0

Offshore,Marine / عمران و سازه

آشنایی با اسکله های وزنی

فروردین ۲۱, ۱۳۹۶ ۴:۳۴ ب.ظ


این تصویر تبلیغاتی است

اسکله های وزنی با استفاده از وزن زیاد خود و اصطکاک سطح تحتانی، در برابر فشار محرک خاک و سربارهای جانبی و ثقلی مقاومت می نمایند. در طراحی سازه های مذکور پنج کنترل اصلی نقش اساسی ایفا می کند:

  • کنترل لغزش افقی: جهت مقابله با نیروهای جانبی
  • کنترل واژگونی: جهت مقابله با لنگر ایجاد شده توسط نیروی جانبی و ثقلی
  • کنترل تنش مجاز خاک: جهت مقابله با گسیختگی خاک زیر پی
  • کنترل لغزش کلی: به منظور اطمینان از پایداری کل مجموعه دیوار و خاک پشت و خاک زیر پی

به طور کلی دیوارهای وزنی تنها درمکانهایی مورد استفاده قرار می گیرند که بستر دریا و خاک موجود در محل خوب بوده و خطر نشست کم باشد. در ادامه انواع دیوارهای وزنی معرفی شده و مورد بررسی اجمالی قرار می گیرند.

الف) دیوار بلوکی بتنی (Concrete block-type quaywall)

این دیوارها تحت عنوان اسکله بلوکی از متداولترین اسکله های وزنی محسوب می شوند و متشکل از بلوکهای بتنی پیش ساخته مستقر بر یک لایه نازک بسترسازی می باشند. این اسکله در صورت احداث بر روی بستر سخت، سازه ای با طول عمر بالا است که به نگهداری چندانی نیاز نخواهد داشت. با توجه به لزوم استفاده از تجهیزات خاص با افزایش ابعاد بلوک ها، محاسبات طراحی و توان اجرایی پیمانکار ابعاد و وزن این بلوکها را تعیین می نماید. در این سازه ها، خاکریزی پشت دیوار برای جلوگیری از نشست سطحی می تواند کاملا درشت دانه باشد و با لایه فیلتر مناسب به خاک مجاور متصل شود.


این تصویر تبلیغاتی است

بطور کلی این نوع اسکله یکی از نمونه های اقتصادی بر روی زمینهای با خاک زیرین محکم است. این دیوارها در اعماق کم و زیاد در ایران و جهان اجرا شده است. برای مثال در بندر پتروشیمی پارس در منطقه عسلویه از این نوع اسکله استفاده گردیده است. ضمنا در بندر جبل علی در امارات متحده عربی و بندر صحار در عمان هم از این نوع اسکله استفاده شده است. در احداث برخی از اسکله های موجود در بندر تجاری کیش نیز از این نوع اسکله استفاده شده است.

اسکله بلوکی

بلوکهای بتنی وزنی می توانند شکل های بسیار متنوعی داشته باشند. برای مثال شکل های H، I و جعبه ای نیز در برخی پروژه ها برای کاهش وزن بلوکها و همچنین کاهش حجم بتن مصرفی بکار رفته اند.

ب) دیوارهای بتن مسلح پیش ساخته (Precast reinforced concrete wall)

دیوارهای بتن مسلح پیش ساخته که بعضا دیوار L شکل خوانده می شوند، به دو شکل پشت بند دار و بدون پشت بند ساخته می شوند و تفاوت آن با بلوکهای بتنی، حجم و وزن قطعات بتنی مورد استفاده است. دراین حالت، به جای استفاده از بلوکهای بتنی وزنی، المانهای L شکل بتن مسلح به کار می روند. هر المان L شکل کل مقطع دیوار را تشکیل می­دهد و از کنار هم قرارگیری این المانها در طول دیوار، اسکله بوجود می­آید. در این اسکله ها بدلیل کاربرد آرماتور، پیش بینی تمهیدات مقابله با خوردگی لازم است. به منظور مقابله با خوردگی در این سازه در قیاس با بلوکهای وزنی بتنی، لازم است جهت تامین شرایط سرویس دهی در طول عمر مفید سازه تمهیدات خاص در نظر گرفته شود. این سازه نیز مانند بلوکها نیاز به بستر سازی و جرثقیلهای با توان بالا جهت اجرای المانها دارد. البته با توجه به اینکه در دیوار بتن مسلح پیش ساخته مقاطع بزرگتری از دیوار به نسبت بلوک های دیوار بلوکی باید جابجا شوند، جرثقیلهای با توان بالاتری جهت اجرای این دیوار لازم است. ضمن آنکه محل اتصال دیوارها باید با تزریق ملات سیمان یا ماده مناسب دیگری پر شود.

دیوار بتنی L شکل

المانهای بدون پشت بند با حداکثر ارتفاع ۷ متر و المانهای دارای پشت بند تا ارتفاع ۲۰ متر ساخته شده اند. طول المانها بسته به ظرفیت جرثقیلهای موجود بین ۳ تا ۱۲ متر در تغییر است.

انواع دیوار های بتنی L شکل

بهتر است خاکریز پشت این دیوارها حداکثر زاویه اصطکاک داخلی را داشته باشد تا فشار جانبی خاک به حداقل کاهش یابد. از اینرو پشت دیوار از سنگهای شکسته استفاده می شود و در نقاط دورتر مصالح ریز دانه به کار می رود و در بین آنها از یک لایه فیلتر جهت جلوگیری از نفوذ مصالح ریز دانه به بخش درشت دانه استفاده می شود.

ج) دیوار بتنی درجا ریخته شده (Cast-in-place concrete type quaywall)

این نوع اسکله می­تواند وزنی (غیر مسلح) یا طره ای (مسلح) باشد. این نوع سازه در پناه خاکریز موقت یا با خاکبرداری در زمین طبیعی در زمینهای با نفوذپذیری کم قابل اجرا می باشد. در نوع مسلح کشش توسط آرماتورها تحمل می گردد و جهت مقابله با نیروهای محرک خاک و سایر نیروهای جانبی استفاده از پشت بند در خاکریزهای با ارتفاع بیش از ۸ متر الزامی است. از آنجا که باید محیط جهت آرماتوربندی، قالب بندی و بتن ریزی کاملا خشک باشد، این روش زمانی اقتصادی است که در هر عملیات اجرایی طولهای بسیار بلند اجرا شود. در نوع بتن غیر مسلح، در هیچ مقطعی نباید نیروهای کششی بیش از تنش مجاز کششی بتن ایجاد شود. از این رو مقطع دیوار وزنی درجا بزرگتر از دیوار بلوک بتنی وزنی خواهد بود چرا که در دیوار بلوک بتنی در هنگام زلزله اجازه بروز کشش در درز بین بلوکها داده می شود، در حالیکه در دیوار وزنی درجا اینطور نیست.

دیوار بتنی با بتن در جا

د) اسکله صندوقی یا کیسونی (Caisson type quaywall)

کیسون­های بتنی شامل سلول­هایی هستند که در بالا باز و در پایین با توجه به روش اجرای آن باز یا بسته می­باشند و با مصالح دانه­ای پر می­شوند. این نوع سازه معمولاً در آب­های عمیق استفاده می­شود و در شرایطی که خاک زیرین از استحکام خوبی برخوردار باشد، دارای مقاومت بالایی است. این نوع اسکله برای اسکله­های با طول کم در مجموع گران است، زیرا ساخت صندوق­ها و حمل و نصب آن­ها در محل نیاز به وسایل و تجهیزات مناسب دارد و تجهیز کارگاه در این روش پر هزینه است. کیسون­ها می­توانند بسته به شرایط منطقه و تجهیزات ساخت و ساز موجود به اشکال مختلف ساخته شوند ولی با این حال کیسون­های مستطیلی و استوانه­ای متداولترین نوع می­باشند.

ارتفاع کیسون پیش­ساخته باید بیش از رقوم سطح آب در جزر با در نظر گرفتن موج باشد. عرشه با بتن ریزی درجا اجرا خواهد شد. باربری کیسون­های بتنی به مراتب بیشتر از انواع دیگر سازه­های وزنی پیش­ساخته می­باشد. مشکلات اسکله کیسونی به شرح زیر می­باشد:

  • مشکلات به آب اندازی کیسون بتنی که بعضا نیاز به سینکرولیفت یا حوض خشک (یا شناور) دارد.
  • مشکلات بستر سازی که بعضا رسیدن به لایه مقاوم و یا تزریق سیمان برای پر کردن ناصافی­های کف فونداسیون ضرورت دارد.
  • نیاز به عمق آبخور زیاد از محل به آب اندازی در ساحل تا محل استقرار کیسون­ها

نمونه یک اسکله کیسونی

ولی با توجه به مشکلات ذکر شده استفاده از این گزینه زمانی می­تواند اقتصادی باشد که ابعاد سازه کیسون به قدری کوچک باشد که امکان انتقال آن به محل نصب از طریق خشکی امکان پذیر می­باشد و یا اینکه تعداد زیادی از آن در طرح پیش بینی شده باشد.

در اسکله صندوقی کاستن از تنش­های موجود در لبه خارجی دیوار در مقایسه با دیوارهای بلوکی کار ساده­تری است. افزایش عرض صندوق و یا ساخت آن با ۲ یا ۳ محفظه که فقط محفظه­های پشتی پر می­شوند می­تواند از چنین تنش­هایی بکاهد.

در ایران اسکله­های کیسونی ته بسته کوچک به عنوان مثال در بندر کیش و همچنین در اسکله هفتم تیر چابهار استفاده شده­اند. کیسون­های بزرگ در ایران سابقه چندانی ندارد و فقط در پایه دکل خط انتقال برق به جزیره قشم در حد فاصل لافت به پهل در وسط تنگه خوران بکار رفته است.

کیسون چند دیواری

کیسون­ها می­توانند ته باز (open end caisson) باشند. این سازه­ها که به کیسون­های ته باز معروفند، در موقعیت نهایی با قالب بندی در محل بصورت درجا، بطور پیش­ساخته یا حتی بصورت ترکیبی از پیش ساخته و درجا اجرا می­شوند و پس از استقرار کامل در عمق مورد نظر مشابه سایر روش­های کیسونی و سلولی با مصالح دانه­ای پر می­شوند تا بصورت وزنی در برابر نیروهای محرک مقاومت کنند. بتن ریزی کف می­تواند حجیم و غیر مسلح باشد و یا به صورت بتن آرمه صورت گیرد. لبه انتهایی کف کیسون­ها بصورت تیغه برنده، طرح و اجرا می­شوند تا امکان فرورفتن کیسون به طریقه وزنی فراهم شود. البته گاهی از پمپ آب برای فرو راندن کیسون استفاده می­شود. این سازه­ها معمولاً در بسترهایی که یک لایه سطحی با مقاومت کم دارند بکار می­روند و عملیات اجرایی تا رسیدن به لایه مقاوم ادامه می­یابد. به دلیل برخورد با بعضی موانع سنگی یا سخت ممکن است به عملیات غواصی، برداشت خاک بستر با چنگک و یا‌ استفاده از جت آب نیاز باشد.

پس از استقرار در رقوم مناسب، قسمت تحتانی کیسون با بتن ریزی، پی سازی می­شود، سپس با ایجاد دیوارهای میانی، شبکه سازی شده و فضاهای ایجاد شده را با بتن ضعیف یا مصالح خاکی پر می­کنند.

در ایران کیسون­های ته باز در اسکله سوخت رسانی شمال جزیره قشم بکار رفته­اند. غیر از آن کیسون­ها در چند طرح دیگر در ایران مطرح بوده­اند که عملا به دلیل مشکلات اجرایی در آن پروژه­های خاص، موفقیت آمیز نبوده ­اند.

کیسون ته باز


این تصویر تبلیغاتی است

مطالب مرتبط زیر را نیز مطالعه نمایید:


راهنمای دانلود یا خرید از وبسایت ایران پایپینگ:

  • آموزشهای رایگان: در هر نوشته وبسایت، فایلها به صورت شماره بندی شده ارائه شده است. کافی ست روی عنوان هر شماره کلیک نمایید تا دانلود مستقیم آن شروع گردد.
  • آموزشهای غیررایگان: دارای یک دکمه خرید هستند. روی آن کلیک کنید تا محصول مورد نظر به سبد خرید شما افزوده شود. میتوانید محصولات دیگر را نیز به سبد خرید خود بیفزایید.
  • پس از افزودن هر محصول به سبد خرید، دکمه خرید به دکمه پرداخت عوض می شود. روی دکمه پرداخت کلیک نمایید تا به صفحه پرداخت منتقل شوید.
  • در صفحه سبد خرید، نام و نام خانوادگی و آدرس صحیح ایمیل و در صورت تمایل شماره تلگرام خود را وارد نمایید.
  • پس از پرداخت، و برای تکمیل فرایند خرید، گزینه تکمیل فرایند خرید را کلیک کنید. توجه نمایید که پنجره آخر را نبندید تا به طور اتوماتیک به صفحه رسید منتقل شوید که نام و لینک دانلود فایلهای خریداری شده در آن موجود است. این صفحه را از دست ندهید.
  • یک نسخه از رسید و لینکهای دانلود برای آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.
  • در صورت بروز هر گونه مشکل، آن را با ایمیل info@IranPiping.ir و یا اکانت OilAndGasAdm@ در تلگرام در میان بگذارید.

@OilAndGas

ما به نظرات پیشنهادی، انتقادی و حمایتی شما نیاز داریم، چند کلمه برایمان بنویسید: