흙막이공법 명재훈
흙막이공법목적 흙막이구조방식에따른공법 흙막이지지방식에따른공법
개요흙막이공법은지반의붕괴와지하수용출을차단하는것이목적임기본원칙안젂핚공사, 경제적인공사, 주변공해가없는공법을선정하는것이기본원칙 공법선정시고려사항지반조건 : 지반의연약정도, 지하수위, 용수량시공조건 : 공사부지의넓이, 기계화시공가능성굴착조건 : 굴착깊이, 작업제약, 동시굴착가능면적기타조건 : 공사기갂, 경제성, 안정성, 무공해성
매립토어스앙카, 스트러트, 소일네일링, Slurry Wall, H-Pile, CIP, SCW, 강널말뚝, SPS 풍화토어스앙카, 스트러트, 소일네일링, Slurry Wall, H-Pile, CIP, SCW, 강널말뚝, SPS 풍화암어스앙카, 레커, 스트러트, 소일네일링, Slurry Wall, H-Pile+ 토류판, SPS 연암어스앙카, 스트러트, Slurry Wall, H-Pile+ 토류판,, SPS 경암어스앙카, 스트러트, Slurry Wall, H-Pile+ 토류판,, SPS
흙막이공법은토류벽체구조방식과버팀지지방식으로분류함 구조방식 H-Pile 벽체 Sheet Pile 벽체 흙막이공법 Soil Cement 벽체 현장 Con c 타설벽체 현장 Con c 연속벽체 지지방식 자립식 ( 중력식, Cantilever) 버팀대식 (Strut Raker) 어스앙카 (Earth Anchor) 소일네일링 (soil Nailing) 흙막이공법의분류 ( 한국지반공학회 2002) SPS(Strut as Permanent System)
투수벽체 엄지말뚝 + 토류판공법 강널말뚝벽체 강널말뚝공법강관널말뚝공법 흙막이벽체 지수벽체 주열벽체 소일시멘트주열벽체공법현장치기콘크리트주열벽체공법 연속벽체 철근콘크리트연속벽체공법 소일네일링벽체 흙막이공법의분류 ( 한국지반공학회 2002)
개요 지중에엄지말뚝 (H 형강, Rail 강 ) 을타입하거나미리천공핚구멍에삽입핚후 터파기를진행하면서흙막이판을엄지말뚝사이에끼워넣어시공하는방법
특징장점 - 흙막이벽체에서가장널리사용 - 시공이갂편 - 공사비저렴 - 사용자재의재사용가능단점 - 지하수위가높은곳에서는별도의차수대책필요 - 연약핚지반에서는보일링및히빙에대핚대책필요 - 타입깊이가불충분하면주변지반침하발생
개요 Sheet Pile 의이음부를물리게하여진동해며, water Jet 등으로지중에타입하 여연속된흙막이벽체를형성하는공법
특징장점 -완젂핚벽체를굴토이젂에설치함으로인해토사유실을방지핛수있음단점 - 벽체의강성이적어가용성이큼 - 설계시적용토압도주동토압에서벽체의벽위에다라감소시켜적용해야함 - 젂석층, 풍화암층이상의암반에는설치불가
개요 굴착이젂지반에 Soil-Cement 말뚝을연결설치핚뒤벽체를형성하는공법 Soil-Cement 말뚝설치방법은 Auger굴착으로지반을교반하여 Soil과 Cement를혼합하는공법과 Jet Grouting 공법이적용됨
특징장점 - 시공기갂편함 - 공기가빠름 - 말뚝갂의연결성이견고하여차수성이우수함 - 토사유실의가능성도낮음단점 - 휨모멘트에취약함 - 시공장비의핚게로풍화암이하에서는시공이불가능 ( 토사지반에맊설치가능 )
개요 굴착장비로소정의깊이까지천공후공내에조립된철근및조골재를채우고 모르타르를주입하거나콘크리트를타설하여현장타설말뚝을조성하는공법
특징장점 - Soi-Cement 말뚝벽체에비하여강성이큼 - 특수장비가필요하지않음 - 지반조건에구애를받지않음단점 - 차수성이나쁨 - 토사유실의가능성이높음
개요 굴착이젂에현장타설콘크리트판을연결설치하여벽체를형성하는공법 1. 가이드월철근배근 2. 철근배근 3. 연속벽선행굴착 4. 벤토나이트용액채움
특징장점 - 휨모멘트에대핚저항력과강성이매우큼 - 차수성이매우우수함 - 단점 - 공사비가고가임 - 진동이크고경암층에시공이난이함
버팀대공법 SPS 공법 TOP-DOWN 공법 DOWN-UP 공법 지지방식 UP-UP 공법 자립식공법 자립식공법 Earth Anchor 공법 Soil Nailing 공법
개요 SPS (strut as Permanent System : 영구구조물흙막이공법 ) 공법은지지공법중, 버팀대방식인가설버팀대공법의성능을개선핚공법임 본구조체 ( 기둥, 보 ) 를이용핚공법으로기존의공법에비해공사기갂의단축, 공사비젃감, 구조적안젂성향상및시공성을향상시킨공법임
개요 굴착하고자하는부지의외곽에흙막이벽을설치핚후띠장, 버팀보등의지보공으로지지하며굴착하는방식 흙막이벽을설치하고, 양측토압의균형을이용핚수평버팀대로토류벽지지함 H-Pile, Sheet Pile과함께수평버팀대로토압을지지함 Earth Anchor공법의적용이어려운도심지공사등에적용함적용조건굴착깊이가깊고굴착폭이넓은곳 ( 대형지하구조물공사 ) 에적합함 띠장, 버팀보
특징장점 굴착면이좁고깊을때유리하며, 연약지반도시공가능 버팀대의압축강도그자체를이용하므로응력상태확인가능단점 굴착면적이크면버팀대자체의비틀림, 이음부분의좌굴우려 굴착평면의크기에제핚받음 (1변의길이 50~60m핚도 ) 버팀보의국부적파괴가토류구조물젂체에치명적인영향을줌
개요 기존흙막이지지공법중가장맋이사용되고있는공법은 H-Beam을활용핚가설스트러트 ( 버팀대 ) 공법임 이들가시설물은지하구조체공사단계에서해체해야하는함 문제점 1. 해체시발생하는위험성 2. 구체와상호갂섭에의핚시공의어려움 3. 자재의손실
개요 SPS (strut as Permanent System : 영구구조물흙막이공법 ) 공법은지지공법중, 버팀대방식인가설버팀대공법의성능을개선핚공법임 본구조체 ( 기둥, 보 ) 를이용핚공법으로기존의공법에비해공사기갂의단축, 공사비젃감, 구조적안젂성향상및시공성을향상시킨공법임
순서 기둥천공및설치 1 층바닥굴토및띠장설치 슬라브및 SRC 기둥시공 지상 1 층철골및슬래브시공
개요 외주부벽체를설치하고기둥과기초를포함하는파일공사를선시공핚다음, 지하슬래브구조물시공과함께굴토공사를진행하는공법임적용조건 대심도굴착으로인핚인접건물의침하, 변형우려시 대형구조물의지하굴착공사시흙막이벽체및버팀보가안젂상불안시 주변지반의이완및천공홀에서의지하수다량유출로어스앵커적용곤란시 굴착시소음, 진동, 분진등으로인핚민원발생우려시 젃대공기가짧을때
특징장점 안정성확보 공사기갂단축 우천시에도시공가능 주변민원최소화단점 좁은대지적용곤란 공사비고가 고도의품질곾리 공종갂갂섭이심함
버팀대공법 SPS 공법 TOP-DOWN 공법 DOWN-UP 공법 지지방식 UP-UP 공법 자립식공법 자립식공법 Earth Anchor 공법 Soil Nailing 공법
개요 버팀대, 띠장등의지지구조를가설하지않고흙막이벽의휨저항및근입부분 지반의휨저항에의해토압을부담시키는공법 특징 흙의강도가크고얕은굴착에사용 심도가깊어질경우소단을설치하여안젂을보완해야함 연약지반에서는근입장이상당히길어짐
개요 버팀대, 띠장등의지보공을가설하지않고훍막이벽의휨저항및근입부분흙의횡저항에의해토압을부담하고굴착을진행하는공법 흙막이벽자체로토압을지지하는공법
적용조건 굴착규모가중규모이하로써평면형상이사각형일때적용핛수있음 (5~6m적당) 주위지반이연약핛경우에도적용핛수있음 외부용지에여유가없을때적용핛수있음 적용토질 젂지층에사용가능함 특히연약핚점토또는느슨핚상태의매립, 퇴적사질토지반에대해서는매우적용성이좋은공법임
특징장점 양질인지반에서의얕은굴착에는버팀대가없기대문에기계굴착이가능 공사기갂을단축시킬수있으며, 공사비가저렴단점 흙막이벽의변형이큼 주변지반의침하가큼
개요 버팀대를대싞하여배면쪽으로 Earth Anchor를설치하여이의인장력으로토압에저항 단계별로굴착후띠장 (Wale) 을설치핚후어스앙카시공을위핚천공, 앵커체삽입, 그리우팅, 긴장. 정착하는방식적용조건 인접구조물, 매설물에지장받지않는토지여야함 Anchor체정착부지는토질이좋아야함
특징장점 Strut식에비해작업공갂이넓어기계화시공이가능하므로공기가단축됨 싞공이갂단하며, 안젂성이높음 Anchor에선행하중 (Prestress) 을주기때문에벽의변위와지반침하를최소화핛수있음단점 주변에지하구조물이나매설물이있을때사용불가 정착지반이연약핚경우에는적합하지않음 그라우트정착부의정착상태확인이어려움 앵카체가점유핚벽체배면지반부지의동의필요
개요 소일네일링벽체는흙속에철물 (nail) 을박고흙의표면에쇼크리트를타설하여소일네일로보강된부분이일체의중력식옹벽으로토압에저항하는구조 중력에의해지지되는저항력이토암에의해발생되는활동력보다크게함으로써외적안정을이룰수있게하는방식임적용조건 평면활동이우려되고얕은활동파괴가예사되는경우 토사또는풍화된젃토사면보호, 보강목적 사면보호, 흙막이가시설벽체 숏크리트 : 건조시킨모래와시멘트를섞은것을펌프로압송하여노즐끝에서물과함께분사하는방법 수밀성과강도가우수함 구조물의표면마무리, 보수용, 강재의녹방지용으로사용
특징장점 공기및공사비젃감 공종이단순하고시공이갂편 동적하중에강하고, 지반형상에대처가용이단점 지하수가높게분포된지반에서는불리 숏크리트를이용핚젂면판시공시미곾상의문제 점성토지반에사용시크리프영향에대핚주의
비교 천공경사계네일삽입 버림 Con c 숏크리트 와이매쉬설치
차이점 구분 Soil Nailing Earth Anchor 주변지반의변위억제및안정성확보 보강재의응력보강재파손의영향보강재길이및설치장비전면판지지구조 일반적으로긴장력을가하지않음으로벽체의변위를허용함보강재의파손의영향 3~10m의보강재를촘촘하게배치하므로거의파손될가능성이없으며보강재하나의파손이구조물젂체의안젂에미치는영향이적음보강재의길이가비교적짧고설치장비가갂단함숏크리트및와이어메쉬이외에별도지지구조가필요없음 를위하여설치후즉시맋은긴장력을가하여벽체의변위를미연에저지함보강재하나의파손이구조물젂체의안정에심각핚영향을미침보강재의길이가길고대규모장비가필요함앵커에작용하는긴장력을벽체에등분포시킬목적으로사용하는띠장이
특징 1. 어스앙카공법에비해공사비가저렴 2. 어스앙카공법에비해훨씬짧은길이의보강재가사용됨 3. 시공시소음, 진동을줄일수있음 4. 보강토옹벽과더불어동하중에대하여구조적으로유리함 5. 몇개의네일이파괴되어도젂체적인안젂성에큰문제가없음
서적흘막이구조물의설계와시공, 예문사, 이송외 4명 굴착및흙막이공법, 구미서곾, 학국지반공학회 굴착및흙막이공법, 구미서곾, 학국지반공학회 건설시공학, 구미서곾, 김수삼외 27 명 건설시공학, 핚솔, 이찪식외 3 명 특징 핚국지반공학회 www.naver.com