그라운드 앵커

그라운드 앵커 Ground Anchor

그라운드 앵커
(Ground Anchor)

구조물 안정성을 높이는 지반 정착 시스템
그라운드 앵커는 토사 또는 암반에 설치되어 구조물에 작용하는 하중을 지반에 전달하여 저항하는 장치로 구, 조물의 활동·전도·부상을 방지하는 대표적 기술입니다. 주로 흙막이 공사, 사면 안정, 댐 보강, 풍력 기초 구조물 등에 널리 적용되며, 가설 또는 영구 구조물의 안정성 확보에 핵심적인 역할을 합니다

구성 요소

  • 앵커체

    긴장력을 지반과의 마찰저항 또는 지압저항에 의해 지반에 전달하는 저항체

  • 인장부

    앵커두부의 긴장력을 앵커체에 전달하기 위해 지반과의 마찰이 없도록 설치하는 인장재의 일부분

  • 앵커두부

    가해진 긴장력을 효과적으로 수압구조물에 전달하기 위한 부분

사용목적에 따른 분류

정착형식에 의한 분류

그라운드 앵커의 적용

그라운드 앵커 용어 Ground Anchor Terminology

그라운드 앵커 용어
(Ground Anchor Terminology)

일반

  • 가설앵커

    가설적인 목적을 갖고 2년 이하로 사용되는 앵커를 말하며, 시공 중에 가설구조물 등에 가해지는 긴장력을 지반에 전달하여 변위, 변형량을 억제하기 위해 사용하는 앵커를 말함

  • 그라운드 앵커

    선단부를 양질의 지반에 정착시키고, 이를 반력으로 하여 흙막이벽 등의 구조물을 지지하기 위한 구조체로서 그라우팅으로 저성되는 앵커체, 인장부, 앵커두부로 구성된다. 어스 앵커(Earth anchor)라고도 하며 영구앵커와 가설(임시)앵커로 구분되는 구조체를 말함

  • 인장재(Tendon)

    일반적으로 PS강선, PS강연선, PS강봉 등을 사용하며, 긴장력을 전달하는 인장을 받는 부재를 말함

  • 인장재 길이

    인장재 정착장, 인장재 자유장, 여유장으로 구성되어 있으며 앵커에 실제로 사용되고 있는 인장재의 전체길이를 말함

  • 인장재 단면적

    인장재로 사용하는 강재의 공칭 단면적을 말함

  • 인장재 정착장

    주입재와 인장재와의 부착정항에 필요한 길이를 말함

  • 인장재 자유장

    앵커두부의 긴장•정착되어 있는 위치로부터 앵커체 정착부의 부착 부분까지의 구산으로 인장재가 자유롭게 신축되는 부분의 길이를 말함

  • 인장재 지름

    인장재에 사용하는 강재의 공칭 지름을 말함

  • 앵커체

    그라우트 주입으로 지중에 조성되는 앵커부재로서 긴장력을 지반과의 마찰저항 또는 지압저항에 의해 지반에 전달하는 저항체를 말함

  • 인장부

    앵커두부의 긴장력을 앵커체에 전달하기 위해 지반과의 마찰이 없도록 설치하는 인장재의 일부분을 말함

  • 앵커두부

    가해진 긴장력을 효과적으로 수압구조물에 전달하기 위한 부분을 말하며 정착구와 지압판으로 구성되는 앵커의 머리부분을 말함

  • 앵커길이

    앵커체의 길이(앵커정착장) 및 인장부의 길이(앵커자유장)의 합을 말함

  • 앵커체 정착장

    지반에 힘을 전달하는 앵커체의 길이를 말함

  • 앵커 자유장

    앵커 자유장은 인장재가 자유롭게 움직이는 상태에 있고 구조물 및 지반에 대하여 프리스트레스를 유효하게 줄 수 있도록 가공된 인장재의 일부로 주변지반과의 마찰저항에 의해 지반에 전달하는 저항체를 말함

  • 앵커각

    앵커각에는 앵커 경사각과 앵커 수평각이 있으며 정해진 기준면에 대한 앵커의 설치각도를 말함

  • 영구앵커

    영구적으로 사용할 것을 목적으로 사용되는 앵커를 말하며 일반적으로 2년 이상 사용하는 앵커를 말함

  • 장착

    프리스트레스력을 장기적으로 유지하기 위해 앵커케이블에 도입된 쐐기나 너트 등 정착구로 구조물에 고정하는 것을 말함

  • 주입재

    앵커체의 조성 또는 자유장부의 보호를 목적으로 지반내에 주입되는 재료를 말함

  • 주입

    지반내에 주입재를 충전시키는 일을 말함

  • 제거식앵커

    가설앵커 중 앵커 또는 인장재 등 그 일부를 철거할 수 있는 형식의 앵커를 말함

  • 확공지름

    확공지름은 천공지름을 부부적으로 확대하려고 할 경우 실제로 확공되는 직경을 말하고 통상 공칭 확공지름을 말함

  • 수압구조물

    자유장부에 설치되는 정착구 아래를 받쳐 앵커력을 구조물 또는 지반에 전달하는 구조물

설계•시공

  • 가압주입

    정착지반과 주입재와의 부착력을 확실하게 향상시킬 목적으로 압력을 가하면서 주입 하는 것을 말함

  • 극한앵커력

    앵커의 파괴가 발생하는 하중을 말하며, 인장재의 극한긴장력과 앵커의 극한인발력 중 작은 값으로서 앵커의 파괴가 발생하는 극한상태에서 앵커의 작용하는 하중을 말함

  • 긴장력(Prestress)

    앵커두부에 프리스트레스를 가했을 때 인장재 내부에 가해져 있는 힘을 말함

  • 앵커체의 극한구속력

    인장재 또는 인장재에 부착된 내하체와 앵커체의 그라우트 사이에 발생하는 부착, 마찰 또는 지압에 의한 최종한계상태에서 파괴가 발생하는 힘을 말함

  • 인장재의 극한긴장력

    앵커에서 인장재로 사용되는 강재의 극한긴장력으로서 KS규격 또는 공인인증기관의 시험성적서로 확인하는 긴장력을 말함

  • 인장재의 허용구속력

    앵커체의 극한구속력을 안전율로 나눈 값을 말함

  • 세트량

    인장재를 정착구에 정착할 때 인장재가 끌려 들어가는 길이를 말함

  • 설계앵커력

    설계에서 사용하는 앵커력을 말하며, 허용앵커력을 넘지 않는 한도에서 앵커에 도입하는 긴장력을 말함

  • 유효긴장력

    유효긴장력은 구조물에서 가정한 하중조건이나 허용변위량 등에 따라서 결정해야 하며 인장재에 초기긴장력이 주어진 다음 일정시간경과 후에 인장재의 릴랙세이션, 앵커체 정착장부의 크리프 및 지반의 압밀침하 등이 진행된 다음 인장재에 유효하게 작용하고 있는 긴장력을 말함

  • 유효지름

    인장재를 묶어서 앵커케이블을 구성한 경우 앵커케이블과 주입재와의 부착이 유효하게 기대할 수 있는 케이블의 직경을 말함

  • 앵커체지름

    앵커체의 유효한 직경을 말함

  • 인발시험

    실제 시공에 앞서 설계조건에서 제시한 지반조건, 사용재료, 안전율 등에 대한 앵커의 품질, 설계의 정확성 등을 조사•증명을 하기 위한 시험을 말함

  • 인장시험

    실제 시공조건과 동등한 조건에서 시공된 앵커를 대상으로 실시하며, 설계상 명기된 하중까지 재하하여 앵커의 설계•시공의 안전성, 합리성 등을 판정하는 자료를 얻기 위해 실시하는 시험을 말함

  • 정착시 긴장력

    앵커두부의 긴장•정착작업이 완료됐을 때 인장재에 가해지는 긴장력을 말함

  • 초기긴장력

    앵커를 정착할 때 초기에 인장재에 가해지는 긴장력을 말하며, 그 후 인장재의 릴랙세이션, 크리프와 콘크리트의 건조수축, 지반의 변형 등의 조건에 따라서 손실되어 감소 될 수 있는 긴장력을 말함

  • 확인시험

    확인시험은 인장시험으로 확인된 변형특성을 기초로 시공된 앵커가 설계 앵커력에 대하여 안전하다는 것을 확인하기 위해 실시하는 시험을 말함

  • 항복긴장력

    앵커의 인장재가 항복하는데 필요한 힘을 말함

  • 항복인발력

    앵커체가 지반으로부터 인발되는데 필요한 힘을 말함

  • 항복앵커력

    항복앵커력은 앵커의 하중과 변형의 관계에서 항복조건을 설정했을 때 앵커가 항복할 때의 힘을 말하는 것으로 항복인발력과 항복긴장력 가운데 작은 쪽의 힘을 말함

  • 허용앵커력

    허용앵커력은 극한앵커력 또는 항복앵커력을 어떤 안전율로 나눈 값을 말함. 즉, 허용인발력과 허용긴장력 가운데 작은 쪽에서 결정되는 힘을 말함

  • 피복(인장재, 강선)

    앵커력의 전달을 위해 인장재가 그라우트와 부착이 되지 않도록 인장재에 씌운 피복. 압축형앵커는 인장재 전 길이에 피복이 씌워지며, 인장형앵커는 자유장부와 여유장부에 씌워짐

유지관리

  • 리프트오프시험(Lift Off Lpad Test)

    이미 긴장•정착되어 있는 앵커의 긴장력을 확인하기 위해 실시되는 시험으로 인장재의 하중-신장곡선의 관계에서 신장량의 증가비율이 인장재자유장에 대한 탄성신장량과 같아진다는 전제하에 잔존긴장력을 구하는 시험

  • 릴랙세이션(Relaxation)

    인장재에 긴장력을 주어 변형률를 일정하게 하였을 때 시간의 경과와 함께 일어나는 응력의 감소를 말함

  • 부식방지재

    방식용 재료로서 앵커에 사용되는 상재의 녹 또는 부식을 방지하기 위해 사용하는 재료를 말함

  • 방청•방식

    방청이란 강재 제조 시 녹을 제거하거나 녹이 발생하지 않도록 공장에서 처리하는 것을 말하며, 방식이란 강재의 부식이 진행되지 않도록 처리하는 것을 말함

  • 잔존긴장력

    앵커의 사용기간 중에 작용하는 인장재의 긴장력을 말함

  • 크리프

    앵커 케이블에 긴장력을 더해 일정하게 유지했을 때의 앵커체와 주변지반에 발생하는 시간의 경과에 따른 장기적인 변형을 일컬음을 말함