확장형 앵커의 인발거동

Abstract

앵커공법은 붕괴위험이 큰 자연사면이나 굴착에 의한 인공사면의 안정성능을 확보하기 위해 적용하는 공법으로 기존에 사용되고 있는 앵커공법은 지반과 그라우트 정착부와의 마찰로 지반에 정착시키는 마찰형 앵커공법이 주종을 이룬다. 일반적으로 마찰형 앵커의 인발저항력은 정착부의 주변마찰저항에 의해 발생되며 정착부의 길이가 길수록, 정착부의 직경이 클수록 지반과 접하는 주면적이 증가하므로 정착부의 길이와 직경에 비례하여 인발저항력이 커진다. 따라서 큰 인발저항력을 확보하기 위해서는 정착부를 큰 직경으로 천공하고 설치해야 한다. 이를 위해서 정착부를 확공 할 수 있는 특수한 장비를 도입해야하고, 확공에 따라 별도의 공정이 필요하며 공사비와 시공기간이 추가되어 적용하기가 쉽지 않다. 그러나 앵커 선단에 기계식 확장장치를 설치하여 정착부를 확장시키면 별도의 공정을 추가하지 않아도 직경이 커질 뿐만 아니라 확장장치에 의해 정착부의 수동저항력이 증가하므로 앵커의 효과를 극대화 할 수 있다.

본 연구는 확장형 앵커의 역학적 거동을 파악하고 실용성을 확보할 수 있는 방안을 찾기 위하여 수행하였으며, 2차원 실내모형실험(740mm(폭)× 940mm(길이)×300mm(높이))을 통하여 앵커의 확장경별 인발하중 증가효과를 확인하였고, 실제 확장형 앵커로 실내인발시험을 수행하여 확장형앵커의 확개정도에 따른 인발저항효과를 확인하였다. 상기 2가지 시험에 대한 인발저항메커니즘을 Prandtl 이론을 적용하여 확인하였다.