معرفی روش اجرای تاپ‌دان
1257 اجرای سازه از سمت بالا به سمت پایین، یعنی از سمت طبقات فوقانی در تراز سطح زمین طبیعی به سمت طبقات مدفون در تراز فونداسیون. در واقع این روش اجرا در سازه‌های مدفون کاربرد دارد و با حذف سیستم مستقل مهار خاک (نیلینگ، انکراژ، خرپا) منجر به افزایش چشمگیر ایمنی مهار گود در حین اجرای سازه می‌گردد. در این روش اجرایی ابتدا ستون‌های سازه به صورت پیش‌ساخته در محل‌های دقیق خود که از پیش حفاری شده‌اند نصب گردیده و در ادامه سقف‌های سازه بر روی این ستون‌ها اجرا می‌گردند. به این ترتیب بعد از اجرای هر سقف و دیوارهای حائل عملیات خاکبرداری سقف زیرین انجام پذیرفته و روند اجرایی تا تراز فونداسیون به همین ترتیب ادامه پیدا می‌کند.
کاربرد روش اجرای تاپ‌دان
روش اجرایی تاپ‌دان همواره می‌تواند در اجرای سازه‌های مدفون فارغ از ابعاد و عمق پروژه مورد استفاده قرار بگیرد. اما در مواردی این روش می‌تواند به عنوان تنها روش اجرایی ممکن و یا یکی از روش‌های ممکن اجرای به منظور اجرای سازه و مهار گود مطرح باشد که برخی از این موارد به شرح ذیل می‌باشند:
- در صورتی که به دلیل محدودیت‌های حقوقی امکان اجرای سیستم‌های مهار گود نیلینگ، انکراژ و یا سایر روش‌های مهار گود که باید از سطح یا زیر زمین سازه‌های مجاور استفاده کند وجود نداشته باشد.
- در صورتی که به دلایل فنی امکان استفاده از روش‌های متداول مهار گود مانند نیلینگ، انکراژ و یا خرپای حائل وجود نداشته باشد مانند شرایطی که عمق قابل توجه از سطح پروژه دارای خاک دستی و یا خاک با مشخصات نامطلوب باشد و یا حالتی که عمق گود برداری بالا بوده و مهار گود خطر آفرین باشد.
- در صورتی که به دلیل وجود سازه‌های معارض دیگر در محدوده پروژه امکان استفاده از روش‌های متداول گود برداری وجود نداشته باشد مانند تقاطع پروژه با سازه‌های شهری مثل تونل و یا سیستم‌های شریان حیاطی و یا عبور کابل‌ها و لوله‌های زیر زمینی از محدوده و یا اطراف پروژه.
- در صورت وجود سازه‌های حساس در مجاورت محل احداث پروژه و لزوم مهار کامل خاک اطراف در حین اجرا مانند سازه‌های بیمارستانی، نظامی، مدریت بحران.
مزایا و ویژگی‌های روش اجرای تاپ‌دان
هر روش ساخت دارای مزایا و البته معایبی می‌باشد که با توجه به شرایط هر پروژه باید نسبت به انتخاب بهترین روش اجرا اقدام نمود. روش اجرای بالا به پایین دارای مزیت‌هایی است که به صورت عملی می‌تواند بسیاری از محدودیت‌های اجرایی را برطرف نماید. از جمله مزایای این روش می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- حذف مرحله مستقل گود برداری که منجر به شروع سریعتر عملیات اجرایی سازه می‌شود.
- مهار کامل و ایمن گود در حین اجرای سازه اصلی با توجه به خودمهار بودن این روش که عملا امکان لغزش و ریزش‌های حین اجرا منتفی می‌شود.
- افزایش قابل توجه سرعت اجرا با توجه به امکان اجرای طبقات فوقانی و طبقات مدفون به صورت همزمان. بنابراین در پروژه‌هایی که دارای طبقات رو و زیر همکف می‌باشند استفاده از این روش موجب بهره برداری سریعتر از طبقات فوقانی خواهد شد.
- عدم تداخل حقوقی با همسایگان و سازه‌های مجاور با توجه به عدم تجاوز به محدوده رو و یا زیر زمین ساختمان‌های مجاور.
- ایجاد محیط کار ایمن با توجه به مسقف بودن کارگاه اجرا در طبقات مدفون.
- امکان بتن ریزی و عمل آوری بتن در فصل سرما به توجه به مسقف بودن سطوح بتن ریزی در تراز‌های پایین
- امکان پیش ساخته سازی بخش قابل توجهی از سازه که منجر به سهولت اجرا و افزایش سرعت اجرایی می‌گردد.
- امکان استفاده از اولین سقف اجرا شده (سقف طبقه همکف) به عنوان فضای تجهیز کارگاه و جمع آوری تجهیزات و مصالح پروژه از خیابان و پیاده‌رو‌ها
مقایسه روش اجرای تاپ‌دان با سایر روش‌های اجرایی
در واقع امکان مقایسه کامل و جامع بین روش‌های مختلف اجرایی سازه‌های عمیق به منظور انتخاب مطلق یک روش اجرایی وجود ندارد و نیاز می‌باشد در هر پروژه ای به فراخور، این مقایسه صورت پذیرفته و روش مناسب برای همان پروژه انتخاب گردد. برخی از تفاوت‌های موجود به ظرح زیر است:
- در هر دو روش اجرا و ساخت از پایین به بالا (BUM) یا مرسوم و روش اجرا و ساخت از بالا به پایین (TDM)، در خاک‌های سست با مقاومت کم، پس از تقویت و اصلاح خواص خاک امکان پذیر است.
- برخلاف روش اجرا و ساخت از بالا به پایین (TDM) که منجر به افزایش سرعت اجرا و کوتاه شدن برنامه زمان بندی به دلیل امکان اجرای موازی سازه با تاسیسات برقی و مکانیکی در بالا و زیر زمین می‌شود؛ روش اجرا و ساخت از پایین به بالا (BUM) یا مرسوم ملزم به پیروی از برنامه زمان‌بندی و اجرای متوالی فعالیت‌های مربوط به سازه و تاسیسات است که منجر به افزایش زمان ساخت می‌شود.
- در روش تاپ‌دان استفاده از سطح زمین به عنوان سطح مفید جهت تجهیز مداوم کارگاه، با احداث سقف اولین زیرزمین وعدم نفوذ به معابر پیرامون گود وجود دارد. در روش ساخت از پایین به بالا، عدم امکان ایجاد فضای وسیع جهت تجهیز کارگاه و اشغال شدن بخشی از فضای عمومی جهت این امر و خطرات احتمالی ناشی از عدم ایمنی فضای پیرامون گود وجود دارد.
- حذف تأثیر شرایط بد آب و هوایی بر روی خاک زیرین با ساخت دال سقف اولین زیرزمین به عنوان یک پوشش محافظ از مزیت‌ای روش تاپ‌دان است؛ در حالیکه در روش پایین به بالا شاهد تأثیر مستقیم شرایط آب و هوایی و عوامل جغرافیایی بر روی خاک گود و کاهش ایمنی گودبرداری هستیم.
- روش تاپ‌دان، عدم ضرورت ساخت استرات‌های موقت برای حفاظت دیواره به دلیل سختی مناسب دال بتنی و کنترل تغییر‌شکل‌های دیوار و کاهش هزینه‌ها وجود دارد. در مقابل، ضرورت استفاده از استرات‌های موقت برای حفظ دیواره‌ها و افزایش هزینه‌ها و پیچیدگی کار بدلیل حضور استرات‌ها برای روش پایین به بالا وجود دارد.
- تاپ‌دان بسیار مناسب برای پروژه‌های گودبرداری که نصب پشت‌بندها عملی نیست و جابجایی خاک باید به حداقل برسد، است. روش پایین به بالا نیاز به جابجایی حجم زیاد خاک ناشی از عملیات گودبرداری به منظور نصب پشت‌بندها دارد.
- تاپ‌دان موجب کاهش میزان دخالت و مزاحمت در ترافیک خیابان‌های پیرامونی به خصوص در کارهای مربوط به حمل و نقل عمومی و احیای سریع این راه‌ها می‌شود. روش پایین به بالا به دلیل کمبود فضای کاری کارگاه، تردد و ترافیک شهری بیشتر، ایجاد مزاحمت برای معابر عمومی می‌نماید.
- حذف دیوارهای حائل موقت و صرفه جویی قابل توجه در هزینه‌های سرمایه‌گذاری در تاپ‌دان وجود دارد. در روش پایین به بالا در صورت نیاز، از دیوارهای حائل موقت بهره گرفته می‌شود.
- در روش تاپ‌دان امکان اجرای همزمان طبقات بالایی و پایینی سازه با اعمال تمهیدات لازم در مراحل طراحی و ساخت و در نتیجه شتاب گرفتن روند ساخت وجود دارد. در روش پایین به بالا اجرای سازه از پایین‌ترین طبقه به سمت بالا به صورت متوالی میسر می‌باشد.
کدام آیین نامه به معرفی روش تاپ دان پرداخته است؟
اجرای روش تاپ‌دان در آیین نامه BS:8002:1994 انگلستان برای سازه‌های نگهبان ارائه شده است.
برای مدلسازی روش تاپ‌دان چه نرم افزارهایی لازم است؟
مدل سازی دقیق رفتار خاک و سازه توسط کلیه نرم افزارهای المان محدود موجود امکان پذیر است.