تحلیل رفتار شمع‌های توخالی با مقاطع غیر یکنواخت در فرآیند کوبش

یکی از روش‌های اجرای شمع، استفاده از روش کوبش برای نصب شمع‌های بتنی پیش‌ساخته به کمک ابزار خاص می‌باشد. نحوه کوبش و کنترل این فرآیند یکی از جنبه‌های مهم اجرایی این شمع‌ها بوده، به‌طوری‌که عدم دقت کافی به این مسئله، علاوه بر کاهش راندمان عملیات کوبش، خاک و محیط اطراف را تحت تاثیر قرار می‌دهد. در این مقاله، به بررسی رفتار شمع‌های توخالی استوانه‌ای 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 آزمایش‌های واقعی و روش تفاضل محدود و معیار گسیختگی موهر-کولمب، رفتار شمع و خاک هنگام کوبش مدلسازی شده و شرایط استفاده و کاربرد این‌گونه شمع‌ها در عملیات کوبش مورد ارزیابی قرار می‌گیرند. اطلاعات و نتایج حاصل از این پژوهش را می‌توان در مراحل مختلف طراحی و اجرای شمع‌های کوبیدنی و همچنین برای بهینه‌سازی آنها استفاده نمود. با مقایسه نتایج به‌دست‌آمده از بررسی رفتار شمع‌های با هندسه مختلف در آزمایش‌های واقعی و تحلیل عددی، نتیجه‌گیری می‌شود که هندسه و شکل شمع در رفتار کوبشی آنها تاثیر مستقیم داشته و با استفاده از این‌گونه شمع‌ها در عملیات شمع‌کوبی، علاوه بر کاهش مصرف انرژی به میزان بین 25 تا 60 درصد، افزایش راندمان و بهره‌وری عملیات کوبش نیز فراهم می‌گردد. 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 ته‌باز عملکرد بهتری نسبت به شمع ته‌بسته داشته و در مجموع شمع مخروطی ته‌باز عملکرد بهتری نسبت به سایر شمع‌ها با هندسه‌ی مختلف دارد.