معرفی

سیستم  انکر تکنیکی فعال (Active) است که برای پایدارسازی دیواره‌ی گود معمولاً شامل ترکیبی از المان‌های قائم (Soldier) و افقی (lagging) به همراه مهارهای پیش‌تنیده در تراز‌های مختلف المان‌های قائم است. درجه‌ای از پایداری دیواره از طریق مقاوت خمشی - برشی و گیرداری بخش مدفون المان‌های قائم تامین می‌شود. انکرهای پیش‌تنیده بر سطح گسیختگی بحرانی فشار وارد کرده و نیروی قائم وارد بر سطح لغزش بلقوه را افزایش می‌دهند و به این ترتیب باعث افزایش پایداری دیواره می‌شوند. استفاده از مهارهای پیش‌تنیده همچنین باعث فشرده شدن خاک دیواره و جلوگیری از روند کاهش مقاوت خاک در طول زمان (Softening Processes) می‌گردد.

المان های قائم معمولاً شمع‌های بتنی درجاریز و یا پروفیل‌های دوبل فولادی هستند که پس از حفاری تا عمق مشخصی زیر تراز کف گود اجرا می‌شوند. المان‌های قائم همچنین می‌تواند به صورت یکپارچه شامل شمع‌های تانژانتی (Tangent piles) و یا سکانتی (Secant piles) و همچنین توسط جت گروتینگ (Jet Grouted Columns) ایجاد شوند.

با توجه به میزان نیروی پیش‌تنیدگی مورد نیاز طرح، از میلگرد و یا رشته‌های استرند (multi-strand) به عنوان مهار کششی استفاده می‌شود و المان‌های افقی می‌تواند شامل الوارهای چوبی، رویه‌ی شاتکریت و یا پروفیل‌های فولادی باشد.

مزایا

  • کنترل تغییر مکان‌ها در پروژه‌های دارای محدودیت تغییر شکل‌های مجاز
  • سازه‌ی نگهبان داخل گود فضایی را اشغال نمی‌کند
  • بهبود خواص مکانیکی خاک در اثر تزریق تحت فشار و اعمال نیروی پیش‌تنیدگی در انکرها
  • وجود دانش و تجربه‌ی کافی در خصوص روش اجرای این سیستم و دسترسی آسان به تجهیزات و پیمانکاران ماهر

معایب

  • در این روش، مهارها برداشته نمی‌شوند و این امر می‌تواند بهره‌برداری آتی از زمین‌های مجاور را دچار مشکل کند. بخصوص بدلیل پیش تنیدگی انکرها جمع‌آوری آنها می‌تواندمخاطره‌آمیز باشد
  • وجود محدودیت‌های حقوقی به دلیل لزوم استفاده از زمین ملک‌های مجاور و نیاز به اخذ رضایت‌نامه‌ی کتبی از مالک یا مالکین
  • نیاز به نیروی متخصص

مراحل اجرا

  • حفاری چاهک‌های قرارگیری المان‌های قائم با فواصل و عمق تعیین شده
  • اجرای المان‌های قائم که معمولاً از مقاطع دوبل فولادی یا شمع بتنی درجاریز استفاده می‌شود
  • خاکبرداری تا عمق مناسب؛ عمق خاکبرداری مجاز در هر مرحله وابسته به جنس خاک است و به گونه‌ای تنظیم می‌شود که جبهه کار در بازه زمانی بین خاکبرداری و تکمیل عملیات پایدارسازی هر مرحله بصورت خودپایدار باقی بماند. عرض ترانشه‌ی خاکبرداری شده باید براساس فضای مورد نیاز دستگاه حفاری تنظیم شود
  • حفاری گمانه‌ تحت زاویه و طول تعیین شده طبق طراحی صورت گرفته
  • قرار گیری مهار داخل گمانه و تکمیل عملیات تزریق تحت فشار به صورت تک مرحله‌ای و یا چند مرحله‌ای (Stage Grouting)
  • نصب زهکش‌های نواری ژئوکامپوزیتی (strip Drain) در فواصل مشخص بر رویه‌ی دیوار
  • نصب شبکه‌ی مش و اجرای رویه‌ی شاتکریت یا المان‌های افقی (Lagging) (فولادی یا چوبی)
  • اجرای اتصالات انکر به رویه‌ی دیوار
  • انجام عملیات تدقیق ظرفیت و رفتار نیرو - تغییر شکل هر انکر (Load Testing) و قفل انکر (Lock-off)

مراحل بالا تا رسیدن به تراز کف گود ادامه پیدا کرده و در انتها سیستم زهکشی کف گود (Underdrain System) اجرا می‌شود. سیستم زه‌کشی کف گود شامل یک لایه‌ی ژئوتکستایل پیچیده شده (Geotextile Wrap) به دور سنگدانه‌های درشت و لوله‌ی درزدار از جنس (PVC یا PE) است که آب را جمع‌آوری و به خارج گود هدایت می‌کند.

 بر اساس وضعیت ساختگاه از لحاظ سطح آب زیرزمینی و برقراری جریان‌های احتمالی به سمت گود ممکن است نیاز به اجرای لوله‌های زهکش داخل دیوار تحت زاویه‌ی ملایم (Drain Pipe) باشد.

کاربرد

  • پایدارسازی و تحکیم جداره‌ی گودهای ساختمانی
  • تعریض راه‌های موجود
  • ترکیب با دیگر روش‌های پایدارسازی گود با توجه به نیاز پروژه (Hybrid Walls)
  • پایدارسازی پی‌های واقع در زیر سطح آب، سدها و سازه‌های مرتفع مانند برج‌های مخابراتی برای مقابله با نیروی Uplift

آیین نامه ها

  • Ground Anchors and Anchored Systems: FHWA-1999