نحوه طراحی و اجرای قالب های تونلی در سازه های بتن

به گزارش پول نیوز ، تصور کنید یک ساختمان چند طبقه که دیوارها و سقف های آن در یک عملیات واحد بتن ریزی می شوند و هر طبقه در کمتر از 24 ساعت آماده می شود؛ این دقیقاً همان چیزی است که قالب های تونلی ارائه می دهند. این سیستم، که اغلب به عنوان یک رویکرد صنعتی سازی شده در نظر گرفته می شود، به مهندسان عمران کمک می کند تا چالش های زمان و کیفیت را مدیریت کنند.

 در حقیقت قالب تونل فرم به عنوان یک روش قالب بندی یکپارچه برای دیوار و سقف، در پروژه های تکرار پذیر مسکونی و هتل سازی شناخته می شود و می تواند زمان اجرا و هزینه های نگهداری و پرداخت نهایی را به طور ملموسی کاهش دهد. در این مقاله شما را با روش طراحی و اجرای قالب های تونلی به عنوان یک راه حل مناسب برای افزایش سرعت ساخت سازه های بتنی آشنا کنیم.

اصول طراحی قالب های تونلی

 طراحی قالب های تونلی بر پایه ایجاد یک سیستم یکپارچه برای بتن ریزی دیوارها و سقف ها استوار است. این قالب ها معمولاً از فولاد ساخته می شوند و به شکل U وارونه یا L معکوس طراحی می شوند تا بتوانند همزمان دیوارهای داخلی و خارجی را با سقف ترکیب کنند. هدف اصلی، دستیابی به یک ساختار سلولی بتنی است که مقاومت بالایی در برابر بارهای جانبی مانند زلزله داشته باشد. در طراحی قالب تونل فرم، باید به ابعاد ساختمان توجه ویژه ای داشت؛ مثلاً ارتفاع طبقات استاندارد بین 2.5 تا 3 متر است و عرض تونل ها معمولاً تا 6 متر می رسد تا بتوان با جرثقیل های ساختمانی آن ها را جابجا کرد.

 ابتدا، مهندسان باید نقشه های معماری را بررسی کنند تا اطمینان حاصل شود که پلان ساختمان برای این سیستم مناسب است. پلان های منظم و تکراری، مانند ساختمان های مسکونی با واحدهای مشابه، بهترین گزینه هستند. در مرحله بعدی، محاسبات بارگذاری انجام می شود. قالب ها باید بتوانند وزن بتن تازه (حدود 2400 کیلوگرم بر متر مکعب) را تحمل کنند، بدون اینکه تغییر شکل دهند. نرم افزارهایی مانند ETABS یا SAP2000 برای مدل سازی سه بعدی استفاده می شوند تا تنش ها و کرنش ها پیش بینی شوند.

 یکی از نکات کلیدی در طراحی، توجه به اتصالات است. قالب ها با پیچ و مهره یا سیستم های قفل شونده به هم متصل می شوند تا هیچ درزی برای خروج بتن باقی نماند. همچنین، باید برای خروج هوا و ویبره بتن، سوراخ های مناسبی تعبیه شود.

مراحل اجرای قالب تونلی و بتن ریزی در سازه های بتنی

این روش، که اغلب به عنوان اجرای تونلی یا سیستم قالب بندی تونل فرم شناخته می شود، امکان بتن ریزی همزمان دیوارها و سقف ها را فراهم می کند و می تواند هر طبقه را در یک چرخه روزانه تکمیل کند. این رویکرد نه تنها سرعت ساخت را افزایش می دهد، بلکه کیفیت سازه را با ایجاد یک ساختار یکپارچه و مقاوم در برابر زلزله بهبود می بخشد. در ادامه، مراحل اجرای این سیستم را به صورت گام به گام و با جزئیات توضیح می دهیم. این توضیحات بر پایه فرآیندهای واقعی تمرکز دارد تا شما بتوانید آن را در پروژه های خود اعمال کنید.

مرحله اول: آماده سازی سایت و فونداسیون

 قبل از هر چیز، آماده سازی دقیق سایت ضروری است تا پایه ای محکم برای کل فرآیند فراهم شود. این مرحله معمولاً 10 تا 20 درصد زمان کل پروژه را می گیرد و شامل بررسی خاک، تراز کردن زمین و اجرای فونداسیون می شود. ابتدا، با استفاده از آزمایش های ژئوتکنیکی، ظرفیت باربری خاک را ارزیابی می کنیم تا اطمینان حاصل شود که قادر به تحمل وزن قالب ها و بتن تازه (حدود 2400 کیلوگرم بر متر مکعب) است. سپس، فونداسیون را بتن ریزی می کنیم، که اغلب از نوع نواری یا گسترده است و آن را با دقت تراز می کنیم تا خطایی بیش از 5 میلی متر نداشته باشد.

بهتر است همیشه چک لیستی برای این مرحله تهیه کنید: بررسی تجهیزات مانند جرثقیل های برج ساز برای جابجایی قالب ها، تأمین بتن آماده از کارخانه های معتبر و آماده سازی ابزارهای ایمنی مانند داربست های حمایتی و شبکه های حفاظتی. همچنین، آب و هوای محل را در نظر بگیرید؛ در شرایط بارانی، باید پوشش های موقت برای جلوگیری از رطوبت اضافی فراهم شود. طبق راهنمای ACI 347 برای قالب بندی بتن، این مرحله باید با نقشه های دقیق همراه باشد تا از همخوانی با طراحی معماری اطمینان حاصل شود. اگر این مرحله نادیده گرفته شود، مشکلات بعدی مانند ناهمواری در طبقات بالاتر اجتناب ناپذیر خواهد بود.

مرحله دوم: مونتاژ و نصب قالب های تونلی

 پس از آماده سازی پایه، نوبت به مونتاژ قالب ها می رسد. قالب های تونلی معمولاً از فولاد گالوانیزه ساخته شده اند و به شکل نیمه های L یا U طراحی می شوند. در این مرحله، دو نیمه قالب را با استفاده از پیچ و مهره یا سیستم های قفل شونده به هم متصل می کنیم تا یک تونل کامل تشکیل شود. عرض تونل ها اغلب بین 3 تا 6 متر است تا جابجایی با جرثقیل آسان باشد و ارتفاع آن بر اساس ارتفاع طبقه (معمولاً 2.5 تا 3 متر) تنظیم می شود.

 از سیستم های هیدرولیکی برای باز و بسته کردن قالب استفاده می شود، که این کار را سریع و ایمن می کند. این مرحله حدود 4 تا 6 ساعت طول می کشد و نیاز به تیمی هماهنگ دارد. بر اساس گزارش های اخیر در سال 2025 از سایت BFS Industries، استفاده از قالب های مدولار می تواند زمان مونتاژ را تا 30 درصد کاهش دهد.

مرحله سوم: آرماتور بندی (قرار دادن میلگردها)

 آرماتور بندی یکی از حساس ترین مراحل است، زیرا مستقیماً بر مقاومت سازه تأثیر می گذارد. میلگردها را طبق نقشه های سازه ای داخل قالب قرار می دهیم: برای دیوارها، شبکه های افقی و عمودی با فاصله استاندارد (15 تا 20 سانتی متر) و برای سقف، میلگردهای اصلی و فرعی با پوشش بتن حداقل 2 سانتی متر. در سیستم تونلی، آرماتور دیوارها و سقف همزمان نصب می شود تا یکپارچگی حفظ شود.

این مرحله باید با چک لیست ایمنی مانند استفاده از دستکش و کلاه ایمنی برای جلوگیری از آسیب همراه باشد. طبق استانداردهای QuakeLogic، این روش دیوارهای نازک تری (15 تا 20 سانتی متر) تولید می کند که مقاومت لرزه ای بالایی دارند. زمان این مرحله، بسته به پیچیدگی پلان، حدود 2 تا 4 ساعت است.

مرحله چهارم: بتن ریزی همزمان دیوارها و سقف

 بتن ریزی قلب فرآیند است و باید در یک عملیات واحد انجام شود تا ساختار مناسب ایجاد شود. بتن با عیار حداقل C30 و نسبت آب به سیمان کمتر از 0.45 از پمپ بتن، معمولاً از بالا به پایین برای جلوگیری از جدایی دانه ها به داخل قالب ریخته می شود. افزودنی های شتاب دهنده مانند کلسیم کلرید برای تسریع گیرش استفاده می شود تا بتن در 12 ساعت به استحکام اولیه برسد.

 در حین بتن ریزی، از ویبراتورهای داخلی یا خارجی برای حذف حباب های هوا و فشرده سازی بتن استفاده کنید. این مرحله 1 تا 2 ساعت طول می کشد و نیاز به نظارت مداوم دارد تا نشتی یا تغییر شکل رخ ندهد.

مرحله پنجم: گیرش، تسطیح و نگهداری اولیه

 پس از بتن ریزی، بتن باید اصطلاحا بگیرد. این فرآیند، بسته به دما و افزودنی ها، معمولاً 12 تا 24 ساعت طول می کشد. در این مدت، سطح سقف را با ابزارهای تسطیح صاف می کنیم و از پوشش های مرطوب برای جلوگیری از ترک خوردگی استفاده می کنیم. دمای محیط را کنترل کنید؛ در هوای گرم، آب پاشی منظم ضروری است. ایمنی در این مرحله کلیدی است: اطراف سایت را محصور کنید و از ورود افراد غیر مجاز جلوگیری کنید.

مرحله ششم: باز کردن قالب و جابجایی

 پس از گیرش اولیه (هنگامی که بتن به 50 – 70 درصد استحکام طراحی برسد)، قالب را با سیستم هیدرولیکی باز می کنیم. این کار صبح زود انجام می شود تا چرخه روزانه حفظ شود. قالب را تمیز کرده، روغن کاری می کنیم و با جرثقیل به طبقه بعدی منتقل می کنیم.

به این ترتیب در یک چرخه منظم از مراحلی که ذکر کردیم و با تکرار این مراحل در هر طبقه، کار ساخت یک ساختمان بتنی به سرعت انجام خواهد شد. قالب های تونلی یک ابزار قدرتمند برای ساخت سریع و مقاوم هستند. از طراحی دقیق تا اجرای گام به گام، این سیستم چالش های سنتی را حل می کند، هرچند نیاز به سرمایه و برنامه ریزی دارد. اگر در پروژه های خود از آن استفاده کنید، نه تنها زمان را صرفه جویی می کنید، بلکه سازه ای ایمن تر خواهید داشت.