آشنایی با سازه نگهبان دیوار دیافراگمی

روش‌های مختلفی برای پایدارسازی گود در پروژه‌های ساختمانی وجود دارد. یکی از آنها ساخت دیوار دیافراگمی یا دوغابی است. سازه‌ای که در زبان انگلیسی به آن Diaphragm Wall یا D-Wall گفته می‌شود و برای مقاوم‌سازی گودهای بسیار نزدیک به ساختمان‌های دیگر استفاده می‌شود. با فولادینو همراه شده و با این سازه نگهبان آشنا شوید.

دیوار دیافراگمی چیست و چه کاربردهایی دارد؟

دیوار دوغابی، دیافراگمی یا بارت (Barret) یک سازه‌ی ساخته‌شده از بتن مسلح یا آرمه است که به‌ صورت پانل‌های مجزا اجرا می‌شود. این دیوار، راهکاری برای افزایش استحکام گود، در سایت‌هایی است که گودبرداری با عمق بالا در آنها میسر نیست. مجاورت بسیار نزدیک با دیگر ساختمان‌ها یا شرایط نامساعد خاک از مهم‌ترین عوامل محدودکننده‌ی عمق گودبرداری هستند. اجرای سازه نگهبان دیوار دیافراگمی نه ‌تنها پایدارسازی گود؛ بلکه امنیت بیشتر حفاری عمیق و آب‌بندی بهتر گود را در پی دارد.

بر این اساس، مهم‌ترین محل‌های کاربرد این سازه نگهبان عبارتند از:

• زیرزمین‌های عمیق
• دیوارهای حائل دائمی
• سیستم‌های صلب نگهدارنده‌ی خاک 
• پارکینگ‌های زیرزمینی
• ایستگاه‌های راه‌آهن
• ورودی تونل‌ها
• زیرگذرها
• تهویه تونل و شفت‌های دسترسی CSO
• ساخت دیوارهای قطع‌کننده آب‌های زیرزمینی
• ساخت سیستم‌های به‌سازی زمین
• به‌سازی سد و آبریز
• ساخت تلمبه‌ خانه

خصوصیات دیوار دیافراگمی چیست؟

سازه نگهبان دیوار دوغابی معمولا مستطیل‌شکل است. این سازه، علی‌رغم پانل‌های مجزای خود، در نهایت یک دیوار پیوسته و واحد تشکیل را می‌دهد. شکل مستطیلی این دیواره، سبب مقاومت بسیار خوب آن در برابر نیروهای برشی و خمشی شده و امکان افزایش عمق حفاری را بیشتر می‌کند. حداکثر عمق دیوار بارت ۱۰۰ متر، ضخامت آن بین ۴۵ تا ۱۵۰ سانتی‌متر و طول آن نیز دو تا ۳٫۵ متر است.

مراحل ساخت دیوار دیافراگمی 

مراحل ساخت دیوار دوغابی را می‌توان در سه مرحله‌ی زیر خلاصه کرد:

ساخت دیوار راهنما 

دیوار راهنما در سطح سکوی کار با استقرار دو تیر بتنی موازی ساخته می‌شود. هدف از ساخت این دیوار، کنترل تراز پانل‌ها، حفظ پیوستگی دیوار دیافراگمی، جلوگیری از ریزش خاک و حمایت از آرماتور فولادی است. ارتفاع دیوار راهنما با افزایش سطح آب زیرزمینی افزایش یافته و به نوع خاک سطح نیز بستگی دارد.

حفاری پانل ها

حفاری پانل‌های مستطیلی دیوار دیافراگمی با گیره‌های مکانیکی و هیدرولیکی آویزان از طناب انجام می‌شود. این مرحله در مواردی به کمک دستگاه‌های برش ترنچر (Trencher) یا خندق‌کن چنگالی یا صدفی صورت می‌گیرد. چنگک با کابل به جرثقیل متصل شده و با چرخش خود خاک را حفاری می‌کند. موانع داخل زمین نیز با چکش شکسته شده و با چنگال خارج می‌شوند. به ‌منظور پشتیبانی از حفاری و جلوگیری از ریزش خاک از بنتونیت و دوغاب پلیمری استفاده می‌شود.

بتن ریزی

در این مرحله، ابتدا نصب قفسه‌ی آرماتور در محل حفاری ‌شده انجام می‌شود. برای دیوارهای دیافراگمی عمیق، ممکن است به بیش از یک قفسه نیاز باشد. سپس بتن به کمک لوله‌های مخصوص ترمی ریخته می‌شود. بتن‌ریزی با این لوله‌ها از ترک‌خوردن و جداشدن تکه‌های بتن جلوگیری می‌کند. به منظور شکل‌دهی به اتصالات بین پانل‌های مجاور نیز از معمولا لوله‌های مسدودکننده‌ی Stop End استفاده می‌شود. پس از بتن‌ریزی، بنتونیت ریخته‌شده در مرحله‌ی قبل، خارج می‌شود تا مجددا در پروژه‌های بعدی استفاده شود.

لازم به ذکر است که در ساخت پانل‌ها می‌توان از تیرهای والر یا بلوک‌های مهار استفاده کرد که سبب کاهش زمان و پیچیدگی فرآیند گودبرداری می‌شود. انتخاب روش حفاری اعم از مکانیکی، هیدرولیکی یا با استفاده از دستگاه‌های ترنچر نیز به محاسبات زمین‌شناسی و مقاومت خاک بستگی دارد.

مزایای ساخت دیوار دیافراگمی چیست؟

علاوه بر افزایش استحکام گود از مهم‌ترین مزایای دیوار دیافراگمی در مقایسه با دیگر روش‌ها باید به حذف نیاز به سازه‌های پشتیبانی زمین یا آبگیری اشاره کنیم. مزیتی که با خود صرفه‌جویی اقتصادی را به همراه می‌آورد. از دیگر مزایای این سازه نگهبان گودبرداری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاهش لرزش ساختمان
• سرعت بالای اجرا
• امکان اجرا در عمق‌های بالا
• امکان اجرا روی انواع خاک
• برخورداری از خاصیت ضد آب
• طول عمر بالا و به طور متوسط ۵۰ ساله
• کمک به افزایش مقاومت ساختمان در برابر زلزله

سخن آخر درباره دیوار دوغابی

پیش از انتخاب دیوار دیافراگمی به‌عنوان راهکار پایدارسازی گودبرداری ساختمان خود در نظر داشته باشید که اجرای این سازه، کمی گران است. همچنین این دیواره از نظر طراحی، انعطاف‌پذیری چندانی نداشته و معمولا شکل ثابتی دارد. انجام محاسبات دقیق زمین‌شناسی و اندازه‌گیری مقاومت خاک در برابر وزن ساختمان نیز پیش از شروع عملیات، ضروری است.

برای مطالعه مقالات مشابه و اطلاع از قیمت روز آهن‌آلات به مجموعه فولادسازان راه ابریشم مراجعه کرده و از قسمت‌های مختلف آن دیدن کنید.