یکی دیگر از روش های پایدار سازی گود و شیب ها، روش انکراژ یا مهارگذاری خاک با استفاده از استرند است، روش انکراژ و نیلینگ تقریبا شبیه به هم می باشند. پس از اجرای پایدارسازی گود به روش انکراژ و جایگذاری استرند ها، توان خاک بالاتر می رود و افزایش توان خاک سبب می شود تا بتوان به صورت راحت تر اجرای انکراژ را به پایان رساند.

روش انکراژ یا مهارگذاری خاک، همانند روش نیلینگ یا میخ کوبی جهت پایدارسازی گودها، ترانشه ها، شیروانی ها و … استفاده می گردد. در این روش پس از حفر گمانه و جایگذاری مهاری، قسمت انتهایی گمانه تزریق می گردد و پس از گیرش دوغاب سیمان، مهارها با جک کشیده و پیش تنیده می شوند.

اعمال نیروی پیش تنیدگی منجر به حصول اطمینان از صحت عملکرد مهاری ها می شود. عملیات مهارگذاری (Soil Anchorage) غالباً به صورت اجرای از بالا به پایین (Top Down Construction) بر روی یک سطح شیب دار یا قائم اجرا می گردد.

انکراژ یا مهارگذاری روشی اقتصادی و نسبتاً جدید جهت پایدارسازی شیب ­ها، شیروانی ­ها، ترانشه ­های مجاور راه ها و تعریض راه ها، گودبرداری در مجاورت سازه ها، مقاوم سازی سازه های نگهبان قدیمی، افزایش ظرفیت باربری، محدود کردن تغییر شکل­ ها با ایجاد حداقل دست‌خوردگی و … می باشد.

طول گمانه، طول قسمت گیردار مهاری (قسمت تزریق شده یا طول باند) و طول قسمت آزاد مهاری (قسمت تزریق نشده یا آن باند) بستگی به مشخصات خاک، عمق گودبرداری، تناژ کشش مهاری، سربار بالای گود، وجود یا عدم وجود آب زیرزمینی و … دارد.

کاربرد های روش مهارگذاری (انکراژ)

روش مهارگذاری (انکراژ) دارای کاربردهای مختلفی می باشد که در زیر به تعدادی از آنها اشاره می گردد:

• دیوار حائل کنار بزرگراه ها
• پایدارسازی شیب ها
• جلوگیری از فشار بالا برنده آب (Uplift Pressure)
• تحکیم بستر سدهای بتنی

مراحل گودبرداری به روش انکراژ

۱. گودبرداری

۲. حفاری

۳. قراردادن استرند و یا آرماتور مصرفی در گودبرداری به روش انکراژ

۴. تزریق دوغاب در گودبرداری به روش انکراژ

۵. کشش استرند ها در گودبرداری به روش انکراژ

تفاوت های میخ کوبی و مهارگذاری (نیلینگ و انکراژ)

• امروزه از نظر اقتصادی تفاوت بسیاری در هزینه انکراژ و نیلینگ مشاهده خواهیم کرد و به این نتیجه می رسیم که نیلینگ نسبت به روش انکراژ هزینه کمتری دارد.
• در سازه نگهبان نیلینگ نیاز مصالح و تجهیزات نسبت به سازه نگهبان انکراژ کمتر است.
• پایدارسازی گودهای پایدار شده به روش سازه نگهبان نیلینگ نسبت به روش سازه نگهبان انکراژ با سرعت بالاتری انجام می شود.
• تفاوت نیلینگ و انکراژ در این است که در روش اجرای سازه نگهبان انکراژ میلگردها بعدا تحت فرآیند پس تنیده کردن قرار می گیرند و در نهایت همین عامل باعث می شود تا این روش از قدرت بیشتری در مهار نیروی رانشی و ریزشی زمین برخوردار باشد.

• تفاوت اصلی میخ کوبی و مهارگذاری، پیش تنیدگی عضو تسلیح در روش مهارگذاری می باشد.
• روش میخ کوبی (نیلینگ) به صورت مقاوم (Passive) و روش مهار گذاری به صورت فعال (Active) عمل می کند.
• در عملیات میخ کوبی فعال شدن نیرو در میخ ها مستلزم بروز تغییرشکل در توده خاک دیواره گود است ولی در روش مهارگذاری به دلیل پیش تنیدگی مهارها، قبل از حرکت توده خاک، نیروی موجود در مهاری ها سبب کاهش قابل توجه تغییرشکل ها می گردد.

اجزای مختلف روش مهارگذاری

استرند (Strand) یا میلگرد فولادی (Mono bar): استرند کابل متشکل از ۳ تا ۶ رشته فولادی پر مقاومت (حدود ۱۸۶۰ مگا پاسکال) می باشد. با توجه به شرایط پروژه می توان به جای استرند از میلگرد فولادی با مقاومت کمتر (حدود ۴۰۰ مگا پاسکال) استفاده کرد. به میلگردی که مانند استرند کشیده می شود، مونوبار می گویند.

فاصله نگهدار (Spacer): جهت رعایت فاصله مناسب بین رشته های استرند استفاده می گردد.

مرکز نگهدار (Centralizer): جهت قرار گیری استرند در وسط گمانه استفاده می شود.

شلنگ های تزریق (Grout tube): جهت تزریق دوغاب در گمانه ها از یک یا چند شلنگ استفاده می گردد.

پکر (Packer): گاهی اوقات جهت تزریق تحت فشار از پکر استفاده می گردد. پکر باید تحمل فشارهای تزریق را داشته باشد و به طور مناسب آب بند گردد تا از ابتدا و انتهای طول گیردار مهاری نشت اتفاق نیافتد.

غلاف استرند (Sheath): به دو دلیل زیر، استرندها در طول آزاد، داخل غلاف قرار داده می شوند:

• جلوگیری از چسبیدن استرندها به دوغاب در طول آزاد

• عدم انتقال نیروی مهاری به خاک در طول آزاد

صفحه گوه (Wedge Plate): جهت انتقال نیروی کششی مهار، یک استوانه دارای چند سوراخ سر انکر نصب می گردد.

گوه (Wedge): به منظور قفل کردن استرند، قطعات فولادی مخروطی شکل توخالی در داخل سوراخ های سر انکر استفاده می گردد.

ورق سر انکر (Bearing Plate): جهت توزیع یکنواخت نیروی پیش تنیدگی استرند بر روی سطح بزرگتر و در نتیجه کاهش تنش وارده به دیواره به کار می رود. بدین وسیله از سوراخ شدن دیواره (برش پانچ) جلوگیری می گردد.

***  در صورت استفاده از میلگرد به جای استرند، نیاز به بعضی از اجزای فوق نمی باشد.

مبانی طراحی روش مهارگذاری (انکراژ)

هدف از پایدارسازی گود توسط روش مهارگذاری همانند روش میخ کوبی، ایجاد یک توده پایدار خاک در مقابل ناپایداری خارجی می باشد. روش مهارگذاری بر خلاف روش نیلینگ به صورت فعال (Active) عمل کرده و نیروی پیش تنیدگی موجود در مهاری ها (انکرها) قبل از شروع تغییرشکل توده خاک، تغییرشکل دیواره را محدود می کند. بنابراین استفاده از مهارگذاری (انکراژ) در مجاورت سازه های حساس به تغییرمکان نظیر سازه های قدیمی پیشنهاد می گردد.

طبق آیین نامه FHWA ظرفیت کششی استرند و مونوبار برابر ۶۰ درصد ظرفیت کششی آنها در نظر گرفته می شود. ضمناً در بارگذاری های موقتی که به صورت آزمایش های کنترلی انجام می گردد، این عدد به ۸۰ درصد ظرفیت کششی می رسد.

حالت های ناپایداری که ممکن است در روش مهارگذاری اتفاق بیافتد و می بایست هنگام طراحی در نظر گرفته شود به صورت زیر است:

• گسیختگی کششی رشته های استرند (تاندون ها)
• گسیختگی قسمت گیردار (باند) استرند
• گسیختگی به علت بیرون آمدگی رشته های استرند
• گسیختگی خمشی دیواره گود
• گسیختگی دیواره به علت کمبود ظرفیت مقاوم دیواره
• گسیختگی به علت چرخش دیواره به صورت طره
• گسیختگی دیواره به دلیل کمبود ظرفیت محوری دیواره
• گسیختگی به علت واژگونی دیواره
• گسیختگی لغزشی دیواره
• گسیختگی چرخشی توده خاک
• رز روفینگ