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 كما يسميها بعض بالكومة ، هي في الأساس عبارة عن أسطوانة طويلة من مادة قوية مثل الخرسانة يتم دفعها في الأرض لتكون بمثابة دعم ثابت للهياكل المبنية فوقها .

حالات استخدام الخوازيق

يتم استخدام الخوازيق في الحالات التالية :

• عندما تكون هناك طبقة من التربة الضعيفة على السطح ، لا يمكن لهذه الطبقة أن تدعم وزن المبنى ، لذلك يجب أن تتجاوز أحمال المبنى هذه الطبقة ويتم نقلها إلى طبقة أقوى من التربة أو الصخور أسفل الطبقة الضعيفة ، فهذا من الحالات التي يجب استخدام الخوازيق فيها .
• عندما يحتوي المبنى على أحمال مركزة ثقيلة جدًا ، كما هو الحال في مبنى مرتفع أو جسر أو خزان مياه .
• ومن المميزات الهامة لأساسات الخوازيق أنها تكون قادرة على تحمل أحمال أعلى من الحواجز المنتشرة .

أنواع الخوازيق

هناك نوعان أساسيان من الخوازيق أو أسس الكومة (بناءً على السلوك الهيكلي) ، ويعمل كل منهما 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 ، بحيث تنقل الكومة حمولة المبنى إلى التربة عبر الارتفاع الكامل للكومة عن طريق الاحتكاك ؛ 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 .

يمكن أن تتسبب الاهتزازات أيضًا في إلحاق أضرار هيكلية بالمباني القديمة القريبة ، وفي مثل هذه الحالات من الممكن استخدام المايكروبلينج أو الخوازيق الحلزونية ولا يعتمد أي منهما على الطرق .

في الأخير، يجب أن تكونوا الآن قد تعرفتم على تعريف الخوازيق ، وفيما يتم استخدامها وكيف يتم ذلك ، وكم أنها هامة للغاية لدعم التربة ، ونرجو أن يكون هذا المحتوى قد نال رضاكم ، وانتظرونا في المحتويات القادمة!

مم تصنع الخوازيق

يمكن أن تكون الخوازيق مصنوعة 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 .

تكون الخوازيق الخرسانية مسبقة الصنع ، أي مصنوعة على مستوى الأرض ، ثم يتم دفعها إلى الأرض عن طريق المطرقة بل ويمكن أيضًا دفع أكوام الصلب إلى الأرض ، ويمكن أن يستغرق ذلك أحمالًا ثقيلة جدًا ، كما أنها توفر الوقت أثناء البناء حيث يتم التخلص من عملية صب الكومة .

لا يتم إعطاء طلاء وقائي للفولاذ ، لأنه أثناء القيادة سيتم كشط هذا بواسطة التربة، كما أنه في المناطق ذات التربة المسببة للتآكل  يجب استخدام خوازيق خرسانية .

طريقة استخدام الخوازيق

نظرًا لأن أساسات الخوازيق تحمل الكثير من الحمل ، فإنه من الأهمية تصميمها بعناية فائقة ؛ سيدرس مهندس جيد التربة التي توضع فيها الخوازيق لضمان عدم تحميل التربة فوق طاقتها الحاملة .

لكل خازوق منطقة تأثير على التربة المحيط به ؛ لذا يجب الحرص على تباعد الخوازيق بعيدًا بما يكفي بحيث يتم توزيع الأحمال بالتساوي على كامل بصلة التربة التي تحملها ، وتجنب أن تكون متركزة في مناطق قليلة .

عادة ما يقوم المهندسون بتجميع بعض الخوازيق معًا ، وتغطيه بغطاء وبر ، وغطاء الوبر هو غطاء سميك جدًا من الخرسانة يمتد على 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

يمكن أن تكون الخوازيق إما خوازيق مصبوبة في مكانها أو خوازيق مصممة مسبقًا ؛ وتصنع الخوازيق المصبوبة في مكانها في الخطوات التالية :

1. يدق أنبوب فولاذي رقيق الجدران في الأرض .
2.  إزالة بقايا التربة المتبقية داخل الأنبوب .
3.  خفض قفص حديد المسلح في الأنبوب .
   ملئ الكومة بصب الخرسانة الرطبة في الأنبوب .

يسمى الأنبوب الفولاذي الرقيق بالجدار الغلاف ، ويعمل فقط على تشكيل قالب آمن لصب الخرسانة الخالية من التربة والحطام ؛ وليس لها دور هيكلي تلعبه بعد اكتمال الصب .

بعض التربة متماسكة للغاية ، مما يعني أنه إذا حفر المرء حفرة في التربة التي يبلغ عرضها قدمًا واحدًا بعمق 50 قدمًا ، فإن التربة تحمل شكل الحفرة ولا تنهار في الحفرة وتسدها ؛ فإذا كانت هذه التربة موجودة في الموقع ، فلا يحتاج المرء إلى ترك غلاف في مكانه يمكن للمرء استخدام الغلاف لحفر حفرة الخازوق  ثم إزالته، ثم يلقي الخازوق في مكانه ، وهذا يؤدي إلى توفر التكاليف ، حيث يمكن استخدام نفس أنبوب الغلاف لحفر الثقوب لجميع الخوازيق .

يتم صب الأكوام المدفوعة مسبقًا في مستوى الأرض أولاً ثم يتم دقها أو دفعها إلى الأرض باستخدام محرك الخازوق ، وهذا المحرك عبارة عن آلة تقوم بمسك الخازوق بشكل عمودي تمامًا ، ثم تطرقه في الأرض بضربة واحدة ؛ وبالتالي يتم ضرب كل ضربة برفع الوزن الثقيل وإسقاطه في الجزء العلوي من الخازوق  يتم تغطية الخازوق مؤقتًا بغطاء فولاذي لمنعه من التفكك ، وبالتالي يقوم سائق الوبر بوظيفتين   أولاً يعمل كرافعة ، ويرفع الوبر من وضع أفقي على الأرض ويدورها في الوضع الرأسي الصحيح ، وثانيًا يدق الكومة لأسفل في الأرض ، يجب أن تطرق الخوازيق في الأرض حتى الوصول إلى العمق الذي لا يمكن الوصول إلى أبعد منه ، وعند هذه النقطة لا يمكن دفعها إلى التربة .