그라운드 앵커 설계, 시공 유지관리 매뉴얼(하)

목 차 제 1 장 총 칙 1.1 목적 1.2 적용범위 1.3 용어 정의 제 2 장 설계 2.1 설계일반 2.1.1 기본계획 2.1.2 앵커의 구성 2.1.3 앵커의 분류 2.2 설계․시공을 위한 조사 및 계획 2.2.1 일반사항 2.2.2 일반조사 2.2.3 지반조사 2.3 그라운드앵커의 설계 2.3.1 앵커의 배치 2.3.2 작용하중, 필요억지력 산정 2.3.3 설계앵커력 산정 2.3.4 초기긴장력 및 유효긴장력의 결정 2.3.5 앵커체 정착 그라우트의 허용부착응력 2.3.6 앵커체의 주면마찰저항과 지압저항 2.3.7 인장재의 선정 2.3.8 앵커의 길이 2.3.9 앵커의 안전율 2.3.10 앵커를 포함한 전체 구조계 2.4 그라운드앵커 두부의 설계 2.5 그라운드앵커 수압판의 설계 2.5.1 수압판 설계 일반 2.5.2 철근 콘크리트 수압판 2.5.3 프리스트레스트 콘크리트 수압판 2.6 앵커 설계의 재료 2.6.1 재료일반 2.6.2 인장재 2.6.3 정착구 2.6.4 주입재 2.6.5 방청용재료 제 3 장 시공 3.1 시공계획 3.1.1 가설비 3.1.2 시공 및 시공관리 3.1.3 안전대책 및 환경오염 방지대책 3.2 천공 3.2.1 일반사항 3.2.2 비계공 3.2.3 천공기기 3.2.4 천공정밀도 3.2.5 천공 시 용수대책 3.2.6 천공 시의 누수대책과 수밀성 평가 3.3 앵커체 제작 3.3.1 재료 보관 3.3.2 앵커의 조립·가공 3.3.3 앵커의 삽입·고정 3.4 그라우팅 3.4.1 일반사항 3.4.2 주입재의 배합 3.4.3 주입 3.4.4 혼합 3.4.5 양생 3.4.6 지하수 오염 3.5 긴장․정착 3.5.1 일반사항 3.5.2 긴장․정착의 시기 3.5.3 긴장․정착의 방법 3.5.4 재긴장 3.5.5 방청유의 주입 3.5.6 긴장력 3.5.7 긴장관리 3.5.8 충전주입 3.5.9 앵커제거 3.6 시험 3.6.1 일반사항 3.6.2 인발시험 3.6.3 인장시험 3.6.4 확인시험 3.6.5 리프트오프 시험 제 4 장 유지관리 4.1 점검을 통한 앵커의 유지관리 4.1.1 유지관리의 정의 4.1.2 유지관리 업무 4.2 안전점검 4.2.1 일반사항 4.2.2 측정항목 4.2.3 초기점검 4.2.4 정기점검 4.2.5 정밀점검 4.2.6 긴급점검 4.2.7 점검기록 4.3 정밀안전진단 4.3.1 일반사항 4.3.2 정밀안전진단 방법 4.3.3 정밀안전진단 계획 4.3.4 정밀안전진단 시 조사 및 시험 종류 · 4.3.5 사전조사 4.3.6 두부 상세조사 4.3.7 리프트오프시험(Lift Off Load Tests) 4.3.8 두부 배면조사 4.3.9 유지성능확인시험 4.3.10 방청유의 시험 4.3.11 잔존긴장력의 모니터링 4.3.12 초음파 탐상 시험 4.4 보수․보강 및 대체․신설 4.4.1 대책공 개요 4.4.2 대책공

4.3.8 두부 배면조사
앵커의 긴장력을 해제시켜 정착장치를 교체 또는 제거할 수 있는 앵커에 대해 두부 배면에 대한 조사를 한다.

[해설]
앵커의 정착방식이 너트정착인 경우 비교적 쉽게 긴장력을 해제할 수 있지만, 쐐기정착에서는 재긴장 여유장에 의해 긴장력 해제여부가 정해진다. 재긴장 여유장에 대해서는 특수한 해제 장치를 이용하는 것으로 수 cm 정도에서도 긴장력의 해제할 수 있지만, 해제 후 복원량이 큰 경우, 조사 후의 재긴장이 곤란해져 복구할 수 없게 된다. 따라서 해제 후의 복원량을 인장재 자유장 및 잔존긴장력으로부터 예측하여 복구할 수 있는지를 판단한다. 또, 잔존긴장력이 설계 앵커력보다 큰 경우도 긴장력 해제가 불가능하므로 주의가 필요하다.
조사 개수는 점검시의 안정성 판단으로 정밀안전진단이 필요하다고 판정된 앵커와 그 주위 (상하·좌우) 및 그것을 제외한 개수의 5%나 3개 이상을 기준으로서 설정한다.

조사 항목을 이하에 나타내었다.
① 앵커의 두부 배면 구조의 조사
두부 배면부에 있어서 인장재가 시스(sheath) 및 그 외의 재료에서 적절한 방식이 이루어지는 경우에는 손상(긁힘) 여부, 방수효과를 확인하고 방식 시스템의 기능이 발휘되는지 조사한다.
② 인장재의 부식 상황
두부 배면부의 인장재의 부식상황을 확인해 녹이 발생하는 경우는 녹의 진행상태를 점검한다.
③ 배면부 방수재의 충전 상황
두부 배면부에 방청유를 이용하는 앵커는 방청유의 질, 양 등을 확인한다.
④ 지하수 등의 침투 상황
인장재가 침수되어 있지 않은지, 진흙 등 이물질 혼입의 여부 상황을 확인한다.
⑤ 지압판 배면부의 변형
지압판 배면부의 변형, 콘크리트의 경우에는 유리석회(Free CaO)의 유무에 대해 조사를 한다. 지압판 배면부에 균열이 발생하는 경우에는 균열측정기 등으로 계측을 하고 발생 상황에 대한 스케치를 한다.

4.3.9 유지성능확인시험
(1) 긴장력을 해제한 앵커의 인장시험을 하여 인장재의 인장강도나 앵커의 인발력, 부착력이 설계 앵커력 이상으로 확보되고 있는지를 확인한다.
(2) 시험의 개수는 두부배면에 대한 조사를 한 앵커 모두에 대해서 하는 것으로 한다.

[해설]
앵커의 안정성은 외관 조사나 두부 상세조사, 리프트오프시험(Lift Off Load Tests) 등에서 변형의 여부나 부식의 진행상태 및 하중의 변화 등의 현상을 확인한다. 그러나 외적 요인으로 잔존긴장력이 감소한 앵커 등 그것만으로는 안정성에 문제가 있는 앵커라고 판단할 수 없을 수가 있다. 유지성능확인시험은 앵커가 설계 앵커력에 대해서 앞으로도 유지 가능한지를 판단하는 품질보증 차원에서 하는 시험이다.
유지성능확인시험은 수회 반복 확인 시험을 표준으로 한다. 잔존긴장력보다 큰 긴장력을 재하하는 경우 부식의 진행 상태에 따라 인장재가 파단 하여 현재 기능하고 있는 앵커가 파괴될 가능성도 있으므로 계획 최대 하중의 설정 등 시험의 계획에는 충분한 주의가 필요하다.
① 재하방법과 측정 항목
계획 최대 하중은 수회 반복 확인 시험을 하여 상시의 설계 앵커력의 1.5배 또는 지진시의 설계 앵커력의 1.0배의 하중을 넘지 않는 범위로 하고 인장재의 항복 긴장력의 90% 이하로 설정한다. 또 기록이 없는 경우 등, 설계 앵커력이 불분명한 경우는 인장재의 항복 긴장력의 90% 이하로 설정한다. 인장재의 부식에 의 앵커긴장력이 저하하는 위험성이 있기 때문에 인장재 상태를 충분히 고려하여 전문기술자가 정하는 것으로 한다. 초기하중은 계획 최대 하중의 약 0.1배를 표준으로 한다. 다만, 계획최대하중이 작은 경우는 긴장 잭 및 측정 기기가 안정되는 하중 이상으로 할 필요가 있다.
하중단계는 품질 보증 시험의 수회 반복 확인 시험에 따라 초기하중으로부터 계획 최대하중까지 5단계로 나누어 하중 제어에 의한 수회 반복 방식으로 재하 한다.
표 4.9에 하중재하방법, 표 4.10에 계측시기를 나타내었다.
각 하중 단계에 있어서의 계측은 하중, 변위량, 시간에 대해서 실시한다.

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