مراحل اجرای نیلینگ: از گودبرداری مقطعی تا رویه‌ی شاتکریت
مراحل اجرای نیلینگ از بیرون ساده به نظر می‌رسد: کمی خاک برمی‌دارند، چند میله‌ی فولادی می‌کارند، روی دیواره بتن می‌پاشند و دوباره از اول. اما کیفیت دیوار در جزئیات همین کارها ساخته می‌شود: زاویه‌ی گمانه، پر شدن کامل دوغاب، ضخامت شاتکریت و مسیر خروج آب. این مطلب برای مالک یا سازنده‌ای نوشته شده که می‌خواهد بداند در کارگاهش چه می‌گذرد و کجا باید دقت کند. اگر هنوز با خود روش آشنا نیستید، اول مقاله‌ی نیلینگ چیست را بخوانید و بعد به اینجا برگردید.
نگاه کلی به مراحل اجرای نیلینگ
مراحل اجرای نیلینگ برای هر ردیف از میخ‌ها شش کار پشت سر هم است و تا رسیدن به کف گود تکرار می‌شود. جدول زیر آن‌ها را خلاصه می‌کند و بعد از آن هر مرحله را جداگانه می‌خوانید.
| مرحله | کار اصلی | نتیجه |
| ۱. گودبرداری مقطعی | برداشتن یک تا دو متر خاک | دیوارهای تازه که کوتاه‌مدت سرپا می‌ماند |
| ۲. حفاری گمانه | حفر سوراخ‌های کمی مایل در دیواره | جای قرارگیری میخ‌ها |
| ۳. نصب میخ و تزریق | گذاشتن میلگرد و پر کردن گمانه با دوغاب | میخی که به خاک چسبیده است |
| ۴. زهکش و شاتکریت | نصب زهکش و مش و پاشیدن بتن | رویه‌ی موقتی که سطح خاک را می‌پوشاند |
| ۵. صفحه و مهره | بستن صفحه‌ی فولادی روی سر میخ | اتصال میخ‌ها به رویه |
| ۶. تکرار و کنترل | ردیف بعدی، آزمایش و پایش | دیوار کامل و کنترل‌شده |
ترتیب مراحل اجرای نیلینگ ثابت است. خاک ردیف بعدی را وقتی برمی‌دارند که ردیف قبلی کامل شده باشد، یعنی میخ‌ها نصب و بتن‌پاشی انجام شده باشد. اگر این ترتیب به هم بخورد، دیواره‌ی بدون حائل بلندتر از حد مجاز می‌شود و خطر ریزش بالا می‌رود.
پیش از شروع: آماده‌سازی کارگاه
پیش از اولین مرحله از مراحل اجرای نیلینگ و قبل از اینکه دستگاه حفاری وارد کارگاه شود، چند کار باید تمام شده باشد. گزارش ژئوتکنیک باید در دست باشد، چون نوع خاک و عمق آب زیرزمینی از آن می‌آید و طراح بر پایه‌ی آن طول و فاصله‌ی میخ‌ها را مشخص می‌کند. اگر گزارش هنوز آماده نیست، مطالعات ژئوتکنیک را اول انجام دهید و بعد سراغ طراحی بروید.
نقشه‌ی طراحی باید جای هر میخ، طول و زاویه‌اش را نشان بدهد. لوله‌ها و کابل‌های زیرزمینی اطراف و در مسیر گمانه‌ها باید شناسایی شده باشند، چون برخورد مته با یک خط گاز یا فاضلاب در شهر گران‌ترین اشتباه ممکن است. اگر میخ‌ها از مرز زمین رد می‌شوند، هماهنگی با همسایه باید از قبل انجام شده باشد.
روی لبه‌ی گود یک جوی کوچک می‌سازند تا آب باران و آب سطحی به سمت دیواره نیاید. چند نقطه‌ی نقشه‌برداری هم روی لبه‌ی گود و ساختمان‌های همسایه علامت‌گذاری می‌شود تا بعداً بشود حرکت‌ها را اندازه گرفت، و وضعیت ساختمان‌های اطراف با عکس ثبت می‌شود. این عکس‌ها در دعوای احتمالی بعدی بسیار به کار می‌آیند.
شرح قدم‌به‌قدم مراحل اجرای نیلینگ
روش اجرای نیلینگ از بالا به پایین است و هر ردیف از میخ‌ها همین شش مرحله را طی می‌کند. در ادامه هر مرحله را همان‌طور که در کارگاه دیده می‌شود توضیح می‌دهیم.
مرحله‌ی اول: گودبرداری مقطعی
کار با برداشتن خاک شروع می‌شود، اما نه همه‌ی گود. ماشین‌آلات فقط تا کمی زیر تراز ردیف اول میخ‌ها، یعنی حدود یک تا دو متر، خاک برمی‌دارند. دلیلش این است که دیواره‌ی تازه فقط برای مدتی کوتاه خودش را نگه می‌دارد و تا رسیدن میخ‌ها و بتن‌پاشی نباید بیشتر باز بماند. سطح دیواره را تا حد ممکن صاف و تقریباً عمودی می‌برند تا شاتکریت یکنواخت بنشیند.
جلوی دیواره یک سکوی کار می‌ماند که عرضش برای دستگاه حفاری کافی باشد. سکوی تنگ حفاری را کند و خطرناک می‌کند.
چیزی که در این مرحله بیشتر از همه پیش می‌آید عجله است. اگر عمق برداشت از مقدار طراحی بیشتر شود، دیواره‌ی بدون حائل بلندتر از حد مجاز می‌ماند و خاک ممکن است بریزد. کنترلش ساده است: ناظر ارتفاع هر مرحله را با نقشه تطبیق می‌دهد. نشت آب از دیواره‌ی تازه هم نشانه‌ای است که باید پیش از ادامه‌ی کار به طراح خبر داده شود.
مرحله‌ی دوم: حفاری گمانه
دستگاه حفاری روی سکوی کار می‌ایستد و در نقطه‌هایی که نقشه نشان داده گمانه می‌زند. گمانه‌ها افقی نیستند. معمولاً حدود ده تا پانزده درجه به سمت پایین مایل‌اند تا در مرحله‌ی بعد دوغاب به پایین گمانه برود و آن را کامل پر کند. قطر گمانه معمولاً بین ده تا بیست سانتی‌متر است و طولش را طراح تعیین می‌کند.
نوع حفاری به خاک بستگی دارد. در خاک چسبنده، گمانه بعد از حفاری باز می‌ماند و کار ساده است. در ماسه و شن سست ممکن است دیواره‌ی گمانه بریزد. آنجا یا از لوله‌ی جداری استفاده می‌کنند یا سراغ میخ خودحفار می‌روند که حفاری و تزریق را با هم انجام می‌دهد.
دو چیز را باید همان لحظه ثبت کرد: طول واقعی گمانه و هر اتفاقی که حین حفاری افتاد، مثل ریزش، برخورد با سنگ درشت یا بیرون زدن آب. این یادداشت‌ها نشان می‌دهد خاک واقعی تا چه حد با گزارش ژئوتکنیک می‌خواند. اگر در یک نقطه برخلاف انتظار آب بیرون زد، بهتر است پیش از ادامه با طراح مشورت شود.
مرحله‌ی سوم: نصب میخ و تزریق دوغاب
میلگرد آج‌دار به طول طراحی‌شده آماده می‌شود. روی آن فاصله‌نگهدار می‌بندند تا میخ داخل گمانه وسط بماند و دور تا دورش دوغاب باشد. میخی که به دیواره‌ی گمانه چسبیده باشد پوشش دوغاب کافی ندارد و در درازمدت زودتر زنگ می‌زند. در کارهای دائمی، روی میلگرد پوشش ضدخوردگی هم می‌کشند.
دوغاب را با یک لوله‌ی تزریق از ته گمانه به سمت دهانه پمپ می‌کنند. این ترتیب هوا را بیرون می‌راند و جلوی حفره‌ی خالی را می‌گیرد. تزریق وقتی تمام است که دوغاب از دهانه‌ی گمانه بیرون بزند. برای هر میخ باید این‌ها ثبت شود:
- طول میخ و زاویه‌ی نصب
- حجم دوغاب تزریق‌شده
- نمونه‌ی دوغاب برای آزمایش مقاومت
مقایسه‌ی حجم دوغاب با حجم گمانه چیزهای زیادی می‌گوید. اگر دوغاب خیلی بیشتر از حجم محاسباتی رفته باشد، ممکن است خاک ترک یا حفره داشته باشد. اگر خیلی کمتر رفته باشد، گمانه پر نشده است. ناظر هر دو حالت را باید ببیند و گزارش کند.
مرحله‌ی چهارم: زهکش و شاتکریت
حالا نوبت خود دیواره است. اول نوارهای زهکش به‌صورت عمودی بین میخ‌ها روی خاک نصب می‌شوند و انتهایشان آب را پایین دیواره بیرون می‌دهد. بعد مش فولادی روی سطح بسته می‌شود، با هم‌پوشانی در لبه‌ها، و دور سر میخ‌ها معمولاً میلگرد تقویتی هم می‌گذارند. آخر سر شاتکریت پاشیده می‌شود.
شاتکریت بتنی است که با فشار هوا روی سطح می‌نشیند. ضخامت رویه‌ی موقت معمولاً حدود ده سانتی‌متر است. کارگر باید فاصله‌ی نازل تا دیواره را درست نگه دارد و گوشه‌ها را کامل پر کند. جایی که پشت مش خالی بماند، بتن ضعیف است. بعد از پاشیدن هم سطح را مرطوب نگه می‌دارند تا بتن خوب عمل بیاید.
زهکش را کارگاه‌ها اغلب دست‌کم می‌گیرند، چون بعد از بتن‌پاشی دیده نمی‌شود. اما اگر آب پشت رویه جمع شود، فشارش کل دیوار را به خطر می‌اندازد. آب‌چکه از رویه‌ی تازه یا خیس ماندن سطح، علامت بدی است.
مرحله‌ی پنجم: صفحه و مهره‌ی سر میخ
بعد از اینکه دوغاب و شاتکریت زمان کافی برای گرفتن داشتند، صفحه‌ی فولادی روی سر هر میخ قرار می‌گیرد و مهره بسته می‌شود. صفحه نیرویی را که میخ از خاک می‌گیرد به رویه‌ی بتنی منتقل می‌کند. اگر درست ننشیند، میخ نمی‌تواند کارش را بکند. معمولاً زیر صفحه یک لایه‌ی نازک ملات می‌ریزند تا کاملاً به سطح بچسبد.
مهره را فقط تا حدی سفت می‌کنند که صفحه بنشیند. برخلاف انکر، میخ در نیلینگ از ابتدا کشیده نمی‌شود و بعد از اندکی حرکت خاک وارد کار می‌شود. این نکته مهم است، چون گاهی تصور می‌شود مهره را باید با زور بست.
بررسی این مرحله ساده است. صفحه‌ها باید عمود بر میخ نشسته باشند، مهره‌ها بسته باشند و دور صفحه جای خالی نمانده باشد.
مرحله‌ی ششم: تکرار تا کف گود، آزمایش و پایش
حالا همه‌چیز برای ردیف بعدی از اول تکرار می‌شود: برداشت یک تا دو متر خاک دیگر، گمانه، میخ و شاتکریت. این چرخه تا کف گود ادامه دارد. در پایان، اگر دیوار دائمی باشد، رویه‌ی نهایی با بتن مسلح یا لایه‌ی دوم شاتکریت اجرا می‌شود. در گودبرداری ساختمان معمولاً رویه‌ی موقت می‌ماند تا دیوار زیرزمین ساخته شود.
در طول کار دو چیز موازی پیش می‌رود. اول آزمایش بیرون‌کشش: روی چند میخ آزمایشی و بخشی از میخ‌های اصلی نیرو وارد می‌کنند و می‌بینند میخ چقدر می‌تواند تحمل کند. اگر ظرفیت از طراحی کمتر باشد، طول یا تعداد میخ‌ها اصلاح می‌شود.
دوم پایش حرکت: نقطه‌های علامت‌گذاری‌شده روی دیواره و ساختمان‌های همسایه مرتب اندازه‌گیری می‌شوند. حرکت کوچک و آرام طبیعی است. حرکت ناگهانی یا رو به افزایش یعنی کار باید متوقف و بررسی شود. ترک تازه در ساختمان‌های اطراف را هم باید جدی گرفت و ثبت کرد.
روش اجرای نیلینگ در خاک‌های مختلف
مراحل اجرای نیلینگ در همه‌ی زمین‌ها یکی است، اما نحوه‌ی انجام هر کدام با خاک عوض می‌شود. در رس و سیلت سفت، گمانه باز می‌ماند و دیواره مدت بیشتری سرپا می‌ایستد، پس کار روان‌تر پیش می‌رود. در ماسه و شن متراکمِ کمی چسبنده هم روش اجرای نیلینگ بدون مشکل جواب می‌دهد، به شرط اینکه دیواره‌ی خالی‌شده را زود بپوشانند.
در ماسه‌ی سست و تمیز، دیواره‌ی خالی‌شده زود می‌ریزد و گمانه هم بسته می‌شود. آنجا ارتفاع هر برداشت کمتر می‌شود، لوله‌ی جداری یا میخ خودحفار به کار می‌آید و بتن‌پاشی بلافاصله بعد از برداشت انجام می‌گیرد. اگر سطح آب زیرزمینی بالا باشد، پیش از هر کاری باید برای آب تصمیم گرفت و گاهی نیلینگ برای آن زمین مناسب نیست. اینکه کدام وضعیت در زمین شما حاکم است را گزارش ژئوتکنیک می‌گوید. جدول رفتار خاک‌ها را هم در همان مقاله‌ی نیلینگ چیست می‌بینید.
تجهیزات و نفرات لازم برای مراحل اجرای نیلینگ
مراحل نیلینگ با ماشین‌آلاتی سبک‌تر از شمع‌کوبی و حفاری‌های بزرگ انجام می‌شود، اما چند دستگاه ثابت دارد. برای گودبرداری بیل مکانیکی یا لودر، برای حفاری دستگاه حفاری گمانه، برای دوغاب میکسر و پمپ تزریق و برای بتن‌پاشی پمپ شاتکریت و کمپرسور لازم است. نقشه‌بردار هم در کارگاه حضور دارد تا نقطه‌ها و حرکت‌ها را اندازه بگیرد.
تیم معمولاً شامل اپراتور بیل، اپراتور و کمک‌های حفاری، نفرات تزریق، گروه شاتکریت، ناظر یا مهندس کارگاه و نقشه‌بردار است. نازل‌دار شاتکریت یکی از مهم‌ترین نفرات است، چون کیفیت رویه به دست او بستگی دارد. تعداد دستگاه‌های حفاری سرعت کار را بیش از هر چیز تعیین می‌کند، به شرطی که گروه تزریق و شاتکریت بتوانند همگام با آن‌ها جلو بروند. اگر یک بخش عقب بماند، بقیه‌ی تیم منتظر می‌ماند.
ایمنی در مراحل اجرای نیلینگ
کار کنار دیواره‌ی باز خاکی ذاتاً خطرناک است و ایمنی بخشی از روش اجرای نیلینگ محسوب می‌شود. چند قاعده‌ی ساده را هر روز باید رعایت کرد. هیچ‌کس نباید زیر دیواره‌ی بدون حائل و پیش از بتن‌پاشی کار کند. لبه‌ی گود باید نرده یا حفاظ داشته باشد و ماشین‌آلات سنگین از لبه فاصله بگیرند، چون وزنشان فشار اضافه به دیواره می‌آورد. هنگام شاتکریت، بتن برگشتی و گرد و غبار به صورت می‌پاشد و عینک و ماسک ضروری است. دستگاه حفاری هم باید جایی بایستد که کف سکوی کار محکم باشد.
پیش از شروع هر شیفت، ناظر دیواره را نگاه می‌کند. ترک تازه، ریزش کوچک یا نشت آب را باید همان‌جا گزارش کرد. این بازدید کوتاه جلوی خیلی از حادثه‌ها را می‌گیرد.
ثبت مدارک در مراحل اجرای نیلینگ
کارگاه خوب فقط خوب کار نمی‌کند، خوب هم ثبت می‌کند. گزارش روزانه‌ی کارگاه، برگه‌ی ثبت هر میخ، نتیجه‌ی آزمایش دوغاب و بیرون‌کشش، اندازه‌گیری‌های حرکت و عکس‌های هر مرحله باید در پرونده‌ی پروژه بماند. این مدارک چند کار می‌کند: به طراح نشان می‌دهد آنچه ساخته شده با طراحی می‌خواند، اگر بعداً ترکی در ساختمان همسایه دیده شد پیمانکار و مالک سندی در دست دارند، و برای پروژه‌های بعدی تجربه‌ای قابل استفاده می‌سازد. مالک پروژه حق دارد در پایان کار پرونده‌ی کامل را بخواهد.
خطاهای رایج در مراحل اجرای نیلینگ
بیشتر مشکلات در مراحل نیلینگ از چند خطای تکراری می‌آید. این‌ها را زودتر دیدن، از هر راه‌حلی ارزان‌تر است:
- برداشتن خاک ردیف بعدی پیش از تمام شدن ردیف قبلی، یا عمیق‌تر از مقدار طراحی
- رها کردن دیواره‌ی خالی‌شده برای یک شب یا آخر هفته بدون بتن‌پاشی، مخصوصاً پیش از باران
- گمانه‌ای که کامل پر از دوغاب نشده، یا میخی که وسط گمانه نیست
- زهکش‌هایی که نصب نشده‌اند یا انتهایشان مسدود است
- شاتکریت نازک یا جاهایی که پشت مش خالی مانده است
- نادیده گرفتن آزمایش بیرون‌کشش با این دلیل که «خاک خوب است»
مالک پروژه در بازدید از کارگاه چه چیزهایی را بپرسد؟
لازم نیست مهندس ژئوتکنیک باشید تا بفهمید مراحل اجرای نیلینگ در کارگاه شما منظم پیش می‌رود یا نه. چند سؤال ساده کافی است:
- ارتفاع هر مرحله‌ی گودبرداری چقدر است و با نقشه می‌خواند؟
- برای هر میخ برگه‌ی ثبت طول و حجم دوغاب وجود دارد؟
- نتیجه‌ی آزمایش بیرون‌کشش کجاست و آماده است؟
- زهکش‌ها کجا نصب شده‌اند و آب از کجا بیرون می‌آید؟
- نقطه‌های پایش حرکت کجاست و آخرین اندازه‌گیری چه بود؟
- برنامه‌ی کار در روزهای بارانی چیست؟
پاسخ سریع و مشخص به این سؤال‌ها نشانه‌ی کارگاه منظم است. اگر پیمانکار طفره برود یا جواب‌ها کلی باشد، باید جدی‌تر پیگیری کنید.
مراحل اجرای نیلینگ چقدر زمان می‌برد؟
عدد ثابتی برای این سؤال وجود ندارد. زمان هر چرخه به نوع خاک، تعداد میخ‌های هر ردیف، تعداد دستگاه‌های حفاری و وضع هوا بستگی دارد. دوغاب و شاتکریت هم باید قبل از ردیف بعدی به اندازه‌ی کافی بگیرند، پس بخشی از زمان صرف انتظار می‌شود. مزیتی که برای روش اجرای نیلینگ گزارش می‌شود سرعت نسبی آن است. طبق گزارش‌های پروژه‌ی پورتلند در دهه‌ی ۱۹۷۰، زمان اجرا نسبت به انکراژ معمول کوتاه‌تر شده بود. با این حال زمان‌بندی واقعی را فقط طراح و پیمانکار بعد از دیدن خاک و نقشه می‌توانند
بگویند. برای مقایسه‌ی کامل‌تر روش‌ها، راهنمای سازمان راه‌های کالیفرنیا (Caltrans) برای دیوارهای نیلینگ و راهنمای FHWA منابع خوبی هستند.
مراحل اجرای نیلینگ با انکراژ چه فرقی دارد؟
در انکراژ هم گمانه می‌زنند و دوغاب تزریق می‌کنند، اما یک مرحله‌ی اضافه دارند: بعد از گرفتن دوغاب، کابل یا میلگرد انکر با جک کشیده و قفل می‌شود. به همین دلیل انکر از همان ابتدا به دیواره نیرو می‌دهد و نیل این‌طور نیست. گمانه‌های انکر معمولاً بلندتر و تعدادشان کمتر است و هر انکر آزمایش کششی جدی‌تری لازم دارد. در عوض مراحل نیلینگ ساده‌تر و کم‌تعداد است. انتخاب بین این دو به خاک، ساختمان‌های همسایه و میزان حرکت قابل قبول بستگی دارد.
سؤال‌های رایج درباره‌ی مراحل اجرای نیلینگ
ترتیب مراحل اجرای نیلینگ را می‌شود عوض کرد؟
خیر. مراحل نیلینگ، یعنی گودبرداری، گمانه، تزریق و شاتکریت، به همین ترتیب خاک را نگه می‌دارند. اگر ردیف بعدی را پیش از کامل شدن ردیف قبلی بردارند، دیواره‌ی بدون حائل بلندتر از مقدار طراحی می‌شود. جابه‌جایی کوچک فقط در جزئیات کارگاهی ممکن است و باید طراح تأیید کند.
چرا روش اجرای نیلینگ از بالا به پایین است؟
چون هر ردیف باید پیش از برداشتن خاک پایین‌تر، دیواره را نگه داشته باشد. میخ‌ها هم فقط وقتی کار می‌کنند که با رویه‌ی بتنی و خاک یک مجموعه شوند. برداشتن زودهنگام خاک زیرین این مجموعه را ناقص می‌گذارد.
آیا می‌شود نیلینگ را بدون شاتکریت اجرا کرد؟
معمولاً نه. رویه جلوی ریزش سطح خاک را می‌گیرد و سر میخ‌ها را به هم وصل می‌کند. رویه همیشه شاتکریت نیست و گاهی از روش‌های دیگر هم ساخته می‌شود، اما وجود رویه بخش ثابت سیستم است.
آزمایش بیرون‌کشش در کدام مرحله انجام می‌شود؟
روی چند میخ آزمایشی پیش از شروع یا اوایل کار و روی بخشی از میخ‌های اصلی در طول کار. تعداد و زمان دقیق را طراح در نقشه‌ها مشخص می‌کند.
برای شروع، از گزارش خاک شروع کنید
اگر گودبرداری در پیش دارید و مطمئن نیستید این روش برای زمین شما مناسب است، اول گزارش ژئوتکنیک را کنار طراح بگذارید. بیشتر تصمیم‌ها، از طول میخ‌ها تا ضخامت رویه، از همان گزارش بیرون می‌آید.
تیم زیگورات در پایدارسازی گودهای عمیق از جمله نیلینگ کار می‌کند. برای دیدن خدمات، صفحه‌ی نیلینگ و انکراژ را ببینید و برای مرور مراحل اجرای نیلینگ در یک پروژه‌ی واقعی، نمونه‌ی ترکیب آن با شمع و سازه‌ی خرپایی را در پروژه‌ی سروستان بخوانید. اگر پروژه‌ای دارید که می‌خواهید بررسی کنیم، از طریق صفحه‌ی تماس با ما در ارتباط باشید.