معرفی روش ساخت تاپ دان (Top-Down)

تاپ دان یــک روش جدید پایدارسازی گود است که در حال رواج در صنعت ساختمان است. در روش پایدارسازی تاپ دان (بالا به پایین) امکان اجرای همزمان طبقات زیر زمین همراه با پیشروی به تراز زیر پی و انجام عملیات خاکبرداری وجــود دارد. در روش تاپ دان (Top-Down) همزمان بخش روی سازه که بالاتر از ســطح زمین است همزمان با پیشروی به طبقات زیرزمین و اجــرای عملیات گودبرداری انجام می‌شود. در مواردی که (سطح آب زیرزمینی بالا باشد، محدودیت فضای عملکرد داشته باشیم، در پروژه‌هایی که با ترافیک خیابان‌های اصلی تداخل دارند و تاخیر در پروژه به منزله ایجاد مشکلات ترافیکی خواهد بود و همچنین در پروژه‌هایی که امکان اخذ رضایت از همسایه های مجاور محل گودبرداری وجود نداشته باشد و ...)، بهترین روش قابل اجرا روش تاپ دان (Top-Down Method) است.

مراحل اجرای روش پایدارسازی تاپ دان (Top-Down):

1. اجرای دیواره‌های اصلی دور سازه زیرزمینی در روش تاپ دان با استفاده از یکی از تکنیک‌های دیوار دیافراگمی یا دیوار شمعی درجا

2. اجرای ستون‌های میانی سازه زیرزمینی با استفاده از یکی از تکنیک‌های دیوارهای دیافراگمی، شمع‌های درجا یا ستون‌های پیش ساخته

3. اجرای سقف نهایی سازه زیرزمینی

4. گودبرداری زیر سقف نهایی اجرا شده، تا تراز اجرای سقف پایین‌تر

5. اجرای سقف پایین‌تر و اتصال آن به ستون‌ها و دیوارهای اصلی با استفاده از یکی از تکنیک‌های اتصالات جوشی یا مکانیکی

6. تکرار مراحل 4 و 5 تا رسیدن به تراز اجرای فونداسیون سازه زیرزمینی

7. انجام زیرسازی‌های لازم، زهکشی، عایقکاری کف و اجرای فونداسیون سازه زیرزمینی

همانگونه که از مراحل فوق پیداست ساخت سازه زیرزمینی در روش تاپ دان با تکمیل مراحل حفاری و ساخت فونداسیون به پایان می‌رسد.

محدودیت‌های اجرای پایدار سازی به روش تاپ دان (Top-Down):

روش تاپ دان به دلیل نیاز به استفاده از برخی ماشین آلات خاص و انجام عملیات حفاری در زیر سقف طبقات و نیاز به تامین فضای لازم برای عملکرد ماشین‌آلات در زیر سقف‌ها، در سازه‌های زیرزمینی کوچک و کم عمق کاربرد نداشته و صرفاً در ساخت سازه‌های زیرزمینی بزرگ قابل استفاده خواهد بود.
ارتفاع طبقات سازه زیرزمینی نیز در روش تاپ دان به منظور امکان عملکرد مناسب ماشین الات تعیین کننده است اما با توجه به اینکه در برخی موارد طبقات زیرزمینی در این گونه سازه‌ها دارای کاربری‌هایی از قبیل پارکینگ و محل‌هایی جهت نصب سیستم‌های تاسیساتی مختلف می‌باشند و ارتفاع آنها عموماً کمتر از 2.5 متر خواهد بود، لذا امکان استفاده از ماشین‌آلات معمول در طی عملیات گودبرداری زیر هر طبقه وجود ندارد. از دیگر محدودیت‌های روش تاپ دان می توان به:

- ایجاد جداشدگی بین کارگاه زیرزمینی با تجهیزات و تاسیسات روزمینی و در نتیجه ایجاد محدودیت‌های دسترسی در روش تاپ دان

- کندی عملیات حفاری در تراز زیر سقف‌ها بدلیل جبهه‌های کاری محدود برای عملکرد ماشین‌آلات و در نتیجه افزایش هزینه‌های خاکبرداری و انتقال خاک

- لزوم افزایش عمق و ابعاد ستون‌های میانی به منظور تامین باربری لازم در زمان ساخت و در نتیجه افزایش هزینه‌های اجرایی در این بخش

- احتمال ایجاد انحراف بیش از حد مجاز در دیوارهای محیطی و ستون‌ها در حین اجرا از سطح زمین

- نیاز به برخی ماشین‌آلات خاص حفاری به منظور اجرای دیوارهای محیطی و ستون‌های میانی از سطح زمین در روش تاپ دان

- لزوم مداوم سیستم تهویه مناسب در طول مدت ساخت به منظور کنترل گازهای سمی تولید شده توسط ماشین‌آلات و گرد و غبار حاصل از عملیات گودبرداری در ترازهای سقف

- نیاز مداوم به سیستم‌های روشنایی در تمام مدت اجرای عملیات در شیفت‌های روز و شب

- لزوم پیش‌بینی تمهیدات لازم به منظور امکان بالا کشیدن ماشین‌آلات حفاری از طریق بازشوهای تعبیه شده در سقف طبقات

مزایای استفاده از روش تاپ دان (Top-Down)

- کاهش نشست خاک در محدوده اطراف باکس حفاری، افزایش صلبیت و کاهش حرکات جانبی دیوار حفاظت گود و ایمنی بسیار بالا در حین گودبرداری و ساخت سازه زیرزمینی خصوصاً در زمین‌های سست بدلیل استفاده از سقف طبقات به جای مهاربندی‌های موقت

- عدم نیاز به تهیه، ساخت و نصب استراتها و سایر سیستم‌های مهاربندی دیوار حفاظت گود و در نتیجه کاهش هزینه‌های مهاربندی موقت و همچنین کاهش خطرات مونتاژ و دمونتاژ آنها

- حذف یا به حداقل رساندن اجرای عملیات‌ه زمانبر قالب‌بندی در دیوارهای محیطی، سقفها و ستونها بدلیل استفاده از زمین طبیعی بعنوان قالب در کلیه بخش‌های اجرایی و در نتیجه کاهش چشمگیر زمان و هزینه‌های این بخش از عملیات

- عدم نیاز به تمهیدات ایمنی گسترده مربوط به حفاری‌های عمیق از قبیل نصب نرده و گارد ریل‌های محافظ دور تا دور محدوده باکس حفاری و در نتیجه افزایش ایمنی در کارگاه.

- امکان برنامه‌ریزی جهت سه شیفت کاری در طول دوران ساخت و در همه فصول بدلیل انجام کلیه عملیات اجرایی.

- افزایش مساحت محوطه تجهیز کارگاه پس از اجرای سقف اول که این امر بدلیل محدودیت فضا جهت تجهیز کارگاه‌ها در مناطق شهری از اهمیت بسزایی برخوردار است.

- امکان کاهش زمان احداث سازه زیرزمینی بدلیل امکان همپوشانی فعالیت‌های اجرایی.

- امکان تسریع در شروع عملیات اجرایی تاسیسات مکانیکی و برقی.

- کاهش مدت زمان اجرای سازه‌های بلند با زیرزمین‌های عمیق بدلیل امکان اجرای همزمان بخش‌های زیر زمینی و روزمینی.

- امکان کنترل بالازدگی‌های فاز کوتاه مدت در زمان گودبرداری بدلیل گودبرداری و بارگذاری‌های متناوب در حین عملیات تاپ دان.

مقاله  بررسی متدولوژی اجرای سازه‌های زیر زمینی به روش تاپ دان (Top-Down)