تعمیرات اضطراری، پر کردن حفره‌ها و پشتیبانی

این‌ها معمولا به این دلیل بوجود می‌آیند که برخی موارد و سازه‌ها، نشانه‌هایی از فروپاشی را نشان می‌دهند و ممکن است خطری برای هر آنچه در بالای آنها قرار دارند محسوب شوند.

در چنین شرایطی ضروری است که به سرعت و با رعایت نکات ایمنی کار کنید. روش‌های جایگزین برای فوم بتن اغلب غیر عملی هستند. ممکن است زمان کافی برای ساخت تکیه گاه‌های مناسب وجود نداشته باشد؛ استفاده از زمین فشرده شده یا مواد پرکننده شل، بیش از حد طول می‌کشد و در شرایط مختلف ممکن است امکان پذیر نباشد.

به طور قابل توجهی، نمی‌توان مواد پشتیبان جانبی را فشرده کرد، بنابراین مسیر تردد زیرزمینی و "حفره‌ها بر روی زمین" با چنین ابزارهای سنتی پشتیبانی نمی‌شوند. راه حل واضح این است که از فوم بتن استفاده کنید و اولویت را به موارد اضطراری دهید، پس از آن می‌توانید وقت خود را برای تصمیم گیری برای رسیدن به یک راه حل بلندمدت برای مشکل اختصاص دهید.

در بعضی موارد فوم بتن می‌تواند به عنوان یک پایه دائمی در ساخت و سازهای بعدی استفاده شود. ممکن است لازم باشد مجددا از مواد پرکننده اضطراری استفاده کنید، در این صورت فوم بتن می‌تواند گزینه مناسبی باشد.

با توجه به ساختار سلولی فوم بتن، به راحتی می‌توانید آن را برش داده و جدا کنید، از این رو حفاری مجدد آن نسبتا آسان است.

مثال‌هایی برای تعمیرات با فوم بتن

لیست و جزئیات مختصری از پر کننده حفره‌ها در زیر آورده شده است. دو مورد اول در فهرست (تونل هیترو و حفره زیرزمینی در لوبلین، لهستان) نمونه‌هایی از شرایط اضطراری هستند که با استفاده از فوم بتن رفع شده‌اند.

نمونه‌هایی از پر کردن حفره با استفاده از فوم بتن

 1. تونل راه آهن هیترو

در حین تونل زنی برای یک خط راه آهن زیرزمینی جدید به سمت فرودگاه هیترو با استفاده از روش نوآورانه شامل بتن مسلح با اسپری و بدون تکیه گاه سنتی، بخشی از سازه فروپاشید که باعث ایجاد یک حفره بزرگ در سطح زمین شد.

اگر چه، خوشبختانه یک فاجعه فوری رخ نداد، یکی از ساختمان‌های بزرگ هیترو با خطر فروپاشی مواجه شد که در نزدیکی این حفره قرار داشت.

اولویت نخست این بود که اطمینان حاصل شود که فروپاشی تونل به این ساختمان گسترش نخواهد یافت. 200 کامیون حامل فوم بتن آماده در یک اقدام اضطراری برای تثبیت وضعیت در این حفره ریخته شد.

 2. تخریب جاده در لوبلین، لهستان

جاده‌ای که اخیرا بر روی یک سطح فرسوده غیر فشرده ساخته شده بود به علت شسته شدن توسط باران‌های سنگین، در معرض فروپاشی قرار گرفت. در زیر جاده‌ای که در ارتفاع 30 متری معلق شده بود، یک حفره بزرگ ایجاد شد.

با استفاده از روش‌های سنتی، عملیات تعمیر به مدت 3 هفته طول می‌کشید که شامل برچیدن و ساخت مجدد جاده بود که شامل استفاده از ملات نیز بود. با استفاده از فوم بتن کل عملیات ترمیم جاده تنها در عرض 48 ساعت تکمیل شد.

 3. تعویض سیستم فاضلاب در لوبلین، لهستان

قبل از اینکه یک لوله جدید در بالای آن گذاشته شود، در طول مسیر یک جاده اصلی در درون شهر باید یک فاضلاب قدیمی ایمن سازی می‌شد. این کار همچنین شامل استفاده از چندین محفظه بازرسی از سیستم فاضلاب قدیمی بود.

 4. پر کردن حفره زیرزمینی

یک خانه قدیمی در معرض خطر سقوط بود. تصمیم بر این شد که زیر آن با بتن پر شود. بتن با تراکم معمولی نمی‌توانست مورد استفاده قرار گیرد چرا که یک دیوار خارجی بالاتر از سطح زمین بود، چون خانه در کنار یک تپه در امتداد یک جاده ساخته شده بود.

فشار از سمت دیوار زیرزمین که پر از بتن‌های متراکم بود باعث می‌شد که دیوار ساختمان سقوط کند. به جای آن از فوم بتن استفاده شد زیرا فشار جانبی کمتری را اعمال می‌کند.

فوم بتن ایرانیان به دلیل ویژگی‌های قرار گیری خود، یک ماده مناسب برای پر کردن حفره‌ها است.

فوم بتن ها

نشست نمی‌کند، از این رو نیازی به فشرده سازی ندارد و سبک وزن بوده و بارهای سنگین را تحمل می‌کند. با جریان آزاد برای پر کردن حفره‌ها گسترش می‌یابد که به دلیل ویژگی‌های توزیع بار عالی آن است.

پس از قرارگیری نیازی به نگهداری ندارد و مقاومت بسیار خوبی در برابر چرخه یخ زدگی و ذوب شدن دارد. بارهای جانبی را تحمل کرده و قابلیت جذب آب کمی در طول زمان دارد و این ماده بسیار مقرون به صرفه و غیر خطرناک است.

قابلیت پر کردن حفره‌ها به دو دسته تقسیم می‌شود، برنامه ریزی شده و اضطراری.

پر کردن حفره‌ها به صورت برنامه ریزی شده

عملیات معمول “برنامه ریزی شده” شامل پر کردن موارد زیر است:

1. مخازن سوخت قدیمی زیرزمینی، که در غیر این صورت باید حفاری، بریده، برداشته و دور ریخته شوند، که وقت گیر بوده و به طور بالقوه خطرناک است.
2. فاضلاب‌های فرعی، خطوط لوله، دریچه‌ها و تونل‌ها.
3. (در یک عملیات لوله گذاری مجدد فاضلاب) فاصله بین دیوار فاضلاب قدیمی و لوله جدید در داخل آن.
4. هر “سوراخ” بازشو بزرگ برای ایجاد منطقه توسعه مجدد، نمونه‌هایی از چنین عملیاتی شامل استخرهای شنا، مخازن آب، کارخانه‌های معدن سطحی و شفت‌های معدن می‌شوند.
5. حفره‌های زیرزمینی پنهان، نامنظم و ناشناخته که باعث تخریب می‌شوند.
6. حفره در سازه‌ها، کانال‌های سرویس دهی در پل‌ها، انبارها و زیرزمین ساختمان‌های قدیمی.

در برخی موارد روش جایگزینی برای پر کردن حفره‌ها وجود ندارد، هر چند روش‌های دیگری برای مقابله با این وضعیت ممکن است وجود داشته باشد. گاهی اوقات روش‌های جایگزینی وجود دارند (مخازن خالی می‌توانند به عنوان مثال برای تخریب سازه‌ها یا حتی دفن زباله‌های خانگی استفاده شوند، در حالی که پرکننده‌های ضخیم سنتی نیز می‌توانند برای پر کردن آنها استفاده شوند). مزیت استفاده از فوم بتن اغلب آشکار است. سرعت تکمیل، قابلیت اطمینان، توانایی دقیق محاسبه هزینه، همگی عوامل کلیدی برای انتخاب فوم بتن هستند.

چندین مزیت فنی همچنین فوم بتن را به عنوان یک ماده پرکننده مهم حفره، مخصوصا در مورد زیرزمین، معرفی می‌کند

1. واقعیت این است که فوم بتن مایع است و می‌تواند از طریق انبساط، جاذبه زمین یا پمپ بتن معمولی ریخته شود که به این معنی است که عملیات را بدون اختلال بیش از اندازه می‌توانید پیش ببرید.
2. با انتخاب یک طرح اختلاط مناسب می‌توانید آن را به راحتی به جریان دربیاورید و اطمینان حاصل کنید تمام خلل و فرج‌ها، حتی در مکان‌های غیر قابل دسترس، به طور کامل پر شده است.
3. اما شاید ویژگی که بیشترین اهمیت را دارد این واقعیت است که فوم بتن پس از بتن ریزی نشست نمی‌کند. این مسئله حائز اهمیت است که مواد پرکننده باید حجم خود را پس از قرارگیری، بدون نشست یا کاهش حجم قابل توجهی حفظ کنند.
4. در غیر این صورت مشکل پر کردن حفره به طور کامل حل نخواهد شد. این به راحتی با استفاده از فوم بتن قابل دسترس است. بر خلاف این ماده، ملات ماسه / آب، روش انتخاب شده در معادن برخی کشورها است. در صورت تخلیه آب، ماسه نشست می‌کند و در سقف ترک‌ها و حفره‌هایی به وجود می‌آید.

در سال 1991، قانون جدیدی توسط پارلمان بریتانیا معرفی شد که مشخصات جدیدی را برای بازسازی بازشوها در بزرگراه‌ها تعیین کرد. وضعیت نابسامان بسیاری از جاده‌های بریتانیا در نتیجه عملیات بازسازی ضعیف جاده‌ها باعث تصویب این قانون شد.

دو دلیل اصلی برای شکست عملیات بازسازی وجود دارد

• استفاده از مواد خاکریز نامناسب با توجه به ترکیب یا محتوای نادرست آب.
• تراکم پذیری ناکافی خاکریز، چرا که روش‌های موجود، تراکم و یا حمایت کامل جانبی را برای دیواره‌های ترانشه بوجود نمی‌آورند.

به طور سنتی حفاری‌ها با استفاده از مواد دانه‌ای، معمولا سنگ خرد شده انجام می‌شود. مشکل اصلی این مواد، تراکم پذیری است. نه تنها امکان رسیدن به تراکم کامل در هنگام بازسازی وجود ندارد، بلکه در لبه‌های ترانشه‌ها که در آن تراکم مناسب رخ نمی‌دهد مشکلاتی بوجود می‌آید. همچنین امکان ارائه خدمات دیگر بدون آسیب رساندن به بخش‌های دیگر وجود ندارد.

بعد از تراز کردن سطح، نشست مواد خاکریز به دلیل ترافیک رخ می‌دهد، پس از شش ماه، سطح جاده باید دوباره حفاری شود و سطح جدیدی که قرار داده شده، به تراکم کامل برسد.

در سال 1991 قانون جدید جاده‌ها و خیابان‌ها تصویب شد که مشخصات جدیدی را برای بازسازی بازشوها در بزرگراه‌ها تعیین کرد و همچنین مشخصات مورد استفاده برای استفاده از فوم بتن را به عنوان یک ماده خاکریز را معرفی کرد.

مشخصات جدید برای مواد خاکریز پشتی باید بر اساس معیارهای زیر باشد

• مواد پرکننده باید دارای تراکم پذیری کم یا بدون تراکم باشند و پس از جانمایی نباید نشست داشته باشند.
• نباید بارهای محوری را مستقیما به ترانشه انتقال دهند.
• تراز کردن مجدد نهایی باید تقریبا بلافاصله امکان پذیر باشد و نیازی به بازدید مجدد از سایت برای جایگزینی سطح در آینده وجود نداشته نباشد.
• این تکنیک باید اقتصادی باشد.
• مواد باید به راحتی در دسترس باشند.
• مواد باید به راحتی قابل حفاری مجدد باشند.
• اجرای این روش باید آسان باشد.
• مواد باید مناسب برای پر کردن ترانشه‌های باریک باشند.

از آنجایی که فوم بتن تمام معیارهای تئوریک را برآورده می‌کند، این مواد بسیار مناسب برای بازسازی ترانشه هستند و توسط چندین شرکت آب و برق در انگلستان به طور موفقیت آمیزی مورد استفاده قرار گرفتند. 

فوم بتن دارای مزایای فراوانی نسبت به مواد سنتی، برای بازسازی ترانشه است

• آنها به صورت مایع هستند، بنابراین هر حفره‌ای را می‌توانند پر کنند و به همین ترتیب، حمایت جانبی از ترانشه را به طور کامل تامین می‌کنند، حتی زمانی که دیواره‌های حفاری شده در طول حفاری تخریب شده باشند.
• ترکیبات فوم بتن بلافاصله پس از چندین ساعت سفت می‌شوند، بنابراین تراز کردن سطح باید در عرض همین چند ساعت باید انجام شود.
• استفاده از فوم بتن از لحاظ نیروی کار و تجهیزات بسیار اقتصادی است.
• در هنگام استفاده از فوم بتن هیچ خطری تاسیسات آب و برق در ترانشه را تهدید نمی‌کند زیرا به هیچ گونه تراکمی نیاز ندارند. هنگام استفاده از مصالح دانه‌ای در خاکریز، همیشه احتمال آسیب رساندن به لوله‌ها در اثر عملیات تحکیم و تراکم وجود دارد.
• آزمایش‌ها نشان داده است که فوم بتن در هنگام چرخه یخ زدگی و تبخیر به شدت تحت تاثیر قرار نمی‌گیرد.
• از آنجا که اجرای فوم بتن نیازی به تراکم ندارد، به هیچ یک از فشرده سازها نیازی نیست. این مسئله بسیار مهم است، زیرا استفاده مکرر از این ابزارها می‌تواند باعث ایجاد بیماری‌های ناشی از ویبره و ارتعاش در میان کارگران شود.

در انگلستان آگاهی مردم در مورد بیماری‌های مرتبط با ارتعاش و ویبره افزایش یافته است. در برخی موارد، کارکنان در مورد کارفرمایان اقدامات قانونی انجام می‌دهند تا خسارات وارده ناشی از شرایط کاری را جبران کنند.

با توجه به تمام کارهایی که تاکنون انجام شده، مشخص است که نه تنها  یک جایگزین مناسب برای مصالح سنتی دانه‌ای است، بلکه همچنین مزایای قابل ملاحظه‌ای را دارا هستند و یک بازسازی پایدارتر و بادوام‌تر را به ارمغان می‌آورند.