قواعد البايلات الفولاذية في البناء

ما هي قواعد البايلات الفولاذية في البناء؟

تستخدم البايلات مسبقة الصبوالبايلات المصبوبة في الأنابيب الفولاذية. في حالة الركائز سابقة الصب أو الركائز المنفذة بالكامل، يوجد تصنيفان مثل بايلات الإزاحة الصغيرة المجوفة والبايلات الصلبة. كما تستفيد بايلات الإزاحة الصغيرة المجوفة من الأنابيب الفولاذية عند التوصية قواعد البايلات الفولاذية.

عندما يتعلق الأمر بالبايلات الصلبة، يتم استخدام البايلات الفولاذية شكل (H). كما تستخدم قواعد البايلات المدفوعة في المباني منخفضة الارتفاع وإنشاءات الجسور بشكل أساسي. وعندما لا تكون التربة السطحية في حالة جيدة وعندما لا تتمتع بقدرة تحمل كافية لمقاومة الحمل من البنية الفوقية، يتم استخدام البايلات المدفوعة.

البايلات المدفوعة هي نوع من البَايلات التي يتم إدخالها في الطبقة الصلبة في التربة حيث يمكنها توفير المحمل النهائي المطلوب واحتكاك الغطاء الخرساني. ونظرًا لأن تكلفة البناء أقل عند مقارنتها ببايلات التجويف المصبوبة في الموقع، فإنّ هذه الأنواع من أعمال البايلات أكثر شيوعًا في بناء الجسور.

في حالة البايلات المصبوبة في المكان، فإنّ التصنيف الرئيسي هو الأنبوب الفولاذي للأنبوب الخرساني. كما في حالة الأنابيب الفولاذية، فإنّنا نستخدم الأنابيب ذات النهاية المغلقة والأنابيب المفتوحة. وبشكل عام، يمكن تصنيف البايلات الفولاذية على النحو التالي:

• بايلات الأنابيب.

• بايلات المسمار.

• بايلات القرص.

• بايلات الشكل (H).

البايلات الفولاذية شائعة الاستخدام هي البايلات من الفولاذ المدلفن على شكل حرف (H) أو بايلات الأنابيب. حيث أن بايلات الأنابيب لها نهاية مفتوحة أو مغلقة يتم دفعها إلى الأرض. كما يمكن أيضًا استخدام بايلات القسم الأول أو شفة واسعة كقواعد بايلات.

تُفضل المقاطع (H) أكثر من الأقسام (I)، حيث أن القسم (H) له نفس السماكة للويب والشفة. وفي حالة القسم (I)، يكون سُمك الويب أقل مقارنة بسمك الفلنجة. وإذا كانت (Q) هي السعة الهيكلية المسموح بها، فإنّ (A) هي منطقة المقطع العرضي للفولاذ والضغط المسموح به للفولاذ المعطى بواسطة (fs)، إذن:

(Qall = A x fs)

أثناء الاستقصاء الجيوتقني، يتم تحديد قوة التصميم على أنها (Qdesign) ويجب أن تكون ضمن (Qall).

الوصلات في قواعد البايلات الفولاذية:

على المتطلبات، يمكن أن تكون قواعد البايلات الفولاذية ملحومة أو مبرشمة لغرض الربط. حيث أن نهايات البايلات كما ذكرنا قد يكون لها قاع مسطح أو قاع مخروطي. ويتم توفير وصلات ملحومة هنا. كما يتم تزويد قواعد البايلات الفولاذية بأحذية قيادة أو نقاط قيادة لتسهيل الحركة في التربة الصلبة (الصخور الناعمة والصخر الزيتي والحصى الكثيف).

أنواع قواعد البايلات الفولاذية:

1. قواعد الأنابيب الفولاذية:

يتم استخدام قواعد الأنابيب الفولاذية لتتصرف مثل بايلات محامل الاحتكاك أو النهاية. حيث أن هذه البايلات عبارة عن أنابيب فولاذية غير ملحومة يتم تشكيلها باللحام. كما يمكن تنفيذ دق هذه البايلات بمساعدة قاع مفتوح أو مغلق. ومن ثم لدينا:

• قواعد أنابيب فولاذية مفتوحة نهاية.

• قواعد أنابيب فولاذية مغلقة نهاية.

1. قواعد أنابيب فولاذية مفتوحة نهاية:

يستخدم هذا النوع من قواعد الأنابيب الفولاذية في الغالب لاختراق طبقة صلبة أو صخرية. كما يتم غرق هذه البايلات بعد القيادة في التربة. حيث تتم إزالة التربة الموجودة داخل الأنبوب الفولاذي عن طريق الهواء المضغوط أو عن طريق عملية النفث بالماء.

بعد دفع الأنبوب الفولاذي إلى العمق المطلوب، يتم تعبئة الأنبوب الفولاذي بالخرسانة ذات المواصفات القياسية.

2. بايلات الأنابيب فولاذية مغلقة نهاية:

في هذا النوع من بايلات الأنابيب الفولاذية، يتم توصيل عنصر مخروطي إمّا مصنوع من الفولاذ أو الحديد الزهر بالقاع المفتوح عن طريق اللحام. وهذا هو الحذاء المخروطي. كما أنه بمجرد دفع الأنبوب إلى التربة، يتم ملء الأنبوب بكمية كافية من الخرسانة.

يمكن أن يختلف قطر بايلات الأنابيب الفولاذية المستخدمة من 0.25 م إلى 1.2 م. كما يتراوح سُمك ركائز الأنابيب هذه من 8 إلى 12 مم. بحيث يعمل هذا النوع من البايلات بشكل أفضل بالنسبة قواعد البايلات الأكبر من 30 بوصة.

2. بايلات المسمار الفولاذية:

البايلات اللولبية مصنوعة من الفولاذ أو الحديد الزهر. وهذه تشكل عمودًا طويلًا ينتهي في النهاية على شكل قاعدة لولبية أو لولب. كما يمكن أن يكون العمود المستخدم في بايلات المسمار إمّا مجوفًا أو صلبًا.

يتراوح قطر بايلات اللولب من 0.45 إلى 1.5 متر. حيث يتم دفع الجزء السفلي اللولبي إلى التربة بواسطة محرك كهربائي يساعد في سهولة اختراق الطبقات. حيث أن البايلات اللولبية لها تطبيق رائع في الطين أو التربة الرخوة.

تساعد بايلات اللولب في هذه المناطق في زيادة مساحة التحميل. حيث أصبح تركيب قواعد البايلات في هذه الأنواع من التربة أمرًا سهلاً من خلال بايلات المسمار الفولاذية.

3. بايلات القرص الصلب الفولاذية:

يحتوي الأنبوب الفولاذي القرصي على ترتيب مشابه للبايلات اللولبية، حيث يحتوي على قرص من الحديد الزهر متصل بالقاع. كما تغرق البايلات في التربة أثناء الاختراق. لذلك، لتسهيل عملية ضخ الماء، يتم عمل ثقب في الأسفل.

يمكن استخدام هذه الأنواع من البايلات في التربة الناعمة أو الرملية. وهذه المنطقة مناسبة تمامًا لأنها تتيح غرق بايلات القرص أثناء عملية نفث الماء. كما يتم تطبيق بايلات القرص بشكل أكبر في الإنشاءات البحرية، حيث تتطلب هذه المناطق قدرًا كبيرًا من الاختراق الكلي.

4. بايلات الشكل (H) الفولاذية:

تعتبر بايلات الشكل (H) الفولاذية المُدلفنة التي يتم إجراؤها كبايلات تحمل واحدة من التقنيات الجديدة التي تم تطويرها في صناعة الأساسات. بحيث ينتج عن القيادة الصعبة للبايلات في طبقات التربة قدر كبير من قوى التأثير والضغوط. ويمكن لبايلات الشكل (H) الفولاذية تحمل هذا الضغط إلى حد كبير.

تستخدم بايلات الشكل (H) الفولاذية في الغالب لاختراق منطقة بالصخور أو أي طبقات صلبة أخرى. كما لا يلزم استخدام أي عملية نفث إضافية أو حفر أو اعتماد أساليب لأداء اختراق بايلات الشكل (H). حيث أن المقطع العرضي الصغير لبايلات الشكل (H) يجعل عملية إزاحة التربة أسهل.

1. مزايا بايلات الشكل (H) الفولاذية:

• بايلات الشكل (H) الفولاذية تستهلك مساحة أقل للتخزين.

• تتم معالجة بايلات الشكل (H) الفولاذية بسهولة.

• يمكن تنفيذ اختراق بايلات الشكل (H) الفولاذية بالقرب من الهيكل الحالي.

• مقدار الإزاحة غير العادية التي تسببها المنطقة المجاورة أثناء تغلغل بايلات الشكل (H) الفولاذية صغيرة جدًا.

• يمكن إجراء عملية الربط في بايلات الشكل (H) الفولاذية بسهولة.

• الحد الأقصى للعمق الذي يمكن أن تدفع إليه بايلات الشكل (H) الفولاذية هو 100 متر.

• تؤدي بايلات الشكل (H) الفولاذية وظيفة كل من بايلات الاحتكاك والضغط.

• التطبيق الرئيسي لبايلات الشكل (H) هو في الحوامل والجدران الاستنادية والسدود والجسور.

تآكل قواعد البايلات الفولاذية:

الأنابيب الفولاذية بغض النظر عن النوع المستخدم لديها فرصة كبيرة للتآكل. وفي مثل هذه الحالات، يمكن طلاء قواعد البايلات الفولاذية بقطران الفحم أو طلاء يحمي من التآكل. كما في بعض الأحيان يتم تغليف بعض المواد الكيميائية أو المواد على الخرسانة لمنع التآكل.