طراحی شاتكریت الیافی
علیرغم كاربردهای زیادی شاتكریت برای نگهداری صخره‌ها فاقد اصول روشنی برای اندازه‌گیری و كار بستن آن است. بطور خلاصه مراحل مبتنی بر طراحی شاتکریت الیافی ذكر می‌شود.
- بررسی موقعیت پیشینه
- طبقه‌بندی مهندسی توده صخره‌ها
- اندازه‌گیری تغییر شكل
طراحی تجربی شاتكریت
از آنجا كه شاتكریت به ندرت به تنهایی به عنوان سیستم نگهداری به كار می‌رود و معمولاً همراه با راكبولت، كابل‌های مهاری، قاب‌های فلزی و دیگر وسایل نگهداری استفاده می‌شود، تحلیل نگهداری با شاتكریت پیچیده‌تر می‌شود.
طراحی تحلیلی شاتكریت
در روش‌های تحلیلی، تكیه گاه شاتكریت همانند یك عضو سازه‌ای در نظر گرفته می‌شود و به منظور ساده كردن محاسبات، موارد زیر فرض شده است.
- تونل دارای مقطع دایره‌ای كامل است.
- ضخامت شاتكریت یكنواخت است (استوانه با جدار نازك)
- مقاومت شاتكریت در حدی است كه بتواند از افزایش فشار سست شدگی یا گسترش منطقه پلاستیك جلوگیری كند.
- نیروهای وارده بر پوشش شاتكریت در كلیه جهات یكنواخت و برابر هستند.
فرمول‌هایی ارائه شده که به شرح زیر است..
دیر (Deere) در سال ۱۹۶۹ ضخامت شاتكریت را بر مبنای نیروی محوری لازم برای مقابله با فشار سنگ، به صورت استوانه‌ای جدار نازك محاسبه كرد. در این روش ضخامت لازم از فرمول زیر به دست می‌آید.
t = pi× r / σall
كه در آن:
t ضخامت شاتكریت بر حسب سانتیمتر
pi فشار یكنواخت موثر برتونل برحسب كیلوگرم برسانتیمتر مربع
r شعاع تونل برحسب سانتیمتر
σall تنش مجاز شاتكریت برحسب كیلوگرم بر سانتیمتر مربع
استفاده از شاتكریت در ایران
همانگونه كه ذكر شد شاتكریت در سال ۱۹۳۰ توسط پروفسور رابسویچ در جریان تحقیقات وی، وارد ایران شد و از آن پس در پروژه‌های عمرانی مورد استفاده قرار گرفت اما نكات زیر جهت توجه بیشتر ذكر می‌شود.
- نیاز شدید كارگران فعال در این بخش به آموزش مناسب
- توجه بیشتر به ساختار زمین و ارائه طرح مناسب
- نیاز به ایجاد آزمایشگاه‌های مناسب و تربیت نیروی متخصص آزمایشگاهی در ارتباط با شاتكریت
- ضرورت توجه به این محصول از طرف مهندسین عمران و گرایش‌های مرتبط
- ضرورت تحقیق بیشتر برای شرایط كشور و حتی ارائه فرمول‌ها و روابط مناسب برای طراحی شاتكریت به عنوان پوشش موقت یا نهایی
نیازها و چشم انداز آینده
نیاز روز افزون به این محصول و كاربردهای فراوان آن كه امروزه حتی در ساختمان سازی نیز مشاهده می‌شود بر رشد صنعت شاتكریت در آینده حكایت دارد اما آنچه به نظر می‌رسد برای تحقیق و بررسی جایگاه مناسبی را دارا است. از جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
- بررسی نقش شاتكریت در روش‌های نگهداری سطوح حفاری زیر زمینی
- بررسی وارائه فرمول‌ها و روابط مناسب برای طراحی شاتكریت در تحكیمات موقت
- بررسی شاتكریت و ارائه فرمول‌ها و روابط برای طراحی شاتكریت به عنوان پوشش نهایی
- بررسی روش پاشیدن شاتكریت به جای بتن ریزی در قطعات سازه‌ای
