إذا كان لديك مشروع بناء يجري في المياه أو داخلها ، فأنت في حاجة إلى توظيف خدمة القيسونات ؛ لنأخذ لحظة لنلقي نظرة فاحصة قليلاً على سبب أهمية بناء القيسونات ، القيسونات هي عبارة عن هيكل مانع لتسرب المياه يستخدم كمرساة للمؤسسة ، فهي عبارة عن صندوق مجوف جاهز ، أو أسطوانة غارقة في الأرض إلى العمق المطلوب ، والتي تملئ بالخرسانة وبالتالي تشكل الأساس .
فكر في الأمر على هذا النحو إذا كنت في حاجة إلى بناء رصيف ، فمن الممكن أن يكون هذا الرصيف عائمًا أو ثابتًا ، وإذا كان هذا الرصيف ثابتًا ، فـ أنت في حاجة إلى استخدام حاجزًا كقاعدة للهيكل على أرضية جسم الماء ، وهذه القاعدة أو الهيكل يعرف بالقيسونات .
غالبًا ما تستخدم القيسونات أو الأساس القيسوني في بناء أرصفة الجسور وغيرها من الهياكل التي تتطلب الأساس تحت الأنهار والأجسام المائية الأخرى، وذلك لأن القيسونات يمكن أن تطفو إلى موقع العمل وتكون غارقة في مكانها.
أسباب استخدام القيسونات
يمكن أن تكون القيسونات عنصرًا مهمًا في أي مشروع بناء ، وذلك لأنها توفر الاستقرار ، حيث يمكن للأرض التي تكون تحت وزن هيكل جديد والتي سوف تتغير ، أن يتم استخدام القيسونات فيها من أجل توزيع الحمل بالتساوي ؛ هذا يساعد المبنى على عدم الاستقرار بشكل متغير اعتمادًا على كيفية تقلب التربة تحتها، بل أنها بدلاً من ذلك توفر “وسادة” متساوية .
كما أن القيسونات تمنع نظام الأساس والتربة الموجودة أسفل المبنى المجمع من التحرك عموديًا ، حيث أنه عندما يتم وضع حمولة على التربة تستقر معظم التربة ، وهذا يخلق مشكلة عندما يستقر المبنى ولكن بالنسبة للمرافق فلا .
إن التسوية التفاضلية أكثر أهمية من التسوية ؛ يحدث هذا عندما تستقر أجزاء من المبنى بمعدلات مختلفة ، مما ينتج عنه تشققات قد يؤثر بعضها على السلامة الهيكلية للمبنى .
على العكس في بعض الحالات النادرة قد تتورم التربة ، مما يدفع المبنى إلى أعلى وينتج عنه مشاكل مماثلة ، لذلك يجب أن يعمل نظام الأساس بالترادف مع التربة لدعم المبنى .
مكونات القيسونات
يتم بناء القيسونات بشكل عام من الخرسانة أو الفولاذ أو الخشب ، وكما هو الحال مع أي مشروع بناء ، ستعتمد المواد المستخدمة على نوع المبنى الذي يتم بناؤه وكذلك وظيفته .
أنواع القيسونات
هناك عدة أنواع من القيسونات
- القيسونات الهوائية : تحتوي القيسونات الهوائية على نظام هواء مضغوط مدمج فيها بحيث يمكنها الاحتفاظ بالماء أثناء وضعها .
- القيسونات الصندوقية : على الجانب الآخر لدينا قيسون صندوقي وهو بالضبط ما قد تتوقعه صناديق مانعة للماء ذات سطح مفتوح يمكن أن يستقبل الرصيف عندما يكون في مكانه .
- القيسونات المفتوحة : يُفضل استخدام القيسونات المفتوحة في المناطق ذات الطين الطري وأقل احتمالية لظهور العوائق ؛ كما أنه ليس للقيسون المفتوح قمة أو قاع .
- القيسونات المحفورة : وهي عبارة عن قيسونات يتم استخدامها داخل موقع عمل محفور .
- القيسونات العائمة : والتي تُعرف أيضًا باسم الرصيف العائم؛ يعتبر المبنى العائم مهمًا في الموانئ والمرافئ لأنه يمكن أن يلبي حاجة لا يمكن التنبؤ بها في كثير من الأحيان ؛ يمكن تصنيع القيسونات العائمة مسبقًا ووضعها في وضع “الاستعداد” للاستخدام على النحو المطلوب .
- القيسونات الخرسانية : يتم حفر ثقوب بقطر 10 أو 12 بوصة في الأرض ويتم تضمينها في حجر الأساس من 3 إلى 4 أقدام ؛ يستخدم عادة الدعم الهيكلي لنوع من جدار الأساس أو الشرفة أو الفناء، أو أي هيكل آخر – يتم إدخال اثنين أو أكثر من “العصي” من قضبان التسليح (حديد التسليح) وتشغيل كامل طول الحفرة ثم يتم صب الخرسانة في القيسونات .
تشبه القيسونات الهوائية القيسونات المفتوحة باستثناء أنها مزودة بحواجز محكمة الإغلاق فوق حافة القطع ؛ يتم الضغط على المسافة بين الحاجز والحافة وتسمى غرفة العمل بالقدر الضروري للتحكم في تدفق التربة والمياه ؛ وبالتالي يمكن إجراء الحفر من قبل عمال يعملون في غرفة العمل في الجزء السفلي من القيسونة .
طريقة بناء القيسونات
بعد بعض أعمال الشكل الأولي والصب الخرساني ، يتم تعويم حافة القطع إلى حاجز الأمواج عن طريق زورق السحب وتثبيتها في دليل الغواص ؛ يتم وضع (صب) الخرسانة في أشكال فولاذية مبنية على طول محيط الصندوق ومع كل وضع خرساني ، يصبح الصندوق أثقل مما يؤدي إلى إغراقه في الماء على طول دليل القيسونة .
يتم أيضًا بناء النماذج داخل الصندوق حول القباب الهوائية ويتم وضع الخرسانة بينهما ، وتسمى الأنابيب المفتوحة الناتجة فوق القباب الهوائية “بئر النعرات” .
عندما تلمس القيسونة قاع النهر أخيرًا تتم إزالة القباب الهوائية ويتم حفر الأرض من خلال أنابيب الآبار طويلة الجرف ، ومن ثم تغرق القيسونة في قاع النهر ، ويستمر الحفر حتى تغرق القيسونة إلى عمقها المحدد مسبقًا
كخطوة أخيرة يتم وضع (صب) الخرسانة في أسفل 30 قدمًا من آبار الجرف المجوفة ويتم إغلاق القمم .
مخاوف استخدام القيسونات عند البناء
يجب إكمال بعض الأعمال تحت الماء مما يتطلب مجموعة مهارات خاصة ؛ قد يكون من الصعب تحديد موقع فريق التفتيش المطلوب .
عملية بناء القيسونات هي عملية تحتاج إلى عناية إضافية ، وستكون هناك حاجة للغواصين المدربين في الموقع
فوائد القيسونات في عملية البناء
- فعالة حتى في الأعماق العميقة .
- تكاليف بنائها أقل من البدائل الأخرى .
- يمكن أن تتكيف بسهولة مع بيئتها .
- توفر سعة تحميل عالية .
طرق تركيب القيسونات
هناك عدد من الطرق التي يمكن بها تثبيت القيسونات ، حيث أنه يتم بناء بعضها وتثبيتها في الموقع بينما يمكن بناء البعض الآخر خارج الموقع ثم نقله (تعويمه بشكل عام) إلى موقع التثبيت الخاص به .
سيحدد نوع الموضع والقيسون كيفية معالجة التثبيت ، وفي بعض الأحيان يجب إعداد موقع الموضع،وهذا عندما يتم بناء سد الإنضاب أو السد المؤقت وهو سد مقوس .
يستخدم سد الإنضاب أو السد المؤقت في بعض الأحيان كوسيلة لتطهير منطقة بحيث يمكن تنفيذ القيسونات ؛ وهذا السد المقوس هو في الأساس زوج من السدود التي تقع على الجانبين المتقابلين .
إن هدفهم هو قطع إمدادات المياه عن منطقة معينة ، وبالتالي خلق مساحة جافة وهذه هي هياكل مؤقتة تم بناؤها للمساعدة ولكنه لا يتم استخدامها كحل طويل المدى .
الفرق بين القيسونات وسد الإنضاب
بشكل عام كوسيلة لإكمال البناء الجديد ، وقد تكون بمثابة سد من نوع ما أثناء البناء ومع ذلك ، فإن سد الـ Cofferdams ليست جزءًا من الهيكل الدائم ، وعادة ما يتم استخدامها لإجراء إصلاحات أو صيانة على الهيكل ؛ كما يمكن استخدام سدود الـ Cofferdams في البناء الجديد أيضًا .
تقدم سدود الـ Cofferdams حلاً أقل دوام ولكنه أكثر فعالية من حيث التكلفة لنزح المياه من منطقة العمل ؛ يتم إعداد الوعاء المقوى، ويتم ضخ المياه خارج منطقة العمل للسماح للعمل في بيئة جافة كما يوجد في سدود الـ Cofferdams العديد من التطبيقات مثل : الحماية من الفيضانات والمعالجة البيئية وحماية الشواطئ وبناء خطوط الأنابيب وإصلاحها ، وإصلاح منحدر القوارب وإصلاح الجسر .
في النهاية يجب أن يكون لديك الآن فهم أفضل لكيفية استخدام القيسونات في البناء كعنصر بناء أساسي ، كما أننا نأمل أن تفهم أيضًا مدى أهمية إنشاء هذه القيسونات وتثبيتها من قبل فريق من ذوي الخبرة .
