흙막이 지지 - 지반앵커(Ground anchor 또는 Earth anchor)

여기서는 흙막이벽체를 지지하는 지지체 중에서 지반앵커(Earth anchor) 방식에 대해 살펴보겠습니다.

■ 토공사 개요
■ 가설 흙막이공사의 종류

■ 흙막이 지지 - 네일링(Nailing)

 

지반앵커

지반앵커(ground anchor)공법은 보통 어스 앵커(Earth anchor)공법이라고 합니다. PS 강선, PS 강연선 등을 지중에 삽입해서 선단부를 양질지반에 정착시키고, 이를 반력으로 하여 흙막이 벽 등의 구조물을 지지하는 구조체입니다. 인장재 양단을 지반과 흙막이벽체에 각각 정착시켜 중간부분을 신장 변형에 대해 자유롭게 움직일 수 있도록 미리 응력(Pre-Stress)을 주는 방식으로 설치됩니다.

 

 

 

지반앵커는 그라우팅으로 조성되는 앵커체, 인장부, 앵커머리로 구성됩니다. 위 그림에서 보시는 것처럼 지반에 정착되는 앵커체(정착 길이)를 제외하고 인장부(자유 길이)에서 자유롭게 거동할 수 있도록 쉬스(Sheath)관을 삽입하여 인장부에 그라우트가 부착되지 않도록 처리합니다. 

패커(Packer)는 정착부를 그라우팅할 때 인장부로 침투하지 않도록 차단하는 역할을 합니다.

 

지반앵커는 영구적으로 사용하는 영구앵커와 가설(임시)앵커로 구분할 수 있습니다.

 

지반앵커의 시공 순서

흙막이벽체를 시공한 후 일정한 깊이만큼 굴착하면 지반앵커를 설치하게 됩니다.

 

 

1) 천공

앵커를 설치하기 위해 지반을 천공합니다. 천공각도는 설계도서에 명시된 각도(보통 30˚ 각도)로서 두부에서 정착부까지 직선을 유지하여야 합니다.  

 

천공깊이는 소요 천공깊이보다 최소한 0.5m 이상 깊게 하여 천공면으로부터 교란된 이물질을 가라앉힐 수 있는 슬라임 처리공간을 확보해야 합니다. 천공 후에는 바로 앵커공 내부를 청소하여 슬라임을 제거합니다.

 

2) 앵커 삽입

앵커를 삽입할 때는 앵커가 천공 구멍의 중앙에 위치하도록 앵커에 중심결정구(센트럴라이저)를 1m ～ 3m 간격으로 부착합니다.

 

 

천공 공벽의 붕괴 우려가 있으면 케이싱을 인발하지 않은 상태에서 정착장의 일부에 그라우트를 선주입한 후 앵커를 삽입하고 케이싱을 인발한 후 나머지 공간을 그라우트합니다.

 

3) 그라우트 혼합과 주입

그라우팅은 주입펌프로 연속해서 실시합니다. 혼합된 그라우트는 90분 이내에 주입해야만 합니다.

 

인장형앵커는 자유장부와 정착장부로 분리되는 경계지점에 패커(Packer)를 밀실하게 설치해야 합니다.

그라우트의 주입은 공 내부의 공기와 지하수가 바깥으로 유출될 수 있도록 천공구멍의 최하단부부터 시작합니다. 또, 그라우팅 시 패커 바깥으로 그라우트가 누출되지 않고 원지반이 파괴되지 않도록 적정 주입압력을 유지하여야 합니다. 

1차 - 모르타르 저압 주입
2차 - 패커(Packer) 부가 주입
3차 - 정착부 가압주입(고압 주입)

 

동절기의 주입은 그라우트의 온도가 10 ℃~25 ℃ 이하를 유지하고, 주입 후는 천공입구를 적당히 피복재로 덮고, 그라우트의 동결을 방지하여 보관합니다.

 

4) 긴장 및 정착

긴장은 긴장재의 종류에 적합한 잭(Jack)을 사용하고, 설계도서에 표시한 긴장력으로 정착합니다.

 

 

지반앵커의 특징

지방앵커의 장점은 

• 버팀대가 불필요하여 깊은 굴착 시 버팀대 공법보다 경제적
• 넓은 작업장 확보가 가능
• 굴착공간이 넓어 기계화 시공이 가능
• 부분굴착이 가능하고, 공구분할이 용이
• 지반변화에 따른 설계변경이 용이

단점으로는 

• 정착부위의 토질이 불확실할 경우 위험

 

■ 가설 흙막이공사의 종류

 

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