أنواع دعامات الحفر أثناء البناء

ما هي أعمال الحفر أثناء البناء؟

بشكل عام، لبناء هيكل إمّا فوق الأرض أو تحت الأرض، فإنّ حفر التربة ضروري في الأرض. حيث أنه قد يكون الحفر ضحلًا أو عميقًا بناءً على متطلباتنا. ولكن عندما يتم إجراء جروح عميقة في التربة، فقد تنهار التربة من جوانب المنطقة المحفورة بسبب ثباتها المنخفض.

لمنع هذا ولِجعل القطع رأسيًا دقيقًا، نَحتاج إلى بعض الهياكل المؤقتة للاحتفاظ بالأرض تسمّى دعامات الحفر. حيث ينشأ فشل قطع التربة عندما يتجاوز حد الحفر حد ارتفاعه الآمن ويعتمد على قوة الانضغاط غير المحصورة للتربة والتماسك. كما يوفر الجدول التالي حد الارتفاع الآمن لأنواع التربة المختلفة بناءً على قوة الضغط غير المحصورة وحدود التماسك.

أنواع دعامات الحفر:

هناك حاجة إلى دعم الحفر أو هياكل الاحتفاظ بالأرض حيث يكون الحفر عميقًا ولا يمكن توفير المنحدر المطلوب. حيث أنه سيتم مناقشة أنواع دعامات الحفر. وبشكل عام، هناك طريقتان يتم اعتمادهما بشكل شائع لتوفير دعامات الحفر:

• البايلات المنعزلة المفردة.

• تسمير التربة.

1. البايلات المنعزلة المفردة:

البايلات المنعزلة المفردة ليست سوى أقسام (I) التي تتكون من شبكة بين شفتين. حيث يتم حفر هذه المقاطع (I) في الأرض حول محيط الحفريات. كما يتم دفع الركائز إلى النقطة التي تقل قليلاً عن عمق الحفر المطلوب. بينما تستخدم الخرسانة الضعيفة لحشو البايلات المنعزلة المفردة.

التباعد بين كل بايل متجاور يقتصر على 10 أقدام. حيث أنه بعد ذلك يتم عمل الانتفاخ وتدعم التربة المحيطة بشكل جيد بحواف البايلات المنعزلة المفردة. وبين البايلات المنعزلة المفردة، يتم استخدام تأخر الخشب. حيث يتكون التأخر من ألواح خشبية طويلة أو ألواح موضوعة خلف الحواف الأمامية للأكوام لدعم التربة بين البايلات.

يبلغ سُمك الأخشاب من 2 إلى 4 بوصات، لذا يلزم إجراء بعض الحفريات اليدوية خلف الحافة الأمامية. حيث أنه لتوفير رابطة قوية بين الألواح الخشبية الأفقية والشفة الأمامية، يتم استخدام الأزرار الملحومة والمشابك وما إلى ذلك. وبالنسبة للقطع الضيقة ذات العرض المحدود والعمق الأكبر، يتم توفير دعامات الحفر على شكل دعامات.

تقوم الدعامات بتوصيل العضو الذي يربط الجدار المقطوع من جانب واحد بجدار مقطوع آخر أفقيًا. ولتثبيت الدعامات، يتم ترتيب العضو الأفقي المسمى (waler) أمام التباطؤ الخشبي. بينما إذا كان الحفر واسعًا جدًا، فسيتم استخدام دعامات مائلة تسمّى الجرافات.

2. طريقة تسمير التربة لدعم الحفر:

تسمير التربة: هو أسلوب آخر لحماية الأرض المحفورة. كما أنها عملية اقتصادية وسريعة. وفي هذه الحالة، يتم تقوية التربة في الموقع لجعلها مستقرة. حيث أنه لتسمير التربة، يتم حفر القطع الضحلة أولاً ثم يتم تغطيتها بالخرسانة المرشوشة.

الخرسانة المرشوشة ليست سوى الخرسانة التي يتم رشها عبر الأنابيب ببعض القوة. وفي منطقة الخرسانة المرشوشة، يتم حفر وحشو مسامير التربة. حيث أن مجموعة المسامير المثبتة على شبكة تحافظ على التربة بشكل مستقر. كما يتم تكرار نفس العملية حتى الوصول إلى العمق المطلوب.

يعتبر تسمير التربة أكثر فاعلية وأسهل إذا تم ذلك مع طبقات التثبيت اللاحقة. وعلى الرغم من أنها سريعة في البناء، إلّا أنها تحتاج إلى أشخاص مهرة لديهم معرفة بالتكنولوجيا الجغرافية والحرفية. كما يجب أن يكون تسمير التربة أكثر فعالية فوق مستوى منسوب المياه الجوفية.

تُستخدم تسمير التربة في الغالب لسدود السكك الحديدية أو الطرق وحفر الأنفاق والهياكل الاستنادية للمباني الشاهقة وما إلى ذلك. كما توفر هياكل تسمير التربة مقاومة جيدة ضد الأنشطة الزلزالية والانحرافات أيضًا في الحدود المقبولة. وفي بعض الأحيان قد تزعج دعامات الحفر أو الحفارات العمليات الميدانية.

للتغلّب على هذا، تم تطوير نظام ربط الظهر. كما في هذه الحالة، يتم تثبيت قضبان الربط الخلفية أو قضبان التثبيت في قطع التربة خلف دعامة الحفر. لذلك، فإنّ هذه الأربطة الخلفية تحمل دعامات الحفر ويتم حشوها بالصخور تحت الأرض. ومن هذا الضغط الأرضي الجانبي يتم منعه أيضًا ويتم نقل الحمل من الهيكل إلى الصخور من خلال ظهر ربطة العنق هذه.

يتم تحديد زاوية ميل المراسي بناءً على سلوك التربة وتوافر الطبقة الصلبة ولكن بشكل عام يتم توفير ميل من 10 إلى 20 درجة للمراسي.