه های دائمی، سدهای عمیق، کارهای دریایی، راندن زمین سخت | کارهای موقت حساس به هزینه، حفاظت از ساحل رودخانه، حفاری های کم عمق، خاک های نرم |
انتخاب فرآیند باید بر اساس عمر طراحی، نیاز آببندی، شرایط رانندگی و بودجه هر پروژه باشد.
سیستمهای اتصال با استفاده از U-شمعهای صفحه نوع
شمع بندی کنسولی
شمع ها بدون پایه یا لنگر رانده می شوند و در برابر فشار جانبی زمین از طریق مقاومت غیرفعال عمق تعبیه مقاومت می کنند. این سیستم برای حفاری های کم عمق در خاک هایی که کنترل انحراف حیاتی نیست مناسب است.
شمع بندی لنگر (بند بند یا لنگر زمینی)
یک تیر متحرک و لنگرهای شیبدار بخشی از فشار جانبی را به خاک پایدار پشت دیوار منتقل می کند. سیستمهای لنگر برای حفاریهای با عمق متوسط{1} که فضای پشت دیوار برای نصب لنگر در دسترس است مناسب هستند.
شمع بندی مهاربندی شده داخلی (استارت زدن)
والرها و پایههای افقی، معمولاً لولههای فولادی یا تیرهای H{0}}دیوار را در داخل حفاری مهار میکنند. تک- یا چند{3}}استارتینگ محکم ترین کنترل انحراف را فراهم می کند و راه حل رایج برای حفاری های عمیق در مناطق شهری متراکم است که حرکت زمین مجاور باید به حداقل برسد.
انتخاب سیستم پایه یک تصمیم طراحی ژئوتکنیکی بر اساس عمق گودبرداری، خصوصیات خاک، آب های زیرزمینی، سازه های مجاور و حرکات مجاز است.
چرا شمعهای نوع U-در حفاری حفاری کار میکنند؟
عملکرد خمشی کارآمد
موج دار شدن عمیق پروفیل U به دیوار مدول مقطع بالایی در هر متر خطی می دهد و به آن اجازه می دهد در مقابل فشارهای جانبی زمین و آب مقاومت کند در حالی که انحراف را محدود می کند.
قطع موثر آب-
دیوارهای شمع U-با درزگیرهای روی محور خنثی و گزینه سیلانت های آبدوست یا قیری از پیش اعمال شده-کنترل قابل اعتماد آب زیرزمینی را در حفاری با سطح آب بالا فراهم می کنند.
انعطاف پذیری در هندسه دیوار
مفصل بندی این قفل ها امکان چیدمان های منحنی و سلولی را فراهم می کند، بنابراین دیوار می تواند از مرزهای سایت، تراز رودخانه ها یا طرح های حفاری دایره ای پیروی کند.
هزینه-اثربخشی و استفاده مجدد
شمعهای U- عموماً در هر متر خطی مقرون به صرفه هستند، و در کارهای موقت میتوان آنها را استخراج کرد و در چندین پروژه زمانی که بهدرستی مدیریت و بازرسی شد، دوباره استفاده کرد.
گریدها و استانداردهای فولاد
| استاندارد | تعیین درجه های معمولی | دامنه |
|---|---|---|
| EN 10248-1 | S240GP، S270GP، S355GP، S390GP، S430GP | انباشتههای ورق داغ- |
| EN 10249-1 | S235JR، S275JR، S355JR (و نمرات مرتبط) | انباشتههای ورق سرد- |
| JIS A 5523 | SY295، SY390 | شمعهای ورق فولادی-نورد گرم |
| JIS A 5528 | SYW295، SYW390 | شمعهای ورق فولادی-سرد |
| ASTM A690 | درجه 50 (حداقل بازده 50 ksi) | فولاد آلیاژی-با استحکام کم-برای شمع بندی ورق دریایی |
| GB/T 1591 | Q355B و نمرات مربوطه | فولاد ساختاری کم-آلیاژ بالا-استحکام |
گواهینامه های آزمایش مواد صادر شده مطابق با EN 10204 (نوع 3.1) باید هر محموله را همراهی کند و تلورانس های ابعادی باید با استاندارد محصول قابل اجرا مطابقت داشته باشد. برای سازه های دائمی یا دریایی، حفاظت در برابر خوردگی مانند اپوکسی قطران زغال سنگ، اپوکسی ورقه ای شیشه ای یا گالوانیزه گرم-باید مطابق با ISO 12944 مشخص شود.
کاربردهای معمولی شمعهای ورق فولادی نوع U-
کاوش های عمیق شهری:زیرزمین ها، پارکینگ های زیرزمینی و ورودی های مترو که محل استقرار سازه های مجاور باید کنترل شود.
Cofferdams:سلولهای نگهدارنده آب{0} موقت یا دائمی برای پایههای پل، سدها و پایههای دریایی.
ترانشه خط لوله و تاسیسات:اتصال موقت سریع برای جلوگیری از ریزش ترانشه در حین نصب و نگهداری.
تکیه گاه پل و دیوار بال:دیوارهای حائل در خاکریزهای نزدیک و مناطق انتقال.
حفاظت در برابر سیل و سواحل:دیواره های سیلابی، دایک ها، خاکریزها و تثبیت سواحل رودخانه.
سازه های بندری و ساحلی:دیوارهای اسکله، دیوارهای دریایی و دیوارهای دیوار در{0}}مناطق پرآب.
برای طیف وسیع تری از شمع های ورق فولادی و اجزای دیوار ترکیبی، به بخش محصولات فولادی متفرقه مراجعه کنید.
سوالات متداول
آیا می توان از شمع های ورق نوع U- دوباره استفاده کرد؟بله. به ویژه شمعهای-U{2}} رول شده داغ اغلب استخراج میشوند و در کارهای موقت دوباره-رانده میشوند. استفاده مجدد پس از بازرسی بصری و ابعادی که اینترلاک ها و پروفیل ها سالم هستند مجاز است.
اینترلاک ها چقدر ضد آب هستند؟قفلهای لارسن داغ{{0}رول شده-دقیق دارند-برای یک تناسب محکم و کنترل تراوش قابل اعتماد را ارائه میدهند. برای فشارهای هیدرولیکی بالا، درزگیرهای آبدوست یا قیری روی اینترلاک ها اعمال می شود تا آب بند بودن بیشتر بهبود یابد.
برای سازههای دریایی دائمی کدام بهتر است:-نورد گرم یا سرد-؟شمعهای نورد گرم U- معمولاً برای سازههای دائمی یا سنگین-مثل سدهای عمیق، دیوارهای اسکله و راندن زمین سخت ترجیح داده میشوند، زیرا دارای قفلهای محکم، بخشهای سنگینتر و مقاومت بیشتر در برابر آسیبهای رانندگی هستند.
چه طول هایی را می توان عرضه کرد؟شمع ها به طول مورد نیاز تولید می شوند که طول کار معمولی بین 6 تا 15 متر است. شمع های بلندتر را می توان با توجه به وزن بخش و تدارکات حمل و نقل عرضه کرد. محموله کانتینری متناسب با طولی است که با کانتینرهای استاندارد مناسب است، در حالی که بستههای طولانیتر به صورت فلهای حرکت میکنند.
آیا شمعهای U میتوانند سدهای دایرهای یا منحنی شکل دهند؟بله. مفصل بندی اینترلاک اجازه انحراف زاویه ای را در حین رانندگی می دهد و به پیکربندی دیوارهای دایره ای، چند ضلعی و منحنی اجازه می دهد تا هندسه مورد نیاز را دنبال کنند.
چه حفاظتی در برابر خوردگی برای محیط های دریایی موجود است؟برای قرار گرفتن در معرض دائمی یا دریایی، سیستمهایی مانند اپوکسی قطران زغالسنگ، اپوکسی ورقهای شیشهای یا گالوانیزه داغ-در دسترس هستند که طبق ISO 12944 برای دسته خورندگی سایت مشخص شدهاند.
