استقرار دستگاه حفاری

پس از آماده سازی محل اجرای شمع دستگاه حفاری در محل مستقر می گردد. استقرار دستگاه حفاری بنحوی تعیین می گردد که شرایط زیر را تامین نماید:

 – تا پایان حفاری یک شمع نیاز به جابجایی نداشته باشد زیرا در صورت جابجایی دستگاه حفاری و استقرار مجدد باعث اختلال در تراز و شاقول بودن دستگاه حفاری می شود.

– کمترین ضربه دینامیکی را حتی الامکان به شمع های اجرا شده در مراحل قبلی وارد نماید.

– حداقل موانع کاری را نسبت به تردد ماشین آلات مرتبط با عملیات حفاری (جرثقیل، تراک میکسر، لودر و…) ایجاد نماید.

عملیات اجرای شمع به روش  CFA

گام اول) شروع حفاری:

در این مرحله اوگر پیوسته با حرکت چرخشی و بدون وقفه تا عمق مورد نظر در زمین فرو برده می شود.حفاری در شمع های CFA بر خلاف شمع های درجای معمولی بدون وقفه صورت می پذیرد بدین معنی که هیچگاه اوگر تا قبل از رسیدن به نقطه پایانی شمع، از چاه خارج نمی شود. این امر باعث می شود تا دیگر نیازی به گل حفاری جهت تثبیت دیواره چاه نباشد (چون هنگامی که در مرحله پایانی اوگر بیرون کشیده می شود بطور همزمان بتن نیز در چاه تزریق می شود).

گام دوم) بتن ریزی:

مشخصات بتن مصرفی

اندازه مصالح درشت دانه: حداکثر ۱۵ میلیمتر

اندازه مصالح ریزدانه: ۰٫۴ الی ۰٫۵ میلیمتر

مقدار سیمان مصرفی: ۳۵۰ الی ۴۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب

نسبت آب به سیمان: ۰٫۴۵

حد روانی (اسلامپ): ۱۹ الی ۲۱ سانتیمتر

نحوه بتن ریزی

بعد از رسیدن اوگر به انتهای چاه (نقطه انتهایی شمع)، بطور آهسته و با حرکت دورانی معکوس شروع به بالا آمدن می کند و همزمان با آغاز بالا آمدن اوگر درپوش انتهایی اوگر باز می شود و بتن توسط پمپ به درون لوله خرطومی محور اوگر تزریق می شود و از درپوش انتهایی به درون چاه پمپاژ می شود. پمپاژ بتن همزمان با بالا آمدن اوگر ادامه می یابد تا اینکه به کد پایانی برسیم.

قابل ذکر می باشد که خاک حفر شده بروی پره های اوگر قرار می گیرد و همزمان با بالا آمدن اوگر، به بالا منتقل و در دهانه چاه بوسیله کلینر اوگر تخلیه می شود.

پمپاژ بتن باعث می شود تا بتن بخوبی تمام خلل و فرج چاه را پر کند.البته جهت اطمینان از پیوستگی بتن ریزی شمع می توان حجم بتن مصرفی و حجم چاه را با هم کنترل کرد.

تخلیه خاک روی پره های اوگر

همزمان با بالا آمدن اوگر، خاک حفر شده نیز در بین پره های اوگر قرار گرفته است به بالا منتقل و توسط کلینر اوگر تخلیه می شود.

کلینر اوگر یک حلقه یا صفحه فلزی می باشد که بوسیله زبانه های خود خاک قرار گرفته در لابه لای پره های اوگر را تخلیه می کند (شکل آن در قسمت معرفی دستگاه حفاری آورده شده است)

کلینر خاک بالا آمده بر روی پره های اوگر را در اطراف دهانه چاه می پاشد به همین دلیل خاک باید مرتبا توسط بیل مکانیکی برداشته شود و به نقطه دیگری منتقل شود.

گام سوم) جاگذاری قفسه آرماتور در چاه (در صورت مسلح بودن شمع)

معمولا از روش CFA برای شمع های با بتن پلاستیک (غیر مسلح) استفاده می شود به دلیل اینکه قفسه آرماتور در این روش باید توسط وزن خود در چاه پر از بتن فرو رود. این امر باعث شده که آیین نامه های مختلف استفاده از قفسه آرماتور را فقط تا عمق ۱۲ متری مجاز بدانند.

دلیل اصلی این محدودیت طول قفسه آراماتور این است که در صورت افزایش طول قفسه از این حد، مجری مجبور می شود جهت فرو رفتن قفسه در بتن از بتن با اسلامپ بیشتر از ۲۱ سانتی متر استفاده کند که این امر کاهش شدید مقاومت بتن را در پی دارد.

قابل ذکر می باشد که در یکی از فاز های پروژه متروی شیراز، پیمانکار جهت تسریع در کار در یکی از شمع ها با بالا بردن اسلامپ بتن به ۲۵ سانتی متر، یک قفسه ۲۳ متری را در چاه جاگذاری کرد ولی بعد از روشن شدن نتیجه آزمایش مقاومت بتن معلوم شد که مقاومت بتن حدود ۳۵ درصد کاهش یافته که این امر باعث شد پیمانکار مجبور شود در کنار شمع مورد نظر یک شمع کمکی اجرا نماید.

استقرار دستگاه روتاری CFA

حفاری بدون وقفه تا عمق پایانی شمع

نحوه حرکت اوگر حین حفاری

پمپاژ بتن همزمان با خروج آهسته اوگر 

اتمام بتن ریزی

تخریب بتن اضافی:

پس از اتمام عملیات بتن‌ریزی شمع، روی شمعها باید برای مدت ۷ روز، خیس نگهداری شود و سپس سر کلیه شمعها به اندازه مورد لزوم تخریب شود. تحت هیچ شرایطی نباید بتن اضافی روی شمع قبل از ۷ روز تخریب شود.

تخریب بتن کثیف روی شمع بعد از ۷ روز