انکراژ یا سازه نگهبان

انکراژ یا سازه نگهبان چیست؟ انکراژ روشی برای پایدار سازی گود برداری و شیب ها می باشد. با چنین حرکتی توان خاک و استحکام آن افزایش می یابد که مانع از ریزش سازه می شود. میله های مهار مورد استفاده، در واقع دسته ای از کابل ها و مفتول های به هم تنیده می باشند. به این میله ها، استرند گفته می شود. استرند ها از رانش خاک در دیواره های گودی ایجاد شده جلوگیری می کنند. اجرای استرند در طول زمان آسان تر و مقرون به صرفه تر است؛ به همین علت به میلگرد ترجیح داده می شود.

از مهم ترین علت های اجرای انکراژ می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استحکام شیب ها
• گود برداری سازه ای که با ساختمان های دیگر مجاورت دارد.
• تعویض راه و جاده
• استحکام دیگر سازه های نگهبان
• جلوگیری از فشار آب

در ادامه این مطلب بتن کاور همراه ما باشید تا در مورد مراحل انجام انکراژ، مزایا و معایب و دیگر جزئیات اطلاع پیدا کنید.

مراحل انجام انکراژ به چه صورت است؟

به طور کلی انکراژ در شش مرحله انجام می شود که از گود برداری شروع شده و با اعمال پوشش به پایان می رسد. دقت داشته باشید که برای به سرانجام رساندن یک مرحله، مرحله قبل باید به طور دقیق اجرا شود. اصول صحیح مقاوم سازی زیر سازه ای، در استحکام سازه حائز اهمیت است.

1)    گود برداری مقطعی

به هر گونه خاک برداری در سطح پایین تر از زمین، گود برداری گفته می شود. گود برداری باعث ایجاد سطحی هموار برای ساخت و ساز می شود. دقت داشته باشید که گود برداری در یک منطقه بر حسب آزمایش های مکانیک خاک و گمانه زنی اتفاق می افتد. میزان گود برداری به عواملی مانند جنس خاک، ظرفیت باربری، میزان نفوذ آب های سطحی، پارامتر های مقاومت برشی و میزان سربار بستگی دارد. به طور معمول، گود برداری به میزان 2 تا 3 متر انجام می شود.

2)    حفر گمانه برای انکراژ

گمانه به حفره ها یا چاه های باریکی گفته می شود که به منظور جاسازی مواد حفر می شوند. قطر گمانه ها از 5 تا 25 سانتی متر متغیر است. گمانه زنی به دو صورت دستی و ماشینی انجام می شود ؛ در انکراژ ازماشین هایی مانند دریل واگن استفاده می کنیم. به ایجاد گمانه توسط ابزارآلات ماشینی، گمانه زنی می گویند. مشخصات گمانه ها به نقشه انکراژ، تعداد طبقات سازه، جنس خاک و عمق گود برداری بستگی دارد ولی معمولا به شرح زیر است:

• شیب: 10 تا 15 درجه
• قطر: 5 تا 25 سانتی متر
• فاصله گمانه ها از هم: 1 تا 2 متر
• طول: حداقل تا 5 متر

3)    جایگذاری استرند ها

استرند ها دارای تنش تسلیم تقریب 1800 مگاپاسکال هستند؛ در حالی که این مقدار برای میلگرد ها حدود 400 مگاپاسکال اندازه گیری می شود. بر همین اساس، استفاده از استرند ها به جای میلگرد منطقی به نظر می رسد.

استرند ها معمولا از 5 تا 7 کابل تشکیل شده اند و به دو دسته کاربرد موقت( عمدتا برای پایدارسازی گود برداری) و کاربرد دائمی (مورد استفاده در جاده سازی و سد سازی) تقسیم می شوند. کاربرد دائمی ها به مدت زمان 75 تا 100 سال ماندگاری دارند ولی کاربرد موقت ها بین 18 تا 36 ماه بر اساس نوع پروژه پایدار هستند.

برای پیش تنیده کردن استرند ها، آن ها را می کشند تا افزایش طول پیدا کند. استرند ها به سه قسمت تقسیم می شوند. انتهایی ترین قسمت آن به خاک گیر می کند تا در اثر نیروی کشش در زمان پیش تنیدگی( پوشیده کردن میله با بتن) از گمانه خارج نشود.

قسمت میانی یا قسمت آزاد کشیده شده، افزایش طول پیدا می کند و پیش تنیده می شود. این قسمت باید با غلاف، اسفنج و چسب مخصوص به طور کامل پوشیده شود تا توسط گروت ( در انکراژ از بتن استفاده می شود.) به دام نیوفتد و احتمال افزایش طول وجود داشته باشد.

قسمت بالایی، سر استرند است. توجه کنید که شیلنگ یا لوله تزریق باید به اندازه استرند باشد و به همراه آن وارد گمانه شود. طول بخش آزاد حداقل باید 4.5 متر و طول بخش گیردار باید حداقل 6 متر باشد.

در صورت استفاده از میلگرد، نکات زیر باید رعایت شود:

• بخش آزاد حداقل 3 متر باشد.
• بخش گیردار حداقل 6 متر باشد.
• سر میلگرد به طول حداقل 10 سانتی متر برای صفحه باربر پیچ و مهره ( رزوه) شود.
• در خاک خورنده، از پوشش رزین اپوکسی روی آرماتور ها استفاده شود.
• میل مهار ها با طول بیش از 12 متر به روش کوپلینگ یا فورجینگ وصله شود.
• از میلگرد آجدار AIII استفاده شود.

برای قرار گیری کابل در مرکز به فاصله سه متر از سنترالایزر و برای قرار گیری آرماتور در مرکز از اسپیسر پلاستیکی استفاده می شود.

4)    تزریق دوغاب به ناحیه گیر دار

تزریق دوغاب به ناحیه گیر دار به دو روش است. در روش اول همان طور که گفته شد، قسمت آزاد میل مهار را آب بندی می کنند تا توسط بتن گیر نکند. در روش دوم از قطعه ای به نام پکر استفاده می کنند که مرزی بین بخش گیردار و آزاد تشکیل می دهد. پکر ها هم می توانند شیلنگ های ضخیم و چند لایه باشند و هم یک لایه برزنتی. در نهایت، سر گمانه را با استفاده از لایه 10 سانتی متری ملات گچ و سیمان را می پوشانند تا فشار حاصل از تزریق دوغاب مهار شود.

5)    پیش تنیدگی

پیش از مقاوم شدن دوغاب، بخش آزاد میله به وسیله جک کشیده و پیش تنیده می شود. پیشنهاد می کنیم از جک های دو گیجه کمک بگیرید تا در صورت خرابی یک گیج، گیج دوم شروع به کار کند. در صورت استفاده از میلگرد، صفحه باربر به کمک مهره شش گوش به میلگرد رزوه می شود. صفحه باربر از جنس فولاد است که ضخامتی برابر با 2 سانتی متر و ابعاد 25 در 25 سانتی متر دارد.

اگر از استرند بهره می برید، علاوه بر صفحه باربر، صفحه گوه نیز لازم است. استرند از صفحه بابر و گوه عبور کرده و توسط گوه قفل می شود. صفحه گوه یک استوانه تو خالی با سوراخ های مخروطی شکل است. گوه نیز قطعات مخروطی شکل تو خالی در این صفحات هستند و استرند را قفل می کنند.

6)    اجرای پوشش رویه

در پایان برای جلوگیری از هوازدگی و فرسایش، روی سطح خاک مش گذاری می گذارند، با بتن می پوشانند و با شمشه کشی صاف می کنند. در صورتی که احتمال دهیم آب به خاک نفوذ می کند، پیش از مش گذاری نوار و لوله های زه کشی را اعمال می کنیم. مش نباید به سطح خاک بچسبد؛ بنابراین اسپیسر به ضخامت نصف بتن زیر مش قرار داده شود.

جدول تفاوت نیلینگ و انکراژ

مزایا و معایب انکراژ

• انکراژ نسبت به روش های دیگر از سطح ایمتی بالاتری برخوردار است.
• تاثیر بیشتری بر استحکام خاک ناپایدار و سست دارد.
• این روش کنترل بیشتری بر دیواره گودی دارد؛ به همین علت در پروژه های مجاور سازه های دیگر بسیار کمک کننده است.
• موجب کاهش حجم عملیات و گمانه زنی می شود.
• مقاومت افقی دیواره را بدون نیاز به افزایش ضخامت بالاتر می برد.
• می توان میل مهار موقت را حذف کرد.
• به علت کشیدگی میل مهار، امکان کنترل کیفی بهتری فراهم می شود.

معایب انکراژ

• به علت استفاده از تجهیزات پیشرفته نیازمند هزینه زیاد است.
• حتما باید توسط نیروی متخصص و بسیار با تجربه انجام شود.
• در صورتی که دیوار متناظر بر حریم همسایه مثل آب انبار، موتور خانه، زیر زمین و یا حریم شهری باشد، نمی توان از این روش استفاده کرد. در صورت ناگزیری از اجرای روش، کسب رضایت ضروریست.
• در پروژه های کوچک مقرون به صرفه نیست.
• از آنجایی که به صورت مرحله ایست، به خصوص در پروژه های کوچک وقت زیادی را تلف می کند.

انکراژ به عنوان روشی برای جلوگیری از رانش خاک توانسته به خوبی عمل کند؛ به طوری که باعث شد بسیاری از مهندسین در جاده سازی، سد سازی، پروژه های بزرگ ساختمانی و… به آن روی بیاورند. عوامل زیادی بر هزینه انکراژ موثر است. یکی از این عوامل نوع  مصالح مورد استفاده مثل استرند یا میلگرد، نوع و ضخامت استرند، استفاده از مصالح کمکی مانند سولجر، زه کشی و ضخامت بتن می باشد. مساحت محل گودبرداری، جنس خاک، دست مزد سرپرست پروژه و کارکنان، نوع ماشینالات حفاری و ابزار  مورد استفاده از دیگر متغیر های موثر بر قیمتند.

سخن آخر

انکراژ، از مهم ترین شیوه های پایدارسازی خاک، به طور دقیق برای شما شرح داده شد. قدرت رانش خاک و از سوی دیگر نیاز بشر برای ایجاد سازه های بزرگ و یا سازه های زیر زمینی باعث ترویج روش های پایدار سازی خاک شده است. انسان همواره به دنبال بهترین و تاثیر گذارترین هاست. آشنایی او با بتن و آهن موجب شده او راحت تر به نتیجه برسد. به قدرت این عوامل، هم اکنون ما می توانیم شاهد سازه هایی با چندین هزار متر مربع متراژ و ده ها متر ارتفاع باشیم.