کاربردهای شمع مارپیچ (پیچی)

farhad

25 مرداد 1402

شمع‌های مارپیچ در مجموعه متنوعی از پروژه‌ها با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته‌اند که شامل تعدادی از شرایط مختلف بارگذاری است. مهارهای مارپیچ در اصل برای مقاومت در برابر بارهای بالاآمدگی قابل توجه از باد و گشتاورهای واژگونی در برج‌های خط انتقال و فانوس‌های دریایی طراحی شده بودند. امروزه هم از مهارهای مارپیچ برای مقاومت در برابر بارهای بالاآمدگی استفاده‌های فراوانی می‌شود. از برج‌های خط انتقال که نیروهای فراوانی را تحمل می‌کنند تا تیرهای برق و صندلی‌های نصب شده در پارک‌ها تماماً مواردی از این دست هستند. آن‌ها همچنین به عنوان مهارهایی برای سیستم‌های گسترده خطوط لوله و مخازن ذخیره هم بر روی زمین و هم در بدنه‌های بزرگ آبی استفاده می‌شوند.
شمع‌های مارپیچ معمولاً برای دوخت به پایین خانه‌ها، سازه‌های موقت، ایستگاه‌های CAVT و برج‌های ماکروویو و سایر سازه‌های سبک در معرض بارهای باد نیز استفاده می‌شوند.
در مناطق با خاک بسیار متورم شونده، شمع‌های مارپیچ غالباً برای هر دو مورد ساخت و ساز جدید و مقاوم‏سازی سازه‌های قدیمی به منظور غلبه بر مشکلات مرتبط با تغییرات حجمی استفاده می‌شوند. ناحیه محرک خاک به طور قابل توجهی از نوسانات فصلی درصد رطوبت تاثیر می‌پذیرد. خاک رس منبسط شونده به ترتیب با افزایش و کاهش مقدار رطوبت منقبض و متورم می‌شوند و اغلب باعث خسارت جدی به پی‌هایی می‌شوند که برای مقابله با این تغییرات طراحی و ساخته نشده‌اند. با تعبیه صفحه مارپیچ در عمقی بیشتر از حرکت‌های فصلی محرک، شمع‌های مارپیچ به عنوان تکیه‌گاهی که از تغییرات فصلی رطوبت تاثیر نمی‌پذیرد عمل خواهند کرد.
علاوه بر این، استفاده از شمع‌های مارپیچ دیگر محدود به شرایط بارگذاری سبک نیست. ظرفیت کششی نهایی شمع‌های مارپیچ می‌تواند بیش از دو هزار پوند باشد. شمع‌های مارپیچ برای تعداد زیادی از شرایط بارگذاری فشاری نیز استفاده می‌شوند.
آن‌ها معمولاً به عنوان سیستم پی برای ساخت و ساز سبک مانند سازه‌های مسکونی و تجاری استفاده می‌شوند. آن‌ها همچنین به عنوان پی اسکله برای رسیدن به ساحل، پی بندی و سازه‌های سطحی که نشست و یا آب شستگی را با توجه به خاک‌های سست تجربه کرده‌اند، خاکریزهای تراکم پذیر، دارای فرسایش، حفاری و گودبرداری و یا در موارد دیگر، استفاده می‌شوند. شمع‌های مارپیچ برای کاربردهای بارگذاری سنگین، مورد استفاده برای بارهای ستون در بیش از یک صد هزار پوند، طراحی ویژه‌ای با اندازه‌های میله بزرگتر شده-اند. شمع‌های مارپیچ همچنین به عنوان دوخت به پشت‌ها و میخ‌های مارپیچ خاک استفاده می‌شوند.
کاربردهای ساختمانی برای پی‌های مارپیچ شامل ساخت پی جدید، تکیه‌گاه‌های اضافی و تعمیر پی‌های خسارت دیده است. بعد از سال 1987، به تنهایی در ایالت Colorado حدود 130000 شمع مارپیچ با میله مربعی برای ساخت پی جدید و یا تعمیر پی نصب شده است. سازه‌ها در نواحی حساس محیط زیستی می‌توانند با استفاده از شمع‌های مارپیچ ساخته شوند. چرا که طراحی منحصر به فرد و حداقل تجهیزات برای نصب مورد نیاز است. در نواحی حساس، اجزای مارپیچ گاهی برای ایجاد پی پایدار برای معابر پیاده رو مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در شکل زیر به برخی از پروژه‌های اجرا شده در دنیا توسط شمع‌های پیچی مشتمل بر ساخت منازل مسکونی (بدون محدودیت در سطح آب زیرزمینی، شیب زمین و نوع زمین)، اردوگاه‌های اسکان، پل‌ها و اسکله‌ها، سلول‏های خورشیدی، پی سیلوها و فضاهای صنعتی، توربین‌ها، دکل‌های برق اشاره کرد. همچنین از مهارهای پیچی Helical Anchor جهت پایدارسازی ترانشه‌های خاکی و مهار گودها اشاره شده است.