파쇄암에 대한 그라운드 앵커의 크리프 특성

김민우,김두환,하윤수,정의도,이상준,서상문 한국방재학회 2015 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.14 No.-

그라운드 앵커는 토목이나 건축의 구조물을 지반에 정착 또는 안정시키기 위하여 고강도의 강재로 연결하고 그 강재에 높은 긴장력을 도입하여 구조물에 구속력 또는 선행하중을 가하기 위한 효과적인 공법이다. 그라운드 앵커의 시험은 설계조건의 만족여부를 실증하거나 설계에 필요한 정보를 얻기 위해 실시하게 되는데 대표적인 시험은 인발적성시험(Performance Test)과 크리프시험(Extended Creep Test) 등이 있으며 이중 크리프시험은 앵커설치 후 시간의 경과에 따른 하중감소를 예측할 수 있으며 장기거동에 대해 안전성확보 여부를 판단할 수 있는 중요한 시험이다. 영구앵커를 지보공으로 하는 합벽식 옹벽 현장에서 영구앵커에 대한 시험을 실시한 결과 부분시료만 채취되는 심한풍화상태의 지반에 설치된 시험앵커 3공에 대해 인발적성시험을 실시한 결과 탄소성 한계곡선 내에 실측 변위가 위치하는 것으로 나타나 앵커력 확보에는 이상이 없는 것으로 나타났다. 그라운드의 인발특성에 대한 연구도 최근에 활발하게 진행되고 있으며 모형 락앵커의 반복하중 시험을 통하여 반복하중이 정적극한하중의 약 50% 미만으로 작용할 경우 락앵커의 안정성에 대한 영향은 거의 없음을 제시하였다. 또한, 건설 현장에서 널리 사용되고 있는 그라운드 앵커의 거동특성을 연구하기 위하여 계측기를 부착한 앵커를 화강풍화토에 설치하고 인발시험을 수행하여 지반과의 마찰계수, 크리프 변형율, 하중감도 특성을 평가하였다. 또한 본 연구에서는 풍화암 지반에서의 극한강도와 크리프 변형 등을 파악하고 단기 크리프를 분석하여 앵커 거동특성의 예측방안을 제시하였다.

셰일지반에 설치된 MC앵커의 인발특성

이봉직(Lee, Bongjik),김조순(Kim, Josoon),이종규(Lee, Jongkyu) 한국지반환경공학회 2012 한국지반환경공학회논문집 Vol.13 No.1

본 연구에서는 복합형 지지방식으로 개발된 MC앵커에 대한 연구를 수행하였다. MC앵커는 선단 정착장치가 확장되어 천공된 공벽에 지압력이 발휘됨에 따라 인발력 증대와 그라우팅이 제대로 이루어지지 않을 경우에도 앵커체가 지반에서 탈락하지 않는 특성이 있다. 또한, 앵커강선과 더불어 보강철근을 삽입하여 인장손실을 감소시키는 동시에 시공성을 높이고 앵커강선의 손실이 발생하였을 때 네일의 역할을 기대할 수 있어 장기적인 안정성 향상을 꾀할 수 있다. 그러나, MC앵커와 같은 복합형 앵커는 마찰형 앵커와 지지구조가 다르기 때문에 지반과 그라우트의 마찰력에 의한 인발력 산정방식은 적합하지 않다. 특히, 국내의 경우에는 복합형 앵커에 대하여 지반특성을 고려한 설계법이 명확하게 정립되어 있지 않아 복합형 앵커의 인발력이 과소 또는 과대 평가되는 문제점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 복합형 앵커의 일종인 MC앵커의 특성을 평가하기 위하여 강도변화가 심한 셰일지반을 대상으로 총 9개소에서 시험앵커를 시공하여 인발, 인장 및 장기변위를 측정하였다. 또한, 시험결과를 일반 마찰형 앵커의 경우와 비교, 분석하여 MC앵커의 거동 특성을 평가하였으며, 시험결과 셰일층에서 MC앵커는 일반 마찰형 앵커에 비해 인발력 증대효과를 확인할 수 있었다. In this study, the research on MC anchor has been developed as composite type has done. MC anchor exerts bearing pressure on pre-bored hole where the end fixing device is expanded. Therefore, the uplift capacity is to be increased and it has the characteristics that the anchor body is not eliminated from the ground even if the grouting is not carried out properly. Furthermore, it reduces the loss of tension and raises the construction availability by inserting the reinforced bar as well as the anchor cable, while it can improve the long-term stability because the nail is expected to play the role when the loss of the anchor cable is occurred in a long-term. However, because the resistance mechanism of the compound anchor such as MC anchor is different from friction anchor, the estimation method of the uplift capacity by the frictional force of the ground and the grout is not proper. Particularly, in domestic cases, the problem to overestimate or underestimate the uplift capacity is expected because the design method considering the soil characteristics about the compound anchor has not been developed. Therefore, in this study, in order to evaluate the characteristics of MC anchor and a kind of compound anchor, we measured the uplift, the tension and the creep by nine anchors tests in shale ground that the fluctuation of the strength is great. In addition, we analyzed the test result comparing to the result of the general friction anchor and evaluated the characteristics of MC anchor movement to gather the results. As a result of the test, we found the effect that the uplift capacity is increased in shale ground comparing to the general friction anchor.

앵커 긴장력 상시확인을 위한 육안확인장치 개발

윤환희(Hwan Hee Yoon),이용주(Yong Joo Lee),오동욱(Dong Wook Oh),김동현(Dong Hyun Kim),정혁상(Hyuk Sang Jung) 한국암반공학회 2018 터널과지하공간 Vol.28 No.5

본 논문에서는 그라운드 앵커의 긴장력 손실에 대응하고자 긴장력 상시확인을 위한 앵커 긴장력 상시 육안확인장치에 대한 내용을 다루었다. 그라운드 앵커는 사회적 인프라 시설의 안정성을 확보하기 위해 시공되었지만 지속적인 긴장력 손실로 인해 시설물에 대한 안전이 심각하게 우려되고 있는 실정이다. 이에 앵커의 유지관리가 요구되지만 현재 잔존긴장력의 계측은 경제적인 측면을 고려하여 표본조사로 이루어지고 있어 정밀도에 대한 한계점을 지니고 있다. 따라서 본 논문에서는 앵커의 긴장력을 육안으로 확인할 수 있는 앵커 긴장력 상시 육안확인장치의 개발을 목적으로 개념설계, 실내 인장실험을 통한 규격화를 수행하였으며, 현장시험을 통해 성능을 확인하였다. This paper deals with visual confirmation device for tensile force verification in order to cope with tensile force loss of ground anchor. Ground anchors are constructed to ensure the stability of social infrastructure facilities, but continuous loss of tensile force is seriously concerned about safety of the facilities. This requires the maintenance of the anchors, but the current measuring of residual tensile force is done by sampling, taking into account economic aspects, which limits precision. In this paper, conducted a conceptual design, tensile experiment, and field test for the purpose of developing an anchor tensile force visual device to check the tensile force of the anchors.

그라운드 앵커의 크리프 거동 예측

김민우,김두환 한국방재학회 2015 한국방재학회논문집 Vol.15 No.1

Ground Anchors are an effective method for connecting the civil structures or building structures with high strength steel in order toground and apply a fixed or stable binding force or pre-load on the structure by introducing a high tensile strength to the steel. Groundanchor test will be conducted in order to obtain the information necessary to prove that you are happy with the design or the designconditions and the like are typical test Performance Test and Extended Creep Test, Creep test is to estimate the load decreases with thelapse of time after the anchor installation and is an important Test to determine whether ensure the safety for the long-term behavior. In this study, the test for identifying a permanent anchor such as ultimate strength and creep deformation in weatheredrock analyzesthe short-term prediction scheme presented creep behavior of the anchor. 그라운드 앵커는 토목이나 건축의 구조물을 지반에 정착 또는 안정시키기 위하여 고강도의 강재로 연결하고 그 강재에 높은 긴장력을도입하여 구조물에 구속력 또는 선행하중을 가하기 위한 효과적인 공법이다. 그라운드 앵커의 시험은 설계조건의 만족여부를 실증하거나 설계에 필요한 정보를 얻기 위해 실시하게 되는데 대표적인 시험은 인발적성시험(Performance Test)과 크리프시험(ExtendedCreep Test) 등이 있으며 이중 크리프시험은 앵커설치 후 시간의 경과에 따른 하중감소를 예측할 수 있으며 장기거동에 대해 안전성확보 여부를 판단할 수 있는 중요한 시험이다. 본 연구에서는 영구앵커를 지보공으로 하는 합벽식 옹벽 현장에서 영구앵커에 대한 시험을 실시하여 풍화암 지반에서의 극한강도와 크리프 변형 등을 파악하고 단기 크리프를 분석하여 앵커 거동특성의 예측방안을 제시하였다.

그라운드 앵커의 인발거동 및 파괴메카니즘에 대한 수치해석

박병수,심도식 한국방재학회 2010 한국방재학회논문집 Vol.10 No.2

This study is an numerical study of predicting the behavior of anchor embedded in weathered rocks, subjected to uplift loads, about ultimate pullout capacity and the failure mechanism. Factors influencing the behavior of anchors were investigated by reviewing the data about in-situ anchor tests performing numerical modelling with changing the bondage length of anchor, diameter of anchor body and diameter of tendon, and by correlations between those factors were evaluated to apply them to predict the behavior of anchors. As results of numerical analysis, a linear relationship between bondage length, diameter of anchor body and diameter of tendon with ultimate pullout capacity was obtained on the one hand, from the result of numerical analysis changing the Young's modulus of weathered rock, this parameter was found to influence to load-displacement and ultimate pullout capacity within the range of 10%, which was not so significant to affect. 본 연구는 풍화암 지반에 근입되어 인발하중을 받는 앵커의 극한인발력 및 파괴메카니즘 등의 거동 예측에 관한 수치해석적 연구이다. 풍화암 지반에 앵커를 시공하고 앵커의 정착길이, 천공직경, 텐던직경을 변화시킨 현장 앵커시험 자료를 수집하고 이에 대한 유한차분의 수치모델링을 통하여 앵커의 거동에 영향을 주는 변수에 대하여 알아보았다. 또한 앵커의 거동에 영향을 주는 변수들 사이의 상관성을 분석하여 상관식을 제안하였으며 이 관계를 이용하여 앵커의 거동을 예측하고자 하였다. 수치해석 결과 앵커의 정착길이 및 천공직경, 텐던직경이 증가할수록 극한하중이 선형 비례하는 결과를 나타내었다. 한편, 풍화암의 탄성계수를 변화시킨 수치해석 결과 하중-변위 및 극한하중의 변화는 10% 범위 이내의 값을 나타내어 탄성계수가 극한하중에 미치는 영향이 크지 않음을 나타내었다.

수치해석을 통한 지진하중의 주기특성에 따른 그라운드 앵커의 거동

오동욱(Dong-Wook Oh),정혁상(Hyuk-Sang Jung),윤환희(Hwan-Hee Yoon),이용주(Yong-Joo Lee) 한국암반공학회 2018 터널과지하공간 Vol.28 No.6

최근 국내에 발생된 지진으로 인해 더 이상 한반도가 지진으로부터 안전지대가 아니라는 것이 많은 사람들에게 각인되었다. 경주와 포항에서 발생된 지진은 그 동안 국내에서 내진설계에 기준으로 고려한 지진의 특성과 상이하게 나타났고, 그에 따른 내진설계 방법에 대한 연구 또한 많은 연구자들에 의해 수행되어 지고 있다. 이러한 지진하중에 대한 고려는 주로 기존 상부 구조물에 초점이 맞춰져 있으며, 그에 따른 연구 또한 활발히 이루어지고 있는 실정이다. 하지만, 지반의 구조적 안정성을 확보하기 위해 시공된 네일, 록볼트, 그라운드 앵커 등과 같은 지중구조물에 대한 지진하중으로부터의 구조적 안정성에 대한 고려는 많이 이루어지지 않고 있는 실정이다. 본 연구에서는 풍화암에 정착된 그라운드 앵커에 대해 정하중이 작용할 때와 지진하중이 앵커에 미치는 영향을 분석하였다. 정하중에 의한 영향은 현장 인장시험 결과로, 지진하중 영향은 수치해석을 통해 파악하였다. 그 결과, 앵커에 긴장력 도입으로 인한 반력판의 침하가 발생하는 것으로 나타났으며, 그로 인한 앵커의 축력 감소가 발생하였다. 또한 지진하중에 의해 앵커 정착부의 변위가 증가하였으며, 정착부 길이가 길수록 장주기 지진에 의한 영향이 큰 것으로 나타났다. Many people have been recognized that the Korean Peninsula is no longer safe area from the earthquake by the recent earthquakes occurred in the country. The earthquakes that occurred at Pohang and Gyeongju appeared differently from them considered in the seismic design and researches on the seismic design method have been also conducted by many researchers. Studies on seismic loads are mainly focused on existing superstructures, and research involving them has been actively carried out in reality. However, paper regarding structural stability of reinforcement from seismic load such as soil-nails, rock-bolts, ground anchors which were constructed to ensure stability of serviced structure have been published rarely. In this study, ground anchor been effected by static load and seismic load which is settled in the weathered rock is analyzed. Results for static load are obtained from field test and seismic load is from numerical analysis. In this study, the behavioral characteristics of the ground anchor were analyzed by numerical analysis in case of seismic loading based on the result of the in-situ tensile test of the ground anchor settled weathered rock. As a result, settlement of concrete block due to application of tension force for ground anchor occurred as well as following loss of axial force for ground anchor. Also, as bond length and period of seismic load are longer, increasement of displacement is greater.

실규모 실험을 이용한 그라운드 앵커의 거동 특성 평가

이상래,설승환 한국지반환경공학회 2023 한국지반환경공학회논문집 Vol.24 No.11

그라운드 앵커 공법은 최근 깎기 비탈면과 교대 등의 보강을 목적으로 사용이 증가하고 있다. 그라운드 앵커는 구조물의 사용연한 이상의 내구성을 확보하여야 하지만 국내 고속도로에 시공된 대부분의 앵커에서 장기적인 긴장력 손실이 발생하여 안정성이 문제가 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 실규모 모형실험을 통하여 긴장력 감소원인에 대한 분석을 수행하였다. 실험결과 물-결합재 비가 55%가 되는 시점부터 부착력의 감소현상이 나타났으며, 인장쐐기의 영향으로 강연선 파단강도의 14%의 감소현상이 나타났다. 지반강도, 앵커형식, 지하수의 유무에 따라 극한인발력이 차이를 보였으며, 특히 지하수의 유무는 그라우트의 강도 및 품질에 관여하여 앵커의 거동특성에 미치는 영향이 가장 높은 것으로 나타났다. 장기거동에서는 초기 정착이 안정되는 시점까지 급격하게 하중이 감소하다가 이후에는 일정하게 긴장력이 감소하는 것으로 나타났다.

풍화암에 근입된 그라운드 앵커의 인발거동 연구

박병수,정길수,전상현,유남재 강원대학교 산업기술연구소 2006 産業技術硏究 Vol.26 No.A

This study is an numerical study of predicting the behavior of anchor embedded in weathered rocks, subjected to uplift loads, about ultimate pullout capacity and the failure mechanism. Factors influencing the behavior of anchors were investigated by reviewing the data about in-situ anchor tests performing numerical modelling with changing the bondage length of anchor, diameter of anchor body and diameter of tenden, and by Correlations between those factors were evaluated to apply them to predict the behavior of anchors. As results of numerical analysis, a linear relationship between bondage length, diameter of anchor body and diameter of tenden with ultimate pullout capacity was obtained on the one hand, from the result of numerical analysis changing the Young's modulus of weathered rock, this parameter was found to inflence to load-displacement and ultimate pullout capacity within the range of 10%, which was mot so significant to affect.

풍화암에 근입된 그라운드 앵커의 인발거동 연구

박병수,정길수,전상현,유남재 강원대학교 산업기술연구소 2006 産業技術硏究 Vol.26 No.B

This study is an numerical study of predicting the behavior of anchor embedded in weathered rocks, subjected to uplift loads, about ultimate pullout capacity and the failure mechanism. Factors influencing the behavior of anchors were investigated by reviewing the data about in0situ anchor tests performing numerical modelling with changing the bondage length of anchor, diameter of anchor body and diameter of tenden, and by Correlations between those factors were evaluated to apply them to predict the behavior of anchors. As results of numerical analysis, a linear relationship between bondage length, diameter of anchor body and diameter of tenden with ultimate pullout capacity was obtained on the one hand, from the result of numerical analysis changing the Young's modulus of weathered rock, this parameter was found to inflence to load-displacement and ultimate pullout capacity within the range of 10%, which was mot so significant to affect.

Elasto-Magnetic(EM) 센서를 이용한 그라운드앵커 긴장재의 부식량 추정 기법

고동영(Ko, Dong Young),박주영(Park, Joo Young),김태헌(Kim, Tae Heon),김주원(Kim, Ju-Won),박승희(Park, Seung Hee) 대한토목학회 2022 대한토목학회 학술대회 Vol.2022 No.10