micropile | میکروپایل

میکــــــروپایل(micropile)

micropile یا ریزشمع ها عمدتا به ۳ روش اجرا می شوند:

1. روش درجاریز
2. روش کوبشی 
3. روش های نوین مانند روش تزریق همزمان

روش های نوین مانند روش تزریق همزمان

این روش که عمدتاً با نام تجاری اشوبک(Ischebeck) از آن نام برده می شود در سراسر جهان با نام هایی مانند میکروپایل، مینی پایل،شمع های مهاری(anchor piles) یا شمع های ریشه (root piles) شناخته شده است.

این روش متشکل از رادهای توخالی رزوه شده است که به عنوان المان مسلح کننده بکار می رود. این المان همراه با دوغاب سیمانی با مقاومت حداقل ۲۵ مگاپاسکال و با سطح زبر نهایی تشکیل شده در این روش سبب انتقال بارهای فشاری و کششی از روسازه به خاک اطراف می شود.

این میکروپایل در اروپا منطبق بر استاندارهای DIN 4128، EAU E 28 و CEN/TC288/WG/8 و در امریکای شمالی بر اساس FHWA-SA-97-070 می باشد. مواد تشکیل دهنده رادها و شکل روزه ها منطبق بر ASTM A-615 می باشد.

فواید این روش در مقایسه با شمع ها

• قابلیت تحمل کششی و فشاری
• عدم نیاز به کیسینگ موقت در حین اجرا
• به سبب افزایش مقاومت بین دوغاب-خاک نیاز به عمق کمتر دارد.
• افزایش سرعت اجرا
• نیاز به دستگاه های چرخشی-ضربه ای(rotary percussive) سبک
• سهولت استفاده در مناطق با دسترسی محدود
• امکان استفاده از مینی جت گروتینگ در رس و لای اشباع
• بهترین گزینه برای بهسازی ساختمان های موجود و underpinning
• امکان استفاده در پروژه های دریایی و قابلیت اجرا روی بارج و پلتفرم
• ظرفیت باربری مجاز بین ۱۳ تا ۵۲ تن با استفاده از رادهای معمول
• قابلبت اجرا بدون ایجاد سر و صدا و ویبره
• پساب(Spoil) حداقل

مراحل اجرا

• مغزه گیری از فونداسیون موجود

در صورتی که فونداسیون موجود نیاز به بهسازی داشته باشد همانگونه که در شکل نشان داده شده است کورگیری به سادگی با استفاده از دستگاه هیلتی به قطر معمول ۱۵ سانتی متر صورت می گیرد.

• حفاری و تزریق

پس از استقرار دستگاه در محل، عملیات حفاری به روش Top hammer بوسیله رادهای ۳ متری که دو سرآن با کنف و کوپلر پوشانده شده آغاز می گردد.

ظرفیت داخلی میکروپایل

ظرفیت داخلی میکروپایل متاثر از رفتار اصطکاکی، محدودیت عرض ترک و حفاظت در برابر خوردگی می باشد. آج های المان های خودحفار مطابق با آئین نامه ASTM A-615 و دیگر استانداردهای بین المللی می باشد.

سطح رزوه شده برابر با ۱۳/۰ بسیار نزدیک به مقادیر بیشینه المان های مسلح کننده است. در نتیجه مانند بتن مسلح مقاومت باند بهینه حاصل می شود. این یکی از خصوصیات منحصر به فرد استفاده از این  نوع میکروپایل ها می باشد.

 حفاظت در برابر خوردگی

این روزه ها مانند بتن مسلح سبب توزیع یکنواخت ترک در ملات می شوند. تحقیقات انجام شده در دانشگاه مونیخ بر روی بدنه دوغاب هایی که با استفاده از المان CTS/TITAN BARS^TM ۳۰/۱۱ تسلیح شده اند نشان داده است تا بار ۱۲۵% بار طرح(مطابق با استاندارد DIN آلمان) عرض ترک ها کمتر از محدوده مجاز ۱/۰ میلی متر( بر اساس ASTM A-615 و دیگر استانداردهای بین المللی) می باشد. بنابراین این سیستم مطابق با DIN 4128 9.2 بوده و محافظت در برابر خوردگی با حداقل پوشش دوغاب ۲۰ میلی متر، مانند بتن مسلح، برای شمع های دائمی کافی می باشد.

ظرفیت خارجی میکروپایل

ظرفیت ژئوتکنیکی میکروپایل بر اساس اصطکاک سطح خارجی دوغاب با خاک محاسبه می گردد. معمولاً از مقاومت انتهایی میکروپایل در طراحی صرفنظر می گردد. با توجه به محدودیت های طراحی ژئوتکنیکی اصطکاک جداری نهائی بایستی با استفاده از آزمایش های بارگذاری تعیین گردد.

استاندارد DIN آلمان مقادیر محافظه کارانه زیر را برای مقاومت جداری واحد میکروپایل پیشنهاد می دهد:

کمانش میکروپایل

بر اساس استاندارد DIN آلمان کنترل کمانش تنها برای خاک هایی که مقاومت برشی زهکشی نشده آنها (C_U) کمتر از ۱۰ کیلوپاسکال است ضروری می باشد. بر این اساس خاک هایی که ممکن است کنترل کمانش در آنها تعیین کننده باشند عبارت اند از:

بر اساس قطر سرمته حفاری مورد استفاده قطر D که جهت محاسبه ظرفیت باربری میکروپایل مورد استفاده قرار می گیرد در خاک های مختلف مطابق جدول زیر می باشد.