نیلینگ یا میخ کوبی چیست؟

نیلینگ یا میخ کوبی چیست؟
نیلینگ (یا میخکوبی) یکی از روش‌های پایدارسازی گودها و شیب‌ها در پروژه‌های ساختمانی است که به وسیلۀ میلگردهای فولادی انجام می‌شود. در این روش، میلگردها به عنوان میخ‌هایی درون خاک یا سنگ تزریق و سپس بتن‌ریزی می‌شوند تا پایداری بیشتری به ساختار بخشند. با توجه به این که میلگردها جزء اصلی این فرآیند هستند، هر گونه تغییر در قیمت میلگرد مستقیماً بر هزینه‌های اجرای نیلینگ تأثیر می‌گذارد. افزایش قیمت میلگرد می‌تواند منجر به افزایش هزینه‌های پروژه‌های نیلینگ شود، در حالی که کاهش قیمت می‌تواند به کاهش هزینه‌ها و افزایش صرفه‌جویی اقتصادی منجر گردد. در اصل، نیلینگ سیستم عالی برای حفاری خاک فراهم می کند، در حالی که پایداری زمین و انعطاف‌پذیری بالا را از طریق تقویت فولاد حفظ می کند. با افزایش مقاومت برشی و نیروی عمودی، نه تنها مقاومت خاک را افزایش می دهد، بلکه جابه‌جایی آن را نیز محدود می کند.
نیلینگ روشی برای تثبیت مقاطع خاک ناپایدار است و برای تثبیت گودبرداری‌های عمیق و گسترده و در عین حال مهار دیوارهای کنار جاده استفاده می شود. علاوه بر این، به عنوان رویکرد نوآورانه برای تثبیت خاکریزها و ارائۀ پشتیبانی افقی برای دیوارهای حفاری‌شده، از لغزش خاک جلوگیری می کند.

تاریخچه نیلینگ
براي اولين بار مهندسين استراليايي از روش نیلینگ براي پايدارسازي شيرواني‌هاي سنگي در تونل استفاده کردند.
آن‌ها در اوايل دهه‌ي 1960 براي پايدارسازي جداره‌هاي تونل، شبکه‌اي از سوراخ‌ها را در طاق و ديوارهاي سنگي تونل حفاري کرده، در داخل آن ميلگردهاي فولادي قرار داده و قسمت انتهايي آن را با شبکه‌ي مش‌بندي در محيط تونل گيردار کردند.
سپس با دوغاب‌ريزي در سوراخ‌هاي حفر شده و بتن‌پاشي به جداره‌ي تونل، موفق به پايداري ايمن جداره‌هاي داخلي تونل شدند. اين روش بعدها توسط مهندسين آلماني و فرانسوي براي پايدارسازي در شيرواني‌هاي خاکي مورد استفاده قرار گرفت.
به عبارت ديگر مهندسين آلماني و فرانسوي، روش استراليايي نیلینگ در سنگ را براي شيب‌ها و ديوارهاي خاکي به کار بستند. آن‌ها استفاده از تکنولوژي نیلینگ در تونل را به پايدار نمودن شيب‌ها و ديوارهاي خاکي گودبرداري شده و کوله‌ي پل‌ها تعميم دادند.
پس از آن استفاده از نیلینگ به طور گسترده در طرح‌هاي مختلف عمراني نظير تثبيت ترانشه‌هاي خط آهن و بزرگراه‌ها، ساخت سازه‌هاي نگهبان گودبرداري شده در مناطق شهري جهت احداث ساختمان‌هاي بلند مرتبه که شامل چندين طبقه در داخل زمين هستند و تثبيت شيب‌هاي زمين در برابر لغزش‌هاي احتمالي به کار بسته شد.

مراحل و روش اجرای نیلینگ در گودبرداری
مراحل روش اجرای نیلینگ به شرح زیر است:
    گودبرداری مقطعی
    حفاری گمانه‌ها
    نصب میلگرد تسلیح
    تزریق دوغاب سیمان
    بتن‌پاشی
در روش میخ ‌کوبی یا نیلینگ مراحل زیر انجام می‌‌گیرد:
    در ابتدا گودبرداری یا خاک ‌برداری محل مورد نظر انجام می‌شود. این حفاری باید به ‌صورت مرحله‌ به‌ مرحله از سمت بالا به سمت پایین گود باشد. معمولاً عمق گود برداری برای هر مرحله چیزی بین 2 تا 3 متر است و بستگی به تعداد گمانه‌‌ها و نوع خاک دارد و تا حدی است که خاک برای مدت یک تا دو روز بتواند پایدار بماند. نکته‌ای که باید به آن توجه شود این است که در گودبرداری باید عرض منطقه گودبرداری شده به ‌گونه‌ای باشد که تجهیزات و دستگاه‌های اجرای نیلینگ به‌ راحتی در آن قرار گرفته و کار خود را انجام دهند.
    در هر مرحله از حفاری و گودبرداری، چاهک‌ها یا گمانه‌‌هایی به ‌صورت افقی و یا مایل به کمک دستگاه‌های حفاری ویژه در دیواره‌‌های محل گودبرداری شده یا سطوح شیب‌دار ایجاد می‌شود. قطر این گمانه‌‌ها معمولاً 10 الی 15 سانتی‌‌متر و عمق آنها معمولاً چیزی بین 5 الی 10 متر است که محل قرارگیری، عمق و تعداد آنها بستگی به شرایط محل گودبرداری شده، نوع خاک و غیره دارد.
    میلگردهای فولادی پیش‌تنیده به‌ عنوان میخ یا نیل در ضخامت و طول مورد نیاز درون این گمانه‌‌ها قرار داده می‌‌شود تا به ‌عنوان عاملی برای جلوگیری از رانش و ریزش خاک عمل کند.
    با استفاده از دوغاب سیمان درون این گمانه‌ها را پر می‌‌کنند تا انتقال انرژی بین میلگرد و خاک بهتر صورت گیرد.
    وقتی دوغاب تزریق شد با استفاده از یک لایه مش (که از میلگردهای طولی و عرضی تشکیل شده است) سطح دیواره را بتن پاشی یا شاتکریت می‌کنیم. این لایه ضخامت کمی دارد و علت ایجاد آن جلوگیری از فرسایش خاک و در درجه دوم سطح قابل ‌قبول و مناسبی برای ساخت ‌و سازهای بعدی ایجاد می‌کند.

اجزا و بخش‌های مختلف نیلینگ
اجزا و بخش‌های مختلف نیلینگ به طور کلی شامل موارد زیر هستند:
دوغاب: وظیفۀ دوغاب انتقال تنش از خاک به میلگردهای فولادی است و همچنین به حفاظت این میلگردها در برابر خوردگی کمک می‌کند.
سر میخ: قسمت انتهایی بیرونی میلگرد است که رزوه می‌شود و بیرون از دیوارۀ خاکی گود قرار می‌گیرد.
مهرۀ شش‌گوشه، واشر، و صفحۀ تکیه‌گاهی: این قطعات برای اتصال نیل به پوشش اجراشده روی سطح دیوارۀ گود استفاده می‌شوند.
پوشش‌های موقت و دائمی: این پوشش‌ها بر روی سطح دیوارۀ گود نصب می‌شوند و پیوستگی و یکپارچگی سیستم نیلینگ را فراهم می‌کنند. پوشش موقت تأمین می‌کند که صفحۀ تکیه‌گاهی مناسبی برای مهره‌های شش گوش باشد و از عوامل جوّی محیطی مانند هوازدگی محافظت می‌کند. پوشش دائمی پس از نصب کامل میلگردها و مهره‌های شش گوش، روی پوشش موقت اجرا می‌شود.
نوارهای زهکش ژئوکامپوزیت: این نوارها قبل از نصب پوشش موقت، زیر آن‌ها قرار می‌گیرند و برای جمع‌آوری و انتقال آب‌های موجود به پشت پوشش موقت مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کاربرد نیلینگ
کاربردهای نیلینگ در فرآیندهای مختلف ساخت و ساز و تثبیت بسیار گسترده است. در این جا یک مرور کلی انجام می‌دهیم:
    تثبیت شیب‌های طبیعی و مصنوعی از طریق اجرای نیلینگ.
    تثبیت دامنه‌های طبیعی با استفاده از تکنیک‌های نیلینگ.
    تقویت شیب‌های زمین در برابر لغزش احتمالی با استفاده از نیلینگ.
    کاربرد در خاکریزهای راه آهن و بزرگراه.
    استفاده در خاکریزهای گالری تونل.
    تثبیت شیب‌های مجاور نزدیک جاده‌ها.
    تقویت گودبرداری‌های مجاور سازه‌های موجود با استفاده از نیلینگ.
    افزایش ظرفیت باربری از طریق پایدارسازی مبتنی بر نیلینگ.
    مهار تغییر شکل‌ها با حداقل مداخله در وضعیت طبیعی زمین از طریق میخکوبی.
    ساخت سازه‌های نگهدارنده در مناطق شهری برای ساختمان‌های زیرزمینی چندسطحی در سایت‌های حفاری‌شده با استفاده از نیلینگ.
    تعمیر و تقویت سازه‌های نگهدارندۀ فرسوده با استفاده از تکنیک‌های نیلینگ.
    کنترل گودبرداری با روش‌های نیلینگ.
    نیلینگ به عنوان جایگزین مناسب برای سیستم‌های خاک و شمع تقویت‌شده در کاربردهای تثبیت و نگهداری زمین عمل می کند.

تفاوت نیلینگ و انکراژ چیست؟
سیستم‌ های نیلینگ (میخ‌ کوبی) و انکراژ (مهار کوبی) هر دو از روش‌های رایج بین روش‌های پایدار سازی گودبرداری هستند. این دو روش علی ‌رغم شباهت‌های زیاد، تفاوت‌‌هایی نیز بینشان وجود دارد. از جمله تفاوت نیلینگ و انکراژ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
    نیلینگ نسبت به انکراژ هزینه کمتری دارد.
    نیلینگ به تجهیزات و همچنین مصالح کمتری در مقایسه با انکراژ نیاز دارد.
    پایدارسازی گودبرداری به روش نیلینگ سریع‌تر از روش انکراژ انجام می‌شود.
    در روش نیلینگ محدوده کمتری از خاک مسلح می‌شود.
    در سیستم نیلینگ در مقایسه با سیستم انکراژ، فضای بیشتری برای عبور و مرور و حمل وسایل وجود دارد و اختلالی در رفت ‌و آمد ایجاد نمی‌کند.
    در روش انکراژ، میلگردها بعداً تحت فرآیند پس تنیده کردن قرار می‌گیرند که همین عامل باعث می‌شود تا این روش از قدرت بیشتری در مهار نیروی رانشی و ریزشی زمین برخوردار باشد.
    در روش انکراژ از میلگردهای فولادی استفاده از فولادهایی که 6 تا 8 برابر فولاد معمولی مقاوم هستند، استفاده می‌شود.
    در اجرای پایدارسازی گود به روش نیلینگ، میلگرد تنها به ‌عنوان یک مؤلفه مقاوم (passive) در برابر نیروهای موجود از خود مقاومت نشان می‌‌دهد در صورتی ‌که در اجرای پایدارسازی گود به روش انکراژ، میلگرد نقشی فعال (active) دارد. یعنی در روش نیلینگ بعد از اینکه در توده خاک دیواره محل گودبرداری شده تغییر شکل رخ داد، نیرو در نیل‌ها (میخ‌ ها) فعال می‌شود ولی در روش انکراژ وجود نیروی پیش تنیدگی در میلگردها و انکرها، بعد از اعمال مرحله پس تنیدگی آزاد می‌شود و قبل از اینکه توده خاک حرکت کند، سبب افزایش استحکام می‌شود.

مزایای نیلینگ
از مزایای استفاده از روش نیلینگ، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
    امکان اجرا در فضاهای کوچک و محدود: نیلینگ امکان اجرا در فضاهای محدود و سخت‌دسترس را فراهم می‌کند، که این امر برای بسیاری از سازه‌ها و ساختارهایی که با محدودیت‌های فضایی مواجه هستند، بسیار حیاتی است.
    روش اجرای بدون لرزش و صدا: اجرای نیلینگ باعث تولید کمترین میزان لرزش و صدا می‌شود که این امر در مواردی مانند مناطق شهری یا در نزدیکی ساختمان‌ها و اماکن مهم بسیار ارزشمند است.
    امکان اجرا در مجاورت سازه‌های دیگر: این روش به صورت ایمن در مجاورت سازه‌های دیگر نیز قابل اجرا است، که در صورت نیاز به تقویت یا پایدارسازی سازه‌های موجود می‌تواند بسیار مفید باشد.
    امکان اجرای سریع: نیلینگ به دلیل روش ساده و مواد اجرایی قابل دسترسی، به صورت سریع و کارآمد قابل اجرا است.
    پایین بودن هزینۀ اجرا: نسبت به روش‌های دیگر مانند انکراژ (anchorage)، نیلینگ دارای هزینۀ اجرای کمتری است که این امر می‌تواند در کل هزینۀ پروژه تأثیر مهمی داشته باشد.
    پایین بودن ریسک اجرا و خطرات: نیلینگ کمترین خطرات اجرایی و ریسک‌های مربوط به آن را در مقایسه با روش‌های دیگر مثل انکراژ دارد، که این امر از لحاظ ایمنی و پایداری سازه بسیار مهم است.

معایب نیلینگ
روش نیلینگ مناسب مکان‌هایی نیست که آب در آن‌ها جریان داشته باشد.
    در صورت دائمی بودن اجرای نیلینگ، محل قرارگیری میخ‌ها باید به طور مرتب رصد و چک شوند.
    وجود موانع شهری می‌تواند محدودیت‌هایی را بر طول و محل و شیب آن اعمال کند.
    هر خاکی مناسب نیلینگ نمی‌باشد.
    اجرای آن به افرادی با تجربۀ بالا نیاز دارد.

مشاوره انجام پایان نامه عمران ارشد و دکترا تمامی گرایش ها

خرید کتابهای دست دوم مهندسی عمران

خرید کتاب دست دوم معماری

خدمات گروه معماری هفت:
گروه معماری هفت متشکل از مهندسان معمار خبره در زمینه های زیر در خدمت شما عزیزان است:
طراحی ساختمان مسکونی
طراحی ساختمان اداری
طراحی ویلا
طراحی نما
اصلاح پلان
انجام پایان نامه معماری
انجام پروپوزال معماری
شیت بندی

با ما تماس بگیرید... 09122257213

مقالات دیگر

_______________________________________________________