신기술 신공법소개 이명환 ( 주 ) 파일테크연구소소장김동수 ( 주 ) 파일테크대표이사김병규 ( 주 ) 파일테크설계부이사 (kbg0615@empal.com) 1. 머리말 말뚝은지지층이깊은지반에서구조물의지지력을확보하기위해설치된다. 국내에서사용되고있는말뚝의종류로는기성콘크리트말뚝, 강관말뚝, 현장타설콘크리트말뚝및 H형강말뚝등이있다. 기성콘크리트말뚝으로서는 PHC말뚝 ( 고강도프리스트레스트콘크리트말뚝 ) 이사용되며최대장점은저렴한재료비에있으나두부정리시폐기물이발생하며특히기초상판과연결부분의취약성으로인하여내진설계시적용이곤란하다. 강관말뚝은기성콘크리트말뚝에비하여시공관리가용이하고재료의특성상수평력에대해강점이있으나다른말뚝재료에비하여재료비가고가이며원자재의대부분을외국수입에의존하므로수급및가격의변화가심할수밖에없다. 기성말뚝가격은 2002년을기준으로볼때강관말뚝대비콘크리트말뚝의재료비는약 2배에해당되었으나세계원자재의급등으로인하여 2004년을기준으로강관말뚝대콘크리트말뚝의재료비는 3배에달하다가 2008년에는최고 5배이상의가격이형성되어공사를수행하는시공회사의고통이가중되고있으며강관말뚝재료비의증가는전체공사비의증가로이어져 70
국가적으로도큰손실이되고있다. 현장타설콘크리트말뚝은장대교량기초또는대형건물기초등제한된경우에사용된다. 대구경현장타설말뚝의문제점으로는대형시공장비의사용으로인한고가의공사비, 보강재인철근망의품질관리및시공의어려움등이있다. H형강말뚝은우리나라에서는거의사용되지않는말뚝재료이다. 1997년우리나라에서도선진외국과같이 H형강말뚝을적용하기위한연구가실시되었으나아직까지실제공사에서의적용은미미한실정이다. 우리나라는전세계적으로말뚝기초의활용이가장활발한나라중하나이다. 그러나현장에서실제적용되고있는것은 PHC 및강관말뚝이주로사용되고있을뿐외국에서보편적으로사용되는사각콘크리트말뚝이나복합말뚝은거의사용되지않고있다. 우리나라에서복합말뚝이사용되지않았던것은여러요인이있겠지만복합말뚝에대한본격적인연구와그를바탕으로한시공경험이부족한것이가장큰원인으로판단된다. 따라서본고에서는말뚝의거동에따라재질을조합함으로서상기의 PHC말뚝, 강관말뚝, 대구경현장타설말뚝이지니고있는문제점들을해소경감할수있고구조적으로안정하며경제성측면에서도우수한신기술 신공법인 HCP(Hybrid Composite Pile) 를소개하고자한다. 2. 복합말뚝 (Composite Pile) 2.1 복합말뚝의개요 복합말뚝 (Composite pile) 이란 2개이상의이질의재료로구성된말뚝을말한다. 오래된복합말뚝형태로항만구조물에서적용된말뚝상부는콘크리트말뚝으로하고수면하부는나무말뚝으로구성된복합말뚝이있는데, 이는수면상부로노출된나무말뚝의부식문제를해결하기위해적용된예이다. 이러한복합말뚝의적용은말뚝의기능향상이우선이지만부수적으로경제적인효과도상당히큰것으로알려져있다 (Prakash, 1990). 1) 실용적으로복합말뚝의적용및연구가활발하게진행되고있는나라가일본이다. 지역특성상지진이빈번하여지진시구조물에작용하는수평력에대해효과적으로대처하기위해말뚝상부에강성이큰말뚝재료, 말뚝하부에는수직력에효과적으로저항할수있는현장타설콘크리트말뚝이나콘크리트기성말뚝을사용하고있다. 미국에서는 2000년이후에항만구조물의 Fender나안벽구조물기초에기존에사용되어왔던강관말뚝의문제점인부식문제를해소시키려는일환으로복합말뚝에대한연구가활발히진행되고있다. 일반적으로 FRP(Fider Reinforced Polymers) 나탄성섬유로원형말뚝안쪽에 PC나 RC콘크리트를채운복합말뚝을구성하여항만구조물의유지비용을획기적으로줄일수있는복합말뚝에대한연구가진행되고있다 (Pando 등, 2002). 2) 2 0 0 8 겨울호 71
신기술 신공법소개 < 그림 2-1> 다양한형태의복합말뚝 2.2 해외의복합말뚝적용사례 일본은산업화가활발히진행되면서많은양의말뚝이필요하게되는데국토면적이넓지않아운반에대한부담이적고품질확보, 대량생산, 경제성등에서장점이있는기성말뚝이발달하게되었다. 또한지진이빈번한지역적특성때문에구조물의안정성에직접적인영향이있는말뚝에대한연구가활발하여다양한기능과형태의기성말뚝을제작하여사용하고있다. 일본의말뚝은 < 그림 2-2> 의예처럼다양한종류의기성말뚝을이용한복합말뚝적용을특징으로한다. 이러한복합말뚝의적용은 1970년대부터시작하여항만, 도로, 철도, 건축, 발전소등사회각분야에서구조물의특성과연계되어다양하게적용되고있다. 72
AHS파일 : 고강도 PHS 파일일반범용콘크리트파일 (Φ300 Φ1,000) AHS-ST파일 : 단부확대고강도 PHS 파일파일선단부확공파일 (Φ3,035 Φ7,080) ACCS파일 : 외부강관부착콘크리트파일 내진용강관콘크리트접합파일 AHS-FR 파일 : 내진고강도파일 내진용프리스트레스 RC 파일 AHS-CPRC 파일 : 내진고강도파일 내진용프리스트레스 RC 파일 < 그림 2-2> 복합말뚝의구성 3. 복합말뚝의국내신기술인 HCP(Hybrid Composite Pile) 소개 3.1 HCP(Hybrid Composite Pile) 의개요 국내에서생산되는기성말뚝은강관말뚝과 PHC말뚝이있다. HCP(Hybrid Composit Pile) 는강관말뚝과 PHC말뚝을합성한복합말뚝으로써, 지반및하중조건에따라재질과단면이다른복합말뚝의구조적거동을파악하여수평력과모멘트가크게작용하는말뚝의상부는전단및휨저항능력이우수한강관말뚝으로구성하고압축력이주로작용하는말뚝하부는고강도콘크리트말뚝 (PHC) 으로조합되며, 현장에서각각의말뚝심도에따라말뚝을조합할수있도록시항타, 모니터링, 지지층분석, 자재조합등을유기적으로결합시켜맞춤말뚝으로시공하여구조적안정성과경제성, 환경성을향상시킨복합말뚝 (HCP) 이다. 2 0 0 8 겨울호 73
신기술 신공법소개 < 그림 3-1> HCP 의개요및말뚝의저항능력 3.2 HCP(Hybrid Composite Pile) 의기대효과가. 구조적안정성확보말뚝은지지력산정시말뚝선단이폐합되어있는것으로가정하고지지력을산정한다. 국내에서시공되는강관말뚝은선단면형상이개 ( 열림 ) 단면으로설계지지력을만족 ( 폐색효과 ) 하기위해별도의시공방법및관리가필요하다. 본복합말뚝은선단면형상이폐 ( 닫힘 ) 단면으로같은지지층에도달했을때강관말뚝에비하여선단지지력확보가용이하다. 또한 PHC말뚝은두부정리시두부파쇄로인한두부균열과그에따른긴장력손실이발생하고기초와강결합 ( 고정 ) 이어려워구조적으로말뚝에서가장중요한부위인기초연결부및두부에취약점이있으나, HCP의경우말뚝상부가강관말뚝이므로두부정리로인한구조적손실이없어 PHC의단점을해결할수있다. 강관말뚝 HCP 말뚝 말뚝형상별하중저항도 PHC 말뚝 HCP 말뚝 < 그림 3-2> 말뚝선단부형상및 PHC, HCP 의두부 74
나. 경제성향상 HCP는말뚝상부일정구간을제외하고는 PHC말뚝을사용하여강관말뚝에비하여경제성이향상되는구조로말뚝의길이가길수록강관말뚝대비자재비절감효과가크다. 또한말뚝상부의강관말뚝두께조절이탄력적이므로수평력이커서말뚝의지지력보다는말뚝에작용하는합성응력으로말뚝의본수가결정되는구조물에서는강관말뚝대비본수를절감할수있다. < 그림 3-3> 말뚝자재비변동추이 (2008 년기준 ) 다. 국가경쟁력향상강관말뚝은재료대부분을수입에의존하지만 HCP는재료의대부분이콘크리트로국내자원으로자급자족이가능하므로강관말뚝대체로인한고용유발효과및산업활성화효과가커국가경쟁력향상에도일조할것이다. 라. 환경훼손최소화 최근의말뚝시공은환경적인요인으로인해매입말뚝시공이증가되고있다. 매입말뚝시공시강관말뚝은선단이개단면 (Open-Ended) 이므로선단폐색 (Plugging Effect) 을위한선단근고액이필요하고지반굴착후주면고정액을주입한후말뚝을삽입하므로주면마찰력확보를위해주면고정액이과다투입되지만 HCP는선단근고액이필요치않고주면고정액도강관말뚝에비해훨씬감소되므로주면및선단근고액의주재료인시멘트로인한토질및하천의환경피해를경감할수있다. 주면고정액 지지층선단근고액 강관말뚝 HCP 말뚝 주면고정액 < 그림 3-4> 매입공법시공시그라우팅비교 2 0 0 8 겨울호 75
신기술 신공법소개 3.3 HCP(Hybrid Composite Pile) 의설계 복합말뚝은말뚝부위별에따라다른재질을조합하여사용하므로재질별말뚝의길이를산정하는일이매우중요하다. 말뚝의부위별길이를산정하기위해서는각부위별말뚝의작용력 ( 수직력, 수평력, 모멘트 ) 을산출해야한다. 말뚝의부위별길이를산정시가장중요한작용력인말뚝의모멘트는말뚝의수평저항에관계되는지반에많은영향을받기때문에실제지반조건을고려한해석이필수적이라할수있다. 그러나현재까지의국내의말뚝설계는말뚝의수평저항에관계는지반산정시설계지반면에서 1/ β까지깊이의평균값을사용하고있다. 실제로지반은깊이에따라지반의종류, N치등이매우다양해말뚝의수평저항에관계되는지반을설계지반면에서 1/ β까지깊이의평균값을적용하는현재의설계방법은동일재료를사용하는말뚝의경우에는큰문제가없겠지만복합말뚝처럼재료의물성이다른말뚝에서그해석법을수용하기에는문제가있을것이라판단된다. 때문에복합말뚝에서는말뚝부위별길이를산정하기위해변위법에의한해석및별도의지반해석프로그램을병행하여지반조건, 하중, 말뚝의강성등을입력하여실제의말뚝설치현황을모사할수있도록하였다. 가. 말뚝의축방향스프링정수 ( ) HCP 의변위법에의한해석은말뚝기초전체의변위 ( 확대기초의변위 ) 를매트릭스를매개로하여 말뚝기초전체에작용하는수평력, 연직력, 회전모멘트에관한평형방정식을풀어말뚝의반력, 작용 력, 변위를산출한다. 이런변위법에의한해석은말뚝의스프링정수를결정하는것이가장기본적이 고중요한사항이다. 말뚝의스프링정수는말뚝머리에서말뚝축방향으로단위변위량을발생시키는축방향력으로말뚝의 연직재하시험에서구한 (P)- 침하량 (S) 곡선으로부터구하는것이가장신뢰성이높지만일반적인설계 에서는추정식을통해구할수있고 도로교설계기준 에서는말뚝의축방향스프링정수 를다음 과같이제시하고있다. 여기서, : 말뚝의축방향스프링정수 (kgf/cm) : 말뚝의순단면적 ( cm2 ) : 말뚝의탄성계수 (kgf/ cm2 ) : 말뚝길이 (cm) : 말뚝지름 (cm) 76
그리고 에서의 는말뚝의종류및시공법에따라 을이용할수있도록아래와같이제시하 고있다. 타입말뚝 ( 타격공법 ) 타입말뚝 ( 바이브로해머공법 ) 현장타설말뚝내부굴착말뚝프리보링말뚝쏘일시멘트말뚝 에서의 값을개정한것은말뚝직경과길이가같은말뚝에서는말뚝의재질보다는말뚝설치방법이말뚝설치시말뚝주변흙의거동, 정적저항, 점성저항, 저항력분포등에더많은영향을주므로말뚝시공법에따라서 값을결정하는것이타당하기때문인것으로판단된다. 값을결정할수있으므로복합말뚝의 는다음과같이정리될수있다. δ - STEEL PILE Ls Es, As δ δ δ δ δ - PHC PILE Lp Ep, Ap δ 이므로 < 그림 3-5> 복합말뚝의 산출식 2 0 0 8 겨울호 77
신기술 신공법소개 나. HCP 연결위치결정 일본도로협회에서발간된杭其礎設計便覽 ( 항기초설계편람, 2004) 에서의말뚝단변변화와위치에대한 기준을 < 그림 3-6> 을참조하여설명하면다음과같다. 3) Mt L 1. 0m 2 Mm 1 ½ Mmax 1변위법에의한말뚝머리를고정으로구한모멘트 2말뚝머리를힌지로서구한모멘트 Mt : 말뚝두부고정해석시모멘트 Mm : 말뚝두부힌지해석시모멘트 Mmax : Mt, Mm중최대모멘트 L : 이음위치 (Mmax/2+1m 이상 ) [ 도로설계요령 ] < 그림 3-6> 말뚝단면변화위치 말뚝단면이변하는위치는최대모멘트 (Mmax) 의 1/2 의값을갖는위치이하로규정하고있다. HCP 인경우엄격하게말하면말뚝의단면변화라볼수없지만결국말뚝의단면변화가말뚝의강성변 화와관련이있기때문에강관말뚝에서콘크리트말뚝으로의강성변화시이러한기준을적용하는것 은타당한것으로판단된다. 또한일본의말뚝기초의조사, 설계에서시공까지 ( 토질공학회, 1990) 에서 는말뚝단면이변하는최소길이 (l) 는 로말뚝단면변화에대한언급이있었으며도로설계요령 ( 제 3 권, 한국도로공사, 2001) 에서도말뚝단 면이변하는최소길이 ( ) 를위의식을적용하고있다. 그러므로 HCP 의강관말뚝과콘크리트연결부 의위치는국내규정인 도로설계요령 에따라말뚝최대모멘트의 1/2 위치에여유치 1.0m 를가산하여 적용하였다. 4) 78
3.4 HCP(Hybrid Composite Pile) 의안정성검증 HCP(Hybrid Composite Pile) 의안정성은이론적해석은물론다양한시험을통하여안정성을확인 할수있다. 연결부의 안정성검증 수치해석 휨파괴시험 인발파괴시험 연결부의이론적안정성확인 연결부에최대휨모멘트재하시연결부의안정성확인 말뚝의인장파괴시연결부의안정성확인 H C P 의 안정성검증 항타관입성시험 하중전이시험 축방향재하시의휨파괴시험 직항타시공시말뚝의응력, 지지력건전도확인 강관과콘크리트의하중및변위의전달특성을파악하여해석의적정성및 HCP 의안정성확인 공용중말뚝의상태와유사한조건시험을통해 HCP 의안정성확인 H C P 의 성능시험 정재하시험 동재하시험 수평재하시험 HCP 에실하중을재하하여말뚝의지지력확인 HCP 의선단지지력과주면마찰력을파악하고시간경과효과를확인 HCP 의수평지지력을평가한다 3.4.1 연결부의안정성검증가. HCP 연결부의유한요소해석 (1) 검토개요 HCP(Hybrid Composite Pile) 는서로다른재질과강성을가진재료 ( 강관말뚝과 PHC말뚝 ) 가결합되어일체로거동해야하므로결합및결합부보강방법에따른 HCP의구조적안전성과연결부보강 2 0 0 8 겨울호 79
신기술 신공법소개 방법의적정성을확인하고자범용유한요소해석프로그램인 Midas 를이용하여실제와유사하게모델링 한후 FEM 해석으로 HCP 의거동에따른응력을파악하여연결부의안전성을검토하였다. 5) (2) 해석모델 강관말뚝과 PHC 말뚝모델링 결합구와 PHC 말뚝모델링 PHC 말뚝모델링 결합구보강리브응력검토 결합구원형보강판응력검토 PHC 말뚝응력검토 80
(3) 해석결과연결부상세해석결과강재에서는허용응력값이상당히크므로작용응력에비하여 2배이상의여유가있으나 PHC말뚝상단부콘크리트는강재에비하여허용응력여유치비율이작은것으로산출되었다. 이는상부강관말뚝단면의작용력이 PHC말뚝에전달되면서기하형상의차이로인하여하중이등분포적으로전달되지못하고응력집중이발생하여생기는것으로판단되었다. 하지만보강재를통하여응력이집중되는것을많은부분방지할수있었으며이로인하여 PHC 상부부분에서의응력이허용응력이내에들어감을확인할수있었다. 이의결과를통해강관과 PHC의연결로인한연결부에대한구조적안전성이충분히확보된것으로판단된다. 나. HCP 휨파괴시험 (1) 시험개요및목적연결부의건전성을파악하고작용모멘트가콘크리트말뚝의모멘트저항능력을초과하는것을확인하기위해 KS F 4306에따라 PHC말뚝의파괴시까지하중을가하여연결부의이상유무를확인한다. (2) 시험결과 강관과 PHC 연결부에서는몸체의파괴모멘트보다큰모멘트에서도파괴및균열의징후가발생하지 않아 HCP 의연결부가 PHC 보다먼저파괴되지않는것을확인할수있었다. 시험전경하중재하 PHC 말뚝균열검사 다. HCP 인발시험 (1) 시험개요시공된 HCP를인발하여 HCP연결부안전성을확인하고자인발시험을실시하였으며, 시험말뚝을제작하여 SDA공으로지지층에근입시킨후주면고정액을주입하고주면마찰력이발휘될때 AUGER 를이용하여회전하여말뚝을인발하였다. 2 0 0 8 겨울호 81
신기술 신공법소개 (2) 시험결과 HCP 인발시험중지중에설치된말뚝의파손이발생하였으며파손된말뚝을검토한결과상부강관말뚝과연결부는별다른이상이없었으나상대적으로인장력에약한 PHC말뚝에파손이발생하였다. 말뚝의파손양상을고려할때회전에의한 Torsion 과인발시작용한인장력에의해 PHC말뚝이파손된것으로판단되며이시험을통하여 HCP 연결부에대한안전성이확보되는것으로확인되었다. HCP 말뚝인발 PHC 말뚝의파손연결부의안정성확인 3.4.2 HCP 의안정성검증가. HCP의항타관입성시험 (1) 시험개요및목적말뚝시공의적정성을확인하기위해심도 20.0 40.0m 의말뚝을직항타하여시공시말뚝의응력및시공후지지력과건전도등을확인한다. 6) (2) 시험결과 HCP 말뚝이일반적인설계지지력 (Meyerhof) 이상의지지력이확보되었으며항타에너지에의한수 직하중재하에대해연결부및말뚝의건전도, 항타응력에대해문제가없음을확인하였다. 연결부용접 PDA 계측기설치 HCP 항타 82
최종관입량확인항타완료후굴착연결부확인 나. HCP의하중전이시험 (1) 시험개요서로다른물리적특성을가진재료의사용으로인한하중및변위의전달특성을파악하여해석의적정성및 HCP의안정성을확인한다. (2) 시험결과시험결과강관말뚝과 PHC의강성 (EI) 은강관의탄성계수에비해 PHC말뚝의탄성계수는작고반대로단면2차모멘트의경우 PHC말뚝이커서강성을비교해보면서로비슷하여원활한하중전이현상이나타남을확인하였다. -200-100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0 응력 (kg/ cm2 ) 1 2 3 4 5 깊이 (m) 6 7 8 9 10 11 초기 7.9ton 11.8ton 11.8ton 15.7ton 19.7ton 23.6ton 26.7ton 15.ton(UN) 7.9ton(UN) 0(UN) 게이지부착하중전이수평하중분포도 2 0 0 8 겨울호 83
신기술 신공법소개 다. 축방향재하시에서의휨인장파괴시험 (1) 시험개요본축력휨강도시험은 HCP의재료적물리적인변화에대해품질관리의조건을만족시키고소정의강도를확인하기위해공용중말뚝의상태와유사한조건의시험을통해 HCP의안정성을확인한다. (2) 시험결과시험결과반복재하하중을 10싸이클이상재하하면서측정된상대변위를이용하여휨모멘트계산식을통해균열및파괴휨모멘트를산정한후규정된모멘트를가했을때균열이발생하지않았음을확인하였다. HCP 축하중재하 하중재하 3.4.3 HCP의성능시험말뚝은구조물을소정의지지력이확보될수있는지지층에전달하는기능이필요하기때문에말뚝성능이충분히발휘되어야한다. 말뚝의성능은크게수직력, 수평력, 인발력에대한사항이므로말뚝의성능을확인할수있도록다양한규격 ( 400, 500, 600) 과길이를갖는 HCP를직접타입한후 HCP의수직력, 수평력, 인발력에대해성능과안정성을검증하였다. 가. 정재하시험 (1) 시험개요 HCP에말뚝재료허용축하중의 200% 를 9단계로나누어재하하여말뚝의최종항복하중을확인한다. 84
(2) 시험결과재하시험결과전체적인하중- 침하량거동은완만한포물선형태로서최대시험하중단계 (472tonf) 까지극한 ( 파괴 ) 의징후는나타나지않았으며항복하중해석기준으로분석한결과, S-log t, log P-log S, ds/d(log t)-p 분석법에서는뚜렷한항복점이나타나지않았으나 Davisson 방법에의하면재하하중 395tonf단계에서항복점 (offset line) 에교차하는것으로나타나 HCP의안정성을확인하였다. 나. 동재하시험 (1) 시험개요동재하시험은시공종료시또는말뚝시공중항타응력, 타격에너지, 말뚝의건전도, 말뚝의선단지지력을측정하는목적으로시행하나본시험에서는항타시 HCP에서발생되는항타응력을검토하여 HCP의성능을확인한다. (2) 시험결과응력검토시각각의측정 DATA는 HCP 말뚝의강관부에서측정하여 CAPWAP 프로그램으로 PHC 부분의응력을산정한값으로서항타에따른말뚝 (PHC) 의압축응력은 0.33tonf/ cm2 0.42tonf/ cm2로허용범위인 0.48tonf/ cm2보다작고, 인장응력은 0.018tonf/ cm2 0.035tonf/ cm2로허용범위인 0.062tonf/ cm2보다작게나타나 PHC의안정성을확인하였다. 다. 수평재하시험 (1) 시험개요가능한극한수평하중을확인하기위해극한또는항복상태에도달하거나가압장치의 stroke 의한계까지시험HCP의수평지지력을확인한다. (2) 시험결과 수평재하시험결과변위량 15mm 기준일때 HCP 의말뚝재료의허용수평지지력 (23tonf) 이상의 수평지지력 (32 43tonf) 을확인하였다. 3.4.4 HCP 의안정성검증의결론수치해석, 현장항타시험, Bending 시험결과, HCP 의연결부및항타관입력에는문제가없는것으로판단되며따라서 HCP 의경우강관말뚝과비교해구조적안정성및시공성에서다르지않음을확인할수있다. 물론 HCP말뚝을보완하기위한연구와시험은계속수행함으로써다각도로 HCP말뚝의안전성을검증할뿐만아니라횡방향저항을하는말뚝의경우말뚝의설계인자즉말뚝본수의수직력보다는수평력에의해결정되기때문에수평력에대한저항능력을크게하는방법이말뚝본수의감소뿐아니라경제성도확보할수있으므로이에대한연구도추진할계획에있다. 2 0 0 8 겨울호 85
신기술 신공법소개 3.5 HCP(Hybrid Composite Pile) 의시공순서 말뚝현장반입 :HCP 강관말뚝과 PHC 말뚝현장반입 HCP용강관말뚝공장제작 : 공장또는현장에서강관말뚝과결합구조립 HCP현장제작 :HCP용강관말뚝과 PHC말뚝을현장에서결합 시항타및동재하시험 : 시공장비및공법의적정성, 말뚝의심도파악, 말뚝의지지력확인 시항타및동재하시험결과분석 : 시항타및 EOID결과를바탕으로본항타시공관리기준정립 HCP 본항타 : 본항타시공관리기준에따라본항타 HCP 시공결과분석 : 말뚝의시공길이및강관말뚝근입깊이, 강관말뚝의필요길이등을분석하여말뚝의안정성확인 현장상황에따라탄력적적용 Re-Strike 에의한 Set-up 효과확인 : 시간경과와주면고정액경화에의한 set-up 효과를확인하기위해 Re-Strike 실시 현장상황에따라탄력적적용 정재하시험에의한지지력확인 : 정재하시험을실시하여말뚝의허용지지력산정및안정성확인 시공완료 86
4. 맺음말 앞서소개한복합말뚝 (HCP) 은기존의강관말뚝을대체할수있도록작용하중에따라합성구조 (Composite Structure) 또는복합구조 (Hybrid Structure) 를적절하게사용하여재료의효율성을향상시키고경제성과시공성의향상을유도하는것이요구되는상황에서말뚝의작용하중과거동을고려하여강재와콘크리트구조를적절하게조합하여만들어졌다. HCP는국내여러현장에서의시공경험과다양한시험등을통하여 PHC말뚝보다시공성이우수하며, 강관말뚝보다경제성에서우수하고안전성또한강관말뚝에견주어다르지않음을확인하였다. 따라서건축및토목구조물에서나타나고있는문제점들은 HCP 적용으로인해해소및경감시킬수있다. HCP는단기적으로는경제성측면에서유리하기때문에단일강관말뚝을복합말뚝으로대체할수있을것이며, 중장기적으로는단일 PHC말뚝도대체할것으로판단되므로수급및활용전망이클것으로판단된다. 참고문헌 1. Pando, M., Filz, G., Dove, J., and Hoppe, E.(2002), "Interface Shear Tests on FRP Composite Piles", Proceedings, International Deep Foundations Congress, American Society of Civil Engineers, Orlando, Florida. pp.1486~1500. 2. Prakash, Sharma(1990), Pile Foundations in Engineering Practice, John Wiley and Sons, Canada, pp.59 60. 3. 日本道路協會 (1992), 杭基礎設計便覽, 日本道路協會, pp.330 334. 4. 한국도로공사 (2001), 도로설계요령제3권, 한국도로공사, pp.497 502. 5. 강구조학회지 (2007.9),HCP(Hybrid Composite Pile) 말뚝의연결부성능평가 6. 국립한경대학교건설공학연구소, HCP(Hybrid Composite Pile) 의관입성분석및연결부의건전성연구, 2006 2 0 0 8 겨울호 87