[지반공학]제 6장 흙막이공과 옹벽(어스앵커공법/지하연속벽 공법) #2

 이번 포스팅에서는 어스앵커공법과 지히연속벽 공법에 대한 이야기를 해보려고합니다. 어스앵커는 흙 속에 구멍을 뚫고, 그 속에 PC강선을 매입하여 모르타르로 굳혀서 인발 저항을 크게 한 것으로 흙 막이의 토압 지지 등에 쓰입니다. 그리고, 지하연속벽은 굴착벽면의 붕괴를 방지하기 위하여 지하에 벽 모양의 구멍을 파고 여기에 콘크리트를 다져넣어 구축한 연속된 벽체를 말합니다.

 과년도 문제를 풀다보면 많은 관련문제들이 많이는 아니고, 종류를 쓰라는 계통의 간단한 문제가 출제되고 있습니다. 어스앵커의 구성요소 3가지와 정착장을 구하는 문제가 출제되었고, 지하연속벽 공법은 아직까지 과년도에서 보지 못했으니 참고하시기 바랍니다. 

 제 1장~ 6장까지는 공식도 많고, 그것들을 활용하여 계산하는 문제도 많이 출제되었는데 제 7장부터는 계산문제가 많이 줄어듭니다. 제 7장부터는 단순 암기가 대부분이니 조금 더 화이팅 합시다.

어스앵커공법

 1. 널말뚝(Sheet pile)

  (1)널말뚝의 기본형태

• 캔틸레버식 널말뚝: 높이 10m 널말뚝에 사용된다.
• 앵커된 널말뚝(Anchored sheet-pile wall): 캔틸레버식 널말뚝 뒤에 뒤채움 재료의 재료의 높이가 약 6m를 초과할 때, 널말뚝 상단 근처에 앵커판, 앵커벽, 앵커말뚝이 설치된 말뚝을 말한다.

  (2)앵커의 역할

• 널말뚝의 소료 근입깊이를 최소화한다.
• 널말뚝의 단면적과 중량을 감소시킨다.

 시험에 나오지 않고, 다음의 내용의 이해하는데 도움이 되는 내용입니다.

 

 2. 앵커

  (1)앵커의 정의

   : 정착대상 디반에 착공한 구멍에 PC 강재(PC 강봉, PC 강선)를 삽입하고 그 주의를 Cenment mortar로 다지고 긴 인장력을 주어 흙막이 구조물을 정착시키는 공법을 어스 앵커(Earth anchor)공법이라 한다.

  (2)어스 앵커의 구성요소

• 앵커두부(Anchor head): 구조물로부터의 힘을 무리 없이 인장부에 전닳기 위하여 설치되는 부분으로 정착구, 지압판, 대좌의 3부분으로 구성되어 있다. - 정착부분이 있는 곳
• 인장부(Tendon): 구조물로부터 앵컫부를 사이에 두고 지중의 앵커체에 인장력을 전달하기 위한 부분이다.
• 앵커체(Anchor body): 표면으로부터의 인장력을 지반에 전달시키기 위한 저항부분으로 지압방식 앵커, 마찰방식 앵커, 복합방식 앵커로 구분한다.

  (3)널말뚝에 사용되는 일반적인 앵커

• 앵커판(Anchor plate)과 앵커보(deadman)
• 타이백(Tie back)
• 수직앵커말뚝
• 경사말뚝으로 지지되는 앵커보

  (4)Anchor의 정착장 L

 

   여기서, P: 앵커반력, a: 앵커설치간격, T: 앵커축력, D: 천공직경, L: 정착장, tau: 정착부의 주면마찰저항, alpha: 설치각도

 바로 정착장 공식을 암기하는 것이 아니라, 안전율을 먼저 유도한 다음, 정착장 L에 대한 식으로 변경하자. 안전율은 무한사면과 유한사면에서 질리도록했다.  저항이 분자에 작용이 분모에 온다. 공식이 기억나지 않는다면 다시 한번 써보고 오자. 아래링크를 참고!!

2021.02.25 - [토목기사-산업기사] - [지반공학]제 3장 토질공(흙의 전단강도/사면의 안정) #4

 

지하연속벽공법

 1. 지하연속벽 공법(Slurry wall method, Diaphragm wall method)

  (1)지하연속벽 공법의 정의

   : 벤토나이트 안정액을 사용하여 벽면을 보호하면서 지반을 굴착하고 공내에 철근 콘크리트 벽을 구축하여 토압과 수압에 모두 견딜 수 있는 흙막이 벽을 지하연속벽 공법이라 한다.

  (2)지하연속벽 공법의 장단점

장점	단점
·암반을 포함한 대부분의 지반에서 시공가능하다. ·벽체의 강성이 높고, 차수성이 좋다. ·영구구조물로 이용된다. - 콘크리트니깐 ·소음진동이 적어 도심지 공사에 적합하다. ·토지경계선까지 시공이 가능하다.	·공사비가 고가이다. ·Bentonite 이수처리가 곤란하다. ·굴착 중 공벽의 붕괴 우려가 있다. ·연속시공이 필요하다. ·고도의 기술과 경험이 필요하다. ·슬라임 처리가 미숙할 경우 누수현상이 발생한다.

 지하연속벽 공법의 장점 3가지를 쓰라는 문제가 출제된 적있다.

  (3)시공순서

  (4)물림관(Interlocking pipe)

   : 벽식 지중연속벽 시공 시에 각각의 패널을 일체화시키고 패널 간 이음부의 연속성 및 누수문제 등을 처리하기 위하여 패널(Panel)과 패널 사이에 시공하는 파이프

 

 2. 주열식 지하연속벽공법(Continuous pile wall method)

  (1)CIP 공법(Cast in Place method)

   : CIP(Cast in Place) 공법은 굴착기계(Rotary boring)로 천공하여 안정액으로 공벽을 보호하고 그 속에 시멘트 모르타르를 상승 주입한 후 조립한 철근 및 자갈을 넣고 주입관으로부터 프리플레이스트 모르타르(Preplaced mortar)를 주입하여 철근콘크리트 말뚝을 만드는 공법이다.

  (2)PIP 공법(Packed in Place method)

   : PIP(Packed in Place) 공법은 연속날개를 붙인 Earth auger기로 지중에 구멍을 뚫고 그 구멍에 Auger shaft의 선당으로부터 주입 모르타르(Preplaced mortat)를 3~7kg/cm^2(0.3~0.7MPa)로 압축하면서 Auger를 뽑고 철근을 삽입하여 현장말뚝을 시공하는 공법이다.