نیلینگ

در این نوشتار سعی شده تعریف کلی که آئین نامۀ ادارۀ مرکزی بزرگراههای آمریکا در خصوص نیلینگ (2003) در فصول اول و دوم آن ارائه داده، ترجمه و منعکس شود.

منشأ پیدایش نیلینگ

اساس پیدایش نیلینگ به سیستم سازه نگهبان فضاهای زیرزمینی که به روش جدید اتریشی در تونل سازی، ایجاد می گردند، برمیگردد. این روش تونل سازی شامل نصب تسلیح فولادی مقاوم (passive) در سنگ مانند راکبولت ها است که با شاتکریت تکمیل می گردد. البته از اوایل دهۀ 1960 این مفهوم استفاده از تسلیح مقاوم (passive) و شاتکریت در پایدارسازی ترانشه های سنگی نیز کاربرد داشت. این تکنیک پایدارسازی خاک بر مبنای بسیج شدن نیروی کشش تسلیح فولادی در برابر حرکت اندک خاک اطراف آن عمل می کند. این روش پایدارسازی با شاتکریت پیوسته به خوبی عمل می کند. این ترکیب شاتکریت و نیل زمانی که به جای سنگ در خاک قرار بگیرد، نیلینگ نامیده می شود.

یکی از کاربردهای اولیه نیلینگ در سال 1972 برای عریض کردن یک مسیر راه آهن در ورسالز فرانسه انجام شد. در آنجا یک ترانشه به عمق 18 متر با خاک ماسه ای با نیلینگ پایدار شد. به خاطر هزینۀ پایین تر و سرعت بیشتر، در مدت زمان کوتاهی تکنیک نیلینگ در فرانسه و نقاط دیگر اروپا مورد استفادۀ بیشتر قرار گرفت.

در آلمان اولین استفاده از روش نیلینگ در سال 1975 صورت پذیرفت. اولین برنامۀ تحقیقاتی راجع نیلینگ در آلمان در خلال سال های 1975 تا 1981 با همکاری دانشگاه کالسروهه و شرکت سازندۀ بویر انجام شد. این برنامۀ مطالعاتی شامل آزمون های تمام مقیاس از دیوارهای ساخته شده با الگوهای مختلف نیلینگ و تحلیل ها و شیوه های طراحی متفاوت بود. در فرانسه برنامۀ تحقیقاتی کلوسر، که شرکت کنندگان خاص و عامی داشت در سال 1986 آغاز شد. این تلاش تحقیقاتی، شامل آزمون های تمام مقیاس، پایش سازه های در حال بهره برداری و شبیه سازی های عددی بود.

تاریخچۀ استفاده و گسترش نیلینگ در آمریکا

اولین استفاده های نیلینگ در آمریکای شمالی برای پایدارسازی موقت در ونکور، واشنگتن و مکزیکو سیتی در اواخر دهۀ 1960 و اوایل دهۀ 1970 بود. یکی از اولین کاربردهای نیلینگ در ایالات متحده برای پایدارسازی گودبرداری عمیق (13/7 متر) در ماسۀ سیلتی متراکم رودخانه ای برای اجرای فونداسیون یک بیمارستان خیریه در پرتلند در سال 1976 بود. اجرای نیلینگ در آنجا با صرف هزینۀ 85 درصد دیوارهای حائل سنتی و در نصف زمان مورد انتظار انجام شد.

در سال 1984 یک پروژۀ نمونه با عمق 12 متر به هزینۀ گروه حمل و نقل ادارۀ مرکزی بزرگراههای آمریکا جهت تایید نیلینگ اجرا شد. در سال 1989 گروه حمل و نقل، یک دیوارۀ 8 متری را به عنوان پایۀ یک پل، به عنوان اولین کاربرد، نیلینگ کرد. در سال 1988، یک ترانشۀ 12/2 متری مجاور بزرگراه درون ایالتی در پنسیلوانیا، نیلینگ شد. این دیوار 12/2 متری شامل دو دیوار 6/1 متری که با پلۀ 3 متری از هم جدا شده بود و خاک آن از سنگ های هوا زده و خاک سست غیر متراکم بود. از دیگر کاربردهای اولیه نیلینگ در آمریکا، اجرای آن در ایالت های سن برنادینو، کالیفرنیا، سیاتل، واشنگتن و در امتداد پارک وی جرج واشنگتن در ویرجینیا است.

استفاده از نیلینگ در دهۀ گذشته در ایالات متحده زیاد شده، زیرا ثابت شده که این روش نسبت به روش های دیگر بالا به پایین دارای سهولت اجرا و مقرون به صرفه است. مهندسین محاسب به سرعت با این روش آشنا شدند. اکثر ترانشه هایی که در آمریکا نیلینگ شدند، اکنون نیز به صورت سازۀ نگهبان موقت در حال بهره برداری هستند هر چند استفاده از نیلینگ به صورت سازه موقات دائم در پنج سال اخیر، زیاد شده است.

استفادۀ زیاد از نیلینگ در حال حاضر، تا حدودی به تحقیق و توسعه ادارۀ مرکزی بزرگراه های آمریکا مدیون است. نخستین مدرک فنی از ادارۀ مرکزی بزرگراه های آمریکا در خصوص نیلینگ در ادارۀ تحقیق و توسعه در سال 1991 منتشر شد. هدف این مدرک فنی انتشار اطلاعاتی برای شرکت های مجری بزرگراه ها و دیگر شاغلین در این بخش برای استفادۀ این تکنیک به عنوان یک روش پایدارسازی در پروژه های راهسازی بود. در سال 1992 ادارۀ مرکزی بزرگراههای آمریکا یک تور دو هفته ای برای شرکت های نیلینگ آمریکایی در کشورهای آلمان، انگلیس و فرانسه برگزار کرد. اهداف این تور دو هفته ای عبارت بود از:

• یادگیری فن آوری اجرایی نیلینگ در کشورهای اروپایی
• به هنگام کردن اطلاعات مربوط به مکانیسم کارایی نیلینگ، رویکردهای طراحی و نرم افزارهای رایانه ای در خصوص نیلینگ
• همچنین به هنگام کردن ملاحظات ساخت، مراقبت در برابر خوردگی و روش های مناسب قرارداد.

این کوشش ها پایه ای برای تحقیق و توسعه فعالیت های جدید در آمریکا شد. در سال 1993 ادارۀ مرکزی بزرگراه های آمریکا، یک نسخه از خلاصه اجرایی نیلینگ را از زبان فرانسوی به زبان انگلیسی ترجمه کرد. در سال 1994 ، یک نسخه آئین نامۀ نظارتی نیلینگ منتشر شد. همچنین در سال 1994 ادارۀ مرکزی بزرگراه های آمریکا یک پروژۀ بزرگ برای انتشار آئین نامه برای استفاده در بزرگراهها را شروع نمود. از سال 1996 تا 1998 ادارۀ مرکزی بزرگراه های آمریکا به همراه بعضی شرکت های مجری کارگاه هایی در سراسر کشور برای آموزش نیلینگ ایجاد نمودند. همچنین ادارۀ بزرگراه های آمریکا پروژه های تحقیقاتی آکادمیکی را در سراسر کشور پشتیبانی نموده است. آئین نامۀ مورد استفاده (2003) در واقع نسخۀ به هنگام شدۀ همان مدرک فنی منتشر شده در سال 1998 است.

معرفی نیلینگ

نیلینگ شامل تسلیح های مقاوم (که پس کشیده نمی شوند) در خاک است که بوسیلۀ میلگردهایی (نیل) که در فواصل نزدیک نصب شده و پیرامون آن تزریق می شود. همزمان که اجرا از بالا به پایین پیش می رود، شاتکریت یا بتن برای ایجاد پیوستگی به کار می رود. نیلینگ زمانی برای پایدارسازی به کار می رود که اجرای بالا به پایین نسبت به سایر روش ها برتری دارد. برای شرایط برابر، نیلینگ جایگزین بهتری نسبت به انکراژ از جهت سهولت اجرا، هزینه های اجرا و زمان اجرا است.

این آئین نامه بیان می کند که نیل ها که زاویه ای تقریبا افقی در حدود 10 تا 20 درجه دارند، توانایی پایدارسازی ترانشه ها، گودها و زمین لغزش ها را دارند.

---