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|  시공시 유의사항 및 검토내용
서울지하철 6호선 6-3공구 건설공사중 마포구청 정거장 본체 구조물이 하천(홍제천)에 근접해 있어 지하수위가 높고, 구조물 시공시 및 완료후에도 수압에 의한 부력이 지하철본체 구조물 하중을 상회하는 것이 예상되어, 부력에 대한 안전성 검토결과 자중 및 상재하중으로는 지하철 본체 구조물에 대한 안전성 확보가 불가하여 부력에 대한 보강이요구되는바 이에 구조물의 부상방지를 위해 영구 ANCHOR를 시공하게 되었다.
또한 지하철 정거장 구조물에 영구 ANCHOR가 설치되는 특수성을 감안하여 ANCHOR체로 인한 완전 방수효과 저감 방지방안 및 ANCHOR체 (φ200)로 인해 주철근 조립 간격이 C.T.C100 으로 설계 되어있어 주철근 손상의 우려가 있어 주철근 손상 최소화에 시공관리에 초점을 두어 관리 하였다.
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| 앙카의 기본적 개념
| 일반적으로 ANCHOR는 구조물에서의 인장력을 지반에 전달하기 위한 구조부재의 일종이다.
앙카는 인장부분의 인장력을 지반에 전달시키는 기능을 가진 앙카체,앙카두부에서의 인장력을앙카체에 전달하는 인장부 및 앙카를 구조물에 긴결하는 역할을가진 앙카두부로 구성된다.
앙카는 각각 공사기간이 2년이하의 가설앙카, 본체 구조 부재로서 사용되는 영구 앙카로 구분되며, 영구 ANCHOR에는 마찰형 ANCHOR와 지압형 ANCHOR로 구분된다.
|  앙카체 :
앙카체는 통상 시멘계의 GROUT와 PC 강재로 조립된 TENDON에 의해 인장부에서의인장력을 지반에 전달시킨다. 영구 앵커에서는 TENDON의 앵커체 안 부분, 즉 TENDON 부착길이 부분의 부식보호를 위해 캡슐로 덮어 씌우는 경우도 있다.
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| | 인장부 :
인장부는 앙카 두부에서의 인장력을 앙카체에 전달하는 부분이다.이 인장부는 PC강 WIRE ROPE 또는 PC 강봉등으로 조립된 TENDON과 TENDON 자유길이 부분의 마찰저항을 없애고 앙카의 신장량을 균일하게 하기 위한 SHEATH로 구성된다. |
| | 앙카두부 :
앙카두부는 TENDON에 발생하는 인장력을 구조물에 확실히 전달시키는 기능을 가진다.
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| 영구 ANCHOR 공법비교 및 공법선정 사유
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구 분 | 마찰형 영구 ANCHOR | 지압형 영구ANCHOR | 비 고 | 앙카방식 | -마찰형, 이중부식
방지형 앙카 | -지압형,단순부식 방지형 | | 내구성 및 부식
방지에 대한 검토 | -지압체는 시스템화된
공장제작
-2중 피막형 앙카로
정착장의부식방지 확보 | -지압체의 현장제작
-ANCHOR 정착제가 암반에
직접 접촉하므로 구분과
반응부식이 발생할 수 있음 | | 정착지반 | -풍화암 이상의 강도 | -연암이상의 강도 | | 정착구조 | -지반과 앙카체와의
마찰력으로 정착력을
얻는 방식 | -정착부를 확공하여 ANCHOR
정착제 설치, 지반과의 지압력
으로 정착력을 얻는 방식 | |
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현장 지반조사 결과 F.L 기준심도 21.0 - 26.0M에 풍화암이 발견되어 당현장 부력방지용 영구
ANCHOR 공법으로는 상기 비교표를 검토하여 볼 때 지압형 영구앙카 보다는 마찰형 영구 ANCHOR로 시공함이 타당하다고 판단되었음.
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| | 시공시 유의사항 및 검토내용
지하철 정거장 구조물에 설치되므로 완전방수가 절대적으로 요구되므로 이에따른 영구ANCHOR 설치후 완전방수 효과 및 BOTTOM 콘크리트 타설후 영구앵커에 대해 긴장정착 해야하므로 이에 따른 콘크리트 구조물에 대한 안전성에 주안점을 두어 검토를 하게 되었음.
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| LEAN CON'C 타설후 영구 ANCHOR에 대한 시공이 이루어지므로 인해 지하철구조물에서
가장 중요한 완전 방수효과 저감에 대한 검토 실시. | 영구 ANCHOR 시공으로 인해 철근 조립시 영구앵커체 및 METAL 슬리브 간섭으로 인한
주철근 손상 최소화 방안 검토 실시. | 천공시 천공BIT의 수직도를 관리해야 하고,소요천공깊이보다 약 0.5M 더 천공하여 교란된
이물질이 낙하되어도 소요천공깊이에 지장이 없도록 한다. | 그라우트 주입후 앙카체에 대해 수직도를 유지한 상태에서 그라우트 양생을 실시한다. | 앙카 인장작업전 콘크리트 구조물에 대한 일축압축강도에 대한 시험이 선행된 후 소요
강도가 확보 되었을 때 인장작업을 실시한다. | 인장작업시 WEDGE DRAW-IN 및 LONG-TERM LOSSES (RELAXATION,CREEP,
FRICTION)을 감안하여 설계축력의 30%를 더 인장해야 한다.
| 주철근 조립
| BOTTOM 철근 배근시 영구ANCHOR METAL SLEEVEψ200로 인해 주철근 C.T.C 100으로
배근시 METAL SLEEVE가 간섭되므로 인해 이에 따라 첨부 그림과 같이 주철근을 절곡
하여 철근 콘크리트 구조물 영향을 최소화한다.
| ⓛANCHOR 제작(공장제작)→(현장반입) | ②천 공 | ③ANCHOR체 삽입 | ④1차 GROUTING | ⑤SLEEVE 거치 및 2차 GROUTING | ⑥WATER STOP PLATE 방수 | ⑦보강철근설치 | ⑧BOTTOM CONCRETE 타설 | ⑨BASE PLATE부 CHIPPING | ⑩EPOXY,URETHANE 시공 | ⑪BASE PLATE 설치 | ⑫1차 GREASING | ⑬ANCHOR HEAD, WEDGE설치 | ⑭인장작업 | ⑮CAP설치 및 2차 GREASING |
| 결론
영구앵커 시공의 기본적 목적인 구조물 부상에 대한 안전성을 확보하기 위해서는 영구앵커 인장시 마찰손실이나 인발 저항력의 시공정밀도 관리가 중요하다.
따라서 영구앵커의 인장력 확보를 위해 현장에서는 천공케이싱이나 천공비트를 설치위치에 정확히 설치하고, 케이싱의 연직 정밀도를 2방향에서 각도계나 트랜싯을 사용해서 관리해야 하며, 또한 지하철 정거장 구조물에 매입되는 앵커의 특수성을 감안하여 방수 마감 처리시 버림 콘크리트와 차수판 사이에 틈이 발생되지 않도록 에폭시 충진을 밀실하게 시행하여야 하며, 또한 앵커체가 매입된 상태에서 주철근 조립을 시공하여야 하므로 주철근 조립시 형상 변경 또는 인접 철근과의 순간격이 확보될 수 있도록 관리하여야 한다.
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| 또한 앵커 인장시점이 하부 기초 콘크리트 타설후 인장하여야 하므로 인장 작업전하부 기초 콘크리트에 대한 압축강도 시험이 선행되어야 하며, 인장 작업시 setting 되는 BASE PLATE와 하부 기초 콘크리트면을 FLAT하게 면처리후 편심이 발생되지 않도록 실시해야 한다.
당 현장 계측 DATA 분석결과 초기 인장력이 감소되나 구조물이 단계적 시공에 따라 그래프 형상이 계단식 형상을 띄우고 있으나, 구조물 완료 및 되메우기 완료 시점에서는 수렴된 형상을 나타내고 있다.
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상기 계측 결과에서 볼 수 있듯이 부상방지용 앵커 설계시에는 자중 및 상재하중의 제반 조건을 구조물 완료시점으로 산정하는 것이 아니라, <구조물 단계적 시공에 따른 자중 및 상재하중의 제반조건을 고려한 상태에서 앵커 인장력을 산정>하는 것이 옳다고 판단된다.
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