1. 변형률계 (Strain Gauge)
1) 변형률계 개요
▪흙막이구조물의 지지체인 버팀보, 엄지말뚝 및 띠장 등의 표면에 부착하여 부재의 응력이나 휨모멘트 상태를 파악하므로 강재 자체의 허용상태는 물론 인접된 구조물이나 지반의 거동을 유추하고 나아가 추후의 거동을 예측하여 관리치로 삼기 위한 목적에서 사용
▪최근에는 어스앵커의 강선에 직접 부착하여 강선의 응력을 추정하기도 함
2) 변형률계 적용범위
▪터파기 공사중 Strut나 띠장에 부착하여 변형측정
▪터널 라이닝이나 Steel Rib에 부착하여 변형률을 측정/기타 구조물의 장기적인 변형을 측정
3) 변형률계 설치방법
▪측정하고자 하는 위치에 전기용접 또는 접착제를 이용하여 Strain gauge sensor를 부착시킨다.
▪ 부착시킨 Sensor에 Cable을 연결시킨 후 보호덮개로 Sensor를 보호한다.
4) 변형률계 측정방법
▪연결된 Cable을 측정위치 까지 도달 시킨 후 지시계에 Read Cable을 연결하여 변위치를 측정
5) 변형률계 측정장비
2. 하중계 (Load Cell)
1) 하중계 개요
▪Strut 축력이나 Earth Anchor, 긴장력을 측정하여 설계치와 비교, 검토하고 배면지반 및 흙막이구조물의 거동과 정착부의 이상유무 등을 파악하여 Strut 및 Earth Anchor의 전반적인 안정문제를 검토하기 위해 실시
2) 하중계 적용범위
▪Earth Anchor의 하중 및 인장력 측정
▪Pile의 하중측정
▪Strut 축력 측정 및 굴착시의 하중측정
3) 하중계 설치방법
▪Earth Anchor에 설치시
- Load Cell 설치 3～4 시간전에 현장 그늘에 놓아둔다.
- Cable을 연결한 후 영점값을 읽고 Sheet에 기록한다.
- Earth Anchor 스트랜드를 Center hole 내부로 넣어 Lower plate를 거치시킨다.
- Load Cell을 거치시킨다.
- Upper Plate를 거치시킨 후 지압판을 거치하고 유압잭을 이용하여 Earth Anchor를 인장시킨다.
- Earth Anchor를 인장시킨 후 지시계를 이용하여 초기치를 읽는다.
4) 하중계 측정방법
▪Load Cell에서 연결되어진 케이블을 Readout과 연결하여 초기치, 계측치 및 계기 상수를 환산공식에 적용하여 인장력 및 하중을 산정
5) 하중계 측정장비
6) 하중계 평가방법
▪T. Liu나 Larson의 연구결과에 따르면 Load Cell을 통해 얻어지는 Earth Anchor의 반력은 시간이 경과함에 따라 점진적인 감소를 나타내는데 이러한 반력감소 원인으로 다음사항을 제시하였으며, 이러한 원인은 복합적으로 작용되는 것으로 제시
- Earth Anchor 정착부의 Creep 현상
- Anchor strand의 응력이완(Stress Relaxation)
- 정착부와 인접지반의 미끄러짐(Slip)
- 흙막이벽체와 Earth Anchor 정착부 사이에 놓인 원지반의 압축
- 배면지반의 이완에 따른 마찰저항 감소
- 시간경과에 따른 응력재배치의 종료와 평형상태 회복
- 원 지반의 수동파괴 현상
3. 토압계 (Pressure Cell)
1) 토압계 개요
▪토압계는 측정목적에 따라 제체토압계(Embedment Earth Pressure Cell)와 벽면체 토압계 (Jack Pressure Cell)로 구분되는데 제체 토압계는 성토공사시 성토체 내부의 토압을 측정하는 계측기기이며 벽면체 토압계는 흙막이 벽체중 지중연속벽과 같은 강성벽체내에 설치하여 적용토압을 측정하는 계측기기
2) 토압계 적용범위
▪지하연속벽의 토압측정
▪성토층, 댐 등 기타 상재하중의 방향에 따른 토압의 크기측정
▪흙막이 배면에 작용하는 토압측정
3) 토압계 설치방법
▪Jack-out Pressure Cell
- 지중연속벽의 철근망에 측정위치를 선정하여 Jack을 연결 Pressure Cell을 부착시킨다.
- 철근망을 지중연속벽 내부에 거치시킨다.
- Hydraulic Pump를 이용하여 유압을 가하여 Pressure Cell이 벽면에 고정 되도록 한다.
- Concrete를 타설한 후 지시계를 이용하여 초기치를 측정한다.
▪ Total Pressure Cell
- 설치하고자 하는 지반을 소요크기만큼 굴착한 후 수평이 되도록 충분히 다진다.
- Cell의 하부보호를 위하여 굴착한 흙을 체가름하여 20㎝정도 성토한 후 수평이 되도록 한다.
- Pressure Cell을 그 위에 거치시킨다.
- Cell의 상부에 양질의 흙을 약 15～20㎝ 정도 성토한다.
- 성토시 Cell의 상부에서 1m 까지는 인력 및 소형다짐기를 사용하여 다짐을 실시한다.
- 성토 후 계측을 실시하여 초기값을 측정한다.
4) 토압계 측정방법
▪토압계에서 연결되어진 케이블을 Readout과 연결하여 계측치를 읽은 후 초기치와 계측치 및 계기의 상수를 환산공식에 적용하여 토압을 산정
5) 토압계 측정장비
