سازه نگهبان خرپایی  (Guardian truss structures) یکی از روش های پایدار سازی جداره گودبرداری است. سازه نگهبان خرپایی متداول ترین روش پایداری سازی در گودهای با عمق متوسط است. در این روش پروفیل های فولادی خرپایی، در فواصل معین به دیواره گود، تکیه داده می شود. خرپاها با تحمل فشار جانبی ناشی از سربار خاک، و انتقال آن به زمین، مانع از ریزش دیواره گود می شود.

قبل از آن یک نکته مهم وجود دارد: در پایدارسازی گود و اجرای سازه نگهبان، کسب تجربه بسیار مهم است. گاهی مواقع آنچه در کتاب ها نوشته است، شاید نتوان به طور کامل اجرا کرد. گاهی نیاز است، با توجه به امکانات موجود پیشنهاد میکنم اگر تجربه کافی را ندارید، حتماً در این مرحله از یک مهندس باتجربه، کمک بگیرید. خود من نیز این افتخار را داشتم که مدت های زیاد در کنار یک مهندسین با تجربه ای همچون مهندس جهانیان و مهندس نصیری این کار را انجام می دادم.

مشکل اصلی در اجرای سازه نگهبان خرپایی چیست؟

به نظر من، مهم ترین مشکل این است: بسیاری از سازندگان تجربی، اجرای آن را، خرج اضافه می دانند. در پروژه های کوچک، بکار گیری مهندس مجری اجباری نیست. اکثر حوادثی هم که در گودبرداری ها اتفاق می افتد مربوط به همین ساخت و ساز های کوچک است. حال این مهندس ناظر است که باید بر سر اجرای درست سازه نگهبان با سازنده سر و کله بزند. اکثر اوقات هم، نتیجه، خیلی رضایت بخش نیست. 

اگر حادثه ای اتفاق نیافتد، اجرای سازه نگهبان یک هزینه اضافی است. چند میلیون تومان هزینه در بر دارد. هم باعث اتلاف زمان می شود. اما کدام یک از این سازندگان محترم می توانند آینده را پیش گویی کنند؟ از کجا می توان، مطمئن بود که حادثه ای اتفاق نمی افتد. درست مثل بیمه نامه شخص ثالث خودرو. آیا همه خودرو هایی که بیمه می شوند، تصادف می کنند؟ مسلماً نه.  با این حال، انجام بیمه نامه برای همه خودروها اجباری است.

مهندس ناظر در مواجهه با این مشکل چه باید بکند؟

من دو راه کار را پیشنهاد می کنم

• در مراحل گودبرداری و اجرای سازه نگهبان، مانند یک مهندس مجری، از پروژه بازدید نمایید.

در پروژه هایی که من( مهندس علی قربانی) و مهندس جهانیان نظارت میکردیم روال کارمان به همین صورت بود. تعداد دفعات بازدیدِ ما از پروژه ها، در مراحل گودبرداری و اجرای سازه نگهبان، تقریباً با تعداد کل بازدیدها در مراحل دیگر ساخت، برابر بود. مطالعه این مقاله را نیز درخصوص نظارت گودبرداری پیشنهاد می کنم:

«چگونه برعملیات گودبرداری، به خوبی نظارت کنیم؟»

• با آگاهی دادن، سازنده و مالکین، را نسبت به اهمیت اجرای سازه نگهبان توجیه کنید.

از حوادثی که در گودبرداری ها، هر ساله اتفاق می افتد، برایشان بگویید. از غیر قابل پیش بینی بودن خاک بگویید. از این که اگر حادثه ای پیش بیاید، خسارت آن چنان سنگین خواهد بود، که باید عرصه و عیان ملکش را بفروشد و خسارت بدهد… قشرهای بسیاری هستند که این ها را نمی دانند. برای ما که زیاد با این مسائل سر و کار داشته ایم، بدیهی است، به همین خاطر فکر می کنیم آن ها خود می دانند. این آگاهی دادن و فرهنگ سازی وظیفه ماست.

طراحی سازه نگهبان خرپایی:

برای طراحی سازه نگهبان، کتاب های زیادی نگارش شده است. برای سادگی کار طراحی، جدول هایی، تنظیم شده است. با توجه به شرایط خاک  و گودبرداری، مقاطع مورد نیاز سازه نگهبان و سایر اجزا، از این جدول ها قابل استخراج است.

روال کار سازمان نظام مهندسی استان  در گودبرداری ها:

مهندس ناظر باید، شروع گودبرداری را به اطلاع سازمان نظام مهندسی استان برساند. این کار از طریق کارتابل مهندس در سایت سازمان، انجام می شود. در آن قسمت فرمی وجود دارد که باید تکمیل شود. در آن مشخصات پروژه و مجاورین و … باید تکمیل شود. بازرسان سازمان با هماهنگی قبلی با ناظر از پروژه بازدید خواهند کرد. معمولاً بازرسان گودبرداری، مهندسین با تجربه ای هستند. اکثراً نکات ارزنده ای را با مهندس ناظر به اشتراک می گذارند.

طراحی سازه نگهبان، در گود های با خطر زیاد:

در گودهای عمیق و با خطر زیاد، باید شرکت ژئوتکنیکی دارای صلاحیت، مسئولیت طراحی و اجرای گود را بر عهده بگیرد. (منبع :مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان)که این کار به نظر من بسیار عاقلانه است. وقتی عمق گودبرداری زیاد می شود، شرایط، حساس تر می شود. نیاز به کنترل ها و طراحی های دقیق تری نیز هست.  بخشی از این کنترل ها در حیطه تخصص، یک مهندس ژئوتکنیک است. ( مهندس ژئوتکینک: کارشناس ارشد عمران- خاک و پی) . در عمق های با عمق خیلی زیاد ممکن است، اجرای نوع دیگری از سازه نگهبان مثل نیلینگ، تشخیص داده شود.

زمانِ شروعِ اجرای سازه نگهبان خرپایی:

خیلی ها تصور میکنند که اجرای سازه نگهبان، باید بعد از گودبرداری آغاز شود. این یک اشتباه است. شروع اجرای سازه نگهبان خرپایی، قبل از گودبرداری است. در بعضی از مواقع، ممکن است این کار حتی قبل از تخریب سازه قدیمی آغاز شود. شروع سازه نگهبان با حفر چاهک آغاز میشود. حُسنِ این کار این است که قبل از گودبرداری خاک از تراکم خوبی برخوردار است . به همین دلیل امکان ریزش دیواره چاهک کمتر است.

مراحل اجرای سازه نگهبان خرپایی:

حَفر چاهک:

محل های  اجرای سازه نگهبان خرپایی در نقشه تعیین شده است. در آن محل ها و چسبیده به دیوار همسایه چاهک هایی را حفر می کنیم. در این چاهک ها، عصو عمودی سازه نگهبان قرار خواهد گرفت. عمق چاهک باید به گونه ای باشد که، کف آن، به میزانی که در نقشه مشخص شده است، پایین تر از کف اصلی گود باشد. این مقدرا معمولاً یک متر است.

اجرای ستون عمودی سازه نگهبان خرپایی: 

مقطع این ستون معمولا به صورت IPE دوبل یا نبشی دوبل است. این عضو به صورت قائم داخل چاهک می اندازند. ارتفاع آن باید مناسب عمق چاهک باشد.  مقطع را کامل به دیوار می چسبانند. پای این ستون را بتن ریزی انجام می دهند. برای گیرداری بهتر با بتن، قطعات نبشی را مانند برش گیر، در انتهای ستون، حداقل سه ردیف، جوش می دهند.

برداشتن مرحله ای ترانشه های خاکی:

بعد ار اجرای ستون سازه نگهبان، گودبرداری با حفظ شانه خاکی، انجام می شود. ترانشه های خاکی در قسمتی که ستون سازه نگهبان اجرا شده است، برداشته می شود. البته نه به صورت یک جا.