어스 앙카

1. 공법개요

Earth Anchor 공법의 주요 목적은 흙막이벽의 뒷면을 원통형으로 굴진하고,
주변 지반을 지지할 앙카를 설치합니다.

앙카의 기능은 메카니즘 측면에서 인장재를 통해 구조물을 지반에 고정시키는 역할을 하며 말뚝과 유사한 점이 있다. 

그러나 어스 앙카의 경우에는 간단한 디자인을 적용하여 고정하는 경우가 많습니다.

앙카는 인발말뚝과 완전히 다르게 힘 전달 경로에서 다음 세 가지 구성 요소로 구성됩니다. 

1) 앙카 두부

구조물에 가해지는 힘은 단순 인장력으로, 인장부분에 무리 없이 전달되도록 되어 있다. 그것은 인장재의 고정(고정) 철제 실린더와 플레이트, 인장부로 구성되어 있으며, 앙카에 집중된 힘을 분산시켜 고정하는 방향을 조정합니다.

2) 인장부

앙카 헤드 부분에서 지반에 설치된 앙카 본체까지 인장력을 전달하는 부품입니다. 그것은 일반적으로 PC강선을 주재료로 하며, 자유장은 외장재와 구조물로 지반이나 구조물로부터 피복되어 있다. 케이슨은(피복) 자유롭게 팽창과 수축이 가능한 구조를 가지고 있습니다.

3) 앙카 본체

마찰저항에 따라 인장력을 지면에 전달하도록 마련되는 인장재의 일부입니다. 대부분의 경우 경사지반에 적용되며, 시멘트계 혼합물로 구성되어 있습니다.

   영구(영구적인) 앙카)

 

앵커의 종류

그라운드 앙카는 사용목적에 따라 지지방법, 설치각도 및 주입방법, 그라우트 주입재료의 압착 방법으로 분류할 수있으며, 사용 목적에 따라 임시앙카 또는 영구앙카로 분류하여 적용한다.

임시 앙카는 토양-시멘트 블록 또는 지면을 지지하는데 임시앙카가 널리 사용됩니다. 

영구 앙카는 경사면의 전복 및 영구 구조물의 손상 방지, 안정화를 위한 것입니다.

 

지반의 지지 방식에 따라 마찰형 앙카, 압력형 앙카, 복합형 앙카로 구분됩니다. 마찰식 앙카는 그라우트와 지반의 마찰로 지지되는 것으로, 다음과 같이 분류됩니다.

앙카를 인장시키고 앙카를 누르는 방식으로 그라우트에 하중이 가해집니다.

하중분포에 따라 하중중심형 앙카와 하중분산형 앙카로 구분할 수 있습니다.

  

    

2. 어스 앙카의 용도 (적용)

공법

1) 천공

2) 앙카 본체 제작 및 설치

A. 앙카 : PC 강선 ∅12.7mm

B. 길이 : 설계 요구 사항에 따라

C. PC강선은 설계표준 제품을 사용하며, 충분한 제작설비를 확보하고 있어야 한다.

D. PC강선을 정확하게 절단하여 깨끗하게 마감처리한 후 설계에 명시된 규격 및 사양에 맞게 제작한다.

E. 조립은 설계대로 하되, 스트랜드에 부착된 녹, 이물질을 제거해야 한다.

F. 인장재 삽입 시 굴착 구멍을 완전히 청소한 후 정착지 깊이까지 삽입한다.

G. 인장재 삽입 시 천공 벽이 무너지지 않도록 천천히 삽입한다.

H. 인장재는 그라우팅 시 그 위치가 움직이지 않도록 견고하게 고정되어야 하며, 천공 구멍의 중앙에 위치하도록 하여야 한다.

I. 앙카의 설치 각도는 (30도)이며 자유장 길이는 설계에 따릅니다.

J. 앙카의 방식은 현장시방서에 따르나 Φ12.7(4가닥) 강연선을 기준으로 하며, 각 강연선의 허용인장력 및 최대인장력은 다음과 같다.

K. 자유장 부분은 그라우트가 발생하지 않도록 빈 공간을 공업용 텐트 호스로 감아준다.

구분 허용인장응력 최대인장응력 비고
⌽12.7 11.2 t 18.7 t  

3) 그라우팅

A. 그라우팅은 볼 끝부분에서 시작되어 홀 내부의 지하수와 공기를 외부로 배출시키는 역할을 한다.

B. 처음 주입시에는 지반의 파괴를 방지하기 위해 주입압력을 제한한다.

C. 그라우트 호스는 최대 20 Bar의 압력을 견딜 수 있는 재질을 사용하며, 크기는 ∅13mm이다.

D. 2차 주입 시에는 자유장을 유지한다.

E. 그라우팅 후 요구되는 강도가 달성될 때까지 앙카 본체에 장력이나 충격을 가하지 않는다.

F. 경화가 완료된 후 인장시험을 실시하여 앙카의 인장력이 설계대로 확보되었는지 확인한다.

G. 시험결과 불합격일 경우 재시공을 실시하고, 시험결과 합격일 경우 PC강선인 인장재를 브라켓에 고정시킨다.

4) 경화

A. 양생은 7일을 원칙으로 하며(급속경화제 사용시 양생기간은 단축될 수 있음), 빔 및 스트럿 설치시 지하수 및 인장재에 주의하여야 한다.

5) 인장작업

A. 플레이트 설치가 완료되면 앙카헤드를 조립하고 인장작업을 진행합니다.

B. 인장시에는 텐셔너의 실린더 상태와 강선의 당김 정도를 확인한 후 압력이 설계하중의 약 120%에 도달할 때까지 인장 및 안정시킨다.

C. 처음 설치하는 여러 개의 앙카와 시공이 변경된 위치의 앙카에 대해서는 감독자의 지시에 따라 인장시험을 실시하여 앙카의 신장률을 측정하여 안전성을 확보해야 한다. 

D. 앙카가 긴장된 상태에서는 안전상의 이유로 잭 뒷면에 작업자의 접근이 금지됩니다.

E. 인장을 위한 여유길이를 확보하여 설치하고, 재 인장을 대비하여 여유길이를 절단하지 않는다.

F. 설계 요구 인장력에 도달할 때까지 계속 반복한다.

G. 하부앙카를 인장할 때 상부앙카의 인장이 풀린 것을 보상하기 위해 상부앙카를 인장해야 한다.

H. 이는 앵커본체의 설계에 사용된 지반상수 등의 가정이 타당한지 여부를 확인하기 위해 사전에 극한 인장력을 알아야 할 경우에만 이루어진다.

I. 인장시험은 실제 설치된 앙카 또는 이미 시공된 앙카와 동일한 조건에서 실시한다.

J. 계획된 최대하중은 인장재 항복강도의 95% 또는 파괴강도의 80% 중 작은 값으로 한다.

K. 시험 중 PC연선이 빠지면 한계하중으로 간주한다.