국토교통과학기술진흥원 건설신식술 복합말뚝 기술

[김근태]

선행응력이 도입된 중공형 콘크리트 충전 강관말뚝을 상부말뚝으로 하고 PHC말뚝을 하부말뚝으로 하는 복합말뚝 기술

기술개발자

❘㈜파일웍스, ㈜포스코건설, ㈜대우건설, 한신공영㈜, ㈜다산컨설턴트

보호기간❘2022. 5. 10. ∼ 2030. 5. 9. (8년)

1. 신기술의 내용

가. 신기술의 범위 및 내용

(1) 범위

얇은 두께의 강관 내부에 선행응력이 도입된 PC강봉을 설치하고, 고속원심성형 방식으로 콘크리트를 충전한 중공형 콘크리트 충전 강관말뚝(PCFT)을 상부말뚝으로 하고, PHC말뚝을 하부말뚝으로 하는 복합말뚝 기술이다. (2) 내용

이 신기술은 두께가 5∼6mm인 강관 내부에 선행응력이 도입된 PC강봉을 설치하고 콘크리트를 충전한 후 고속원심성형을 통해 생산된 중공형 콘크리트 충전 강관말뚝(PCFT)을 상부말뚝으로 하고 PHC말뚝을 하부말뚝으로 하는 복합말뚝 기술이다.

나. 신기술의 시공절차 및 방법 신기술에서 사용되는 상부

그림1 [그림 1] 콘크리트 충전 강관(PCFT)말뚝의 구조상세 국토교통과학기술진흥원

PCFT(Prestressed Concrete Filled Tube)말뚝은 그림 1과 같이 얇은 두께의 강관 내부에 고속원심성형 방식으로 PHC말뚝을 합성한 것으로,

강관 내부에 내부합성 PHC말뚝이 합성되어 수평하중을 지지하는 합성부와 PHC말뚝으로만 구성되어 PCFT 복합말뚝의 항타 후 절단 제거되는 절단부로 구성된다.

그림2 [그림 2] PCFT말뚝 제작 순서(트레미관을 이용한 콘크리트 투입방식)

상부 PCFT말뚝은 그림 2와 같이 하부몰드에 PC강봉이 설치된 강관을 위치시키고, 컨베이어벨트를 이용해 강관 내부와 PCFT말뚝의 절단부에 콘크리트를 충진한 다음 상부몰드 조립과 PC강봉에 선행응력 도입, 고속원심성형을 통해 제작된다.

이러한 방법으로 제작된 PCFT말뚝은 그림 3과 같이 그 하부에 용접 또는 볼트이음방식을 이용해 직경이 동일한 PHC말뚝을 연결하여 복합말뚝의 형태로 현장에 시공된다.

그림3   [그림 3] PCFT 복합말뚝의 구조 상세 

2. 국내외 건설공사 활용실적 및 전망

가. 활용실적 연번 1 공사명 부산항(북항) 재개발사업 연결교량(1단계) 건설공사 발주자 부산 항만공사 시공자 롯데건설 공사기간 2019.10 ∼2019.12 공사규모 비고 PCFT 복합말뚝 총 294본 PCFT 복합말뚝 총 294본 2 제2외곽순환(이천-오산) 고속도로 포곡대교 건설공사 제2외곽순환고속도로 포스코건설 2021.07 ∼2021.09

나. 향후 활용전망 본 신기술은 교대와 같이 수평하중을 받는 구조물의 기초에 적용되어 수평하중을 지지하는 역할을 하는 것으로, 기존기술보다 경제성과 구조안전성, 시공성이 우수하여 수평하중 지지말뚝 분야에서 활용전망이 밝다.

더욱이 최근 지진 시 기초가 취약한 정유 및 발전플랜트 구조물의 건설이 활발해지고, 경주 지진을 계기로 구조물의 내진설계에 대한 필요성이 강조되면서 수평하중 지지말뚝 시장규모가 확대될 것으로 전망 되므로 신기술의 시장 적용사례도 지속적으로 증가할 것으로 전망된다