روش تاپ دان، یک روش ساخت و ساز است که در آن سازه از بالا به پایین ساخته میشود. اجرای موفقیت آمیز این روش، نیازمند استفاده از تجهیزات و ماشین آلات خاصی است. این روش در پروژههای ساختمانی پیچیده و نیاز مند گودبرداری عمیق، به ویژه در مناطق شهری پرتراکم کاربرد دارد. در این محتوا قصد داریم تا با انواع تجهیزات و ماشین آلات مربوط به روش تاپ دان بیشتر آشنا شویم. پس لطفا تا انتها با ما همراه باشید.
تجهیزات و ماشین آلات حفاری در تاپ دان
در روش تاپدان، تجهیزات و ماشین آلات متعددی وجود دارد. دستگاهها و ماشین الات خاکبرداری، نقش حیاتی در اجرای روشهای گوناگون پایدارسازی گود و خاک ایفا میکنند. انتخاب نوع دستگاه حفاری مناسب بستگی به شرایط زمین، عمق حفاری مورد نیاز و محدودیتهای فضایی پروژه دارد. تجهیزات حفاری به طور کلی به دو دسته چرخشی و ضربهای تقسیم بندی میشوند که در ادامه به بررسی دقیقتر این نوع دستگاهها میپردازیم.
دستگاههای حفاری چرخشی
یکی از تجهیزات و ماشین آلات تاپ دان مربوط به حفر شمع با قطر های مختلف دستگاههای حفاری چرخشی میباشد. این نوع دستگاه، از یک مته دوار برای حفر خاک و سنگ استفاده میکند. این دستگاهها، معمولا برای حفر گمانههای عمیق و ایجاد شمعهای بتنی درجا در خاکهای نرم تا متوسط مناسب هستند. در دستگاههای حفاری چرخشی، متههای مختلفی مانند مارپیچی، باکت، هسته گیری و سه مخروطی استفاده میشود. متههای مارپیچی، برای حفر در خاکهای نرم و رسوبات مورد استفاده قرار میگیرند.
متههای باکت نیز، برای حفر در خاکهای چسبنده و لایههای ضخیم خاک رس مناسب هستند. متههای هستهگیری، نوع دیگر متههای مورد استفاده در دستگاههای حفاری چرخشی میباشند که برای نمونه برداری از خاک و سنگ استفاده میشوند. متههای هستهگیری، یک استوانه از خاک یا سنگ را جدا کرده و به عنوان نمونه خارج میکنند. در نهایت، متههای سهمخروطی که برای حفر در سنگهای سخت و زمینهای سنگی استفاده میشوند و دارای سه مخروط دوار هستند که با فشار و چرخش، سنگ را خرد میکنند.
معمولا چاه های حفاری شده با استفاده از دستگاه های حفار دارای انحراف میباشد و شاقول نیستند. در نتیجه حفر چاه در پروژه های تاپ دان به صورت دستی و نیروی اسانی انجام میشود.
روشهای حفاری با دستگاههای چرخشی در روش تاپ دان
- حفاری خشک: در روش گودبرداری و حفاری خشک، از هیچ سیالی برای خنک کردن مته یا انتقال خاک استفاده نمیشود. حفاری خشک، معمولا در خاکهای نسبتا پایدار و غیرآبدار انجام میشود.
- حفاری با گل حفاری: در این روش از یک سیال برای خنک کردن مته، انتقال خاک و تثبیت دیواره گمانه استفاده میشود. گل حفاری، به جلوگیری از ریزش دیواره گمانه کمک میکند و برای حفر در خاکهای سست و آبدار مناسب است.
- حفاری با غلاف: در این روش، یک غلاف فلزی به داخل گمانه رانده میشود تا دیواره گمانه را تثبیت کند. حفاری با غلاف برای حفر در خاکهای بسیار سست و ناپایدار مناسب است.
در اجرای روش تاپ دان، پس از مرحله حفاری و ایجاد شمعها، یکی از مهمترین چالشها، حمل و نقل خاک و مصالح در فضای محدود و عمق زیاد است. به همین دلیل، از ماشین آلات و تجهیزات متنوعی برای بارگیری، جابجایی و حمل خاک در شرایط خاص پروژه تاپ دان استفاده میشود:
بیلهای مکانیکی سایز ۲۰۰ تا ۲۲۰:
این نوع بیلها، انتخاب اصلی برای بارگیری خاک در لایههای اولیه پروژه هستند. قدرت و ظرفیت بالای این ماشین آلات باعث میشود تا روند خاکبرداری در مرحله ابتدایی پروژه های تاپ دان با سرعت و دقت بالا انجام شود. بیلهای مکانیکی در این رده، قابلیت نصب الحاقات مختلف مانند چکش، باکت بارگیری یا پنجه را نیز دارند.
مینیبیلهای سایز ۵۰ تا ۶۰:
در ادامه روش تاپ دان پس از اجرای سقفهای میانی، دسترسی به نواحی زیر سقف بسیار محدود میشود. در این مرحله، مینیبیلها که ابعاد کوچکتری دارند، وارد عمل میشوند تا خاک زیر سقف را به دقت و بدون آسیب به سازه بالا بردارند. از این بیلها همچنین برای پر کردن زیر سکوها و نواحی زاویهدار نیز استفاده میشود.
بابکت:
بابکتها، دستگاههای کوچک و چابکی هستند که نقش کلیدی در جابجایی خاک در فضاهای بسیار تنگ و محصور دارند. در پروژههای تاپ دان که فضای مانور محدود است، بابکتها میتوانند خاک را تا محدوده خروج یا تا نزدیکی بالابرها و بیلهای دیگر حمل کنند.
لودر:
لودرها برای جابجایی خاک در فضاهای بازتر پروژه یا در طبقات فوقانیتر که محدودیت فضایی کمتری وجود دارد، مورد استفاده قرار میگیرند. این ماشینآلات، ظرفیت بارگیری بیشتری نسبت به بابکت دارند و مناسب حمل خاک به سمت محل بارگیری کامیون یا دپو در پروژه های تاپ دان هستند.
بیلهای مکانیکی سایز متوسط (حدود ۱۶۰ الی ۱۸۰):
این بیلها بهنوعی قلب تپنده پروژههای تاپ دان محسوب میشوند. از حفاری، کندن خاک، پنلبرداری، نصب تیرهای نگهدارنده و جابجایی ابزارهای سنگین گرفته تا بارگیری به کامیون، این ماشینها همهکارهاند. بیلهای متوسط، تعادل مناسبی بین قدرت و انعطاف در مانور دارند و بازوی آنها اغلب به تجهیزات سفارشی برای پروژههای خاص مجهز میشود.
بیلهای دکلبلند (Long Reach):
در عمقهای زیاد، که دسترسی به کف گود برای بارگیری مستقیم وجود ندارد، از بیلهای دکلبلند استفاده میشود. این ماشینها با بازوی بلند خود میتوانند تا عمق ۱۲ متر یا بیشتر عملیات بارگیری را انجام دهند. دقت و پایداری در این عمق، نکتهای بسیار مهم در انتخاب این مدل از بیل است.
بوم خشک (Dry Boom):
در موارد خاص که نیاز به حفاری یا باربرداری در عمقهای بسیار زیاد وجود دارد (بیش از ۱۵ تا ۲۰ متر)، از بومهای خشک سفارشی استفاده میشود. این بازوهای سفارشی، قابلیت مانور در عمق بالا را دارند و بدون نیاز به حرکت بدنه اصلی بیل، میتوانند مصالح را از اعماق بالا بکشند.
تاور کرین:
در برخی پروژههای تاپ دان، بهویژه در بخش جابجایی تجهیزات، قالبها، آرماتورها یا مصالح پیشساخته، استفاده از تاور کرین اجتنابناپذیر است. تاور کرین به دلیل شعاع عملیاتی بالا و توان جابجایی عمودی مصالح سنگین، نقش پشتیبانی مهمی در اجرای منظم عملیات دارد.
سایر تجهیزات و ماشین آلات حمل و پشتیبانی در روش تاپ دان
کامیونها:
کامیونها وظیفه انتقال خاکهای استخراجشده از گود را به بیرون پروژه بر عهده دارند. در پروژههای شهری، انتخاب نوع کامیون (شش چرخ یا ده چرخ) و زمانبندی دقیق بارگیری و خروج از پروژه، تاثیر مستقیمی بر سرعت اجرای کار دارد.
جرثقیلهای زمینی:
برای بلند کردن و جابجایی قطعات سنگین مانند تیرهای فلزی، شمعها، قالبهای بتنی و تجهیزات بزرگ حفاری در سطح پروژه از جرثقیلهای زمینی استفاده میشود. این جرثقیلها معمولاً در فضای بیرونی گود مستقر میشوند.
نوار نقاله:
در برخی پروژههای خاص که امکان ورود و خروج مداوم کامیون وجود ندارد یا خاکبرداری در عمق زیاد و بدون وقفه انجام میشود، از نوار نقاله برای انتقال مداوم خاک استفاده میشود. این روش باعث کاهش زمان و افزایش ایمنی در فضای محدود میگردد.
تجهیزات پشتیبانی و ایمنی در اجرای روش تاپ دان
اجرای موفق روش تاپ دان، صرفاً به ماشینآلات ختم نمیشود؛ بلکه مجموعهای از تجهیزات پشتیبانی، ایمنی و رفاهی برای حفظ سلامت و بهرهوری نیروهای انسانی نیز ضروری است:
- تجهیزات ایمنی فردی (PPE): شامل کلاه ایمنی، دستکش، کفش ایمنی، لباس کار، عینک محافظ و جلیقه شبرنگ.
- تجهیزات روشنایی: در پروژههایی که عملیات در شب انجام میشود یا شرایط نوری محدود است، استفاده از برجهای نور و سیستمهای روشنایی موضعی بسیار اهمیت دارد.
- سیستم تهویه: بهویژه در پروژههایی با سقفهای اجراشده و محدودیت ورود هوا، استفاده از فنها و سیستم تهویه اجباری برای جلوگیری از تجمع گازهای مضر حیاتی است.
- تجهیزات نقشهبرداری: استفاده از دوربینهای نقشهبرداری، تئودولیت و تجهیزات GPS برای کنترل دقیق محل نصب شمعها، پانلها، و تطبیق کار اجرا شده با نقشههای اجرایی ضروری است
.