روش خرپایی چیست؟
روش سازه‌نگهبان خرپا از جمله روش‌هايی است که به طور گسترده در اجرای گودبرداری‌های شهری برای پایدارسازی گود ها مورد استفاده قرار می‌دهیم.
اين روش بر مبنای جايگزين نمودن يک سازه فلزی با خاک برداشته شده و مهار جزيی خاک استوار شده است.
استفاده از اين روش نيازمند ديد بسيار خوب از رفتا رخاک است .
در صورتی که از اين روش بدون توجه به نکات اصولی استفاده گردد مخاطرات جدی در اجرای پایدارسازی گود ايجاد می‌شود.
چگونگی انجام روش خرپایی
در روش خرپایی ابتدا تعدادی چاه قائم در نقاط مورد نظر پيرامون زمين حفر می‌کنیم که طول آنها برابر با عمق گودبرداری به اضافه طول مورد نياز برای اجرای شمع در زير عضو قائم می‌باشد.
در مرحله دوم قفسه آرماتورهای شمع را مطابق نقشه‌های آرماتوربندی آماده می‌کنیم
سپس درمحل مربوطه قرار می‌دهیم.
سپس عضو قائم را در داخل چاه قرار می‌دهیم و بتن‌ريزی را در انتهای چاه انجام می‌دهیم.
برای اطمينان از اتصال کامل عضو قائم و بتن شمع می‌توانیم از اتصال نبشی يا شاخک های مناسب به عنوان برشگير استفاده کنیم .
در مرحله بعدی داخل چاه را با بتن کم مايه پر می‌کنیم.
نکات قابل توجه
نکته قابل توجه در مرحله استفاده از خرپایی اين است که در هنگام گود برداری اتصال سازه و خاک کامل برقرارباشد و سازه بتواند قبل از به وجود آمدن تغيير شکل‌های قابل توجه در خاک در تحمل نيروها و تغيير شکل‌های ناشی از گودبرداری وارد عمل گردد.
در ادامه کار، خاک را با شيب پايدار در تمام محدوده گود حفاری می‌کنیم.
اين شيب معموال 2:1 يا 45 درجه می‌باشد.
مهندسان اين مقادير را به طور معمول مورد استفاده قرار می‌دهند که ممکن است دست بالا يا دست‌پايين باشد.
در نهايت عمليات نصب عضو مايل را ضمن اجرای فونداسيون اين عضو انجام می‌دهیم.
ذکر اين نکته ضروری است که می‌توانیم کف فونداسيون اين عضو را به صورت شيبدار اجرا نماییم تا از مولفه ظرفيت باربری خاک برای تحمل نيروهای افقی و کنترل لغزش و محدود کردن ميزان حرکت جانبی استفاده نماییم.
در نهايت اقدام به برداشت خاک از بالا به پايين می‌کنیم و همزمان با آن اقدام به نصب اعضای افقی و مورب خرپا می‌کنیم.
پدیده آرکینگ
اين روش مهار خاک، مهار به صورت جزيی می‌باشد يعنی خاک را در يکسری نقاط (محل خرپاها) به صورت جزيی مهار و گود پایدار کرده‌ایم.
سطح يک ديواره گودبرداری غالبا چيزی در حدود چند ده تا چند صد مترمربع است و اين در حالی است که سازه نگهبان خرپايی فقط بخش بسيار محدودی از اين سطح را مهار کرده است.
از طرفی در طراحی يک سازه نگهبان خرپايی فرض بر اين است که درگودبرداری خاک ديواره گود به صورت صلب عمل نموده و شبيه به يک دال بتنی قادر است بار را از چند متر دورتر از سازه نگهبان تحمل نموده و آن‌را به سازه نگهبان منتقل نمايد.
به عبارت ديگرطراحان در طراحی اين گونه سازه‌ها بر پديده آرکينگ يا طاق بستن در خاک تکيه کرده‌اند.
حال اگر هم اين فرض درست بوده و خاک با تشکيل يک طاق يا قوس بتواند نيروها را به سازه نگهبان منتقل کند در محل تماس خاک و سازه نگهبان در گود پایدارسازی شده، تنش به حدی زياد است که سازه نگهبان خاک را پانچ نموده و در نهايت خاک گسيخته می‌شود.
نتیجه
بنابراين تکيه بر پديده آرکينگ در نگهداری خاک ممکن است فاجعه‌آميز باشد .
حال اگر بخواهيم اين نقيصه را برطرف کنيم بايد فاصله خرپاها را بسيار کم کنيم اين موضوع هزينه بالا و ايجاد مشکلات اجرايی را در پی دارد و فضای کاری کارگاه را محدود می‌کند.
از روش‌های ديگر در رفع اين نقيصه استفاده از ديوار بتنی يا شاتکريت يا تخته‌کوبی بين خرپاها است که با انجام محاسبه‌ای ساده مشخصات آن قابل محاسبه است.
لذا در طراحی اين نوع سازه‌ها جهت پایدارسازی گود،توصيه اکيد بر اجرای سازه مناسب بين خرپاها برای انتقال بار می‌باشد.
همچنین بخوانید: تغییرشکل افقی گود
