خانه - خدمات إیستاسازه - التحسین التربة - الدعامة (Pile Foundation)

النوع الأكثر شيوعًا من الأساس العميق هو الدعامة ، و هي تسمى أيضًا حامل الدعامات. الدعامة هي هيكل عمودي طويل ونحيل إلی حد ما ، وعند وضعه داخل التربة كأساس ، يكون مسؤولاً عن نقل حمولة الطوابق العليا إلى طبقات أكثر ملاءمة من التربة في الأعماق السفلية. الدعامة هي في الواقع العمود الذي يوضع داخل التربة و تنتقل الأحمال على الهيكل إلی عمق التربة الأشدّ مقاومة. في الأراضي التي لا يمكنها تحمل الأحمال من الهيكل وأيضًا الحفر السطحي الذی لیس إقتصادیاً ، تنتقل قدرة البناء إلى الأرض بواسطة أساس عميق.

أنواع الدعامات للبناء

اعتمادًا على ممیزات الأرض ومستوى المياه الجوفية ونوع الحمل المراد نقلها ، يتم إستخدام أنواع الدعامات من لأعمال البناء. تحتوي الدعامات على الأنواع التالية اعتمادًا على المواد التي صنعت منها:

• الدعامات الفولادی
• الدعامات الخرسانیة
• الدعامات الخشبیة
• الدعامات المزیجة

الدعامة الفولاذیة

من الدعامات الفولاذية الجاهزة هي الدعامة الفولاذیة التي تستخدم لبناء الأساسات وتتميز بسرعة تنفيذ عالية. تنقسم الدعامات الجاهزة إلى قسمین: الدعامات الصغيرة المجوفة والشموع الصلبة.

الدعاات المجوفة الصغيرة تصنع من أنابيب فولاذية مناسبة للأساس ، الدعامات الصلبة تصنع من أنابيب فولاذية کحرف H.

تنصیف الدعامات الفولاذیة

یمکن تنصنیف الدعامات الفولاذیة إلی الأقسام التالیة بشکل عام:

• الأعمدة اللولبیة
• الأعمدة المسطحة
• الأعمدة بشکل حرف H
• الأعمدة المسطحة

الدعامات الفولاذية المستخدمة لها قسم فولاذي کحرف H أو کالأنبوب. للدعامات الأنبوبية نهاية مفتوحة أو مغلقة التي تدفع إلى جوف الأرض. يمكن أيضًا استخدام الشموع ذات المقطع العرضي کحرف L أو مسطح كقاعدة الدعامة.

تُفضل الدعامات ذات المقطع العرضي کحرف H لوضع الدعامة تحت الأساس لأن لها السمکة المزیدة بالنسبة إلی الدعامات کحرف L.

يتم تصنيف الدعامة بشکل حرف H إلى مجموعتين کما أن تتصل باللحام أو التثبيت بعضها ببعض. في الحقیقة ، يمكن لحام الدعامات الفولاذية حسب الحاجة.

قد يكون نهایة الدعامات الفولاذية أيضًا صفحة مسطحة أو صفحطة مخروطية. في هذا النوع من الإتصال ، يجب إستخدام اللحام.

من أجل تسهيل تثبیت الدعاة في التربة الصلبة (الصخور الناعمة والرمال الكثيفة) ، تستخدم الدعامة ذات مقاطع عرضية مختلفة ، والتي تحدد وفقًا لنوع التربة.

أنواع الدعامات الفولاذیة

1. الدعامة الأنبوبیة

تستخدم الدعامات الأنبوبية کدعامات إحتكاكیة لحمل ثقل الهيكل. هذه الدعامات هي أنابيب دون فجوات من الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلة بعضها ببعض باللحام وتنقسم إلى فئتين:

• الدعامة مفتوحة النهایة
• الدعامة مغلقة النهایة

الدعامة مفتوحة النهایة

تستخدم الدعامة مفتوحة النهایة لاختراق التربة الصخرية الصلبة عادة ما. هذه الدعامات ، بعد غرقها في التربة أو الصخور ، تنتقل التربة الموجودة في الأنبوب الحديدي إلی الخارج باستخدام الهواء المضغوط. ثم ، يتم تنظيف الأنبوب من الماء بمساعدة نفاثة مائية ، وبعد توجيه الأنبوب الفولاذي إلى العمق المطلوب ، یمتلئ  الأنبوب بالخرسانة علی حسب المواصفات القياسية.

الدعامة مغلقة النهایة

في الدعامات مغلقة النهایة ، يتكون العنصر المخروطي من الفولاذ أو حديد الزهر ویتصل بنهاية الأنبوب الفولاذي عن طریق اللحام. في النهاية ، بعد توجيه الأنبوب إلى التربة ، یمتلؤ الأنبوب بنسبة مکفیة من الخرسانة.

يمكن أن یتراوح قطر الأنبوب المستخدم في الدعامات مغلقة النهاية من 0.25 إلى 1.2 متر و سمكها من 8 إلى 12 مم.

الدعامات اللولبیة

الدعامات اللولبية صنعت من الحديد أو حديد الزهر. إنها صنعت من حدید طويل و نهایتها متماثلة باللولب أو الحلزون. يمكن أن يكون القضیب المستخدم في الدعامات اللولبية مجوفًا أو صلبًا.

یصل قطر قاعدة الدعامات اللولبیة إلی 0.45 حتی 1.5 متر. إنتقل أسفل الدعامة الحلزونية إلى التربة بإستخدام محرك كهربائي الذی یساعد عملية دخول الدعامة  إلى المستویات السفلی بسهولة.

للدعامات اللولبية مواضع جیدة جداً للصلصال وهي تکون اقتصادية أيضًا. من ناحية أخرى ، استخدام هذه الدعامات في هذا النوع من التربة يساعد زيادة الإنتاجية. أيضًا ، يكون تثبيت قاعدة الدعامة في هذا النوع من التربة أسهل عن طريق العمود واللولب الحدیدي.

الدعامات المسطحة

الدعامات المسطحة تشبه بالدعامات اللولبية ، إلا أن تتصل صفحة من حدید الزهر إلی أسفل القضیب الحدیدیة في الدعامات المسطحة. لتسهيل عملية نزح المياه ، وُضع ثقب في جزئها السفلي.

يمكن إستخدام هذا النوع من الدعامات في التربة الناعمة أو الرملية أيضًا ، لأنه توفر إمکانیة لغرق الدعامات المسطحة أثناء عملية نزح المياه.

تستخدم الدعامات المسطحة في الغالب في الإنشاءات البحرية ، لأن هذه المناطق تحتاج إلى مزيد من الاختراق في التربة.

الدعامات بشکل حرف H

الدعامات الفولاذية بشكل حرف H هي إحدى التقنيات الجديدة التي تم تطويرها في صناعة وضع الدعامات. يمكن للدعامات بشکل حرف H تحمل الضغوط العالية إلى درجة عالية. غالبًا ما تستخدم هذه الأنواع من الدعامات لاختراق منطقة بالحجر أو أي طبقة صلبة أخرى يمكنهم أيضًا تسهيل تحريك التربة.

فوائد الدعامات بشکل حرف H

• تحتاج إلی مساحة الأقل للتخزين
• النقل الأسهل
• لديهم اختراق أسهل بناءً على بنیة المنطقة
• مقدار الخطأ في المنطقة أقل من الطرق الأخرى
• لعملية التدوین قطع أسهل
• أقصى عمق اختراق لهذه الأعمدة هو 100 متر
• قد یتم تنفیذ عمليات النفاذية والضغط متزامنا.
• الإستخدام الرئيسي لهذه الدعامات هو بناء الطرق السريعة والجدران الاستنادية للسدود

إصابة الدعامات الفولاذیة بالصدأ

الدعامات الفولاذية ، بغض النظر عن نوعها ، تتعرض بالتآكل في التربة کثیراً. في مثل هذه الحالات ، يمكن تغطيتها بالفحم أو بطبقة مقاومة للتآكل. في بعض الأحيان يتم تغطيتها بمواد كيميائية أو مواد خاصة على الخرسانة لمنع التآكل

خطوات تحضیر الدعامات الفولاذیة هي:

• تنظیف سطح الفولاذ (إزالة الصدأ)
• التلوین
• البناء والتدوین

الدعامات الخرسانیة

تستخدم الدعامات الخرسانیة بنوعین:

• الدعامات الجاهزة
• الدعامات المصنوعة في الموقع

يمكن إنشاء الدعامات الجاهزة باستخدام حديد التسليح العادي. المقطع العرضي لها مربع أو مثمن. تُستخدم حديد التسليح لجعل الدعامة مقاومًا للانحناء الناتج أثناء النقل والرفع وتطبيق القوة الجانبية على الدعامة ، فضلاً عن زيادة قوة الضغط. تم إنشاء الدعامات الجاهزة بإمتداد المطلوب في ظروف رطبة لتحقيق القوة المطلوبة. ثم يتم نقلهم إلى مكان الطَرق. يمكن الضغط المسبق على الدعامات الجاهزة بإستخدام الألاک بالمقاومة العالية. يتم تشغيل الدعامات الخرسانية في الموقع بطريقة يتم فيها أولاً حفر البئر في الأرض يدويًا أو آليًا ثم توضع شبکة حدید التسليح داخل البئر ویملأ داخلها بالخرسانة. اليوم ، تُصنع الدعامات في ذات الوقت بطرق وأنواع مختلفة ، ومعظمها تنحصر في إطار شركة معينة التی ابتكرتها في البدایة.

تتضمن الدعامات في الموقع علی فئتین تالیتین:

• المغطاة
• غیر مغطاة

يمكن أن يكون لكلي المجموعتين طرف مسطح (قاعدة). يتم تنفيذ الدعامة المغطاة في الموقع بهذا الشکل أن یطرق أنبوباً فولاذياً في الأرض وبعد الوصول إلى العمق المطلوب ، تفرغ مواده الداخلية ویملؤ جزء الأنبوب الداخلي بالخرسانة. يمكن طرق الأنبوب عن طريق وضع مغزل بداخله وبعد الوصول إلى العمق المطلوب ، يمكن إزالة المغزل. لتسطيح الدعامة (لإنشاء قاعدة) ، بعد صب بعض الخرسانة على طرف الدعامة ، وإطلاق الوزن من الارتفاع ، يتم خفقها حتى تتسطح على كلا الجانبين. لتنفیذ الدعامة غیر مغطاة ، یطرق الغمد في الأرض في البدایة ، ثم یسحب الغمد تدريجياً شیئا فشیئا مع صب الخرسانة داخل الغلاف.

الأساسات العميقة وأساسات کالصندوق هي في الواقع دعامات خرسانية في الموقع التی يزيد قطرها عن 750 مم ويمكن أن تكون مسلحة أو غير مسلحة ، مع قاعدة (فرن) أو دونها.

القاعدة العميقة هي دعامة خرسانية بقطر كبير الذی يحفر بئر في الأرض ثم توجیه شبکة حديد التسليح داخلها (إذا كانت مسلحة) و في النهایة یملؤ داخلها بالخرسانة. علی أساس ممیّزات التربة ، يمكن استخدام غمد أو درع حدیدي لمنع إنهيار جدار البئر. عادة ما يكون قطر فتحة القاعدة العميقة كبيرًا بما يكفي لدخول شخص للفحص.

لإستخدام القواعد العمیقة فوائد منها:

• يمكن لقاعدة عميقة وحدها أن تحل محل عدة دعامات ، مما یزیل الحاجة بإستخدام غطاء فوهة الدعامة.
• في رواسب الرمل والحصی الكثيفة ، يكون استخدام القواعد العميقة أسهل بكثير من استخدام وضع الدعامات.
• نتيجة للاهتزازات الناتجة عن وضع الدعامة يمكن أن تعرض الأبنیة المجاورة للخطر ، بينما في تنفيذ الأسس العميقة لا يوجد مثل هذا الخطر
• يمكن أن يتسبب وضع الدعامات في الصلصال تورم التربة أو الحركة الجانبية للدعامات المتراكمة مسبقًا. القواعد العميقة لا تحتوي على مثل هذه الخسارات.
• حین تنفیذ القواعد العميقة ، لا توجد ضوضاء منتج من طرق الدعامات.
• نظرًا لإمكانية توسيع طرف القاعدة العميقة (إنشاء فرن) ، يمكن للقواعد العميقة إظهار قوة شد كبيرة ضد القوى المؤثرة.
• في القواعد العميقة ، يمكن إجراء فحص بصري لحالة الجدران وكذلك قاع البئر ، مما يوفر قوة طرف القاعدة.
• للقواعد العميقة أكثر مقاومة للأحمال الجانبية من الدعامات بسبب قطرها الأكبر

فهناک عيوب عديدة لإستخدام القواعد العميقة بجانب الفوائد المذكورة آنفاً:

• صب الخرسانة علی القواعد العميقة یحتاج إلی مراقبة دقيقة.
• في الأحوال الجوية السيئة ، قد تتأخر عمليات صب الخرسانة.
• مثل الخنادق المقيدة ، قد يتسبب الحفر العميق للقواعد في هبوط الأرض المحيطة وإلحاق الضرر بالأبنیة المجاورة للقاعدة.

أساس مکعبي هي أساس تعمل في بيئة أكثر رطوبة مثل نهر أو بحيرة أو شاطئ البحر. لإنشاء أساس مکعبي ، يغوص عمود مجوف أو صندوق إلى الموقع المطلوب على الأرض للوصول إلى الطبقة الصلبة التي سيتم بناء الأساس عليها. لتسهيل غرق الصندوق في الأرض الناعمة ، يتم وضع حافة حادة في أسفل الصندوق. بعد وضع الحافة السفلية على الطبقة الصلبة ، يتم إفراغ المواد الموجودة داخل الصندوق وبعد وضع شبکة حدیدیة داخل الصندوق ، يصب الخرسانة بالداخل. يمكن وضع الأعمدة الوسطى والجانبية للجسور وجدران الشاطئ وهياكل خفر السواحل على قواعد الصندوق.

خطوات تنفیذ الدعامات الخرسانیة في الموقع:

• الحفر الأولي بحقن طين البنتونيت

• التغلیف لعمق يتجاوز طبقة الرخوة

• استئناف الحفر من داخل العلبة

• إنشاء مستودع في نهاية الشمعة (لشموع قاعدة التمثال)

• وضع شبکة التعزيز

• وضع النمل الأبيض والقمع وصبّ الخرسانة

• انسحاب العلبة

• إتمام تنفیذ الدعامة

فوائد الدعامة الخرسانیة في الموقع:

• عدم تحدید القطر
• إمكانية زيادة مقطع نهائي للدعامة وزيادة قدرة الحمل
• توفیر آلات الحفر أسهل من آلات طَرق الدعامة
• تناسب للاستخدام في البيئات الحضرية بسبب ضجيج أقل
• إستكمال الدراسات والتعرف علی التربة أثناء الحفر

عیوب الدعامة الخرسانیة في الموقع:

• إستحالة مراقبة الجودة الخرسانة المستخدمة خاصة عندما تكون تحت مستوى المياه الجوفية.
• الحاجة إلى إستخدام أنبوب الغطاء وطين الحفر
• إمكانية تحريك المحور المركزي للدعامة أثناء التنفيذ
• إمكانية بقاء أنبوب الغطاء بعد صب الخرسانة
• تأثير الأحوال الجوية على عملية التنفيذ
• تلوث بيئة الحفر وصب الخرسانة في البئر نتيجة استخدام طين الحفر

نصائح خاصة لطرق الدعامات الخرسانية:

•  معالجة الخرسانة قبل الطَرق ضروري

• يجب المراقبة حین تكسير الخرسانة أثناء الطَرق.

• هناك حاجة لإصلاح الدعامة بسبب التدمیر الناتج عن ضربات المطرقة.

ما هي حفارة الدعامة؟

آلة ميكانيكية تستخدم لوضع الدعامات في الأرض لتحسين أساسات الأبنیة أو الهياكل. تحتوي حفارة الدعامة على وزن ثقيل يتحرك بحرية من الأعلى إلی الأسفل في خط واحد يمكن رفعه بشکل هيدروليكي والديزل والبخار. عندما يصل الوزن إلى أعلى نقطة ، يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كامنة وتخزينها هناك ، وعندما يتم تحرير الوزن ، تحول الطاقة الكامنة المخزنة إلى طاقة حركية ، مما يؤدي إلى وضع الدعامة في الأرض.

يتم وضع الدعامات المطرقة أولاً في المكان المطلوب بواسطة رافعة ثم يتم وضع مطرقة عليها ويتم تنفيذ عملية الطرق.

عملیة طرق الدعامة القائمة:

في البدایة يُسمح للشمعة بالغرق بثقلها ، ثم يتم طرق الدعامة. تُستخدم المطارق الخفيفة (المطارق الهوائية أو الاهتزازية) بشكل شائع في بداية طرق الدعامة يجب مراقبة جهة الدعامة بكاميرا. بعض الأحيان يمكن إصلاح الانحراف عن القائم ، وإلا يجب سحب الدعامة.

أنواع مطرقة وضع الدعامة هي:

• المنزل
• بمرحلة واحدة (بقوة الریح ، بقوة البخار)
• دیزلی
• بضعة المراحل
• إهتزازي
• طرق تحمل وزن المطرقة أثناء وضع الدعامة:

• بواسطة جهاز الحفر
• تثبیت المطرقة علی الدعامة

نصائح حول الدعامة

1- أداء دراسات جیوتقنیة

یحصل نتائج تالیة علی حسب دراسات جیوتقنیة:

• تحديد مهمة إستخدام أساس الدعامات أو عدم إستخدامها
• الظروف الجوفية والبيئية
• الاعتبارات الاقتصادية
• إختیار نوع الأساس العميق (في الموقع / المطرقة)
• نوع الدعامة
• المعدّات و إمکانیات البناء والتنفیذ
• عمق الدعامة

2- تجهیز موقع الحفر

• يجب أن يكون موقع الحفر مسطحًا تمامًا ومضغوطًا بمواد ذات قدرة تصريف مناسبة ومتانة كافية لأداء العمليات
• یکون له مساحة كافية لتحريك آلة الحفر وصب الخرسانة
• أثناء عمليات الحفر ، يجب إزالة تربة الحفر من سطح المنصة منظماً.
• في مجاري الأنهار والأماكن المعرضة للمياه السطحية ، يجب منع المياه السطحية من دخول موقع الحفر عن طريق طَرق الدعامة في موقع الحفر.

3- تحدید محل الدعامة

في هذه المرحلة ، يتم تحديد الموقع الدقيق للدعامة وتمييزه بواسطة فئة المساحین.

• عملیة المساح
• تحدید موقع الدعامة الدقیق
• إختیار نوع جهاز الحفر
• تثبیت جهاز الحفر

بعد تجهيز مكان الركيزة ، سيتم وضع آلة الحفر في الموقع. تم تحديد موقع جهاز الحفر لتوفیر الشروط التالية:

• لکي لاتوجد حاجة للتحرك حتى نهاية حفر الدعامة ، لأنه إذا تم تحريك آلة الحفر وإعادة تركيبها ، فإنها ستزعج محاذاة آلة الحفر وخطها.
• لکي یسبب أقل تأثير ديناميكي على الدعامة المنفذة في الخطوات السابقة بقدر الإمكان
• لکي تنشئ الحد الأدنى من حواجز العمل أمام حركة الآلات المتعلقة بعمليات الحفر (الرافعات ، شاحنات الخلاطات ، اللوادر ، إلخ).
• توفير التسهيلات الضروریة لمنع إنهيار الجدار لموقع الحفر

إذا یمکن إنهیار جدران الحفر للدعامات بسبب ضغط التربة أو الماء ، فيجب منع الجدار بإحدى الطرق التالية:

استخدام طين البنتونيت أو مواد مماثلة:

نظرًا لكمية المياه المسامية وكذلك الهيكل الميكانيكي للمواد ، لا يتمتع جدار الدعامة بشكل أساسي بالثبات اللازم أثناء الحفر و وجوب إستخدام مواد التثبيت مثل البنتونيت مع لزوجة لا تقل عن 30 ثانية وبحد أقصى 50 ثانية لكل لتر. ملاط البنتونيت عبارة عن مزيج من الصلصال الناعم المعلق في الماء ، والذي يجب منعه من الاستقرار باستخدام الخلاطة. يمنع إنهيار الجدار أو تغلغل الماء. يجب خلط البنتونيت جيدًا بالماء حتى لا يتكتل الخليط. يجب أن يكون طين البنتونيت قادرًا على تكوين طبقة أو كعكة ملساء على جدار البئر والحفاظ على الجسيمات الصغيرة المثقوبة (حوالي 6 مم) معلقة.

يصنع طين البنتونيت بتركيز مناسب في الأحواض أو في آلات خاصة لإنتاج طين البنتونيت وينتقل إلى بئر الحفر عن طريق الأنابيب والمضخة. لمنع إهدار طين البنتونیت عند فیضان بئر الحفر ، يمكن توجيهه إلى الحوض عن طريق تحضیر حوض بالقرب من موقع الحفر وإعادته إلى البئر عن طريق فصل الجسيمات العالقة الكبيرة بإستخدام منخل.

في بعض مراحل عمليات الحفر ، إذا كان السقوط ناتجًا عن تصادم مع طبقات الطمي بهيكل رملي دقيق الحبيبات لا يحتوي على التماسک الضروري ، فإن ملاط ​​البنتونيت وحده لا يكون مسؤولاً عن التثبيت ویوصي إضافة 400 كجم من ملاط ​​الأسمنت بدرجة 400 كجم إلى ملاط ​​البنتونيت في موقع حفر البئر ویتوقف عملية التنفيذ لوقت الإعداد الأولي للأسمنت (حوالي 25 إلى 35 دقيقة) بعد إضافة ملاط ​​الأسمنت وبعده سوف تستمر عملية الحفر.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه في الحالات التي تستخدم مادة البنتونيت أو مواد مماثلة لحمایة جدار البئر ، يمكن أن تزول هذه المواد تماسک الخرسانة للدعامة، إذا كانت لها کثافة بقدر الکفائة ، في أجزاء من صب الخرسانة عن طريق إنشاء غطاء علي الخرسانة.

إستخدام الغلاف (البطانة):

تستخدم البطانة في الأراضي التي يوجد فيها إمکان سقوط التربة المفرط أو تغییرات فرعیة في المساحة الفارغة للبئر. تستخدم البطانة أيضًا في الحالات التي يكون فيها تعزیز جدار البئر لمنع تسرّب المیاه الجوفیة. ليس من الضروري استخدام الغلاف للبئر تماما ، ولكن إذا سقطت التربة على عمق معين من البئر ، فيمكن استمرار الغلاف حتى يمر بهذا العمق.

في معظم الحالات ، یستخدام الغلاف بعمق يتراوح من 3 إلى 5 أمتار في العمق الأولي للدعامة لمنع سقوط فوهة البئر.

طریقة تثبیت البطانة:

1. في البدایة ، نحفر البئر إلى العمق الذی یزیل خطر الإنهیار ، ثم نضع البطانة فيه ، یواصل الحفر من البطانة داخلها.
2. قبل الحفر ، نقوم بضرب البطانة بهزاز إلى العمق المطلوب (ماوراء طبقة الإنهیار) في الأرض ثم نبدأ الحفر من داخل الأنبوب. تستخدم هذه الطريقة علی الأغلب في التربة الرخوة مثل السواحل.

اليوم ، تتمتع الآلات الدوارة بالقدرة على ضرب أنبوب التغليف متناوباً على الأرض ولا تحتاج إلى هزاز.

• الحفر

بعد وضع البطانة ، یواصل الحفر من الأنبوب ، وإذا لزم الأمر ، يستمر حقن طين البنتونيت في البئر. في الجزء العلوي من البطانة ، يجب تركيب الدعامات اللازمة لتثبيتها في فوهة بئر الحفر وسحبها للخارج. يمكن ترك البطانة في مكانها أو سحبها.

يجب سحب البطانة بعد صب الخرسانة وقبل التماسک الأول للخرسانة. في الحالات التي تكون فيها أبعاد البطانة كبيرة ، عادة ما يتم سحبت البطانة متزامناً مع خطوات صب الخرسانة الأخيرة.

إنشاء مستودع نهایة الدعامة (المختص بدعامة عریضة القاعدة):

إذا كان قطر الدعامة النهائية أكبر من قطر البئر ، يُطلق عليه دعامة المستودع أو دعامة عریضة (قاعدة بدستالي). يمكن إنشاء دعامة المستودع في تربة ثابتة وغير متساقطة وإذا كان مستوى المياه الجوفية منخفضًا لزيادة قدرة تحمل الدعامة.

تستخدم الدعامة العریضة حینما توجد طبقة قوية من التربة أو طبقة ضعيفة من الصخور نهاية الدعامة ولا تحتاج إلى خزانة نهائية ، و إلّا في الدعامات التي تكون نهاياتها على طبقة صخرية صلبة ، فإن معظم قدرتها على التحمل تساوي قوة الخرسانة ولا تحتاج إلى خزانة نهائية.

في الدعامة العریضة ، تُستخدم Belling bucket لزيادة المقطع العرضي نهایة الدعامة. في نهاية الباکت توجد أذرع مفصلية مزودة بأسنان حادّة مخروطية للتربة. عندما يرتفع الباکت ، ينقبض السلاح. بسبب المشاكل التنفيذية ، تعتبر الخرسانة الموجودة على جانب الخزانة غير مسلحة.

• وضع الفولاذ (شبکة حدید التسلیح أو اللبّ الفولاذي)

في هذه المرحلة ، إذا تعززت خرسانة الدعامة ، يتم نسج شبکات حدید التسليح وفقًا للممیّزات الفنية ويتم نقلها بواسطة الرافعة ونقلها إلى البئر. عادة ما يكون طول كل شبکة 12 مترًا ، وبسبب عمق الدعامة ، إذا دعت الحاجة إلى المزيد من الشبکات ، تدلّي الشبکة الأولی علی فوهة البئر ، حسب مواصفات التسليح يتم عمل التداخل الضروري وربطها بواسطة مثبت الفولاذ وبعد الإتصال توضع الشبکات الفولاذیة في البئر.

إنتبه أن شبکة التسليح ألن ينزل إلى قاع البئر أبداً لأنه من الضروري مراعاة الحد الأدنى من الغطاء الخرساني بين الرف وقاع البئر. تستخدام محدلات خرسانية مثبتة على شبکات الفولاذیة العرضية لمراقبة الغطاء الخرساني بين الشبکة وجدار الدعامة. في بعض الأحيان ، يتم استخدام مقاطع فولاذية (في محور الدعامة) بدلاً من شبکات التسليح

• صبّ الخرسانة

يتم صب الخرسانة في مكان الحفر مستمراً بواسطة أنبوب خاص (تریمي). وبهذه الطريقة یتصل أنابيب تریمي بأبعاد مختلفة من 2 إلى 5 أمتار وقطرها من 10 إلى 20 سم بعمق الدعامة و توضع داخل البئر ویثبت قمع في الجزء العلوي لصب الخرسانة.

نبدأ الآن في صب الخرسانة في القمع وتفرغ الخرسانة من أنبوب تریمي بخفضه إلی الأعلى والأسفل ويصب في البئر. لمنع طين الحفر (ملاط البنتونيت والمواد المماثلة) إلی الخرسانة ، يجب أن تظل نهاية أنبوب التریمي في الخرسانة. فلذلک سيبقي طين الحفر على الخرسانة لأنها أخف من الخرسانة ويمنعها من اختراق الخرسانة.

دائمًا، شیئا فشیئا ، عندما ترتفع الخرسانة في البئر لتقصير أنبوب التریمي من الجزء العلوي دون خروج نهاية أنبوب التریمي من الخرسانة ، نقوم بفصل الجزء الأولي ونبدأ إعادة صب الخرسانة عن طريق تثبيت القمع مرة أخرى.

يجب ألا يتجاوز وقت إتمام الحفر حتي صب الخرسانة من 6 ساعات. إذا زادت هذه الفترة لأسباب غير متوقعة ، بسبب ترسب المواد الصلبة العالقة أو انهيار جدار البئر ، فقد تتراكم الملوثات في قاع البئر ، والتي يجب تفریغها بالمعدات المناسبة قبل صب الخرسانة.

للثقة من تماسک خرسانة الدعامة ، يجب مراقبة حجم الآبار والخرسانة المستخدمة بعد صبّها.

يجب أن یواصل صبّ الخرسانة فوق المستوى النهائي لخرسانة الدعامة. ارتفاع الخرسانة الزائدة ، إذا تم صب الخرسانة تحت سطح الماء ، يساوي 1.5 إلى 3 أمتار وإذا تم صب الخرسانة في مكان جاف ، فسيكون من 7.5 إلى 30 سم (بسبب خلط طين الحفر مع الجزء النهائي من الخرسانة). يجب تحديد ارتفاع الخرسانة الزاددة في الرسومات الخاصة والمواصفات الفنية.

1. تدمیر الخرسانة الزائدة

بعد صب الخرسانة ، يجب نقع سطح الدعامة لمدة 7 أيام ثم يجب تدمير رأس الدعامات تماماً حسب الحاجة. يجب ألا يتم تدمير الخرسانة الزائدة على الدعامة تحت أي ظرف من الظروف قبل 7 أيام.

الدعامات الخشبیة

الدعامة الخشبية هي جذوع الأشجار السليمة والناعمة والطويلة التي إصفرّت أوراقها وحلق سطحها بعناية بعد التقشير. يتراوح الحد الأقصى لطول معظم الدعامات الخشبية بين 10 و 20 مترًا. يجب أن يكون الخشب المستخدم کالدعامة مستقيماً ، سلیماً و دون الفجوة.

تنقسم الدعامة الخشبیة إلی ثلاثة أقسام التالیة:

• دعامة مجموعة A: تحمل هذه الدعامة أحمالًا ثقيلة ، یصل الحد الأدنى لقطر رأس هذه الدعامة 350 مم (14 بوصة)
• دعامة مجموعة B: تحمل هذه لدعامة الأحمال الخفيفة. يتراوح الحد الأدنى لقطر رأس هذه الدعامة بين 305 إلى 330 ملم (12 إلى 13 بوصة).
• دعامة مجموعة C: تستخدم هذه الدعامة لأعمال البناء المؤقتة. يبلغ الحد الأدنى لقطر رأس هذه الدعامة 305 مم (12 بوصة). لا ينبغي بأي حال من الأحوال أن يكون قطر طرف الدعامة أقل من 150 مم (6 بوصات). عندما يكون طول الدعامة بالكامل في طبقة المياه الجوفية ، يمكن استخدام هذه الدعامة لتحمل أحمال دائمة.

إذا طرقت الدعامة خشبية في تربة مشبعة تمامًا ، فستكون حياتها غير محدودة تقريبًا. ومع ذلك ، في المناخ البحري ، تتعرض الدعامة الخشبية للهجوم من قبل كائنات مختلفة وتظهر أضرار جسيمة فيها في غضون بضعة أشهر. تتعرض الدعامة الخشبية فوق سطح المياه الجوفية للهجوم من قبل الحشرات. يمكن لبعض التعديلات ، مثل إطالة عمرها عن طریق کریوزوت.

الدعامة المرکبة (مختلطة):

في الشموع المركبة ، يتكون الجزء العلوي والسفلي من مادتين مختلفتين. على سبيل المثال ، قد تصنع من الفولاذ والخرسانة أو الخشب والخرسانة. تتكون الدعامة المرکبة من الفولاذ والخرسانة من الجزء السفلي للفولاذ والجزء العلوي من الخرسانة في الموقع. يستخدم هذا النوع من الدعامة عندما يتجاوز طولها المطلوب لتوفير قدرة تحمل قدرة الدعامة الخرسانية في مكان بسيط. للدعامة المرکبة من الخشب والخرسان جزء سفلي خشبي موجود بشكل دائم في طبقة المياه الجوفية والجزء العلوي منها مصنوع من الخرسانة. على أي حال ، یصعب خلق مکان الإتصال عند تقاطع مادتين ، وهذا هو سبب عدم إستخدام الدعامة المرکبة على نطاق واسع.

أنواع الدعامات من حیث نوع عملیتها

الدعامة المعتمدة:

إذا یوجد مستوی صخري أو شبیه بالصخر (بکثافة الکثیرة) بعمق الدعامة ، یواصل عملیة الحفر إلی هذا المستوی. في هذه الحالة قدرة الدعامة تنتمي إلی قدرة المستوی الصخري بالنسبة إلی رأس الدعامة ، فلذلک یسمي هذه الدعامة بالدعامة المعتمدة. فيمكن أن تمتد الكومة إلى تلك الطبقة. في هذه الحالة ، ستعتمد قدرة تحمل الكومة تمامًا على قدرة التحمل للسرير الحجري أمام طرف الكومة. هذا هو السبب في أن هذه الشموع تسمى الاعتماد. في مثل هذه الحالة ، وبالنظر إلى عمق الصخرة من الآبار المحفورة ، فإن تحديد طول الكومة لن يكون بهذه الصعوبة. إذا تم وضع طبقة صلبة وكثيفة نسبيًا على عمق إقليمي ، بدلاً من طبقة صخرية ، يمكن استمرار الكومة لعدة أمتار في الطبقة الصلبة.

الدعامة الإحطکاکیة:

إذا كان عمق المستوی الصخري أو الشبيهة بالصخور كبيرًا ، فسيكون الطول المطلوب للدعامة المعتمدة غير اقتصادي. في مثل هذه الحالات ، يتم طَرق الدعامة إلى عمق مناسب في المستوی اللين العلوي دون الوصول إلى المستوی الصلبة . ینتج إختيار اسم الاحتكاك لهذه الدعامة من أن معظم مقاومتها يتم توفيرها عن طريق احتكاك الجدار. بالطبع ، قد يكون هذا الاسم مضللًا في بعض الأحيان ، لأن قوة الدعامات التي يتم سحقها في طبقة الصلصالی تعتمد على الالتصاق بين جدار الدعامة والصلصال.

يعتمد الطول المطلوب للدعامة الاحتكاكیة على قوة القص للتربة وثقل الحمل وحجم الكومة. يتطلب تحديد طول الدعامة المطلوب فهماً جيداً لتفاعل دعامة والتربة ، والحكم الهندسي والخبرة.

الدعامة المضغوطة:

في بعض الحالات الخاصة ، يتم طَرق الدعامة في طبقات حبيبية لإنشاء ضغط جيد في مستوی التربة السطحية. تسمى هذه الدعامة بالدعامة المضغوطة.

طول الأعمدة المضغوطة إلی الأمور التالیة:

• نسبة کثافة التربة قبل التکثیف
• نسبة الکثافة المطلوبة بعد التکثیف
• العمق الضروري للتکثیف

عادة ما تكون الدعامة المضغوطة قصيرة ، ولكن هناك حاجة إلى بعض الاختبارات الميدانية لتحديد طولها المناسب

مواضع إستعمال الدعامة في البناء:

• عندما تكون مستوی التربة السطحي مضغوطة للغاية ، أو ضعيفة للغاية ، بحيث لا يمكن إستخدام الأساس السطحي لتوزيع ثقل البناء ؛ تستخدم الدعامة لنقل الثقل إلى طبقة سفلية أقوى أو قاعدة صخرية أقوى
• عندما يكون الهيكل ثقيلًا جدًا ، على سبيل المثال في المباني الشاهقة أو السلالم أو خزانات المياه
• عندما ینخفض أو يرتفع نسبة المياه الجوفية في التربة كثيراً.
• عندما يكون التنفيذ على نطاق واسع مكلفًا للغاية أو مستحيلًا عمليًا.
• عندما يقع الهيكل على الشاطئ أو مجرى النهر
• قد تكون مصممة لتحمل القوى الجانبية أو ضغط Uplift.
• مکافحة قوى الشدّ في الأساس الموجود تحت الماء أو انقلاب الهياكل العالية.
• التحكم في التسرب والانهيار الأرضي وزيادة ثبات المنحدرات

تنقسم المعلومات اللازمة لتصميم الدعامة إلى أربع فئات عامة:

• المعرفة العامة للطبقات ونوعها وخصائصها الفيزيائية مثل التحبيب وحدود إتربيرج وتصنيف نوع التربة والكثافة والنسبة المئوية لرطوبة التربة الطبيعية ومستوى المياه الجوفية
• ممیّزات التربة المقاومتیة بما في ذلك زاوية الاحتكاك الداخلي والتماسک لکلي حالتین التصريف وغيره.
• ممیّزات الترسيب مثل معامل المرونة ومعاملات التصلب والتورم والمسامية الأولية وكذلك نسبة التعرض المفرط (OCR)
• تحديد تركيز الكلور ودرجة الحموضة في الاختبارات الكيميائية للتحقق من تآكل مواد الشمعة والتحكم فيها مثل اختبارات تحديد الكبريتات

الإختبارات في الموقع

نظرًا لحقيقة أنه في الاختبارات الطبيعية تتغير الظروف الطبيعية للتربة بشكل أقل ، فمن الأنسب استخدام نتائج هذه الاختبارات في تحديد قدرة الدعامة. يوصى باستخدام اختبار الاختراق القياسي ، وإذا أمكن ، اختبار الاختراق المخروطي في الدراسة. يوفر اختبار الاختراق المخروطي ، خاصة إذا تم دمجه مع قياس ضغط المياه في المسام ، نتائج دقيقة ومفيدة للمصمم. بالإضافة إلى التجارب المذكورة آنفاً ، وفقًا للاستشاري الجيوتقني ، يمكن أيضًا إستخدام تجارب أخرى مثل المحيط ومقياس التمدد المسطح وقطع الشفرة في طبقات الطين اللينة والمشبعة.

المعاییر لإختیار نوع الدعامة

يجب تحديد نوع الدعامة وطريقة التنفيذ من قبل المستشار الجيوتقني أو مستشار التصميم مع مراعاة المعايير الأساسية الأربعة التالية

• ممیّزات السطح  بما في ذلك نوع التحميل والاستخدام ودرجة أهمية الهيكل والمبررات الاقتصادية والجدول الزمني للمشروع

• المعدات والمرافق الخاصة بتركيب الدعامة وظروف تشغيل المشروع

• ظروف السرير بما في ذلك خصائص التربة وخصائص الطبقة وكذلك المياه الجوفية وتقلباتها

• معدل التآكل و کفائة مواد الدعامة وإستحکامها

حمایة من التآکل

يجب استخدام إحدى الطرق مثل زيادة تدهور الدعامة أو طلاء البيتومين أو الإيبوكسي أو الطلاء أو زيادة طلاء الخرسانة أو الطلاء المعدني أو الحماية الكاثودية من أجل حماية الدعامة من التآكل ، وفقًا لظروف المشروع والمبررات الاقتصادية وعلی حسب وجهة رأی منظمة الإشراف.

اعتمادًا على نسبة التآكل في البيئة ومدة الخدمة ، يمكن زيادة تدهور جسم الدعامة. هذا المقدار من التدهور يسمى بالتدهور القرباني. قبل الطلاء ، يجب تنظيف سطح الفولاذ جيدًا ، ويجب تأیید المستشار أو منظمة الإشراف لطلاء البيتومين (كطريقة للحماية).

يجب تغطية الدعامة الفولاذية بدون غطاء خرساني بطبقة من البيتومين بارتفاع 1 متر و 322 مم فوق سطح الأرض النهائي. يجب أن تغطی الدعامات المتصلة بالغطاء الخرساني حتى متر واحد تحت مستوى غطاء البيتومين. لن تكون هناك حاجة لطلاءات واقية تحت مستوى الماء الأدنى ، مع الأخذ في الاعتبار تقلبات المد والجزر واضطراب المياه. تتعلق التوصيات المذكورة آنفاً بالظروف العادية لوقت التنفيذ وتعديل طول الدعامة.

إذا بقيت الدعامة بالقرب من الشاطئ لفترة طويلة بسبب التأخيرات التشغيلية ، بسبب القدرة العالية للظروف البيئية ، فيجب تقدیم التدابير الالضروریة بتوافق منظمة الإشراف.

إذا لیس عمق الدعامة الدقيق في التربة موثقاً ، يجب تحديد عمق الاختراق بواسطة الدعامة غیر رئیسي قبل عزل وحماية الدعامة من التآكل ، و إن لایمکن هذا التحدید بسبب حالات الطوارئ ، فمن الضروري زيادة طول القسم المحافظ أو القیام إتخاذ تدابير أخرى.

إختبارات الدعامة

بشكل عام ، يتم إجراء إختبار الدعامات للتحكم في جودة والنزاهة ، وللتحقق التفعلات المنتجة من الطَرق ، ولتقييم معدات وملحقاتها ، ولتحديد معيار توقف الإيقاع ، ولتحديد قدرة تحمل الدعامة. يمكن إجراء هذه الاختبارات في وقت تصميم الدعامة أو أثناء التنفيذ أو بعد تنفيذ.

الدعامة للإختبار

وفقًا لرأی المستشار أو منظمة الإشراف ، وظروف موقع المشروع ، يتم تنفيذ واختبار الدعامة للإختبار داخل الموقع. على هذه الدعامات ، يتم إجراء إختبارات ثابتة وديناميكية من أجل التحقق من قدرة تحمل التصميم ، وتقييم طريقة ومعدات التنفيذ ، والتحقق من الطول المطلوب والقابل للتنفیذ وجوانب التنفيذ الأخرى وفقًا لتشخيص منظمة الإشراف.

الدعامة قابل للتنفیذ

يتم إختبار عدد من الدعامات الرئيسية من أجل التحمیل أو مراقبة تناسبها. يمكن أن ينعكس عدد أو نسبة الاختبارات ونوعها في مستندات العقد. يجب إکمال عدد هذه الاختبارات و تبیین أنواعها للاختبار بناءً على النتائج المسجلة حین التنفيذ وتشخيص منظمة الإشراف.

النکات حول البیئة

یجب تحدید ومراقبة المسافات بوصفها مقادیر أدنی من المناطق السکنیة ، المستشفیات ، الأبنیة العامة والصناعیة والمباني ذات المرافق الحساسة من أجل تقليل أثر البیئة والأضرار المحتملة المنتجة من عملية وضع الدعامة علی البيئة ، تحدید هذه المسافات تعتمد على طاقة المطرقة وطول وأبعاد الدعامة ، بالإضافة إلى مادة طبقات التربة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب مراعاة مقدار الاهتزاز المنتجة من عملية وضع الدعامة ، وإذا لزم الأمر ، يجب مراعاة تكلفة تركيب أدوات دقيقة مثل الجيوفون على فترات زمنية معينة لمراقبة مقدار الاهتزاز.

يجب تصميم الدعامة الخرسانية الجاهزة بحيث یقلل قسمها الزائدة. يجب على المقاول نقل الجزء المهمل من الدعامات إلى مكان مناسب. يجب العنایة بخصائص البيئية عند إختيار طين الحفر للحد من كمية الملوثات الضارة إلى الحد الأدنى أو القيم المسموح بها التي تقدمها المنظمات المرتبطة به.

مبادئ السلامة في مراحل مختلفة من تنفيذ الدعامة

أثناء تنفيذ الدعامات ، وخاصة الدعامات  المضغوطة، يلتزم المقاول بتوفير جميع الشروط الضروریة لضمان السلامة الكافية. يجب أن یستخدم موظفي الورشة أحذية وخوذات وأن يكونوا على دراية بالمخاطر المحتملة مثل سقوط الدعامة عند الحركة ، وتمزيق كابلات الرافعة وانسكاب الزيت الساخن ، وخاصة مطارق الديزل. أثناء تنفيذ الدعامات المضغوطة والدعامات في الموقع ، من الضروري تحديد الخصوصية الآمنة باستخدام شريط الخطر من أجل منع الحوادث الناجمة عن إنقلای الدعامة أوطارق الدعامة ، وكذلك لمنع حركة الأشخاص غير المسؤولين.

يلتزم المقاول القیام بعدد كافٍ من مجموعات الإسعافات الأولية في ورشة العمل. طفايات الحريق مطلوبة أيضًا في ورشة العمل. إذا اشتعلت وسادة الدعامة أو دخنت أثناء الطرق ، فيجب إطفاءها على الفور ونقلها إلى مكان مناسب.

المنشورات ذات الصلة :

• civiltoday , What is Pile Foundation