روش مهار متقابل استرات Braced Excavations – Struts

یکی از روش های پایدارسازی گود، استفاده از مهار متقابل است. مهارگذاری فشاری خاک یا به اختصار مهار متقابل استرات یکی از روش­های پایدارسازی گودهای با عرض کم است که غالباً به علت عدم اجازه همسایه های مجاور استفاده می گردد.

در این روش از اعضای افقی فلزی برای مهار دیواره‌های گود و جلوگیری از تغییر شکل آن‌ها استفاده می‌گردد.

در این روش با نصب اعضای افقی فولادی بین دو ضلع مجاور از تغییر شکل دیواره جلوگیری می‌گردد.

در حالتی دیگر می‌توان این اعضای فولادی را بین دو ضلع مجاور و هم‌بر به صورت مورب نیز اجرا نمود.

استفاده از روش مهار متقابل عموما در گودهایی که امکان اجرای روش‌های دیگر وجود نداشته و همچنین در گوشه‌ی گودها کاربرد دارد.

اگر که دو ضلع مقابل گود از یکدیگر فاصله‌ی زیادی داشته باشند، استفاده از این روش مقرون به صرفه نبوده و طول بلند اعضای فولادی، احتمال رخ‌دادن پدیده‌ی کمانش را در این اعضا افزایش می‌دهد.

روش اجرای مهار گذاری فشاری خاک

در این روش ابتدا در دو طرف گود، در فواصل معین از یکدیگر چاهکهایی حفر می‌گردد.

طول این چاهکها برابر با عمق گود به اضافه ی مقداری اضافه تر حدود 0.25 تا 0.35 برابر عمق گود است.

این عمق اضافه به منظور تأمین گیرداری انتهای تحتانی پروفیلهایی است که در چاهک قرار داده می شوند.

سپس در درون این چاهکها پروفیلهای فولادی، مطابق با محاسبات و نقشه های اجرایی، قرار داده می‌شود. طول این پروفیل ها معمولاً به گونه ای در نظر گرفته می‌شود که انتهای فوقانی آنها تا حدی بالاتر از تراز بالایی گود قرار گیرند.

آنگاه قسمت فوقانی هر دو پروفیل قائم متقابل مزبور به کمک تیر ها یا خرپاهایی به یکدیگر متصل می‌شود.

این کار موجب میشود که هر دو پروفیل قائم متقابل، به پایداری یکدیگر کمک کنند.

پس از آن، عملیات گودبرداری را به تدریج انجام می گردد. در صورت لزوم، در نقاط دیگری از ارتفاع پروفیلهای قائم نیز سیستم مهار متقابل را اجرا می شود. در صورتی که خاک خیلی ریزشی باشد باید در بین اعضای قائم از الوارهای چوبی یا اعضای مناسب دیگر استفاده گردد.

سیستم مهار متقابل فوق الذکر باید در جهت عمود بر سیستم قابی آن، یعنی در جهت طول گود، نیز به صورت مناسب مهاربندی شود.

دیوار

در حقیقت دیوارها علاوه بر مقاومت در مقابل فشار خاک، حکم تکیه گاه اعضای فشاری را نیز بازی می کنند. دیوارها انواع مختلفی دارند مانند:

• سپر (Sheet Pile)
• دیوار دیافراگمی
• شمع های نگهبان فلزی
• شمع های نگهبان بتنی

اعضای فشاری (Strut یا Brace)

اعضای فشاری یا مهارهای فشاری نقش انتقال فشار خاک را از یک دیوار به دیوار دیگر دارند که دارای انواع مختلفی هستند. مانند:

• نیمرخ زوج IPE
• نیمرخ زوج IPB
• لوله
• قوطی
• مقطع بتنی

اعضای واسط (Wale)

همان طور که از اسم این اعضا مشخص است، وظیفه انتقال نیرو از دیوار به اعضای فشاری را دارند.

اعضای واسط فشار خاک اعمال شده از دیوار را گرفته و به اعضای فشاری (استرات ها) منتقل می کنند.

بنابراین استرات ها و اتصال آنها بر اساس نیروی فشاری، اعضای واسط بر اساس نیروی برشی و خمشی و دیوار نیز بر اساس نیروهای ترکیبی طراحی می گردد.

معایب یا ایراد روش مهار متقابل برای پایدار سازی خاک یا گود

مشکل اصلی این روش درگیر‌کردن قسمتی زیادی از کارگاه با اعضای فولادی بوده که آزادی عمل و امکان فعالیت در کارگاه را بسیار کاهش می‌دهد.

همچنین در اعضای مورب، با توجه به زاویه‌ی این اعضا با دیواره، نیرویی که توسط این اعضا باربری می‌شود بسیار کمتر از حد نهایی بوده و به ناچار باید از اعضای یا مقاطع بزرگ‌تر استفاده نمود.

تفاوت سازه نگهبان به روش استرات با روش خرپایی

در سازه نگهبان روش مهار متقابل برخلاف روش خرپایی، از تیرها یا خرپاهای مایل استفاده نمی‌ شود و تمام سعی بر این است که به ‌صورت افقی باشند.

روش مهار متقابل بیشتر برای محیط‌ های شهری مناسب ‌تر است.