امید توسلی - گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران
محمود قضاوی - دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران

یکی از روش های اجرای شمع، استفاده از روش کوبش برای نصب شمع های بتنی پیش ساخته به کمک ابزار خاص می باشد. نحوه کوبش و کنترل این فرآیند یکی از جنبه های مهم اجرایی این شمع ها بوده، به طوری که عدم دقت کافی به این مسئله، علاوه بر کاهش راندمان عملیات کوبش، خاک و محیط اطراف را تحت تاثیر قرار می دهد. در این مقاله، به بررسی رفتار شمع های توخالی استوانه ای و مخروطی شکل در فرآیند کوبش به کمک آزمایش واقعی در سایت و تحلیل عددی پرداخته شده است. برای این منظور، با استفاده از انجام آزمایش های واقعی و روش تفاضل محدود و معیار گسیختگی موهر-کولمب، رفتار شمع و خاک هنگام کوبش مدلسازی شده و شرایط استفاده و کاربرد این گونه شمع ها در عملیات کوبش مورد ارزیابی قرار می گیرند. اطلاعات و نتایج حاصل از این پژوهش را می توان در مراحل مختلف طراحی و اجرای شمع های کوبیدنی و همچنین برای بهینه سازی آنها استفاده نمود. با مقایسه نتایج به دست آمده از بررسی رفتار شمع های با هندسه مختلف در آزمایش های واقعی و تحلیل عددی، نتیجه گیری می شود که هندسه و شکل شمع در رفتار کوبشی آنها تاثیر مستقیم داشته و با استفاده از این گونه شمع ها در عملیات شمع کوبی، علاوه بر کاهش مصرف انرژی به میزان بین ۲۵ تا ۶۰ درصد، افزایش راندمان و بهره وری عملیات کوبش نیز فراهم می گردد. همچنین شرایط باز یا بسته بودن نوک شمع تاثیر بسیار زیادی در فرآیند کوبش دارد و در شرایط اعمال انرژی یکسان در حین عملیات کوبش، شمع ته باز عملکرد بهتری نسبت به شمع ته بسته داشته و در مجموع شمع مخروطی ته باز عملکرد بهتری نسبت به سایر شمع ها با هندسه ی مختلف دارد.

کوبش شمع, شمع مخروطی, شمع توخالی, شمع ته باز, آزمایش میدانی, روش تفاضل محدود