ها شمع انواع

قاسمی مسعودماه 1390اذر

همدان واحد اسالمی ازاد دانشگاه

مقدمهجنبه هم و دارد هنری های جنبه هم ها شمع طراحی . نوع ترین مناسب انتخاب در طراحی هنر علمی هایو بارگذاری شرایط به توجه با آن نصب روش و شمع . به شمع طراحی علمی های جنبه است ساختگاهیدر مستقر شمع عملکرد درست تخمین و بینی پیشبرداری بهره دوران گذاری بار و نصب حین در خاک

. روش به بستگی مؤثر بطور عملکرد این کند می کمکتوسط تواند نمی تنهایی به و داشته بستگی شمع نصب

دست خاک مشخصات و شمع فیزیکی خصوصیات . روش و ها شمع انواع دانستن شود بینی پیش نخوردهفهم مستلزم شمعی های شالوده نصب و ساخت های

آنهاست رفتار .علمی

bored pile درجا شمع

: معرفی

•         شمع ، درجا شمع آن دیگر های نام و باشد می بتنی های شمع خانواده از درجا شمع

      می مکان تغییر بدون شمع و جایگزینی شمع ریختنی، شمع محل، در شده ساخته

    بیشترین.  دارای حفاری عمق و قطر در بودن نامحدود دلیل به درجا شمع باشد

 . باشد می عمیق های پی اجرای های تکنولوژی بین در تنوع و کاربرد

مورد عمق و مقطع با چاه یک حفاری آالت ماشین توسط ابتدا درجا های شمع در

  مرغوب مصالح با ریزی بتن به اقدام آن داخل در سپس و شده حفر زمین در نظر

باشد مسلح غیر یا مسلح تواند می بتن این البته که نمایند . می

  های روش از ترکیبی است ممکن شرایط به بستهشود اجرا .باال

  درجا بتنی شمع انواع

معمولی  درجای شمع ) (   پدستالی  پهن کف یا ای انباره شمع

نگاه یک در بتنی درجای شمع اجرای مراحل

الیه .2 از عبوری عمق تا گذاری کیسینگ ریزشی

1.   بنتونیت گل تزریق با همراه اولیه حفاری

در بتنی درجای شمع اجرای مراحلنگاه ) .4یک شمع ویژه شمع انتهای در انباره ایجاد

پدستالی)های درون .3 از حفاری سرگیری ازکیسنگ

در بتنی درجای شمع اجرای مراحلنگاه یک

بتن. 6 انجام و قیف و ترمی جاگذاریریزی

قفسه .5 جاگذاری آرماتور

در بتنی درجای شمع اجرای مراحلنگاه یک

8 . شمع اجرای .7 اتمام کیسینگ کشیدن بیرون

شمع حفاری های دستگاه انواعدرجا

Rotary rigs

زنجیری .۱ چرخ هیدرولیک روتاریHidraulic Rotary Rigs-mounted on crawler unitکامیون .۲ روی بر نصب قابل هیدرولیک روتاری

Truck Mounted Hydraulic Rotary Rigs۳.     بر نصب قابل مکانیکی یا هیدرولیک روتاری

جرثقیل رویCrane Attachment Rigs

مشخصات دستگاه کلی

روتاری

۱. زنجیری چرخ هیدرولیک روتاری

۲. کامیون روی بر نصب قابل روتاری

۳. جرثقیل  روی بر نصب قابل روتاری

Kelly Barچرخشی حرکت کلی میلهبه را روتاری دستگاه هد وقائممیکند منتقل حفاری های متهبه حفاری های باکت و ها مته

شوند می متصل کلی .انتهای : چرخشی الی ۱۰۰گشتاور

نیوتن ۴۰۰ کیلو : حفاری متر ۱۰۰الی ۱۰عمق

حفاری مته

های الیه و چسبنده خاکهای در حفاری برای فقط ها اوگر .  خاک ، حفاری حین در هستند مناسب کارایی دارای سنگی

        آن های پره روی بر و شده کنده اوگر های دندانه بوسیله   با  و شود می منتقل حفاری چاه از بیرون به و گیرد می قرار

شود می تخلیه کلی دادن تکان : شوند می تقسیم گروه سه به معموال با- ۱اوگرها اوگر

) (   ریزدانه خاک در حفاری الیه- ۲کابرد در حفاری کابرد با اوگرپیوسته- ۳سنگی اوگرهای (CFA)

  در حفاری کابرد با اوگر) ریزدانه) خاک

 ۴۰قطر :  سانتیمتر ۲۰۰الی  ۱۳۰طول : ۲۳۰الی

سانتیمتر: در حفاری برای مناسب

ماسه مانند ریزدانه خاکهایو آلی های الی ، دار الی هایهای خاک انواع ، آلی غیر ، نارس سنگ زغال ، رسماسه مخلوطهای ، ها لجن

دار خاک ماسه ، رسیغیر: های خاک در اوگرها نکته   مانند دانه درشت و چسبندههای شن ، تمیز های شنو تمیز های ماسه ، دار خاککارایی دارای آبکی خاکهای

باشد نمی . مناسب

Rock Auger   و حفاری برای مناسب ، نرم سنگی های الیه شکستن

سخت نسبتا و نرم نسبتاکاربرد با های اوگر تفاوتسنگ :  و خاک در حفاری

و شکل در آنها تفاوت .   در  باشد می ها دندانه نوعاز خاک در کاربرد با اوگرهای   در و پهن نوک های دندانه   از سنگ در کاربرد با اوگرهایهای تکه با تیزی های دندانهنوک در شده تعبیه الماسشکل  . شود می استفاده آنهامعرفی قسمت در ها دندانه

است شده آورده .آنهاهای : الیه ها حفاری در نکتهفشاری مقاومت با سنگی

از قابل ۱۰۰کمتر مگاپاسکالباشند می .شکستن

Continue Flight Auger CFA

سانتیمتر ۱۴۰الی ۳۵قطر: :  درونی  لوله الی ۱۰قطر

متر ۱۵ سانتیمتر ۳۵الی ۱۰طول:

به نسبت پیوسته اوگرهایطول دارای معمولی اوگرهایای استوانه محور و بیشتراین  .  باشند می توخالیبا  و توخالی محور دارای اوگرهامی انتهایی بازشو درپوش   کردن باز از بعد که باشند   از عبور با بتن ، انتهایی درپوش   اعماق به تواند می محور اینقابل . شود پمپاژ حفاری چاهاوگرهای که باشد می ذکرهای قطعه بصورت پیوستهیکدیگر به اتصال قابل مجزای. شوند می طراحی

  در پیوسته اوگرهای کاربردبه موسوم های می CFA شمع

نوع این کامل تشریح که باشدآورده مربوطه قسمت در شمع

است .شده

Bucket

• باکتهای از دانه درشت خاکهای در معموال . خاک حفاری حین در شود می استفاده حفاری   به و شده کنده باکت زیر های دندانه بوسیله   درون  به آن زیر در شده تعبیه بازوهای کمک   به ، شدن پر از بعد و شود می رانده باکتشدن باز با و شود می منتقل چاه از بیرون

خاک بازوها . اتوماتیک شود می تخلیه : شوند می تقسیم گروه سه به معموال ها باکت

خاک- ۱ حفاری در کاربرد با با- ۳باکت باکتالیه در حفاری کاربرد

سنگی های

Bucket

سانتیمتر ۲۰۰الی ۶۰قطر: الی ۱۲۰طول: سانتیمتر۱۶۰

در : حفاری برای مناسبخاک بخصوص ها خاک انواعبا دانه درشت هایهای خاک و پایین چسبندگیآبکی

Rock Bucket

سانتیمتر ۲۰۰الی ۶۰طر: قسانتیمتر۱۸۰الی ۱۲۰طول:

های الیه شکستن برای مناسبنسبتا و نرم نسبتا ، نرم سنگیسخت

حفاری  کاربرد با های باکت تفاوتسنگ :  و خاک در

  دندانه نوع و شکل در آنها تفاوت . کاربرد  با های باکت در باشد می ها   در و پهن نوک های دندانه از خاک در   از سنگ در کاربرد با های باکتالماس های تکه با تیزی های دندانه   می استفاده آنها نوک در شده تعبیهقسمت . در ها دندانه شکل شود

است شده آورده آنها .معرفیسنگی : های الیه ها حفاری در نکته

از کمتر فشاری مقاومت ۱۰۰بامی شکستن قابل مگاپاسکال .باشند

Coer Barrel

می گیر مغزه نوعیبر عالوه که باشدسنگی الیه شکستن  ) به) قادر سخت نسبتانیز آن از گیری نمونه

باشد .می ۶۰قطر: 

سانتیمتر ۲۰۰الی الی ۱۵۰طول: سانتیمتر۱۷۰

Belling bucket

ای زنگوله های باکتمقطع افزایش برایشمع انتهایی قسمتخزانه های شمع در ها ) استفاده) پهن کف ای . باکت این شوند میبازوهای دارای هابه مجهز مفصلیای برنده های دندانهاز بعد که باشند میبه باکت رسیدنباز با شمع انتهایرا خاک خود شدندر مخروطی بصورتباال هنگام و آورند میمی جمع باکت آمدن.شوند

Teeth

حفاری های باکت و ها مته انتهای دراز معموال که شده تعبیه دندانه یکسریبرای ) الماس یا و سخت فوالد جنس

 ) باشند می سنگی های الیه .شکستن

آنها نوک در سنگ در حفاری کاربرد با های دندانه دراست شده تعبیه الماس های تکه .یکسری

سنگی الیه در حفاری کاربرد با خاک در حفاری کاربرد با

مناسب زمین نوع     زمینهای اکثر در درجا های تکنولوژی،شمع پیشرفت با امروزه . باشند می اجرا قابل نسبی ایستایی و پایداری با خاک دارای

مزایاقسمت   در شمع مقطع افزایش امکان ، قطر محدودیت عدمآالت ماشین تر آسان تدارک ، باربری توان افزایش و انتهاییدر استفاده برای بودن مناسب ، کوبی شمع به نسبت حفاری

و مطالعات تکمیل ، کمتر صدای و سر دلیل به شهری محیطهایحفاری حین خاک شناسایی

معایبسطح که وقتی بخصوص مصرفی بتن کیفیت کنترل امکان عدم

  گل و غالف لوله از استفاده ضرورت ، باالست زیرزمینی آب   ، اجرا حین در شمع مرکزی محور جابجایی احتمال ، حفاری

جوی شرایط تاثیر ، ریزی بتن از بعد غالف لوله ماندن جا احتمال   چاه در شده ریخته بتن و حفاری محیط شدن آلوده ، اجرا روند بر

  حفاری گل از استفاده دلیل به

2.   حفاری محل سازی آمادهa:   دارای مصالح با و بوده مسطح کامال باید حفاری محلصلیبت دارای و گردد متراکم مناسب زهکش قابلیت

باشد عملیات انجام جهت . کافی

b: ریزی بتن و حفاری دستگاه مانور جهت کافی فضای ازباشد .برخوردار

c:   مرتبا حفاری از حاصل خاک ، حفاری عملیات طول درشود برداشته پالتفرم سطح روی .از

d: آبهای معرض در که جاهای در و ها رودخانه بستر دراطراف در کوبی سپر از استفاده با باشند می سطحیحفاری محل به سطحی آبهای ورود از باید حفاری محل

شود .جلوگیری

شمع. 3 اجرای محل گذاری نشانه

محل گذاری نشانهشمع دقیق

نقشه عملیات برداری

حفاری. 4 دستگاه مدل انتخاب

ها دستگاه های مدل انواع مشخصاتدر درجا شمع حفاری های مته و

است شده اشاره باال قسمت

حفاری. 5 دستگاه استقرار

    محل در حفاری دستگاه شمع اجرای محل سازی آماده از پس . گردد می تعیین بنحوی حفاری دستگاه استقرار گردد می مستقر

نماید : تامین را زیر شرایط کهدر - زیرا باشد نداشته جابجایی به نیاز شمع یک حفاری پایان تا

در اختالل باعث مجدد استقرار و حفاری دستگاه جابجایی صورت. شود می حفاری دستگاه بودن شاقول و تراز

شده- اجرا های شمع به االمکان حتی را دینامیکی ضربه کمترین . نماید وارد قبلی مراحل در

با- مرتبط آالت ماشین تردد به نسبت را کاری موانع حداقل  )...   نماید ) ایجاد و لودر میکسر، تراک جرثقیل، حفاری .عملیات

شمع محل با حفاری مته کردن تراز

حفاری. 6 محل دیواره ریزش از جلوگیری برای الزم امکانات تامین

مشابه( مواد یا بنتونیت گل از استفاده الف

) (   کیسینگ( غالف لوله از استفاده ب

مشابه مواد یا بنتونیت گل از استفاده• حفاری حین شمع دیواره عمدتا مصالح مکانیکی ساختار همچنین و منفذی آب میزان به توجه با

حداقل ویسکوزیته با بنتونیت مانند تثبیتی مصالح استفاده و نداشته را الزم و 30پایداری ثانیهآب . 50حداکثر در نرم رس نوع یک مخلوط بنتونیت دوغاب باشد می االجرا الزم لیتر در ثانیه

انتقال با ، شود جلوگیری آن نشینی ته از همزن از استفاده با باید که باشد می تعلیق بصورتشمع جدار روی ای پوسته ، رس گل تیکسوتروپی خاصیت بنابه و چاه درون به بنتونیت دوغاب . شود مخلوط آب با کامال باید بنتونیت کند می جلوگیری آب نفوذ یا دیواره ریزش از که بسته نقش . بر را صافی کیک یا پوشش ایجاد قابلیت باید بنتونیت گل باشد نداشته ای کلوخه حالت مخلوط تاکوچکتر شده حفاری ذرات و باشد داشته چاه جداره روی . دارد نگه معلق حالت رابه

ساخته ، بنتونیت گل ساخت ویژه دستگاههای در یا و ها حوضچه در مناسب غلظت با بنتونیت گلشود می . گل رفتن هدر از جلوگیری برای گردد می منتقل حفاری چاه به پمپ و لوله توسط وهنگام بنتونیت محل نزدیکی در حوضچه یک کردن تعبیه با توان می حفاری چاه شدن ریز سربه را آن حفاری چاه  به دوباره سرند با بزرگتر معلق ذرات کردن جدا با و هدایت حوضچه

با.  آبرفتی های الیه با برخورد علت به ریزش اگر حفاری عملیات انجام از مراحلی در برگرداند   تنهایی به بنتونیت دوغاب نباشد برخوردار الزم چسبندگی از که باشد ای ماسه ریزدانه ساختار

عیار با سیمان دوغاب کردن اضافه و نبوده تثبیت در 400جوابگوی بنتونیت دوغاب به کیلوگرمبه اجرایی عملیات ، سیمان دوغاب نمودن اضافه از پس که گردد می توصیه حفاری چاه محل

حدودا ) سیمان اولیه گیرش ( 35تا 25مدت ادامه حفاری عملیات آن از بعد و گردیده متوقف دقیقهیابد . می

یا و بنتونیت از حفاری چاه دیواره نگهداری برای که مواقعی در که داشت توجه نیز نکته این به بایدقسمت در توانند می ، باشند داشته زیاد غلظت چنانچه مواد این ، شود می استفاده مشابه مواد

شوند شمع بتن پیوستگی قطع موجب بتن برروی پوشاننده الیه یک ایجاد با ریزی بتن از . هایی

ساز بنتونیت دستگاه

کیسینگ

فرو  امکان که شود می استفاده های زمین در کیسینگ ازخالی فضای درون به خاک زیاد جانبی شکل تغییر ویا ریزی . کردن بندی آب که مواردی در همچنین دارد وجود چاهاز نیز است نظر مورد زمینی زیر آبهای ورود از چاه دیواره . تمام در ما که ندارد الزامی شود می استفاده کیسینگ   عمق فقط صورتیکه در کنیم استفاده کیسینگ از چاه طول     کیسینگ توانیم می باشد ریزشی خاک دارای چاه از خاصی. دهیم ادامه کنیم عبور الیه آن از که عمقی تا

کیسینگ لوله یک از مواقع بیشتر   ۵الی ۳در   عمق در متریحفاری چاه دهانه ریزش از جلوگیری برای شمع اولیه

شود می استفاده

حفاری .7

(  های  شمع ویژه شمع انتهای در انباره ایجادپدستالی(

    آن به باشد بیشتر چاه قطر از شمع انتهایی مقطع قطر صورتیکه در .  ) (   شود  می گفته پدستالی پهن کف یا ای انباره  شمع

بودن  پایین صورت در و ریزشی غیر و پایدار های خاک در توان می را انباره.     نمود ایجاد شمع باربری ظرفیت افزایش جهت زمینی زیر آب سطح

       یک  شمع انتهای در که شود می استفاده مواقعی در پدستالی های شمع از      هایی شمع در وگرنه باشد موجود سنگی ضیف الیه یک یا خاک مقاوم الیه     آنها باربری ظرفیت اکثرا دارد قرار سخت سنگی الیه روی بر آنها انتهای که. ندارند انتهایی خزانه به نیازی و باشد می شمع بتن مقاومت اندازه به   باکت از شمع انتهایی قسمت مقطع افزایش برای ، پدستالی های شمع در

( ای زنگوله . Belling bucket های ها( باکت این انتهای به شود می استفاده     به را خاک که شده تعبیه برنده های دندانه به مجهز مفصلی بازوهایی . می جمع بازوها باکت، آمدن باال هنگام در آورند می در مخروطی صورتغیر. بصورت خزانه کناری قسمت بتن اجرایی مشکالت دلیل به شوند. شود می گرفته نظر در مسلح

آرماتور قفسه تهیه

آرماتور قفسه جاگذاری

طولی فاصله رعایت جهت بتنی غلتکهای تعبیه

هسته فوالدی

بجای گاهیآرماتور قفسهپروفیل ازفوالدی هایمحور) درشمع( می استفاده.شود

پروفیل جاگذاری

شمع مرکز در گرفتن قرار برای پروفیل کردن شاقول

چاه در پروفیل نصب

مصرفی  بتن کردن آماده

• مصرفی بتن مقاومت ، چاه قطر کاهش برایحدود  در اغلب شمع مگاپاسکال ۳۵الی ۲۸در

در .  مصرفی بتن شود می گرفته نظر در  حدود باید درجا های سانتیمتر 21الی ۱۳شمع

( ) اسالمپ ) باشد داشته اسالمپ روانیحدود=  ( . ۱۵بهینه بهبود جهت سانتیمتر

  می  استفاده کننده روان از مصرفی بتن کارایی. شود

  ریزی بتن عملیات

• بصورت شمع شده حفاري محل در بتن ريزيمخصوص لوله وسيله به ، مداوم و پیوسته

) مي گيرد) انجام ترمي

ترمی لوله جاگذار

قیف نصب جهت چاه دهانه در ترمی داشتن نگه

ریزی بتن قیف نصب

درون بتن تخلیه جهت ترمی کردن پایین و باالآن

خارج بتن درون از نباید ترمی لوله انتهایشود

باال دلیل به ترمی لوله کردن کوتاهبتن آمدن

ریزی بتن اتمام

  گل بکاربری هنگام در بتن آمدن باال از بعد بنتونیت شدن ریز سربنتونیت

ریزی بتن اتمام با همزمان کیسینگ کردن خارج

اتمام از بعد کیسینگ کردن خارجریزی بتن

اضافی .۱۰ بتن تخریب

• روي شمع، بتن ريزي عمليات اتمام از پسمدت براي بايد نگهداري 7شمعها خيس روز،

مورد اندازه به شمعها كليه سر سپس و شودبتن . نبايد شرايطي هيچ تحت شود تخریب لزوم

از قبل شمع روي شود 7اضافي تخریب روز .

بگیرد قرار همگی استفاده مورد امیدوارمگرامی استاد از تشکر با

عزیز دوستان شما و پایان