نیلینگ؛ روشی کاربردی در گودبرداری

برای محکم‌سازی دیواره‌های گود روش‌های مختلفی وجود دارند که یکی از آن‌ها نیلینگ (Nailing) است. این روش از جمله روش‌های تحکیم غیر فعال یا پسیو است و در انجام آن از نیل‌ها (Nails) یا میخ‌های فولادی استفاده می‌شود. ما در مجموعه تهران پی گستر با بررسی ویژگی‌های پروژه و تحقیقات در مورد ویژگی‌های خاک و میزان رطوبت آن، خدمات گودبرداری به روش نیلینگ را ارائه می‌دهیم.

نیلینگ چیست؟

نیلینگ روشی کاربردی برای مهار خاک است. در این روش بخش‌هایی از دیواره‌های گود که احتمال ریزش آن‌ها وجود دارد با استفاده از میخ‌ها یا همان میلگردهای فولادی مهار می‌شوند. این روش معمولا در پروژه‌هایی استفاده می‌شود که عمق گود از متوسط تا بسیار عمیق باشد. گاهی اوقات برای ترانشه‌برداری و حفر کانال‌ها نیز از این روش استفاده می‌شود.

باید توجه داشته باشید که نیلینگ یک روش موقتی است؛ زیرا بر اساس عواملی مانند افزایش رطوبت خاک، هوازگی خاک و خوردگی آرماتورها کارایی روش کاهش و احتمال جابه‌جایی خاک و ریزش افزایش می‌یابد. بنابراین باید اقدامات لازم را بلافاصله بعد از نیلینگ شروع کنید. یک نکته دیگر این ‌که در روش نیلینگ، نیاز به مقداری جابه‌جایی خاک وجود دارد. بنابراین در صورت مجاورت ساختمان‌ها با پروژه و حساسیت آن‌ها به جابه‌جایی خاک، این روش پیشنهاد نمی‌شود.

تاریخچه استفاده از روش نیلینگ

نخستین‌بار اتریشی‌ها برای حفر تونل‌های زیرزمینی از روش نیلینگ استفاده کردند. اتریشی‌های تونل‌سازی، از میخ‌های فولادی در دیواره‌های سنگی تونل بهره می‌گرفتند. به‌دلیل نصب در محیط سنگی به این میخ‌ها، راک بولت گفته می‌شد. در دهه 1960 میلادی از نیلینگ برای مقاوم‌سازی خاک در سطوح شیبدار و افقی استفاده شد و یکی از موارد مشهور نیلینگ در سال‌های بعد نیز مربوط به پروژه تعریض راه‌آهن در ورسای فرانسه بود که عمق گودبرداری در این پروژه به 18 متر می‌رسید.

اجزای دیوارهای میخ‌کوبی شده در گودبرداری به روش نیلینگ

مهم‌ترین بخش در دیوارهای میخ‌کوبی شده در روش نیلینگ، همان میلگردها یا میخ‌های فولادی هستند. این قطعات فلزی در درون چاهک‌ها قرار گرفته و برای محکم‌سازی، دوغاب‌ریزی می‌شوند. برخی از اجزای دیگر این دیواره‌ها عبارتند از:

  • دوغاب: با استفاده از دوغاب، تنش خاک به میلگردها منتقل می‌شود. همچنین دوغاب میزان خوردگی میخ‌ها را کاهش می‌دهد
  • سرمیخ: سرمیخ بخش بیرونی میلگردها است که رزوه می‌شود
  • پوشش موقت: پوشش موقت در نیلینگ شامل شبکه فولادی سبک با بتن شانکریت به ضخامت حدود 10 تا 20 سانتی‌متر است
  • پوشش دائمی: پوشش دائمی در نیلینگ می‌تواند شامل قطعات پیش‌ساخته بتن باشد
  • چاهک: گمانه، چاهک یا سوراخ، بخشی است که میلگرد در درون آن قرار می‌گیرد
  • گل‌میخ: گل‌میخ، سرمیخ را به رویه دائمی متصل می‌کند
  • نوار زهکشی: از این نوارها برای تخلیه آب پشت دیوار استفاده می‌شود
  • صفحه باربر: این صفحه فشار خاک اطراف میخ‌ها را به میخ منتقل می‌کند
مزایای گودبرداری به روش نیلینگ

برای انتخاب روش نیلینگ برای مقاوم‌سازی خاک دیواره‌های گود باید با مزایا و معایب گودبرداری نیلینگ آشنا باشید. نیلینگ یک روش پرکاربرد است که در زمان نسبتا کوتاهی اجرا می‌شود. بنابراین امکان همزمانی خاکبرداری و پایدارسازی در آن وجود دارد.

در ادامه برخی از مزایای دیگر این روش را با هم مرور می‌کنیم:

  • امکان ایجاد تغییرات در پروژه در زمان اجرا
  • امکان تغییر شکل اندک دیواره‌ها
  • امکان حمل تجهیزات در مناطق گودبرداری‌شده
  • کمترین دستخوردگی به خاک
  • افزایش ظرفیت باربری
  • پایدارسازی دیواره‌های گود بدون ایجاد مزاحمت برای فرآیندهای بعدی پروژه
  • پیشگیری از هوازگی خاک و ریزش‌های موضعی
  • امکان اجرا بدون سروصدای زیاد و لرزش
  • امکان اجرا در مجاورت سازه‌های دیگر
  • هزینه مقرون‌به‌صرفه
  • کاهش ریسک‌ها و خطرات
معایب گودبرداری به روش نیلینگ

نیلینگ یک روش تخصصی است که باید توسط پیمانکاران باتجربه انجام شود و نیاز به مهندسی و بررسی خاک دیواره‌های پروژه دارد. از سوی دیگر این روش برای خاک‌هایی که دارای جریان‌های آب زیرزمینی هستند پیشنهاد نمی‌شود.

برخی از معایب دیگر نیلینگ را با هم مرور می‌کنیم:

  • وجود تاسیسات زیرزمینی شهری باعث محدودیت‌هایی در اجرای نیلینگ می‌شود
  • روش نیلینگ به نیروهای مجرب نیاز دارد
  • روش نیلینگ برای پروژه‌هایی با مقیاس کم، هزینه‌ها را افزایش می‌دهد

مراحل گودبرداری به روش نیلینگ

نیلینگ یکی از بهترین روش‌ها برای ایجاد سازه‌های نگهبان است که از جابه‌جایی و ریزش ناخواسته خاک در دیواره‌های گودها پیشگیری می‌کند. اجرای این روش دارای 6 مرحله اساسی است که در ادامه این مراحل را با هم مرور می‌کنیم.

مرحله حفاری

مرحله حفاری یک مرحله مقطعی است. در این مرحله، کار حفاری و خاکبرداری بین 1 تا 4 متر انجام می‌شود. این ارتفاع می‌تواند بر اساس میزان پایداری دیواره‌ها انتخاب شود. این یعنی دیواره‌ها باید به مدت 1 تا 2 روز بدون ریزش باشند. همچنین در این مرحله برای تصمیم‌گیری‌های بعدی از تکنیک‌های آزمایش مکانیک خاک استفاده می‌شود. برخی از پارامترهایی که در این مرحله مورد بررسی قرار می‌گیرند عبارتند از: میزان نفوذ آب‌های زیرزمینی، ظرفیت باربری، نوع خاک، مقاومت برشی و لایه‌بندی. بنابراین در این مرحله، دیواره اولیه یا سینه خاک ایجاد می‌شود. در کنار این دیواره نیز سکو یا بخش افقی ایجاد می‌شود که ماشین‌آلات حفاری روی آن قرار می‌گیرند.

حفر چاهک‌ها

در این مرحله چاهک‌ها یا گمانه‌ها در دیواره افقی یا سینه خاک حفر می‌شوند. این چاهک‌ها یا در حالت افقی و یا در حالت مایل (معمولا 10 تا 20 درجه نسبت به سطح افقی خاک) حفر می‌شوند. برای حفر چاهک نیلینگ در دستگاه دریل واگن و برخی دستگاه‌های دیگر استفاده می‌شود. دریل واگن می‌تواند سوراخ‌هایی تا عمق 5 تا 15 متر را نیز ایجاد کند. قطر چاهک عموما بین 10 تا 15 سانتی‌متر است.

به‌دلیل عمق زیاد چاهک‌ها در محیط‌های شهری که ساختمان‌هایی در مجاورت پروژه قرار دارند باید از این ساختمان‌ها بازدید شود. مهندسان در این بازدیدها محل تاسیسات زیرزمینی ساختمان‌های مجاور را بررسی می‌کنند تا هیچ آسیبی به آن‌ها وارد نشود.

قرار دادن میلگردها در چاهک‌ها

بعد از حفر چاهک‌ها باید میلگردها را در درون آن‌ها قرار دهید. این میلگردها باید از نوع آجدار باشند و قطر آن‌ها نیز باید دست کم 25 میلی‌متر باشد. همچنین بخش بیرونی میلگرد تا ده سانتی‌متر باید رزوه شود. از نظر قطر نیز عموما از میلگردهایی با قطر 28 تا 40 میلی‌متر استفاده می‌شود. در صورتی خاک محیط پروژه دارای خورندگی بالا یا رطوبت اسیدی باشد باید از پوشش‌های رزین اپوکسی برای میخ‌ها استفاده شود.

در صورتی‌که عمق چاهک‌ها بیش از 12 متر باشد، باید از طریق اتصال به روش‌های فورجینگ یا کوپلینگ، طول میلگرد افزایش یابد. یکی از نکات مهم در روش اجرای گودبرداری نیلینگ این است که شما باید میلگرد را دقیقا در وسط سطح مقطع چاهک قرار دهید و دوغاب را به اطراف آن تزریق کنید. به‌همین دلیل اسپیسرهای پلاستیکی در فواصل نیم‌متری، میلگرد را در بر می‌گیرند تا میلگرد به کف دیواره چاهک نچسبد و دوغاب، کاملا اطراف آن را پر کند. از سوی دیگر برای آماده‌سازی برای تزریق دوغاب در نیلینگ باید شیلنگ تزریق و برگشت هوا به میلگرد متصل شود.

مرحله تزریق دوغاب

پس از حفر چاهک یا گمانه و قراردادن میلگرد و شیلنگ تزریق نوبت به تزریق دوغاب می‎رسد. برای این کار برای بیرون نریختن دوغاب، ورودی چاهک با ملات گچ و سیمان یا ملات گچ بسته می‌شود. در این بخش شما می‌توانید تزریق دوغاب سیمان را آغاز کنید. نسبت آب به سیمان در دوغاب باید 0.5 باشد. همچنین فشار مناسب در این روش تزریق در نیلینگ، 3 تا 5 بار است. البته اگر ظرف دوغاب بالاتر از دهانه چاهک نیلینگ قرار گیرد، فشار جاذبه نیز می‌تواند آن را در چاهک جاری کند.

در این مرحله باید از استفاده از فشار بیش از 5 بار خودداری کنید زیرا فشار بیشتر می‌تواند باعث ریزش خاک و سست شدن ساختار آن در اطراف سوراخ شود. در طول این مرحله، پیستون تزریق در حالت رفت‌وبرگشتی کار می‌کند تا این‌که چاله پر شود و مقداری از دوغاب در خاک اطراف نیز نفوذ کند. همچنین در زمان بازگشت دوغاب از شیلنگ برگشت هوا باید آن را خم کنید و بعد از پایان کار باید آن را ببرید و مسدود کنید. توجه داشته باشید که اگر عمق چاهک، بیش از 12 متر باشد باید از دو شیلنگ برگشت هوا استفاده کنید.

مرحله شاتکریت

بعد از اتمام مرحله تزریق دوغاب باید سطح دیواره به‌صورت مقطعی (پیش از قرار دادن پوشش دائمی) مقاوم‌سازی شود. این مرحله با هدف پیشگیری از هوازدگی خاک، فرسایش خاک و ریزش انجام می‌شود. همچنین این مرحله نیل‌ها را نیز از بخش بیرونی به هم متصل و استوار می‌کند. برای این کار از مش استفاده می‌شود و شاتکریت نیز انجام می‌شود. در صورتی که خاک دیواره‌ها از همان ابتدا سست باشد می‌توانید مرحله شاتکریت را پیش از حفر چاهک‌ها اجرا کنید. بنابراین سطح دیواره‌ها پایدارتر می‌شوند و می‌توانید به راحتی چاهک‌ها را حفر کنید.

اگر سطح آب زیرزمینی در منطقه اجرای نیلینگ بالا باشد، قبل از اجرای شاتکریت در نیلینگ باید زهکشی انجام شود. در این زمان از نوارهای زهکشی برای خارج کردن آب پشت دیواره‌های گود استفاده می‌شود. برای مثال نوارهای قائم ژئوسنتتیک با عرض حدود نیم متر و حداقل 20 سانتی‌متر و در فواصل 2 تا 5 متر، زیر شبکه مش قرار می‌گیرند و می‌توانند آب زیرزمینی را به بیرون هدایت کنند.

نصب صفحه باربر و مهره

یکی دیگر از مراحل گودبرداری به روش نیلینگ، نصب صفحات باربر یا سرنیل است. بعد از اجرای مرحله قبلی می‌توانید این صفحات را روی بخش رزوه شده قرار دهید و از طریق مهره‌ها آن‌ها را محکم کنید. این صفحات معمولا دارای ابعاد 25 در 25 سانتی‌متر و قطر 2 سانتی‌متر هستند. در ضمن بهترین زمان برای نصب این صفحات، زمانی است که بتن هنوز حالت خمیری دارد. بنابراین می‌تواند صفحه را مقداری در بتن فشار دهید و مهره را نیز تاحدودی سفت کنید (اما نه کاملا). پس از سخت شدن بتن، مهره را تا آخرین درجه ممکن سفت کنید.

هزینه اجرای گودبرداری به روش نیلینگ

هزینه گودبرداری نیلینگ به موارد مختلفی بستگی دارد. مقیاس پروژه مانند ابعاد دیواره‌ها عمق گودبرداری یکی از مهم‌ترین عامل‌های تعیین هزینه‌های این روش است. در رتبه‌های بعدی می‌توانیم به عواملی مانند نیازهای مهندسی و بررسی خاک و سازه‌های مجاور، هزینه مراحل شاتکریت و مش گذاری، خرید و آماده‌سازی میلگردها، هزینه ماشین‌آلات نیلینگ و هزینه نیروهای کاری اشاره کرد.

دریافت خدمات گودبرداری به روش نیلینگ از تهران پی گستر

ساکنان شهر تهران می‌توانند برای پایدارسازی دیواره‌های در گودبرداری از خدمات متنوع مجموعه تهران پی گستر استفاده کنند. ما خدمات متنوعی را در این زمینه در روش‌ها و تکنیک‌هایی مانند تاپ داون، سازه نگهبان خرپا، مهار متقابل و نیلینگ ارائه می‌دهیم. از دیگر خدمات مجموعه ما می‌توان از خدمات حرفه‌ای خاکبرداری و انواع روش‌های تخریب نام برد. برای دریافت این خدمات می‌توانید با کارشناسان ما برای دریافت مشاوره تماس برقرار کنید.

سوالات متداول

نیلینگ چیست؟

نیلینگ یکی از روش‌های پایدارسازی دیوارهای گودها و ترانشه‌ها است. در این روش از میلگردها و شاتکریت برای مقاوم‌سازی خاک دیواره‌ها و عدم ریزش استفاده می‌شود.

نیلینگ چه اجزایی دارد؟

نیلینگ شامل اجزایی مانند میخ‌های فولادی، پوشش موقت، پوشش دائمی، مهره، صفحه باربر، چاهک، دوغاب و نوار زهکشی است.

نیلینگ چه مزایایی دارد؟

از مزایای این روش می‌توانیم به هزینه مقرون‌به‌صرفه، کاهش ریسک‌ها و خطرات ریزش دیواره، امکان تغییر شکل اندک دیواره‌ها، امکان ایجاد تغییرات در پروژه در زمان اجرا و پیشگیری از هوازگی خاک و ریزش‌های موضعی اشاره کنیم.

نیلینگ برای کدام خاک‌ها مناسب نیست؟

اجرای نیلینگ برای خاک‌هایی مانند خاک‌های کاملا خشک، خاک‌های بدون چسبندگی، زمین‌هایی با جریان‌های آب زیرزمینی و خاک‌های آلی مناسب نیست.

روش نیلینگ چه مراحلی دارد؟

این روش در 6 مرحله کلی انجام می‌شود. این مراحل عبارتند از: مرحله حفاری اولیه، مرحله حفر گمانه‌ها یا چاهک‌ها، مرحله میخ‌گذاری یا قرار دادن میلگردهای نیلینگ در چاهک‌ها، مرحله تزریق دوغاب در چاهک‌ها، مرحله شاتکریت و مرحله نصب صفحات باربر به میخ‌ها با استفاده از مهره.