ما هي الخوازيق
في الهندسة المدنية الحديثة يتم دفع خوازيق من الخشب أو الفولاذ أو الخرسانة إلى الأرض لدعم هيكلها ؛ حيث أنه في التربة غير المستقرة ، تكون الخوازيق دعامات بناء لا غنى عنها ، بل ويمكن استخدامها أيضًا على أرض مستقرة عندما تنطوي على أحمال هيكلية كبيرة بشكل استثنائي ؛ سنتحدث في هذه المقالة حول الخوازيق وأهميتها في تشييد البناء .
تعريف الخوازيق
الخوازيق، أو ما يطلق عليها بعض الناس اسم الكومة، هي في الأساس أسطوانة طويلة مصنوعة من مادة قوية مثل الخرسانة يتم دفعها في الأرض لتكون دعما ثابتا للهياكل المبنية فوقها .
حالات استخدام الخوازيق
يتم استخدام الخوازيق في الحالات التالية :
- في حال وجود طبقة سطحية من التربة الضعيفة، فإنها لن تكون قادرة على تحمل وزن المبنى، لذلك يجب نقل أحمال المبنى إلى طبقة أقوى من التربة أو الصخور تحت الطبقة الضعيفة، وهذه الحالة تتطلب استخدام الخوازيق .
- عندما يحتوي المبنى على أحمال ثقيلة مركزة جدًا، مثل مبنى مرتفع أو جسر أو خزان مياه .
- تتميز أساسات الخوازيق بأنها قادرة على تحمل أحمال أعلى من الحواجز الأخرى المنتشرة .
أنواع الخوازيق
هناك نوعان أساسيان من الخوازيق أو أسس الكومة، وكل منهما يعمل بطريقته الخاصة؛ وهما:
خوازيق تحمل في النهاية
في الخوازيق التي تحمل في النهاية ، يقع الطرف السفلي من الوبر على طبقة من التربة أو الصخور القوية بشكل خاص ، ويتم نقل حمولة المبنى من خلال الكومة إلى الطبقة القوية ، بمعنى أن هذا الكومة تتصرف مثل عمود ؛ المبدأ الرئيسي هو أن النهاية السفلية تقع على السطح وهو تقاطع طبقة ضعيفة وقوية ، وبالتالي يتجاوز الحمل الطبقة الضعيفة ويتم نقله بأمان إلى الطبقة القوية .
خوازيق الاحتكاك
تعمل خوازيق الاحتكاك على مبدأ مختلف، حيث تنقل الكومة حمولة المبنى إلى التربة عن طريق الاحتكاك عبر الارتفاع الكامل للكومة، وبعبارة أخرى، فإن سطح الكومة بالكامل، وهو أسطواني الشكل، يعمل على نقل القوى إلى التربة .
لتصور كيفية عمل ذلك ، تخيل أنك تدفع قضيبًا معدنيًا صلبًا يبلغ قطرها 4 مم في حوض من الآيس كريم المجمد فبمجرد دفعه ، يكون قويًا بما يكفي لدعم بعض الحمل ، وكلما زاد عمق التضمين في الآيس كريم ، زاد الحمل الذي يمكنه دعمه ، فهذا مشابه جدًا لكيفية عمل خازوق أو كومة الاحتكاك في كومة الاحتكاك ، تتناسب كمية الحمل التي يمكن أن تتحملها الوبر بشكل مباشر مع طولها .
الخوازيق الحلزونية
قيادة الخوازيق صاخبة للغاية وتسبب اهتزازات هائلة عبر التربة لهذا السبب ، يصعب أحيانًا استخدامها في مواقع حساسة ، على سبيل المثال ، إذا كان سيتم تمديد مستشفى عملي أو مختبر علمي ، فقد تتسبب الخوازيق في حدوث اضطراب غير مرغوب فيه ، كما أن استخدامها مقيد في المناطق السكنية في العديد من البلدان .
قد تتسبب الاهتزازات في حدوث أضرار هيكلية للمباني القديمة القريبة، وفي مثل هذه الحالات يمكن استخدام المايكروبلينج أو الخوازيق الحلزونية لتقليل الأضرار دون الحاجة إلى استخدام الطرق التقليدية .
بالنهاية، يجب أن تكونوا قد فهمتم تعريف الخوازيق، وكيفية استخدامها وأهميتها الكبيرة في دعم التربة. نأمل أن يكون هذا المحتوى قد نال إعجابكم، وانتظرونا في المحتويات القادمة
مم تصنع الخوازيق
يمكن تصنيع الخوازيق من الخشب أو الخرسانة أو الفولاذ .
في البناء التقليدي ، يتم استخدام أكوام خشبية لدعم المباني في المناطق ذات التربة الضعيفة ، ولا تزال أكوام الخشب تستخدم في صنع الأرصفة ، لهذا يحتاج المرء إلى أشجار ذات جذوع مستقيمة بشكل استثنائي ؛ ويقتصر طول الوبر على طول شجرة واحدة ، حوالي 20 م ، حيث لا يمكن للمرء جمع جذوع شجرة معا ، وتشتهر مدينة البندقية بأكملها في إيطاليا ببناءها على أكوام خشبية فوق مياه البحر .
تصنع الخوازيق الخرسانية مسبقًا على مستوى الأرض، ثم يتم دفعها إلى الأرض باستخدام المطرقة أو يمكن أيضًا دفع أكوام صلبة إلى الأرض، ويمكن أن تستغرق هذه العملية أحمال ثقيلة جدًا، وتوفر الوقت أثناء البناء حيث يتم التخلص من عملية صب الخوازيق .
لا يتم إعطاء طلاء واقي للفولاذ، لأنه أثناء القيادة سيتم خدشه بواسطة التربة، ويجب في المناطق التي تُسبب تآكلًا استخدام خوازيق خرسانية .
طريقة استخدام الخوازيق
نظرًا لأن أساسات الخوازيق تتحمل العديد من الأحمال، فإن تصميمها بعناية فائقة أمر حيوي، ولذلك يقوم المهندس المختص بالتربة بدراسة التربة التي سيتم وضع الخوازيق فيها لضمان عدم تحميلها بأحمال فوق طاقتها الحاملة .
لكل خازوق منطقة تأثير على التربة المحيطة به؛ لذلك يتوجب تباعد الخوازيق بمسافة كافية بحيث يتم توزيع الأحمال بالتساوي على جميع المناطق التي تحملها من التربة، وتجنب تجمعها في مناطق محددة .
عادةً ما يقوم المهندسون بتجميع بعض الخوازيق معًا وتغطيتها بغطاء وبر، ويكون الغطاء السميك جدًا من الخرسانة ويغطي مجموعة صغيرة من الخوازيق، ويعمل كقاعدة يمكن بناء العمود عليها، ثم يتم توزيع حمل هذا العمود على جميع الخوازيق في المجموعة .
كيف يتم بناء الخوازيق
الخوازيق يمكن أن تكون مصبوبة في مكانها أو مصممة مسبقاً، وفي حالة الخوازيق المصبوبة في الموقع، يتم تصنيعها باتباع الخطوات التالية:
- يتم دق أنبوب فولاذي رقيق الجدران في الأرض .
- إزالة بقايا التربة المتبقية داخل الأنبوب .
- خفض قفص حديد المسلح في الأنبوب .
املأ الكومة بصب الخرسانة الرطبة في الأنبوب .
يطلق على الأنبوب الفولاذي الرقيق بالجدار الغلاف، ويستخدم فقط لتشكيل قالب آمن لصب الخرسانة الخالية من التربة والحطام، ولا يؤدي أي دور هيكلي بعد اكتمال عملية الصب .
في بعض الأراضي، التربة متماسكة للغاية، بحيث إذا حفرت حفرة بعرض قدم واحد وعمق 50 قدما، ستحتفظ التربة بشكل الحفرة ولن تنهار وتسدها. في هذه الحالة، لا يحتاج المرء إلى ترك غلاف في مكانه بعد حفر حفرة الخازوق. يمكن استخدام الغلاف لحفر الثقوب لجميع الخوازي، مما يوفر التكاليف .
يتم صب الأكوام المدفوعة مسبقا في مستوى الأرض أولا، ثم يتم دقها أو دفعها إلى الأرض باستخدام محرك الخازوق. ويتكون هذا المحرك من آلة تحمل الخازوق بشكل عمودي تماما، ثم يتم طرقه في الأرض بضربة واحدة. وتتم ضرب كل ضربة برفع وإسقاط الوزن الثقيل في الجزء العلوي من الخازوق. يغطى الخازوق مؤقتا بغطاء فولاذي لمنع تفككه. يقوم سائق المعدة الثقيلة بوظيفتين: أولا، يعمل كرافعة لرفع المعدة الثقيلة من وضعية أفقية على الأرض ويدورها لتكون في الوضعية الرأسية الصحيحة. وثانيا، يطرق الكومة إلى الأسفل في الأرض. يجب أن تطرق الخوازيق في الأرض حتى تصل إلى عمق لا يمكن الوصول إليه بعمق أكبر. وفي هذه النقطة، لا يمكن دفعها أكثر في التربة .