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[공지] 어스앵커 (Earth Anchor)공법의 정의，분류, 시공순서 및 붕괴방지대책 활발히 사용되고 있다. 반력용으로 쓰이며, 이에따라 영구앙카, 제거식 앙카등 다양하게 발전해 왔다. 인장력을 가해 정착시키는 흙막이공법이다.
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어스앵커 (Earth Anchor)공법의 정의，분류, 시공순서 및 붕괴방지대책 : 네이버 블로그
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흙막이 어스앵커 공법 (EARTH ANCHOR)
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흙막이 어스앵커 공법 (EARTH ANCHOR)
1 개요
2 장점
3 단점
4 EA 구성
5 EA 지지방식
6 시공순서
7 제거식 앵커 공법
8 시공시 주의 사항
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어스앵커(Earth Anchor) 공법 및 붕괴원인 방지대책
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어스앵커(Earth Anchor) 공법 및 붕괴원인 방지대책
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흙막이 지지 – 지반앵커(Ground anchor 또는 Earth anchor)
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어스앵커 공법
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어스앵커 (Earth Anchor)공법의 정의，분류, 시공순서 및 붕괴방지대책
1 개 요
1) 일반적으로 앵커 공법은 토목이나 건축의 구조물을 지반에 정착시키기 위하여
고강도의강재로 연결하여 그 강재에 높은 긴장력을 도입하여 구조물에 횡방향 또는
연직방향의 구속력 또는 선행 하중을 가하기 위한 효과적인 공법으로 근래에 국내외에서
활발히 사용되고 있다.
2) 이 공법은 지하터파기 작업을 위한 넓은 작업공간을 확보할 수 있으나 주변 지반침하,
사유지 침범등 민원 발생소지에 대한 사전확인이 필요하다, Earth Anchor의 용도로는
흙막이 벽 Tie Back Anchor, 구조물 부상 억제용 부력 Anchor, 옹벽, 사면안정, Caisson침하등
반력용으로 쓰이며, 이에따라 영구앙카, 제거식 앙카등 다양하게 발전해 왔다.
2. 어스앵커 공법의 정의 및 장단점
(1) 정의
1) 버팀대 대신 흙막이벽을 어스드릴(Earth Drill)로 구멍 뚫은 뒤 그 속에 철근이나 PC강선등의
인장재를 넣고, 그 주위를 모르타르로 그라우팅하여 굳힌다음 외부에서 PC강선이나 철근등에
인장력을 가해 정착시키는 흙막이공법이다.
(2) 장점
1) 버팀대(Strut)이 불필요하다.
2) 토공사 범위를 한번에 시공할수 있다.
3) 작업 지장물이 없어 작업능률이 좋다.
4) Anchor체가 각각의 구조체이므로 적용성이 좋다.
5) 기계화 시공이 가능하므로 공기가 빠르다.
(3)단점
1) 비교적 고가이다.
2) 인근 구조물이나 지중 매설물에 따라 시공이 곤란한 경우가 있다.
3) 유호한 지층이 깊을 경우 비경제적인 설계가 된다.
4) 인근 건축주 및 도로 관리자에 대해 동의를 얻어야 한다.
3. 어스앵커의 분류
(1) 마찰형 지지방식
1) 앵커형의 주변마찰저항에 의해 인발력에 저항하는 방식으로 일반적으로 널리 쓰인다.
2) 주변 마찰저항은 앵커체의 길이에 비례하지만 일정길이 이상은 효과가 없다.
(2) 지압형 지지방식
1) 앵커체의 일부를 크게 만들어 앞쪽면의 수동토압에 의해 인발력에 저항하는 방식이다.
2) 복합적 지지방식
3) 마찰형과 지압형을 혼합한 방식
(3) 복합형 지지방식
1) 마찰형과 지압형을 혼합한 방식
4. 어스앵커 시공순서
5. 어스앵커의 붕괴방지대책
1) 앵커체 간격은 앵커체 직경의 4배이상으로 하고 최소토피는 토사일 경우 5m,
암반일 경우 1.5m 이상으로 한다.
2) 굴착후 바로 천공 앵커 설치를 하여 변위가 최소화 되도록 해야하며 앵커는 확인
시험을 실시한다.
– 확인시험은 설계 앵커력의 1.0~1.2배의 긴장력으로 1회 재하한다.
– 최대 재하시에는 충분한 시간, 동이 하중을 유지한다.
3) 앵커 설치각은 그라우팅을 밀실하게 채우기 위하여 20~30도가 이상적이다.
4) 긴장력은 앵커축력에 정착장치에 의한 감소, 응력이완에 의한 감소를 고려한다.
5) 자유장과 정착장의 최소길이는 3.0m 이상으로 한다.
6. 시공시 유의사항
1) 흙막이 측압 가정방법을 위해 어스앵커 공법의 가정치 설정이 필요하다.
2) 공법을 선정할 때 현장조건에 알 맞는 적합한 공법을 선정해야 한다.
3) 앵커체의 내력 저하 방지를 위해 토사의 CREEP현상에 의한 영향을 검토하고, 복합
지층일 때는 각각 지층의 전단내력의 기대여부를 검토한다.
4) 앵커길이의 한도를 설정한다.
5) 안전율을 확보한다.
6)시공 후 내력관리를 위한 방법으로 계측관리 철저히 해야 한다.
① 시공 후 내력변형관리를 실시한다.
② 앵커두부에 토압계(LOAD CELL)설치하여 긴장력을 측정한다.
③ 앵커두부의 수평, 수직 변위를 측정하고 정기적으로 그래프에 기입하여 관리를 철저히 한다.
흙막이 어스앵커 공법 (EARTH ANCHOR)
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흙막이 어스앵커 공법 (EARTH ANCHOR)
1. 개요
굴착하고자 하는 부지 주변에 흙막이 토류벽을 설치한 후 띠장과 굴착 배면 지반중에 EARTH ANCHOR 를 시공하면서 굴착하는 공법
2. 장점
버팀보와 버팀지주가 필요하지 않아 넓은 작업 장소가 확보되므로 굴착능률이 향상된다 .
흙막이 벽체의 측압을 배면측의 앵커로 지탱하므로 사면이나 모양이 일정치 않은 굴착 평면이라도 쉽게 적용 할 수 있다 .
PRESTRESS 를 가하기 때문에 주변 지반의 침하를 최소화한다 .
3. 단점
대지 밖으로 시공되는 E/A 의 경우 사전에 소유자의 동의를 구해야 하며 , 그에 따른 민원발생 의 여지가 있다 .
굴착의 순수 공사비가 다소 비싸다 .
E/A 를 설치할 여유공간이 필요하다 .
4. E/A 구성
앵커두부 : 앵커에 발휘되는 높은 하중을 고정하기 위한 장치
자유부 : 인장력을 도입하기 위해 주변 부착강도가 없도록 설치하는 부분
정착부 : 자유부에 전달된 앵커력을 지반에 정착시키기 위한 부분
5. E/A 지지방식
지반에 힘을 지지전달하는 방식에 따라
마찰형 지지 방식
: 앵커주변과 흙의 전단 저항에 따라 내력을 기대하는 방식
지압형 지지 방식
: 앵커체 선단부를 국부적으로 커게 뚫고 플레이트와 기타재료를 덧붙여 불룩하게 하여 발생하는 흙의 수동저항에 따라 내력을 기대하는 방식
복합형 지지 방식
: 마찰형과 지압형 지지방식을 조합한 것이다.
6. 시공순서
7. 제거식 앵커 공법
어스 앵커 설치시 종래의 매립형 가설앵커는 공용기간이 끝난 후에도 지중에 인장재가 잔류하여 후속공정에 장애를 줄 뿐만 아니라 사용허가 논란 및 민원발생의 여지가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 공용기간이 끝난 후에 인장재를 인발 할 수 있는 공법이 제거식 앵커 공법이며 국내에서는 U-Turn 방식과 일자형 방식이 있다.
U-Turn 방식
정착부에 내하체를 이용하여 연선을 U자형으로 굽힘 가공하여 강선을 짝수로만 사용하며 제거시에는 U형 중 한쪽만 인발하여 제거한다. P.C 연선이 짝수로만 조립되므로 비경제적이 될 수 있다.
일자형 방식
선단부에 해체용 압축 Head를 사용하여 PC 연선수를 짝수가 아닌 외력에 비레하여 사용이 가능하다.
8. 시공시 주의 사항
(1)천공 및 설치작업
천공 지름은 규정치수 이하가 되지 않도록 한다 .
천공 여유깅이는 0.3~0.7 m 정도
천공 위치의 오차한계 : 100mm
천공중의 공의 휘어짐 , 단면의 변화가 발생하지 않도록 주의
설계축과 시공축의 허용오차 : ±2.5˚
(2)주입 작업
천공후 방치하면 공벽이 열화 , 붕괴됙 쉬우므로 후속의 인장재 삽입과 GROUT 재의 주입은 연속적으로 신속히 실시한다 .
주입량의 파악을 위해 사용 CEMENT 투입량을 반드시 확인한다 .
표준 배합비
(3)정착작업
앵커의 토피 심도는 최소한 4.5 M 이상되어야 안전하다 .
앵커가 후면의 기존 건물하부를 통과할 경우에는 앵커의 정착부가 최소한 기초면 하부 3M 이하의 심도를 통과해야 한다 .
(4)인장 작업
1 싸이클 인장시험은 모든 시공앵커에 대해 실시
최대 시험하중은 인장재 항복하중의 0.9 배 이내에서 가능한 큰 하중
시험 앵커는 시공조건 등을 충분히 고려하여 대표성이 있도록 선택
PC 강재의 파단이나 정착구와 인발장치의 파손에 의해 앵커부재가 튀어나가는 사고 가능성이 있으므로 안전에 유의
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어스앵커(Earth Anchor) 공법 및 붕괴원인 방지대책
▒ 기출문제
– 107회 2교시 5번 : 흙막이공사에서 Earth Anchor 천공시 유의사항과 시공 전 검토사항에 대하여 설명하시오.
– 98회 2교시 5번 : 토공사에서 흙막이 Earth Anchor의 붕괴 원인 및 방지대책에 대하여 설명하시오.
– 89회 2교시 3번 : 어스앵커(Earth Anchor) 공법의 정의, 분류, 시공순서 및 붕괴방지대책에 대하여 설명하시오
▒ 개요(정의)
① 어스앵커공법은 버팀대 대신 흙막이벽 배면에 앵커체를 형성하여 인장력에 의해 토압을 지지하는 공법
② 앵커는 인장재를 써서 힘을 흙 또는 암반 속에 전달하는 구조부이다.
▒ 특징
▒ 앵커공법의 분류(종류)
1) 설치지반에 의한 분류
① 록앵커(Rock Anchor) : 연약지반에서 암반까지 천공하여 구조물을 지지하는 영구앵커
② 어스앵커(Earth Anchor) : 연약지반에서 흙에 설치하는 앵커로 타이백공법 또는 지반정착공법이라 함
2) 사용방법에 의한 분류
① 영구앵커 : 구조물의 수명이 다할 때 까지 기능을 유지하는 앵커
② 가설앵커 : 한정된 기간동안 기능을 유지하는 앵커
③ 시험앵커 : 앵커의 선택과 치수를 결정, 재하시험 등을 위해 설치하는 앵커
④ 관리앵커 : 변위측정 등 지속적 관리를 위해 설치하는 앵커
3) 지지방식에 의한 분류
① 마찰형앵커 : 앵커체 주면의 마찰저항에 의해 인장력에 저항
② 지압형앵커 : 판상의 앵커체 전면에 작용하는 수동토압의 저항에 따라 인발력에 대항
③ 복합형앵커 : 앵커체 전면의 지압저항과 주면 마찰저항의 조합에 의해 인장력에 저항
▒ 앵커의 구성
① 앵커두부 : 인장재의 고정철물, 지압판, 대좌로 구성, 앵커의 집중적인 힘을 분산하고 방향을 조정
② 자유장 : 앵커두부에서 인장력을 지중에 설치된 앵커체에 전달시키기 위한 부분, PC강선을 주요재료로 하고 자유장부에 있어서는 sheath와 케이싱에 의해 지반이나 구조물과 절연시켜 자유로운 신축이 되는 구조
③ 정착장 : 인장재에서 인장력을 지반과의 마찰저항 또는 지압저항에 따라 지반에 전달하기 위해 설치
▒ 시공순서
천공 → 강선 제작삽입 → 그라우팅 → 콘 조립 및 인장 → 인장시험
▒ 공법적용시 유의사항
① 흙막이벽 배면의 토질조사 철저
② 앵커체 인발저항력 1개마다 확인
③ 지하 매설물에 주의
④ 주변대지 침범에 따른 사전동의 필요
▒ 붕괴원인
① 흙막이벽의 지지력 부족
② 굴착저면의 불안정
③ 앵커체의 지지력 부족
④ 무리한 굴착
▒ 붕괴방지대책
① 강성이 강한 흙막이 공법 선정
② 흙막이 근입장 깊게
③ 흙막이배면 지반조사 철저 및 유효 지층에 앵커체 시공
④ 단계별 앵커체 설치 및 인장시험 후 굴착
▒ 연관문제
흙막이 공법선정 – 흙막이 안전관리 – Soil Nailing 공법
▒ 사고사례(출처 : 한국산업안전보건공단)
09년건설대형사고01_판교_흙막이붕괴사고.hwp
▒ 참고문헌
1) 건축시공기술 / 대한건축학회
2) 건축시공학 / 강병두
3) 건축기술지침 / (주)대우건설
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