암반에서 EJP앵커의 성능검증

Abstract

그라운드 앵커는 지반내에 인장부재를 설치하고, 인장력을 가하여 지반이나 구조물을 안정시키는 구조물로서 주로 사면의 보강이나 흙막이 벽체 지지에 주로 사용된다. 기존 앵커시스템은 대부분 앵커를 삽입하고 그라우트재를 주입하여 앵커와 그라우트재를 결합시켜 그라우트재와 지반사이의 마찰력 또는 지압력에 의해 앵커 인장력에 저항하는 방식이다. 이러한 방식은 앵커체와 그라우트가 견고하게 결합되어야 하므로 그라우트재가 완전히 경화되기까지는 앵커체에 하중을 재하할 수 없어 공기단축이 어렵고, 그라우트재의 인장파괴시 앵커체의 인발저항성능이 감소하기 때문에 앵커의 기능을 확보할 수 없으며, 유지관리가 매우 어려운 단점이 있어 개선이 요구된다. EJP앵커공법은 기존 그라운드 앵커의 단점을 보완하기 위해서 개발된 공법으로 PC 강연선 선단에 확장형 앵커체를 설치하여 천공홀에 기계적으로 밀착시킴으로써 그라우트가 경화되기 전에 필요한 인발저항력이 확보되고, 인장재의 긴장이 가능하여 급속시공이 가능하며, 그라우트 경화 후에는 증가된 마찰저항이 발현되어서 견고한 정착력을 유지시킬 수 있는 공법이다. 기존 연구에서는 EJP 앵커의 구조적 성능을 극대화하기 위해서 록커블럭의 형상 및 치수를 변화시켜 최적의 앵커체를 개발한 후 실내시험 및 현장인발시험 결과 성능검증기준을 만족하였다. 또한 EJP 앵커의 설계법에 대해서는 지반이 신선한 경우에는 지반의 항복압력과 암석의 인장강도와 동일하다는 가정하에 설계인발력을 산정할 수 있는 설계법을 제안하였고, 인장강도가 불명확한 경우 공내재하시험 또는 경험식을 사용하는 설계법을 제안하였다. 본 연구에서는 EJP앵커의 역학적 성능을 검증하기 위하여 현장인발시험을 수행하였다. 그 결과 그라우트 길이 2m에서 충분한 인발력이 확보되었고, 기존 앵커보다 인발저항력이 향상되었다. 또한 무그라우트 현장인발시험 결과 확장형 앵커체만으로 인발저항력이 발현되어 그라우트 주입 및 양생기간 없이 후속공정 진행이 가능하여 급속시공이 가능하다고 판단하였다. EJP앵커의 설계식 검증에서는 기존 제안된 설계식에 의해 산정된 설계인발력과 무그라우트 현장인발시험 결과를 비교한 결과 안전측 설계를 유도하는 것으로 평가되었다. 실무적으로 지하차도 구조물의 부력방지용 앵커에 EJP앵커를 적용한 결과 급속시공이 가능하면서 충분한 인발저항력이 확보되는 것을 검증하였다.