روش تاپ‌دان (Top-Down): ساخت سازه از بالا به پایین
روش تاپ‌دان (Top-Down) یکی از روش‌های نوین و مهندسی‌شده در اجرای سازه‌های زیرزمینی است که به‌ویژه در پروژه‌های شهری متراکم، مورد توجه قرار گرفته است و شرکت ژئوسازه یکی از شرکت های مطرح در طراحی و اجرای این روش در ایران می باشد. در این روش برخلاف روش سنتی ساخت از پایین به بالا (Bottom-Up) فرآیند ساخت هم‌زمان با خاکبرداری و اجرای سازه در ترازهای فوقانی آغاز می‌شود و به‌تدریج به اعماق پایین گسترش می‌یابد.
فرآیند کلی اجرای روش تاپ‌دان
- اجرای ستون های اصلی سازه و ستون های تقویتی: در اصالت این روش در آغاز، دیوارهایی مانند دیافراگمی یا شمع‌های درجا پیرامون زمین پروژه اجرا می‌شوند که نقش نگهدارنده جانبی خاک را در طول عملیات بر عهده دارند. در ایران با توجه به جنس خاک، شرایط همجواری ها و عمق پروژه، معمولاً ستون های اصلی سازه با اضافه شدن بخشی تحت عنوان شمع یا پی عمیق در زیر هر ستون اجرا می گردند. این شمع ها، نقش فونداسیون موقت سازه اصلی را در طول مراحل ساخت بر عهده دارند. در صورت نیاز بر اساس ضوابط طراحی، ممکن است تعداد ستون تقویتی یا کمکی به ستون های اصلی اضافه شده که معمولاً این ستون های کمکی، در محیط پیرامونی سازه اجرا می شوند و در طی مراحل ساخت، در دیوار حائل نهایی پروژه مدفون می شوند. عملاً ستون های کمکی، خللی در معماری پروژه ایجاد نمی کنند.
- اجرای سقف زیرزمین اول، همکف و طبقات بالاتر: پیش از خاکبرداری عمده، دال سقف زیرزمین اول و سقف طبقه همکف بر روی شمع‌ها اجرا می‌شود.
- خاکبرداری تدریجی از طریق بازشوها: پس از اجرای سقف و مهار جانبی ستون های اصلی سازه، خاکبرداری از طریق بازشوهایی که از قبل در سقف تعبیه شده انجام می‌گیرد و به تدریج سقف طبقات زیرزمین نیز اجرا می‌شود.
- ادامه ساخت تا رسیدن به تراز نهایی فونداسیون: با پیشرفت حفاری، هر طبقه به‌ترتیب اجرا شده و سازه تا تراز فونداسیون کامل می‌شود. در طی مراحل ساخت، دیوارهای حائل پروژه نیز تکمیل می گردند. در صورت نیاز از پوشش موقت مش و شاتکریت در دهانه هایی با خاک های ریزشی استفاده می شود.
- اجرای فونداسیون نهایی: بر اساس ضوابط طراحی، فونداسیون نهایی پروژه از نوع پی نواری دو طرفه یا پی گسترده در پایان مراحل ساخت، اجرا و بدین وسیله اجرای زیرسازه تکمیل می گردد.
مزایای روش تاپ‌دان
✅ کاهش زمان کل پروژه
با اجرای هم‌زمان سازه و خاکبرداری، زمان اجرا کاهش می‌یابد و در پروژه‌های حساس به زمان، این یک مزیت کلیدی محسوب می‌شود. البته این امر نیازمند برنامه ریزی دقیق در مراحل ساخت می باشد.
✅ امکان استفاده سریع از طبقات بالا
در ساختمان‌های بلندمرتبه، می‌توان پس از اتمام طبقات فوقانی، آنها را زودتر مورد بهره‌برداری قرار داد در حالی‌که اجرای طبقات زیرزمین ادامه دارد.
✅ کاهش جابه‌جایی‌های افقی دیوارهای نگهبان
وجود دال‌های سقف در طبقات فوقانی به‌عنوان مهاربند افقی عمل کرده و جابه‌جایی جانبی دیواره‌ها را در اثر فشار جانبی خاک و آب کاهش می‌دهد.
✅ کاهش مزاحمت در محیط‌های شهری فشرده
سقف اجراشده در تراز زمین می‌تواند به‌عنوان مسیر تردد موقت یا حفاظ برای همسایگی عمل کند و آلودگی‌های بصری، صوتی و گردوغبار را کاهش دهد.
✅ افزایش ایمنی در حین اجرا
اجرای سقف زیرزمین در مراحل اولیه باعث ایجاد یک سکوی ایمن برای کارگران و ماشین‌آلات در حین حفاری می‌شود.
✅عدم نیاز به رضایت همسایگان
با توجه به مسائل حقوقی در روش هایی مانند نیلینگ و انکراژ، در این روش نیازی به اخذ رضضایت همسایگان وجود ندارد.
معایب و چالش‌های روش تاپ‌دان
❌ نیاز به برنامه‌ریزی دقیق و هماهنگی پیچیده
چندمرحله‌ای بودن فرآیند، لزوم هماهنگی بین اجرای سازه، حفاری و نصب تجهیزات، نیازمند مدیریت قوی و دقیق است.
❌ افزایش هزینه خاکبرداری
با توجه به زمان بر بودن عملیات خاکبرداری، احتمال افزایش هزینه های خاکبرداری در این روش وجود دارد.
❌ محدودیت در فضا و تجهیزات حفاری
حفاری از طریق بازشوهای سقف، امکان استفاده از ماشین‌آلات بزرگ را محدود می‌کند و سرعت خاکبرداری کاهش می‌یابد.
❌ دشواری در کنترل کیفیت اجرای طبقات پایین‌تر
اجرای سازه در محیط بسته (زیر سقف اجراشده) دسترسی را دشوار می‌کند و کنترل کیفیت بتن‌ریزی، آرماتوربندی و قالب‌بندی به دقت بالاتری نیاز دارد.
❌ نیاز به طراحی سازه‌ای خاص در مراحل موقت
سازه باید به‌گونه‌ای طراحی شود که در حین اجرا نیز پایداری کامل داشته باشد، حتی پیش از تکمیل همه اعضای باربر نهایی.
نتیجه‌گیری
روش تاپ‌دان، با وجود پیچیدگی‌های فنی و نیاز به مدیریت قوی، یکی از مؤثرترین راهکارها برای ساخت سازه‌های زیرزمینی در محیط‌های شهری و متراکم است. در این روش نیازی به اخذ رضایت همسایگان وجود ندارد. اجرای این روش در پروژه‌هایی با محدودیت زمان، فضای کم و الزامات زیست‌محیطی بالا، توجیه‌پذیر و کارآمد است. با برنامه‌ریزی صحیح، استفاده از تجهیزات مناسب و تیم اجرایی مجرب، می‌توان از مزایای این روش بیشترین بهره را برد. شرکت ژئوسازه آمادگی کامل جهت ارائه خدمات مشاوره و پیمانکاری در راستای اجرای سازه های پیچیده با روش تاپ دان یا ساخت از بالا به پایین (Top-Down Construction) را دارد.
