قالب تونل فرم چگونه عمل می‌کند؟

قالب تونل فرم چیست؟

بتن تا وقتی که به سختی نهایی خود در یک سازه برسد و استحکام پیدا کند، باید در قالب قرار داشته باشد. قالب تونل فرم یکی از انواع قالب‌های فلزی برای قالب بندی بتن است. همانطور که از اسم این قالب مشخص است. شکل این قالب فلزی شبیه به تونل است. این قالب که به آن قالب تونلی فرم یا لارج پنل هم گفته می‌شود، در واقع از چندین قالب مجزا ساخته شده و به صورت یکپارچه مونتاژ می‌شود. با استفاده از این قالب می‌توان بتن ریزی را به صورت یک سیکل پیوسته انجام داد.

تاریخچه استفاده از قالب تونل فرم

می‌توان گفت که تقریبا استفاده از این نوع قالب، تاریخچه‌ای چهل ساله دارد. این نوع قالب برای استفاده در سازه‌های بتنی به صورت انبوه سازی طراحی شد. در این مدت تکنولوژی ساخت و استفاده از این قالب با پیشرفت تکنولوژی ساختمان سازی، پیشرفت کرده و توسعه یافته است. مخصوصا در کشورهایی که زلزله آنها را بیشتر تهدید می‌کند، استفاده از این قالب کاربرد بیشتری دارد. در کشورمان ایران نیز استفاده از این تکنولوژی برای ساخت مسکن‌های مهر به صورت گسترده‌تری استفاده شد.

دلایل استفاده از قالب تونل فرم

 دلایل بسیاری برای استفاده از قالب تونل فرم وجود دارد. یکی از مهمترین دلایل، استحکام بیشتر سازه‌ای است که با استفاده از این نوع قالب بتن ریزی می‌شود. از دیگر مزایای استفاده از این قالب، دقت در پیاده سازی طراحی انجام شده در مقاطع مختلف است. بتن ریزی با استفاده از قالب تونل فرم سرعت بیشتری نسبت به سایر روش‌های بتن ریزی و قالب بندی بتن دارد. در نتیجه صرفه جویی در زمان و سرعت بخشیدن به عملیات ساخت یکی دیگر از مزایای استفاده از این نوع قالب است. هرچند که به ظاهر هزینه زیادی صرف ساخت قالب تونل فرم می‌شود، اما در پروژه‌های بزرگ و انبوه سازی، استفاده از این نوع قالب هزینه‌ها را در نهایت به مقدار زیادی کاهش خواهد داد. برآورد می‌شود که استفاده از قالب تونل فرم تا حدود 15 درصد می‌تواند در کاهش هزینه‌های ساخت موثر باشد.

با توجه به اینکه دقت در عملیات بتن ریزی و قالب بندی بتن با این روش بسیار بالا است، در نتیجه نازک کاری اضافه‌ای به پروژه تحمیل نخواهد شد که این موضوع نیز در کاهش هزینه‌ها و همچنین افزایش سرعت ساخت پروژه تاثیر گذار است. محاسبات نشان می‌دهد که استفاده از این نوع قالب می‌تواند اجرای یک پروژه بزرگ را تا حدود بیست و پنج درصد کاهش دهد که برای یک پروژه ساختمانی بزرگ، مدت زمان زیادی است. از آنجایی که در زمان استفاده از قالب تونل فرم، نیاز به ابزار و تجهیزات جانبی زیادی وجود ندارد، در نتیجه احتمال وقوع حوادث به حداقل ممکن خواهد رسید.

محدودیت استفاده از قالب تونل فرم

به یاد داشته باشید که مزایایی که در قسمت قبل گفته شد، بر اساس استفاده از قالب تونل فرم در پروژه‌های بزرگ و انبوه سازی است. استفاده از این نوع قالب در پروژه‌های کوچک صرفه اقتصادی و زمانی نداشته و بهتر است در پروژه‌های کوچک از قالب‌های فلزی تسمه‌ای و یا قالب‌های فلزی لبه خم استفاده شود.

قالب تونل فرم چگونه عمل می‌کند؟

این نوع از قالب بتن ریزی از قطعات و قالب‌های کوچک‌تری تشکیل می‌شود. پس از اینکه در محل ساخت سازه، قالب مونتاژ می‌شود، یک سازه فلزی یکپارچه به وجود می‌آید که در داخل آن فضای خالی وجود دارد. این فضای خالی محل تزریق بتن بوده و با بتن خمیری شکل پر می‌شود. این بتن ریزی در یک روز به صورت مداوم انجام خواهد شد. پس از پایان یافتن بتن ریزی در قالب، دو روز زمان برای خشک شدن و استحکام بتن لازم است. پس از پایان این مرحله، می‌توان قالب‌ها را از بتن جدا کرد. پس از جدا شدن قالب‌ها خواهید دید که ساخت اسکلت یک طبقه تمام شده است و می‌توانید برای ساخت طبقه بعدی اقدام کنید. البته توجه کنید که با استفاده از قالب تونل فرم، دیوارهای برشی و سقف‌های دال بتنی ساخته خواهند شد.

زمان بندی انجام قالب بندی با قالب تونل فرم

اولین مرحله در صبح و قبل از ظهر انجام می‌شود. در این مرحله قالب در محل مورد نظر نصب شده و ترازبندی آن انجام خواهد شد. پس از آنکه آرماتورگذاری سقف انجام شده و تاسیسات الکتریکی و آب و فاضلاب انجام شد، در بعد از ظهر، بتن ریزی تکمیل خواهد شد. در گام سوم که در طول شب انجام می‌شود، عملیات کیورینگ انجام خواهد شد. عملیات کیورینگ به معنای بخاردهی به بتن پس از بسته شدن چادرهای قالب است. در بیشتر مواقع با گذشت حدود چهارده ساعت از بتن ریزی، استحکام بتن به 150 نیوتن بر هر میلیمتر مربع خواهد رسید.

استفاده از قالب تونل فرم چه معایبی دارد؟

اولین موردی که می‌تواند به عنوان معایب قالب تونلی فرم نام برده شود، هزینه اولیه زیاد برای ساخت این قالب است. همچنین در پروژه‌هایی که تمایل به استفاده از این قالب داشته باشند، طراح پروژه محدودیت‌هایی برای طراحی فضاهای داخلی خواهد داشت. از دیگر معایب استفاده از این نوع قالب، فضای باز زیادی است که در اطراف پروژه برای قالب بندی مورد نیاز خواهد بود.

همچنین هرچند که یک قالب تونل فرم یکپارچه نیست و از قطعات کوچک‌تری ساخته می‌شود، اما همین قطعات نیز بزرگ و سنگین بوده و با توجه به بزرگ بودن قطعات قالب، باید از ماشین آلات سنگینی همچون جرثقیل در پروژه استفاده شود. یکی دیگر از معایب استفاده از قالب تونل فرم، به اصلاح پس از ساخت مربوط می‌شود. از آنجایی که این نوع بتن ریزی کاملا یکپارچه انجام می‌شود، اصلاحات و یا تغییرات بر روی آن غیر ممکن است. قالب بندی بتن برای یک سازه ساختمانی در تمامی انواع قالب‌ها محدود به شرایط جوی خاصی است. در بتن ریزی با استفاده از قالب تونلی فرم، این موضوع حساس‌تر بوده و همچنین ساعات انجام کار باید به دقت مورد توجه قرار بگیرد.

نکات مهم در قالب بندی بتن

پیش از نصب قالب‌ها باید مواد رهاساز (روغن قالب) را روی آن‌ها مالید. استفاده از گازوئیل و روغن سوخته یعنی روغنی که از تعویض روغنی‌ها گرفته می‌شود نیز مرسوم است اما استفاده از آن ها توصیه نمی‌شود.  مواد رهاساز قالب باید به گونه‌ای به کار برده شوند که آرماتورها را آلوده نکرده و یک لایه یکنواخت و نازک روی سطح قالب به وجود آورند.

پس از روغن کاری، قالب‌ها متناسب با عرض مقطع مورد نظر یک به یک در جای خود قرار گرفته و با پین و گوه‌های فلزی در هم قفل می شوند.  قطعات رویه قالب‌ها باید به نحوی در کنار هم قرار بگیرند که شیره بتن هدر نرود. پشت بندها جهت جلوگیری از کج شدن و ناشاقولی احتمالی قالب‌ها نصب و مهار می‌گردند. کنترل شاقول بودن در هر مرحله قبل و بعد از بتن ریزی ضروری است. معمولاً قالب های فلزی با ابعادی از مضرب 5 در بازار موجود هستند.

قالب ستون‌ها برای اجرای ستون با مقطع مربع یا مستطیل با عرض های 10 تا 50 سانتی متر با طول‌های 1، 1.5 و 2 متر عرضه می‌گردند.  قالب‌های کنج نیز در ابعاد 5 در 5، 5 در 10 و 10 در 10 سانتی متر متعارف هستند. در صورت نیاز به قالب‌هایی با اشکال و ابعاد مختلف می‌توانید به کارخانه‌های قالب سازی اشکال و ابعاد مورد نظرخود را سفارش دهید.

برای یک ستون مربعی به عرض 40 سانتی متر و ارتفاع 3 متر به 12 عدد قالب 100 در 30 سانتی متر و 8 عدد قالب کنج 5 در 5 در 150 سانتی متر نیاز است که به وسیله 75 جفت پین و گوه به هم متصل می‌شوند. قالب‌ها باید هنگامی برداشته شوند که بتن بتواند تنش‌های موثر را تحمل کند و تغییر شکل‌های آن از تغییر شکل‌های پیش بینی شده بیشتر نشود.

عملیات قالب برداری و برچیدن پایه‌ها باید به گونه‌ای باشد که نیرو و ضربه ناشی از بازکردن قالب‌ها، اعضا و قطعات بتنی را تحت اثر بارهای ناگهانی قرار ندهد، بتن صدمه نبیند و ایمنی و قابلیت بهره برداری قطعات حفظ شود.  برداشتن پایه‌های اطمینان باید بدون اعمال فشار و ضربه، به گونه‌ای باشد که بار به تدریج از روی آن‌ها حذف شود.

برچیدن پایه‌های اطمینان در دهانه‌های بزرگ از وسط دهانه به سمت تکیه‌گاه‌ها و در کنسول‌ها از لبه به طرف تکیه گاه انجام می‌شود.  برداشتن بار از روی پایه‌های اطمینان باید به گونه‌ای باشد که در صورت لزوم و در هر لحظه بتوان باربرداری از روی پایه‌ها را متوقف کرد.

پایه‌های اطمینان در قالب بندی

زمانی که قالب سطوح زیرین قطعات بتن آرمه برداشته می‌شود، باید پایه‌های اطمینان در زیر سطح باقی گذاشته شود تا از بروز تغییرشکل‌های تابع زمان و مشکلات مقاومتی و تغییرشکلی تا کسب مقاومت کافی بتن جلوگیری شود.

پیش بینی پایه‌های اطمینان برای تیرهای با دهانه بزرگتر از 5 متر، تیرهای کنسول به طول بیش از 2.5 متر، دال‌های با دهانه بزرگتر از 3 متر و دال‌های کنسول به طول بیشتر از یک و نیم متر اجباری است.

تعداد پایه‌های اطمینان، مشخصات و فواصل بین آن‌ها باید بر مبنای مقاومت کوتاه مدت بتن محاسبه گردد ولی در هر حال فاصله بین پایه‌های اطمینان نباید از 3 متر بیشتر باشد.

برای تیرهای با دهانه تا 7 متر برداشتن کل قالب‌ها و داربست و زدن پایه های اطمینان مجاز است.

ولی برای دهانه‌های بزرگتر از 7 متر تنظیم قالب و داربست باید به گونه‌ای باشد که برداشتن قالب بدون جابه جایی پایه‌های اطمینان امکان پذیر بوده یا برداشتن قالب و زدن پایه‌های موقت مرحله‌ای باشد.

در ساختمان‌های متشکل از دیوارها و دال‌های بتن آرمه نظیر ساختمان‌هایی که با قالب تونلی یا قالب‌هایی با ابعاد بزرگتر ساخته می‌شوند، برچیدن پایه‌های اطمینان و برپایی مجدد آن‌ها در دهانه‌های تا 10 متر به شرط برپایی پایه‌های اطمینان بلافاصله پس از برداشتن قالب‌ها و اطمینان از عدم بروز ترک یا تغییرشکل نامطلوب به صورت مرحله‌ای مجاز است.

اگر قطعه بتنی مورد نظر جزئی از یک سیستم پیوسته باشد هنگامی می توان پایه‌های اطمینان را برداشت که  تمامی قطعات مجاور آن هم، بتن ریزی شده باشند و بتن مقاومت کافی خود را کسب کرده باشد.

در صورتی که تیر یا دال یکسره طراحی شده باشد نیز نمی‌توان پایه‌های اطمینان دهانه‌ای را برچید مگر اینکه دهانه‌های اطراف آن بتن ریزی شده باشند و بتن آن نیز به مقاومت کافی رسیده باشد.

توصیه می‌شود پایه‌های اطمینان همیشه در دو طبقه متوالی وجود داشته باشند و تا حد امکان بر روی هم و در امتداد واحد قرار گیرند.

در صورتی که مجموعه قالب بندی طبقه فوقانی بر طبقه تحتانی تکیه کرده باشد هنگامی می‌توان پایه‌های اطمینان طبقه زیرین را برچید که بتن طبقه فوقانی مقاومت لازم را به دست آورده باشد.

برای مطالعه بیشتر در مورد زیرسازی سقف به مقاله ” “ سر بزنید.

زمان قالب برداری

پایه‌ها و قالب‌های باربر نباید قبل از آنکه اعضای بتنی مقاومت کافی برای تحمل وزن خود و بارهای وارده را کسب کنند برچیده شوند.  در صورتی که زمان قالب برداری در طرح تعیین نشده باشد باید زمان‌های داده شده در جدول 9-12-2 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان را به عنوان حداقل زمان لازم برای برچیدن قالب‌ها و پایه‌ها ملاک قرار داد. برچیدن قالب‌ها و پایه‌های اطمینان در مدتی کمتر از زمان‌های داده شده در این جدول فقط به شرط آزمایش قبلی میسر است.

در صورتی که آزمایش آزمونه‌های آگاهی نگهداری شده در کارگاه رسیدن مقاومت بتن به حداقل 70 درصد مقاومت مشخصه را نشان دهند، می‌توان قالب‌های سطح زیرین را برداشت ولی برچیدن پایه‌های اطمینان فقط در صورتی مجاز است که علاوه بر رعایت تمامی محدودیت‌ها بتن به مقاومت 28 روزه مشخصه خود برسد.

زمان‌های ارائه شده در این جدول برای بتن با سیمان پرتلند معمولی نوع یک یا دو یا سایر سیمان‌هایی است که روند کسب مقاومت مشابهی دارند، در صورتی که از سیمان پرتلند نوع 3 یا مواد زود سخت کننده استفاده شود و یا عمل آوری با بخار باشد می‌توان زمان‌های داده شده را کاهش داد. هم چنین، در صورت استفاده از سیمان یا مواد دیر سخت کننده نظیر سیمان پرتلند نوع 5 باید زمان‌های داده شده را افزایش داد.

رواداری‌های قالب بندی

رواداری‌های قالب بندی باید به گونه‌ای باشد که اهداف پیش بینی شده برای ساختمان، ظرفیت باربری ساختمان و یا هر قسمتی در آن در حد غیر قابل قبول مخدوش نشود.  انحراف ابعاد و موقعیت قالب‌ها نباید از حدودی معین تجاوز کند. اگر رواداری‌ها توسط طراح تعیین نشده باشد می‌توان از جدول شماره 9-12-1 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان کمک گرفت.

تجهیزات قالب بندی

گیره در قالب بندی

گیره در انواع کوتاه (متوسط)، بلند و دو لوله ساخته می‌شود. سایز متوسط گیره برای اتصال پشت بند افقی (لوله) به قالب بتن و گیره بلند برای اتصال پشت بند افقی یا عمودی از نوع ناودانی یا قوطی به قالب به کار می‌رود.  قلاب گیره در سوراخ‌های لبه قالب‌ها قرار گرفته و با سفت کردن پیچ تعبیه شده روی آن گیره به لوله محکم می‌شود. برای اتصال دو لوله موازی یا عمود بر هم از گیره دو لوله استفاده می‌شود.  شکل گیره دو لوله مشابه گیره بلند بوه ولی قلاب‌های آن کشیده تر بوده و انحنای مناسبی برای قرار گرفتن لوله در داخل گیره دارد.

بولت عصایی

بولت عصایی برای اتصال سولجر به لوله پشت بند افقی به کار می‌رود.

مهره خروسکی (مهره بولت)

برای اینکه دیوارهای دو طرفه هنگام بتن ریزی از هم باز نشوند از بولت در وسط دیوار استفاده می‌شود. مهره خروسکی سر بولت و پشت واشر قرار می‌گیرد.

همچنین از مهره خروسکی در اتصال سولجر یا لوله توسط بولت عصایی به پانل دیوار نیز استفاده می‌شود. کیفیت پایین مهره خروسکی سبب باز شدن قالب بندی هنگام بتن ریزی می‌شود.

واشر کاس (واشر تخت)

اگر در قالب بندی دیوار از سولجر به عنوان پشت بند عمودی استفاده می‌کنید باید از واشر کاس استفاده کنید. هنگام بستن قالب دیوارهای بتنی واشر کاس همراه با مهره خروسکی (مهره بولت) پشت سولجر قرار می‌گیرد و با ایجاد سطح اتکای زیاد نیرو را توزیع می‌‌کند تا لهیدگی ایجاد نشود.

واشر دولوله

اگر در قالب بندی دیوار از لوله داربست به عنوان پشت بند عمودی استفاده می‌کنید باید از واشر دو لوله استفاده کنید. واشر دو لوله هنگام بستن قالب دیوار بتنی پشت لوله‌ها قرار می‌گیرد.

نحوه بستن قالب فلزی چگونه است؟

پس از روغن کاری، قالب‌ فلزی متناسب با ابعاد مقطع یک به یک در جای خود قرار گرفته و با پین و گوه‌های فلزی به یکدیگر بسته می‌شوند.