مقدمه
با توجه به افزایش تراکم جمعیت در کلان شهرهای دنیا و نیاز به تامین فضاهای مسکونی، اداری و تجاری، مرتفعسازی اهمیت دو چندان پیدا نموده است. این ساختمانهای بلند مرتبه به منظور تامین فضای مناسب پارکینگ و استفاده حداکثری از بنا، به گودبرداریهای عمیق نیاز دارند. به دنبال آن، مقوله پایدارسازی گودبرداریهای شهری با انواع روشهایی نظیر روش اجرای بالا به پایین (تاپدان بتنی یا فولادی) مورد اهمیت بیشتر واقع گردیده است. روش ساخت از بالا به پایین (تاپدان) یک روش نوین و مقرون به صرفه جهت پایدارسازی گودبرداریهای عمیق، به عنوان تحولی شگرف در صنعت ساخت سازههای زیرزمینی وسیع محسوب میشود. شرکت پی بان با همکاری شرکت فرابناسازان در زمینه ساخت ستون های تاپ دان فعالیت مشترک دارند.
روند اجرای روش پایدارسازی تاپدان بتنی
بر خلاف روشهای معمول که ساخت سازه از پایین به بالا صورت میگیرد. در روش تاپدان بتنی احداث سازه از بالا (تراز طبیعی زمین) به سمت پایین (تراز شالوده) صورت میپذیرد. در ادامه توضیح مختصری از روش اجرا تاپدان بتنی ارائه میگردد.
در مرحله اول از اجرای روش تاپدان بتنی، مطابق با (شکل 1) در موقعیت قرارگیری ستونها، چاههایی با قطر کافی تا تراز انتهایی ریشه ستونها حفاری میگردد. سپس مطابق با (شکل 2) آرماتوربندی ریشه ستونها صورت میپذیرد و ستونها در درون چاهها قرار داده میشوند. سپس، بتنریزی ریشه ستونها صورت میپذیرد. پس از آن، چاهها با مخلوط خاک و سیمان پر میگردد.


پس از اجرای ستونها، کف زمین رگلاژ میگردد سپس، اجرای سقف طبقه همکف صورت میپذیرد (شکل 3). در واقع دال بتنی سقف و ستونها سازه در زیر آن، حکم شالوده موقت را دارند.

بعد از تکمیل سقف طبقهی همکف و رسیدن دال بتنی به مقاومت نهایی خود، ماشین آلات حفاری از طریق بازشوهای تعبیهشده در دال بتنی طبقه همکف، ابتدا با ایجاد رمپ، حفاری را تا تراز اجرایی طبقهی اول زیر زمین ادامه میدهند. پس از رسیدن به تراز مورد نظر، برای اجرای دال سقف، با رگلاژ نمودن کف زمین و اجرای بتن مگر، سقف اول زیر زمین مطابق با (شکل 4) اجرا میگردد.

در این روش پس از اجرای سقف طبقه همکف، امکان ساخت سازه علاوه بر طبقات زیرین، در طبقات بالاتر از همکف نیز میسر میگردد (شکل 5) که به طبع، سرعت پیشبرد پروژه را افزایش میدهد.

پس از رسیدن به تراز کف شالوده و رگلاژ کف پروژه، خروج ماشین آلات حفاری از بازشوها صورت میپذیرد. سپس، آرماتوربندی شالوده نهایی سازه و بخش انتهایی دیوارهای حائل محیطی و به دنبال آن بتنریزی شالوده صورت میپذیرد. (شکل 6)

مزایا اجرا روش تاپدان بتنی
- بینیاز از اخد رضایت همسایگان و کاهش مشکلات حقوقی.
- عدم نیاز به سازه نگهبان موقت جهت پایدارسازی.
- امکان اجرای همزمان روسازه و زیر سازه و به طبع آن کاهش زمان پروژه.
- قابل اجرا در گودبرداریهای عمیق.
- کاهش هزینه و زمان اجرای پروژه به دلیل عدم نیاز به سازه نگهبان موقت.
- قابلیت طراحی و اجرا در سازههای بتنی (به روش پیشساخته و درجا).
- قابل اجرا در انواع زمینهای محدود و وسیع.
- عدم ایجاد آلودگیهای زیستمحیطی.
معایب اجرای روش تاپدان بتنی
- نیاز به نیروهای اجرایی متخصص و مجرب به این روش اجرا.
- لزوم امتداد انتهای ستونها و افزایش ابعاد آنها به منظور تحمل بارهای وارد بر سازه موقت.
- ایجاد یک جدایی بین کارگاه زیر زمینی و رو زمینی و امکان دسترسی به فضاها زیر زمین تنها از طریق بازشوها تعبیه شده.
- لزوم پیشبینیهای لازم در خصوص موقعیت قرارگیری و ابعاد بازشوها جهت تامین شرایط لازم برای بیرون کشیدن ماشین آلات حفاری از طبقات زیر زمین.
- لزوم تعبیه سیستم تهویه مناسب جهت خروج آلودگیها ناشی از ماشین آلات حفاری و مراحل خاکبرداری.
- امکان ایجاد انحراف بیش از مقدار مجاز در ستونها و دیوارها حائل محیطی در حین اجرا روش تاپدان درصورت استفاده از نیروهای ناکارامد.
پیبان پیشرو در طراحی و اجرای روش تاپدان بتنی
روش تاپدان بتنی با هسته فولادی (SRC)
در این روش در هسته ستونهای بتنی سازه از نیمرخهای فولادی استفاده میگردد. در حقیقت در این روش ستونهای فولادی وظیفه انتقال بارهای وارد بر سازه ی در حال تکمیل را به شمعهای انتهایی خود دارند. در روش تاپدان بتنی، هستهی فولادی (SRC) پس از رسیدن به تراز طبقه، آرماتور بندی و بتنریزی ستونهای سازه اصلی انجام میگیرد.
روش تاپدان بتنی پیشساخته (Precast concrete elements)
در روش تاپ دان بتنی مذبور (مطابق شکل 7)، المانهای بتنی پیشساخته در کارخانه (در صورت وجود فضای کافی در محل پروژه) آرماتوربندی و سپس بتنریزی میگردند سپس، به کارگاه پروژه منتقل میگردند. در محل اتصال به تیرها طبقات و دیوارها بتنی از کوپلر استفاده میگردد تا به راحتی امکان اتصال باقی اجزای سازهای میسر باشد. با توجه به پیشساخته بودن ستونها، لازم است تا نقشههای شاپ دقیق برای آنان جهت تعبیه موارد ریز اجرا، تهیه گردد. بعد از ساخت ستونهای بتنی نوبت به نصب آنها میرسد. نصب دقیق این ستونها و رعایت رواداریها مجاز، نیازمند به بکارگیری از اکیپ نقشهبرداری و تجهیزات خاص میباشد.



