어스앵커

흙막이 벽을 배면 지반에 정착시켜 당겨 잡는 경사 인장재. 정식 용어는 지반 앵커이며, 벽 사이를 눌러 버티는 압축재인 버팀보(기리바리)나 긴장하지 않는 소일네일과는 힘의 방향부터 다르다.

굴착 현장의 흙막이 벽을 배면 지반에 정착시킨 뒤 강선을 당겨 벽을 잡아 주는 경사 인장 부재다. 정식 용어는 지반 앵커(ground anchor)이며, 영문 문헌에서는 타이백 앵커(tie-back anchor)로도 부른다.

표기와 구성

"어스앵커"는 earth anchor 를 그대로 읽은 현장 표기다. 설계도서·구조계산서·내역서에는 지반 앵커로 적는다. 검측 서류에 "앵커"라고만 쓰면 앵커볼트·케미컬앵커와 구분되지 않아 물량 산출과 검사 항목이 어긋난다.

한 본의 앵커는 뒤에서부터 정착장, 자유장, 정착구로 나뉜다. 정착장은 그라우트로 지반에 물려 힘을 넘기는 구간이고, 자유장은 인장재가 그라우트에 붙지 않은 채 자유롭게 늘어나는 구간이다. 이 둘을 왜 나누는가에 앵커 공법의 전부가 들어 있다. 자유장이 가상 활동면 바깥까지 넘어가야, 흙막이 벽과 함께 밀려 나오지 않는 지반에 힘을 걸 수 있기 때문이다. 벽면 쪽에서는 띠장 위에 지압판과 정착구를 놓고 강선을 물어 잡는다.

혼동하기 쉬운 것

어스앵커 · 버팀보 · 소일네일 · 락볼트

구분	무엇이 다른가	언제 쓰나	잘못 쓰면 생기는 일
어스앵커(지반 앵커)	배면 지반에 정착시켜 미리 힘을 넣어 당기는 인장재. 굴착 내부에 부재가 남지 않는다	지하 골조를 방해받지 않고 올려야 할 때, 굴착 평면이 넓거나 불규칙해 버팀보가 길어질 때	배면이 남의 땅인데 지중 사용 동의 없이 들어가면 그 자체로 법적 분쟁이 된다
버팀보(기리바리)	마주 보는 벽 사이를 가로지르는 수평 압축재. 힘의 방향이 반대다	굴착 폭이 좁을 때, 배면 지중을 쓸 수 없을 때	굴착 내부를 가로막아 지하 구조체 시공 순서와 장비 동선이 꼬인다
소일네일	긴장하지 않는 수동 보강재. 전 길이를 그라우팅해 지반과 일체로 만들고, 지반이 조금 움직여야 힘이 생긴다	절토 사면·비탈면 보강처럼 변위를 어느 정도 허용할 수 있는 곳	인접 건물이 바짝 붙은 도심 굴착에 그대로 적용하면 배면 침하와 균열로 나타난다
락볼트	암반의 절리면을 봉합해 암반 자체를 보강한다. 짧고, 지반을 당겨 잡는 개념이 아니다	터널, 암반 사면	토사 지반에 같은 개념을 적용하면 정착이 잡히지 않는다

제거식 · 잔류식 · 영구 앵커

구분	무엇이 다른가	언제 쓰나	잘못 쓰면 생기는 일
제거식 앵커	지하 구조체가 토압을 받게 되면 자유장의 강선을 회수한다	배면이 인접 대지인 도심 굴착. 사실상 표준	회수하지 못한 본수를 기록해 두지 않으면 인접지 공사 때 지장물로 되살아난다
잔류식(비제거식)	강선을 그대로 두고 두부만 정리한다	배면이 자기 대지이거나 회수가 성립하지 않는 조건	남의 땅 밑에 남기면 뒤에 짓는 쪽이 천공을 못 해 철거 비용 분쟁으로 간다
영구 앵커	구조물 사용 기간 내내 힘을 받는다. 이중 방식(부식방지)과 유지관리 계측이 함께 붙는다	옹벽·사면의 영구 보강	가설 앵커 사양으로 시공하면 몇 해 뒤 부식으로 긴장력이 빠진다

현장에서 실제로

"3단 앵커 긴장 끝났어?" — 굴착은 한 단 파고, 앵커를 걸어 긴장한 다음 다시 파는 순서로 내려간다. 앵커는 넣어 두는 것으로 일하지 않는다. 긴장해야 비로소 벽을 잡는다.
"잭 뒤로 서지 마." — 긴장 작업 중 유압잭 후방은 출입을 막는다. 강선이나 정착구가 튀면 그 방향으로 나간다. 앵커 현장에서 가장 엄격하게 지키는 통제선이다.
"동의 받은 데가 어디까지야?" — 앵커는 흙막이 벽 바깥, 대개 남의 땅 밑으로 들어간다. 동의서에 붙은 범위와 실제 천공 길이·각도가 맞는지는 시공 전에 도면에서 확인한다.
"로드셀 값이 계속 떨어지는데." — 앵커 두부에 붙인 하중계 값은 계측 보고서로 올라온다. 긴장력이 계속 빠지면 정착 불량이나 지반 크리프를 의심하고, 리프트오프 시험으로 남은 긴장력을 다시 잰다.
"천공하다 물 터졌다." — 지하수위 아래를 뚫으면 구멍을 따라 물과 토사가 나온다. 그대로 두면 배면 지반이 비어 도로와 인접 건물이 내려앉는다.
"두부 언제 자르나?" — 앵커 두부가 지하 외벽 위치와 겹치는 구간을 언제 제거하고 무엇으로 힘을 넘길지 묻는 말이다. 골조 진행과 직결된다.

실무에서 틀리면 생기는 일

지중 사용 동의 누락: 앵커는 대지 경계를 넘어 들어간다. 동의 없이 시공한 앵커는 인접지가 개발될 때 반드시 드러나며, 철거 비용과 공기 지연이 그대로 분쟁이 된다. 앵커 공법을 검토할 때 지반보다 먼저 확인하는 항목이다.
정착장을 활동면 안쪽에 잡음: 정착부가 흙막이 벽과 함께 움직이는 흙덩이 안에 들어가면 앵커는 자기가 잡아야 할 흙에 매달린 꼴이 된다. 이때 하중계는 정상값을 가리키는데 지중경사계의 변위만 늘어난다. 계측 두 가지를 함께 보지 않으면 놓치는 전형적인 형태다.
그라우트 일수: 지중에 공동이나 폐관로가 있으면 주입량이 계산량을 크게 넘어간다. 새어 나간 그라우트가 인접 건물 지하나 하수관에서 나오면 손해배상으로 이어진다. 공당 주입량을 기록해야 어디서부터 이상한지 알 수 있다.
굴착 선행: 앵커를 긴장하기 전에 다음 단을 파 내려가는 것. 흙막이 사고의 가장 흔한 직접 원인이며, 앵커 현장이라고 다르지 않다.
천공이 지장물을 때림: 인접 건물 기초 파일, 지하철 구조물, 상수도 관로가 앵커 경로에 있는 경우가 있다. 관리기관 협의와 지장물 조사가 천공보다 앞선다.
제거 기록 부재: 회수한 본수, 회수하지 못한 위치와 사유를 준공 서류에 남기지 않으면 다음 공사에서 아무도 무엇이 남았는지 모른다.

수치와 규격

인장재는 PC 강연선(7연선) 또는 강봉을 쓴다. 공칭 지름 12.7 mm, 15.2 mm 강연선을 여러 가닥 묶는 방식이 일반적이며, 가닥 수가 곧 설계 긴장력이다.
천공 지름은 통상 100 mm 안팎이고, 지반 조건과 천공 장비에 따라 달라진다.
설치 각도는 수평에서 아래로 기울인다. 각도를 세울수록 벽을 당기는 수평 성분이 줄고 벽을 아래로 누르는 연직 성분이 커지므로, 정착 지반에 닿기 위해 필요한 만큼만 기울인다.
자유장·정착장 길이, 앵커 간격과 단 수, 설계 긴장력은 지반조사 결과를 반영한 흙막이 구조계산으로 정한다. 현장에서 임의로 바꾸지 않는다.
인장시험은 목적이 다른 것이 섞여 있다. 시공에 앞서 정착 지반의 극한 인발력을 확인하는 시험, 실제 시공 조건의 적합성을 보는 시험, 그리고 시공한 앵커마다 설계 긴장력 이상을 견디는지 확인하는 시험이다. 사용 중에는 리프트오프 시험으로 잔존 긴장력을 잰다.
설계 긴장력은 인장재 극한강도에 대한 비율로 제한되며, 가설 앵커와 영구 앵커의 허용 비율이 다르다. 값은 적용 기준(국가건설기준코드의 지반 앵커·가설 흙막이 기준, 발주처 시방서)에서 확인하고 쓴다.
계측은 지중경사계, 앵커 하중계, 지하수위계, 인접 구조물 침하핀·균열계를 계획대로 설치하고 관리기준치를 미리 정해 둔다. 기준치를 넘으면 작업을 세우고 조치하는 절차까지 문서로 있어야 계측이 의미를 가진다.

이 일을 오래 한 사람이 걸리는 곳

하중계만 보고 정상이라 판단한다. 정착부가 활동면 안쪽에 들어가면 앵커는 자기가 잡아야 할 흙에 매달린 꼴이 되는데, 이때 하중계는 정상값을 가리키고 지중경사계의 변위만 늘어난다. 계측 두 가지를 함께 보지 않으면 놓치는 전형적인 형태다.

지중 사용 동의를 시공 뒤에 정리한다. 앵커는 대지 경계를 넘어 들어간다. 동의 없이 시공한 앵커는 인접지가 개발될 때 반드시 드러나며, 철거 비용과 공기 지연이 그대로 분쟁이 된다. 이것은 지반 검토보다 먼저 확인하는 항목이다.

그라우트 주입량을 합계로만 관리한다. 지중에 공동이나 폐관로가 있으면 특정 공에서 주입량이 계산량을 크게 넘는다. 공당 주입량을 기록해야 어디서부터 이상한지 알 수 있고, 새어 나간 그라우트가 인접 건물 지하나 하수관에서 나오면 손해배상으로 이어진다.

긴장력을 한 번 걸고 끝낸다. 굴착이 진행되면 토압이 달라지고 정착부에서 릴랙세이션이 진행된다. 단계별 굴착에 맞춰 재긴장이 필요한지는 계측값이 정한다.

자주 받는 질문

어스앵커와 버팀보 중 뭐가 더 좋나요?

두 가지가 먼저 답을 정한다. 배면 지중을 쓸 수 있는가, 그리고 정착 지반이 앵커를 걸 수 있는 깊이에 나오는가이다. 둘 다 되면 앵커가 낫다. 굴착 내부가 비어 지하 골조를 끊김 없이 올릴 수 있기 때문이다. 하나라도 안 되면 앵커는 선택지가 아니고, 거기서부터 버팀보 계획을 세웁니다.

남의 땅 밑으로 앵커를 넣어도 되나요?

토지 소유자의 지중 사용 동의를 받아야 합니다. 동의 없이 들어간 앵커는 그 땅을 개발할 때 그대로 드러나고, 철거 비용과 공기 지연을 누가 부담하느냐로 번진다. 도심에서 제거식 앵커가 사실상 표준이 된 이유가 여기에 있다.

제거식 앵커는 강선을 전부 뽑아내나요?

회수하는 것은 자유장 구간의 강선이고, 그라우트와 정착부는 지중에 남다. 회수율이 100%에 못 미치는 경우도 있어, 회수한 본수와 회수하지 못한 위치를 준공 서류에 남깁니다. 이 기록이 다음 공사의 천공 계획에 그대로 쓰이다.