그라운드 앵커의 초기긴장력 결정

1. 개요

어스 앵커는 선단부를 양질의 지반에 정착시키고, 이를 반력으로 하여 흙막이벽 등의 구조물을 지지하기 위한 구조체입니다. 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:

• 앵커체: 그라우팅으로 조성되어 지반과 마찰력 발휘
• 인장부: 앵커체에서 두부로 하중을 전달
• 앵커두부: 구조물과 연결되어 하중 전달

어스 앵커는 그라운드 앵커(Ground anchor)라고도 하며, 사용 기간에 따라 영구앵커와 가설앵커로 구분됩니다.

 

2. 그라운드 앵커 긴장력의 경시변화

 

3. 긴장력 손실요인[변크릴, 활탄마]

 

장기 손실요인 [변크릴]

• 지반과 구조물의 변형
• 긴장재와 주입재, 지반과의 크리프
• 긴장재의 릴렉세이션

단기 손실요인 [활탄마]

• 정착단의 활동
• 긴장재의 탄성변형
• 긴장시 마찰손실

4. 그라운드 앵커의 초기긴장력 결정흐름

설계앵커력 결정 → 장기 하중감소량 산정 → 단기 하중감소량 산정 → 초기긴장력 결정

 

5. 초기긴장력 결정

1)설계앵커력 결정(Pd): 구조물의 안정성 검토를 통해 산정 (안전율 1.5~2.0 적용)

2)장기하중감소량(Pm) 산정: Pm = 강재의 릴렉세이션 + 크리프손실 + 주변 지반의 장기 변형

• 릴렉세이션: 3~5% (비탈면 기준)
• 크리프 손실: 1~3% (시험 산정)
• 주변지반변형: 0~2% (지반조사 결과 반영)

3)단기하중감소량(Ps) 산정: Ps = 정착구 활동 + 탄성변형 + 마찰손실

• 정착구 활동: 3~6mm
• 탄성변형: 강연선의 탄성계수와 자유장 길이 고려 계산
• 마찰손실: 1~3% (자유장에서의 곡률 및 파상마찰)

4)초기긴장력(Pi) 결정: Pi = Pd + Pm + Ps

 

 

6. 초기긴장력 결정 시 유의사항

 1) 과대평가된 초기긴장력은 앵커체 및 지반파괴를 유발

 2) 현장 지반조건과 시공상황을 반영하여 손실량 산정

 3) 단계별 긴장을 통한 크리프 특성 확인 및 필요시 재긴장 계획 수립

 4) 계측관리를 통한 실제 긴장력 변화 모니터링

 5) 장기 안전성을 고려하여 초기인장력 제한(허용긴장력의 80%)

 

7. 맺음말

 1) 그라운드 앵커의 초기긴장력 결정은 앵커 시스템의 성능과 안정성을 좌우하는 핵심요소

 2) 정확한 손실량 예측과 적절한 초기긴장력 설정을 통해 구조물의 장기 안정성을 확보할 수 있으며,

 3) 시공 중 철저한 품질관리와 지속적인 모니터링을 통해 예상치 못한 문제에 대한 대응이 필수적임.