تکنولوژی دیوار دیافراگمی

دیوار دیافراگمی

دیوارهای دیافراگمی، دیوارهای بتنی مسلح یا غیرمسلح ساخته شده در زیر تراز سطح زمین هستند که به منظور نگهداری یا آببندی دیواره‌ی گودها، آب‌بندی کف سدها و سایر مواردی که اجرای دیوارهای طولی کم‌عرض و عمیق در زیر سطح خاک مورد نیاز باشد، اجرا می‌شوند. برای احداث این دیوارها عموماً از دستگاه کاتر (هیدرومیل) یا دستگاه گراب که از مهمترین دستگاه‌های حفاری در ساخت دیوارهای دیافراگمی هستند، استفاده می‌شود.

نمای شماتیک از اجرای دیوار دیافراگمی منبع تصویر: BAUER

حفاری با استفاده از دستگاه گراب

يكي از روش‌های احداث ديواره دیافراگمی با استفاده از دستگاه گراب می‌باشد. در این روش آب بندي درزهاي اجرايي با شیوه‌هاي مختلفي مانند كام و زبانه، شمع پلاستيك، تير پيش ساخته بتني، لوله ژوئن و واتر استاپ  انجام مي‌شود.


تصویر گراب‌آویز مکانیکی


تصویر گراب کلی‌دار

حفاری با استفاده از دستگاه هیدرومیل

 این سیستم برای حفاری خاک‌های بدون چسبندگی و سنگ‌های سخت مناسب است. هیدرومیل دستگاهی است که با استفاده از ناخن‌های حفار و با روش دورانی، خاک و سنگ را برش داده و با استفاده از گل حفاری، مصالح حاصل از حفاری را به بیرون منتقل می‌کند.


تصویر دستگاه هیدرومیل

موارد کاربرد دیوار دیافراگمی

  • به عنوان دیوار حائل جهت مقابله با نیروهای جانبی و بارهای عمودی
  • به منظور ایجاد دیوار یا پرده آب‌بند

مزایای استفاده از دیوار دیافراگمی

  • ساخت دیواره اصلی باربر سازه در یک مرحله و حذف سازه نگهبان
  • پیشگیری از ریزش سازه جانبی و نفوذ آب و امکان گودبرداری در اعماق بالا
  • سرعت بالای عملیات اجرائی

کاربرد دیوار دیافراگمی در اجرای شفت انتقال دستگاه  TBM

کاربرد دیوار دیافراگمی در پایدارسازی دیواره ایستگاه مترو اهواز (شرکت کیسون با همکاری کازاگرانده)


کاربرد دیوار دیافراگمی در احداث تونل


استفاده از دیوار دیافراگمی به عنوان دیوار آب‌بند


کاربرد دیوار دیافراگمی در مخازن ذخیره‌ی نفت، آب و ...


کاربرد دیوار دیافراگمی در مخازن ذخیره‌ی نفت، آب و ...


کاربرد دیوار دیافراگمی در احداث پارکینگ


کاربرد دیوار دیافراگمی در احداث سازه‌های زیر زمینی

مراحل اجرای دیوار دیافراگمی

  1. عمليات حفاري براي شروع عمليات حفاري، پس از تسطيح و رفع معارضين در محدوده طرح، خاك سست و نباتي در محدوده اجراي ديواره راهنما برداشته شده و پس از شناسايي موقعیت تأسيسات و عوارض زيرزميني، اقدام به اجرای دیوار راهنما در بستر مناسب مي‌شود. هدف از ايجاد ديوار راهنما (Guide wall) امكان اجراي دقيق و شاقولی ديوار ديافراگمي در محل مورد نظر و همچنين جلوگيري از ريزش جداره‌ها در حین اجراي عمليات حفاري و بتن‌ريزي می‌باشد.


نمای شماتیک از مراحل ساخت دیوار دیافراگمی

  1. دیوار راهنما
  2. دستگاه حفاری
  3. سبد آرماتور
  4. دیوار بتنی


اجرای دیوار راهنما جهت اجرای دقیق دیوار دیافراگمی

براي اجراي راحت‌تر ديوار ديافراگمي، اين ديوار به قطعات كوچك‌تري به نام پانل تقسيم مي‌شود. ابعاد و شكل پانل‌ها بسته به شرايط زمين، عمق اجراي ديوار، موقعيت اجراي پانل در سازه، نوع تجهيزات حفاري و ... در اشكال مختلفي از قبيل L، U، T، I  و ... طراحي و اجرا مي‌شوند.

حفاري در پانل‌هاي كوچك در يك مرحله و در پانل‌هاي بلندتر تا سه مرحله انجام مي‌شود. بدين ترتيب كه براي حفاري هر پانل، پانل مورد نظر به قطعات كوچك‌تري كه بارت ناميده مي‌شود تقسيم می‌گردد. تعداد بارت‌ها بستگي به طول و ابعاد كلامشل (Clamshell) گراب دارند. طول هر بارت حداكثر برابر با اندازه طول كلامشل حفاري است.

نحوه انجام عمليات حفاري بدين صورت است كه پس از اجراي ديوار راهنما، پانلي كه طول زیادی دارد به سه قسمت تقسيم مي‌شود. ابتدا دستگاه گراب در محل بارت اول مستقر و تراز شده و پس از حفاری این محدوده، عملیات حفاری بارت‌های دوم و سوم انجام می‌گیرد.در ادامه دستگاه به همین ترتیب پانل‌های بعدي را حفاري مي‌كند. در صورت نیاز، هم‌زمان با حفاري هر بارت و جهت جلوگيري از ريزش جداره‌هاي بارت در حين حفاري، گل بنتونيت به صورت مداوم به درون چال هدايت مي‌شود. نقش اصلي گل حفاري حفظ پايداري ترانشه حفاري شده در برابر فشارهاي جانبي ناشي از آب‌هاي زيرزميني، خاك و سرباره روي پلاتفرم است كه اين عمل با تشكيل كيك بنتونيتي انجام مي‌شود.

به طوركلي حفاري پانل‌هاي ديوار ديافراگمي به دو روش انجام مي‌شود:

  1. اجراي پانل‌ها به صورت يك در ميان: در اين روش ابتدا پانل‌هاي اوليه با فواصل مشخصي از يكديگر (بصورت يك در ميان) حفاري و بتن ريزي شده و سپس در فاصله بين آن‌ها پانل‌هاي ثانويه اجرا مي شوند
  2. اجراي پانل‌ها به صورت متوالی: همانگونه که از عنوان این روش برداشت می‌شود، پنل‌های دیوار دیافراگمی در این شیوه حفاری به صورت متوالی و پشت سر هم برداشت می‌شوند.