ผนังโคลน

กำแพงสลอรี่เป็น เทคนิค ทางวิศวกรรมโยธาที่ใช้ในการสร้าง กำแพง คอนกรีตเสริมเหล็กในพื้นที่ดินอ่อนใกล้แหล่งน้ำเปิด หรือมีระดับน้ำใต้ดิน สูง ^{[ 1 ]}โดยทั่วไปเทคนิคนี้ใช้ในการสร้างกำแพงไดอะแฟรม (กั้นน้ำ) รอบอุโมงค์และช่องเปิด และใช้ในการวางรากฐานกำแพงสลอรี่เป็นเทคโนโลยีที่ "ได้รับการยอมรับอย่างดี" แต่การตัดสินใจใช้กำแพงสลอรี่สำหรับโครงการใดโครงการหนึ่งนั้น จำเป็นต้องมีการศึกษาทางธรณีฟิสิกส์และวิศวกรรมอื่นๆ เพื่อพัฒนาแผนที่เหมาะสมกับความต้องการของสถานที่นั้นๆ กำแพงสลอรี่อาจต้องใช้ร่วมกับวิธีการอื่นๆ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของโครงการ^{[ 2 ]}

การก่อสร้าง

ขณะที่กำลังขุดร่องเพื่อสร้างแบบหล่อสำหรับกำแพง ก็จะทำการเติมสารละลายข้น (โดยปกติจะเป็นส่วนผสมของเบนโทไนต์และน้ำ) ลงไปในร่องพร้อมกัน สารละลายข้นที่มีความหนาแน่นแต่ยังคงเป็นของเหลวนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้ร่องพังทลายโดยการสร้างแรงดันภายนอก ซึ่งจะสมดุลกับแรงดันไฮดรอลิกที่ไหลเข้าด้านใน และยังช่วยชะลอการไหลของน้ำเข้าไปในร่องด้วย ความหนาแน่นของส่วนผสมสารละลายข้นจะต้องได้รับการตรวจสอบและปรับอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้แรงดันภายนอกที่เหมาะสมเพื่อป้องกันไม่ให้ผนังร่องพังทลาย

โดยทั่วไปแล้ว กำแพงกันดินแบบใช้สารละลายจะสร้างขึ้นโดยเริ่มจากกำแพงนำทางคอนกรีต ซึ่งโดยทั่วไปมีความลึก 1 เมตร (3 ฟุต 3 นิ้ว) และหนา 0.5 เมตร (1 ฟุต 8 นิ้ว) กำแพงนำทางจะถูกสร้างขึ้นใกล้กับผิวดินเพื่อกำหนดขอบเขตของร่องกันดินแบบใช้สารละลายที่ต้องการ และเพื่อเป็นแนวทางสำหรับเครื่องจักรขุด การขุดจะทำโดยใช้รถขุด รูปทรงเปลือกหอย หรือเครื่องตัดร่องแบบไฮโดรมิลล์ซึ่งแขวนอยู่บนเครน รถขุดจะขุดลงไปจนถึงความลึกที่ออกแบบไว้ (หรือชั้นหินแข็ง) สำหรับส่วนแรกของกำแพง จากนั้นรถขุดจะถูกยกขึ้นและเคลื่อนย้ายไปตามกำแพงนำทางของร่องเพื่อขุดร่องต่อไปด้วยการตัดต่อเนื่องตามความจำเป็น ร่องจะถูกเติมด้วยสารละลายตลอดเวลาเพื่อป้องกันการพังทลาย แต่การเติมของเหลวจะช่วยให้เครื่องจักรขุดและดินที่ขุดได้สามารถเคลื่อนย้ายได้อย่างสะดวก

เมื่อขุดร่องลึกได้ถึงระดับที่กำหนดแล้ว จะมี การหย่อนโครงเหล็กเสริมลงไปในบ่อที่เต็มไปด้วยสารละลายเบนโทไนต์ จากนั้นจึง เทคอนกรีต ลง ไปจากด้านล่างโดยใช้ท่อเทคอนกรีต คอนกรีตที่มีน้ำหนักมากกว่าจะดันสารละลายเบนโทไนต์ขึ้นมาแทนที่ ซึ่งจะถูกสูบออก กรอง และเก็บไว้ในถังเพื่อใช้ในส่วนต่อไปของกำแพง หรือนำกลับมาใช้ใหม่

กำแพงคอนกรีตผสมปูนจะถูกสร้างขึ้นอย่างต่อเนื่องเพื่อล้อมรอบพื้นที่ ป้องกันไม่ให้น้ำและดินอ่อนไหลเข้าไป เมื่อคอนกรีตแข็งตัวแล้ว การขุดภายในพื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยกำแพงคอนกรีตก็สามารถดำเนินการต่อไปได้ เพื่อป้องกันไม่ให้กำแพงคอนกรีตพังลงไปในพื้นที่ที่ขุดใหม่ จะมีการติดตั้งค้ำยันชั่วคราว เช่นเหล็กยึดหรือคานขวางภายใน เมื่อสร้างเสร็จแล้ว โครงสร้างที่สร้างอยู่ภายในพื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยกำแพงมักจะรองรับกำแพง ดังนั้นเหล็กยึดหรือค้ำยันชั่วคราวอื่นๆ อาจถอดออกได้ตามต้องการ

ประวัติศาสตร์

เทคนิคกำแพงสลอรี่ได้รับการแนะนำครั้งแรกในช่วงทศวรรษ 1950 ระหว่างการขุดอุโมงค์สายสีแดงของรถไฟใต้ดินมิลานในอิตาลีโดยบริษัท ICOS (Impresa Costruzioni Opere Specializzate) เทคโนโลยีใหม่นี้กลายเป็นส่วนประกอบสำคัญของวิธีการขุดอุโมงค์จากบนลงล่าง หรือที่รู้จักกันในชื่อMetodo Milano ("วิธีมิลาน") ^{[ 3 ]}

การก่อสร้างกำแพงกันดินแบบใช้สารละลายถูกนำมาใช้ในปี พ.ศ. 2510–2511 เพื่อสร้าง"อ่างอาบน้ำ"ที่ล้อมรอบฐานรากของพื้นที่ส่วนใหญ่ของเวิลด์เทรดเซ็นเตอร์ในนิวยอร์กซิตี้^{[ 4 ]}ในช่วงทศวรรษ 1980 โครงการ ขยายเส้นทางรถไฟสายสีแดงไปทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือ ในบอสตันเป็นหนึ่งในโครงการแรกๆ ในสหรัฐอเมริกาที่ใช้เทคโนโลยีรูปแบบใหม่ โดยใช้เครื่องตัดร่องไฮโดรมิลล์และ "วิธีมิลาน" กำแพงกันดินแบบใช้สารละลายยังถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางใน โครงการอุโมงค์ บิ๊กดิ๊กของบอสตันในช่วงทศวรรษ 1990 อีกด้วย

ออกแบบ

การออกแบบผนังกั้นดิน (ผนังไดอะแฟรม) ประกอบด้วยการออกแบบความหนาของผนังและการเสริมแรง ความหนาของผนังกั้นดินในการออกแบบเบื้องต้นโดยทั่วไปจะกำหนดไว้ที่ประมาณ 4-8% ของความลึกของการขุด การออกแบบผนังกั้นดินจะดำเนินการโดยพิจารณาจากโมเมนต์ดัด และแรงเฉือนที่ได้จากการวิเคราะห์ความเค้นในการออกแบบผนังใต้ดินดังกล่าว ความกว้างของหน่วยจะถือเป็นหนึ่งเมตร และผนังจะถูกวิเคราะห์ภายใต้ สภาวะ ความเครียดระนาบเนื่องจากอัตราส่วนความยาวต่อความกว้างของการขุดโดยทั่วไปมีขนาดใหญ่ จึงสามารถสมมติสภาวะความเครียดระนาบได้^{[ 5 ]}

ในผนังไดอะแฟรมเฟสเดียว หรือที่เรียกว่า "ผนังตัด" จะมีการเติมสารยึดเกาะ (โดยปกติคือซีเมนต์) ลงในของเหลวที่รองรับเพื่อให้ของเหลวที่รองรับแข็งตัวโดยไม่ต้องแลกเปลี่ยน^{[ 6 ]}การประยุกต์ใช้การก่อสร้างประเภทนี้อย่างหนึ่งคือ การปิดผนึกหลุม ฝังกลบที่ต้องปรับปรุงใหม่ในภายหลัง