ایستاسازه
En Ar

خانه - خدمات ایستاسازه - پایدارسازی گود عمیق - انکراژ یا مهارگذاری خاک - مقایسه انکراژ تزریقی با انکر های مارپیچ (Injectable anchorage and helical anchorage)

امروزه پایدارسازی گودهای ساختمانی یکی از مهمترین مراحل اجرای یک سازه است. در این بین روش ­های متعددی برای پایدارسازی یک گود ساختمانی وجود دارد که استفاده از انکراژ تزریقی یکی از پرکاربردترین آن­ها است. همچنین در سال­های اخیر استفاده از انکر های مارپیچ به دلیل سهولت و سرعت بالای اجرا مورد استقبال گسترده ­ای از مهندسان قرار گرفته است. در این مقاله به مقایسه این دو روش پایدارسازی گود های ساختمانی پرداخته شده است.

انکراژ تزریقی و تکنولوژی قرار دادن تاندون فولادی در خاک یا سنگ به طور فزاینده ­ای برای پایدارسازی گود ها مورد استفاده است. مهار ها بارهای کششی ناشی از نیروی دیوار یا گود را تحمل می­کنند و همانند یک عضو سازه­ ای از حرکت به سمت خارج سطح جلوگیری می­کنند. مراحل نصب انکراژ تزریقی ابتدا با حفر گمانه زاویه دار عمیق در زمین شروع می­ شود، سپس یک میلگرد فولادی یا سیم های به هم بافته شده وارد گمانه شده و توسط دوغاب سیمانی، تزریق می ­شود. این سیستم قادر است نیروی منتقل شده از فولاد پیش­ کشیده را به سطح زمین یا سازه حمایت کننده انتقال دهد. جنس تاندون مهار از میلگرد و یا سیم می ­باشد. اجزاء اصلی انکراژ تزریق شده شامل مهار، طول آزاد از تنش و طول باند یا تزریق شده است. بخش باند مهار که با دوغاب در تماس است، باید در پشت سطح گسیختگی بحرانی قرار بگیرد. به این ترتیب گوه گسیختگی به پشت صفحه گسیختگی دوخته شده و پایدارسازی گود به درستی انجام می پذیرد. تاندون شامل المان فولادی پیش کشیده، محافظ خوردگی، غلاف­ها و جدا کننده ­ها می­ باشد. غلاف یا روکش، لوله­ای صاف یا موج دار  است که از فرسایش فولاد پیش کشیده در طول آزاد جلوگیری می­کند و سبب جلوگیری از برخورد دوغاب با بخش آزاد مهار می­ شود. در طول مهار از اسپیسر یا جداکننده استفاده می­شود که معمولا به آن جداکننده ستاره ­ای می­گویند. در سیستم انکراژ تزریقی از دو شلنگ برگشت استفاده می­ شود که در فواصل متفاوتی از طول مهار قرار می ­گیرند که هدف از آن­ ها مشخص شدن پر شدن گمانه با دوغاب است. به عبارت دیگر، با استفاده از این شلنگ ­های برگشت، وضعیت دوغاب در گمانه بررسی و پایش می گردد.

اجزای یک انکراژ تزریقی در عملیات پایدارسازی گود
تصویر 1: اجزای یک انکراژ تزریقی

انکر های مارپیچ، المان­ های فولادی هستند که برای پایدارسازی گود از آن­ها استفاده می­شود. از انکر های مارپیچ برای پایدارسازی گود بدون نیاز به حفاری و تزریق استفاده می­شود. انکر های مارپیچ متشکل از یک شفت فولادی و تعدادی صفحه فولادی هستند. شفت فولادی می­تواند با مقاطع مربعی و دایره ­ای استفاده شود و در طول آن یک تا چهار صفحه مارپیچ با سایز های متفاوت و در فواصل مشخص به آن متصل می شوند. اتصال صفحه ­ها به بدنه شفت از نوع اتصال گیردار (جوش) است. عامل اصلی ایجاد پایداری در دیواره ­های گود توسط انکر های ماریچ به کمک نیروی خاک بسیج شده پشت صفحات مارپیچ به وجود می ­آید. در این سیستم پایدارسازی گود، صفحات مارپیچ در پشت صفحه گسیختگی قرار می­گیرد و به اصطلاح محدوده گوه گسیختگی را به خاک پشت آن که پایدار است می­دوزد و سبب جلوگیری از ریزش گود می­شود.

انکراژ مارپیچ
تصویر 2: انکراژ مارپیچ

حال اگر بخواهیم عملکرد و اجرای هر دو روش انکراژ تزریق و انکر مارپیچ را در پایدارسازی گود را بررسی کنیم می­ توان از چند منظر به این موضوع نگاه کرد. در ادامه به بررسی و مقایسه هر دو روش برای پایدارسازی گود ها پرداخته می­شود:

  1. در انکراژ تزریقی همانگونه که از نام آن پیداست، تزریق دوغاب یکی از مهم­ترین بخش­ های اجرای آن است. تزریق دوغاب در پشت صفحه گسیختگی سبب ایجاد پایداری گوه گسیختگی می­شود. نام دیگر محدوده تزریق دوغاب، طول گیردار (طول باند) می باشد که یکی از مهم­ترین دلایل پایدارسازی گود است. در انکرهای مارپیچ در صورتی که شفت فولادی تو خالی باشد، امکان تزریق دوغاب وجود دارد، اما بدون تزریق دوغاب و تنها با اعمال فشار خاک بر صفحات مارپیچ نیز عمل پایدارسازی گود به خوبی انجام می­شود. به طور کلی عدم نیاز به استفاده از دوغاب سیمان سبب کاهش هزینه و زمان اجرای پروژه می­گردد.
  2. در انکراژ تزریقی نیاز به حفاری برای قرار دادن استرند ها درون حفره گمانه و سپس انجام عمل تزریق وجود دارد، ولی در انکر های مارپیچ عدم نیاز به حفاری برای نصب انکر، یکی از بزرگترین مزایای آن محسوب می­شود. بنابراین، مدت زمان مورد نیاز برای انجام عملیات حفاری که در انکراژ تزریقی ضروری است، در نصب انکر های مارپیچ وجود نداشته و سبب تسریع فعالیت ­ها در کارگاه می­ شود.
  3. نیروی انسانی مورد نیاز برای انجام عملیات حفاری، قراردادن استرند در خاک، تزریق و کشش استرند ها در اجرای انکراژ تزریقی بسیار بیشتر از نیروی انسانی لازم جهت نصب انکر های مارپیچ است. چرا که با حداقل نیروی انسانی و با سرعت به مراتب بیشتر از روش انکراژ تزریقی، عملیات نصب انکر مارپیچ در خاک انجام می­شود.
  4. به دلیل عدم نیاز به استفاده از سیمان در انکر های مارپیچ، استفاده از انکر های مارپیچ از نقطه نظر زیست محیطی بسیار بهتر از استفاده از انکراژ تزریقی است. در اجرای انکراژ تزریقی نیاز به تزریق دوغاب آب و سیمان است که این سیمان برای محیط زیست مضر بود و در طول زمان، عواقب جبران ناپذیری در پی خواهد داشت.
  5. در اجرای انکراژ تزریقی از میله فولادی یا کابل با مقاومت بالا استفاده می­شود، اما در انکر های مارپیچ تنها یک شفت فولادی با قطرهای متعدد وجود دارد.
  6. انکراژ تزریقی تنها در خاک­ های دانه ای بهترین نتیجه را داراست، ولی در خاک­های رسی به دلیل چسبندگی بالا، عملیات تزریق با مشکل مواجه می­شود. همچنین عملیات حفاری در خاک­ های دانه ­ای ممکن است منجر به ریزش خاک داخل گمانه و مسدود شدن گمانه شود. استفاده از انکر های مارپیچ، هیچکدام از این مسائل را ندارد چرا که در خاک ­های چسبنده نیازی به تزریق نیست و در خاک­های دانه­ای عملیات حفاری و نصب به طور همزمان انجام شده و مشکلات انکراژ تزریقی مرتفع می­گردد.
  7. برای اجرای انکراژ تزریقی به ماشین ­آلات سنگین مهندسی  بیشتری نسبت به اجرای انکر مارپیچ نیاز است. در بعضی از موارد و با توجه به جنس خاک، تنها با کمک دو کارگر می­توان انکر مارپیچ را در خاک نصب کرد.
  8. هر دو روش سیستم قفل ­شدگی در انتهای خود را دارا هستند.
  9. در هر دو روش حرکت توده خاک برای بسیج شدن نیرو در عامل پایدار ساز ضرورتی ندارد. (بر خلاف عملیات نیلینگ (میخکوبی))
  10. هزینه خرید و اجرای انکر های مارپیچ بسیار گران­تر از خرید و اجرای انکراژ تزریقی است. علت این امر، عدم تولید داخلی قطعات انکر مارپیچ و وارداتی بودن آن­ ها است.

مقایسه انکراژ تزریقی و انکر مارپیچ
جدول 1: مقایسه انکراژ تزریقی و انکر مارپیچ

در زمینه بهسازی خاک بیشتر مطالعه کنید :

در زمینه مطالعات ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید :

در زمینه طراحی و مشاوره ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه تخریب و خاکبرداری بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه ابنیه و ساختمان بیشتر مطالعه کنید : 

سایر مقاله ها

ادوات و تجهیزات حفاری (دستگاه دریل واگن) (Drill Wagon)

یکی از اصول اساسی و کاربردی در کار پایدارسازی و [...]


بیشتر بخوانید

آزمایش تعیین تخلخل و چگالی خشک سنگ (Experiment to determine the porosity and dry density of rock)

این آزمایش با هدف تعیین میزان تخلخل و چگالی خشک [...]


بیشتر بخوانید

آزمایش های تعیین درصد رطوبت و شاخص دوام وارفتگی در سنگ ها (Water content of rock)

امروزه در بسیاری از بخش های مهندسی ژئوتکنیک پیشرفت های [...]


بیشتر بخوانید

دستگاه و تجهیزات تزریق دوغاب سیمان (ست تزریق) (Cement Grouting Equipment)

تزریق دوغاب سیمان یکی از روش های نسبتاً جدید پایدارسازی [...]


بیشتر بخوانید