Ankraj

Ankraj, özel ankraj makinesi yardımıyla zemin içine belli bir açıyla açılan deliğe, yüksek dayanımlı ve korozyona karşı korunmuş özel çelikten öngermeli bir halat ya da halatlar demeti yerleştirilerek çimento enjeksiyonu (beton şerbeti) yapılması işlemidir. Enjeksiyon priz aldıktan sonra halat hidrolik krikoyla gerilir ve ankraj başlığında kilitlenir. Böylece ankraj, bağlandığı perdeyi veya yapıyı zemine doğru çeken aktif bir destek elemanına dönüşür.

Derin kazılarda ankrajlar çoğunlukla fore kazık perdeleri, jet grout perdeleri veya püskürtme betonlu zemin çivisi sistemleriyle birlikte kullanılır. Kazının içinde destek (payanda) kurulmasını gerektirmediği için bodrum katların imalatına geniş ve engelsiz bir çalışma alanı bırakır.

Ankraj ne zaman gerekir?

• Derin kazı iksası: Konsol çalışan perdenin taşıyamayacağı kadar derin kazılarda perdenin yatay olarak desteklenmesi. Ayrıntılı kavram için iksa sözlük maddesi.
• Komşu yapı ve yol koruması: Kazı sınırındaki binaların, yolların ve altyapının yer değiştirmesinin sınırlandırılması.
• Şev ve heyelan stabilizasyonu: Kayma yüzeyinin gerisindeki sağlam zemine ankrajlanan kiriş veya plak sistemleri; bkz. şev stabilitesi.
• Kaldırma kuvvetine karşı sabitleme: Yeraltı suyu kaldırma kuvvetine maruz bodrum radyeleri, havuzlar ve depolar.
• İstinat yapıları: Yüksek istinat duvarlarının devrilme ve kaymaya karşı güçlendirilmesi.

Yöntem ve teknik esaslar

Öngermeli ankrajın bileşenleri

Serbest boy, kök bölgesinin olası kayma kamasının gerisinde, sağlam zeminde kalmasını sağlayacak uzunlukta tasarlanır. Kök boyu, zeminin sürtünme direncine ve istenen ankraj kuvvetine göre hesaplanır. Ankraj açısı, sıra aralıkları ve kademeler; kazı derinliği, komşu yapıların temelleri ve yeraltındaki altyapı hatları dikkate alınarak belirlenir.

Geçici ve kalıcı ankraj

Geçici ankrajlar, bodrum katların betonarmesi tamamlanıp kazı çevresindeki itkiyi yapı kendisi taşıyana kadar görev yapar. Tasarım ömrü kısa olduğu için korozyon koruması daha basittir. Yapı tamamlandığında öngerme genellikle boşaltılır.

Kalıcı ankrajlar yapının ömrü boyunca görev yapar (ör. istinat yapıları, şev stabilizasyonu, kaldırma kuvvetine karşı sabitleme). Çift katmanlı korozyon koruması, uzun süreli yük kaybının izlenmesi ve daha kapsamlı deney programı gerektirir.

Germe ve deneyler

Ankrajlar, enjeksiyon yeterli dayanıma ulaştıktan sonra hidrolik kriko ile gerilir. Germe sırasında yük kademeli verilir ve her kademede halatın uzaması ölçülür. Deneyler üç grupta toplanır:

• Araştırma deneyi: Yeni bir zeminde veya yöntemde kök bölgesinin göçme kapasitesini belirlemek için, üretimden önce yapılır.
• Uygunluk deneyi: Proje koşullarındaki ankrajların tasarım yükünü güvenle taşıdığını üretim öncesinde doğrular.
• Kabul deneyi: Üretilen her ankraja uygulanır; ankraj proje yükünün üzerinde belirlenen deney yüküne kadar yüklenir, sünme ve uzama kriterleri kontrol edilir, ardından kilitleme yüküne indirilerek kilitlenir.

Ölçülen uzamalar, serbest boyun beklenen şekilde çalışıp çalışmadığını gösterir. Kriterleri sağlamayan ankrajlar için ek ankraj veya proje revizyonu gerekir.

Korozyon koruması

Ankraj çeliği yüksek gerilme altında çalıştığı için korozyona karşı hassastır. Serbest boyda halatlar gresli ve plastik kılıflıdır; kök bölgesinde çimento enjeksiyonu çeliği korur. Kalıcı ankrajlarda buna ek olarak oluklu plastik kılıf içinde çift katmanlı koruma ve ankraj başlığında koruyucu kapak uygulanır. Agresif yeraltı suyu varsa koruma seviyesi zemin etüdünde yapılan kimyasal analizlere göre artırılır.

Komşu parsel izinleri

İksa ankrajları çoğu zaman kazı sınırını aşarak komşu parselin, yolun veya kamu alanının altına uzanır. Bu nedenle ankraj yapılmadan önce komşu parsel maliklerinden yazılı muvafakat ve kamu alanları için ilgili idareden izin alınması gerekir. İzin alınamayan cephelerde ankrajsız çözümler (iç destek, daha rijit perde, kademeli kazı) değerlendirilir. Mülkiyet ve izin süreçleri projenin başında planlanmazsa kazı programını ciddi şekilde geciktirebilir.

İksa sistemleriyle birlikte kullanım

Ankrajlı iksada tipik sıra şudur: önce perde elemanları (fore kazık, jet grout veya mini kazık) imal edilir ve başlık kirişi dökülür; kazı ilk ankraj kotunun biraz altına kadar indirilir; ankrajlar delinir, enjekte edilir ve gerilir; kuşak kirişleri üzerinden perdeye bağlanır; ardından bir sonraki kademeye geçilir. Kazı, bir üst sıra ankrajlar gerilmeden derinleştirilmez. Kazı süresince perdede ve komşu yapılarda yer değiştirme ölçümleri yapılır.

Kullanılan ekipman ve deneyler

• Ankraj delgi makinesi (döner veya döner-darbeli, muhafaza borulu)
• Enjeksiyon pompası ve şerbet karıştırıcı
• Hidrolik germe krikosu, pompası ve kalibre manometre
• Uzama ölçümü için komparatör veya ölçü düzeni
• İzleme için topografik ölçüm noktaları ve gerektiğinde inklinometre

Ankraj uygulama süreci

1. 01

   Tasarım

   Kazı derinliği, zemin parametreleri ve komşu yapılar dikkate alınarak ankraj kuvveti, açısı, serbest ve kök boyları belirlenir.

2. 02

   İzinler

   Komşu parsel muvafakatleri ve kamu alanı izinleri alınır; yeraltı altyapısı araştırılır.

3. 03

   Kademeli kazı

   Kazı, ankraj sırasının hemen altına kadar indirilir.

4. 04

   Delgi

   Ankraj deliği proje açısı ve boyunda açılır; göçen zeminde muhafaza borusu kullanılır.

5. 05

   Tendon yerleşimi ve enjeksiyon

   Halat demeti yerleştirilir, kök bölgesi enjekte edilir.

6. 06

   Germe ve kilitleme

   Enjeksiyon dayanım kazanınca deney yüküne kadar gerilir, uzamalar ölçülür ve kilitleme yükünde kilitlenir.

7. 07

   İzleme

   Perde ve komşu yapılarda yer değiştirme ölçümleri kazı boyunca sürdürülür.

8. 08

   Raporlama

   Ankraj imalat ve germe föyleri, deney sonuçları ve izleme kayıtları teslim edilir.

Teslim edilen çıktılar

• İksa ve ankraj hesap raporu
• Ankraj yerleşim planı, kesitler ve başlık detayları
• Ankraj bazında delgi, enjeksiyon ve germe föyleri
• Uygunluk ve kabul deneyi sonuçları
• Kazı süresince yer değiştirme izleme raporları

İlgili mevzuat ve standartlar

• TS EN 1537: Özel geoteknik işlerin uygulanması – zemin ankrajları.
• TS EN 1997 (Eurocode 7): İksa ve ankrajların geoteknik tasarımı.
• Planlı Alanlar İmar Yönetmeliği: Kazı ve iksa ile komşu yapıların korunmasına ilişkin genel yükümlülükler; bkz. Planlı Alanlar İmar Yönetmeliği.
• 4708 sayılı Yapı Denetimi Hakkında Kanun: İksa projesi ve imalatın denetimi.

Süre ve maliyeti etkileyen faktörler

Sık yapılan hatalar

• Komşu izinlerini almadan ankraj projelendirmek.
• Kazıyı üst sıra ankrajlar gerilmeden derinleştirmek.
• Kök bölgesini kayma kamasının içinde bırakacak kısa serbest boy seçmek.
• Enjeksiyon dayanım kazanmadan germe yapmak.
• Kalibrasyonsuz kriko ile germe ve uzama ölçümü yapmamak.
• Geçici ankrajı kalıcı işlevde kullanmak; korozyon korumasını ihmal etmek.