스크랩 흙막이공사 공법종류

[배재학]

1. H-Pile 및 토류판공법

H-Pile(어미말뚝)을 일정한 간격으로 박고 굴착과 동시에 토류판을 사이에 끼워 흙막이벽을 설치하는 공법. Strut버팀대를 설치하여 흙막이벽을 지지하며, 시공이 비교적 간단하고 경제적이고 공기도 짧으나 차수성,그라우팅보강과 Heaving현상에 대한 대책 필요

2. 시트파일(Sheet Pile) 공법

강재널말뚝을 연속으로 연결하여 벽체를 형성하는 공법으로 차수성이 높아 연약지반에 적합한 공법.
우리나라에서는 주로 라르넨식을 많이 이용한다고 한다.
※ Sheet Pile의 종류
Ransom, Larssen, Lackwanna, Universal joint, U.S steel,Simplex, Terres Rouges 등

3. 주열식 흙막이공법

현장타설콘크리트말뚝을 연속으로 박아 주열식으로 흙막이벽을 형성하는 공법. 말뚝내에는 철근 및 H-Pile을 박아 벽체를 보강. 저소음공법으로 차수성이 우수하고 벽의 강성이 높으며 주변침하가 적으나 공기가 비교적 길어지고 공사비가 증대된다.

※ CIP(Cast in Place)공법
보링기로 지반을 굴착한 후 공내에 기조립된 철근 및 조골재를 채우고 몰탈을 주입하여 현장에서 파일을 시공하는 공법. 소형장비 시공이 가능하고 소음.진동이 적고 치환공법으로 강성 및 자립성은 우수하나 차수를 위한 공기 및 공사비가 증가된다.

※ SCW(Soil Cement Wall)공법
MIP(Mixed In Place Pile)공법이라고도 한다. 굴착한 공내의 흙을 콘크리트와 혼합하고 철근을 압입하여 시공한다. 차수공법이 불필요하고 소음.진동이 적고 주변지반의 침하우려가 적어 근접시공이 가능하다.

※ PIP(Packed In Pile)공법
스크류 오거(screw auger)를 지중에 회전 삽입하고 오거 중심관 선단을 통해 몰탈이나 콘크리트를 주입하여 현지조성 말뚝을 시공하는 공법. 철근이나 형강을 사용할 경우 주입완료후에 압입한다.

※ LW Grouting공법
1) 개요
지반 보강 개념으로 흙막이 배면, 기초하부등 여러 곳에 사용 가능
LW란 불안정화한 물유리(규산소다)를 뜻하는 독일어 Labiles Wasserglass의 두문자에서 딴 주입재료의 약칭이며, Water GLass용액과 Cement만을 혼합하여 지반에 주입하는 공법
2) 장점
지중 균열에 맥상주입 효과가 있다.
큰 누수 간극에 지수 효과가 있다.
지수효과 및 강도가 크다.
3) 단점
전석층에서는 굴진경이 커져야 되기 때문에 굴착에 어려움이 있다.
투수계수가 10-2CM/SEC이하의 세사 및 점토층은 주입 효과가 적다.

※ JSP공법(고압분사 주입공법, Jumbo Special Pile Pattern )
1) 개요
자체 강성을 이용 흙막이로도 사용하는 본공법은 연약지반 개량공법으로서 초고압(P=200kg/cm2-400kg/cm2)의 분사방식을 이용하여 지반을 절삭 파쇄시킴과 동시에 공극에 GROUTING재를 충진하는 일종의 유도 주입공법으로 ROD 선단에 JETTING노즐을 장착하여 지반내에서 노즐이 회전하면 자동으로 일정하게 상승하면서 노즐로부터 고압의 주입재를 수평방향으로 분사하여 지반을 칼로벤 형태의 틈을 만들고 그곳에 주입재를 채워 넣는 방법으로 파쇄된 토사와 주입재의 혼합 경화에 의해 원추형의 고결재를 조성하는 공법.
2) J.S.P공법의 시공순서
ㄱ) 천공:
지반개량이 필요한 위치에 JETTING MACHINE의 이동,설치가 완료되면 청수를 압송시켜 계획심도까지 천공.
계획심도까지 굴진이 완료되면 JETTING MACHINE의 TIMER를 조절하여 ROD의 회전수를 10.5 - 13.5초로 바꾸어 J.S.P 시공상태로 전환.
ㄴ) J.S.P개시 :
청수를 현탁액으로 바꾸고 고압펌프의 모타 회전수를 조절하여 주입압을 상승시킨다.
주입압이 50kg/cm2에 달하면 N.J.V내에 장착된 WATER GUIDE STRING부분이 폐쇄되어 주입액 분사구(구경 2.5-3m/m)로 분사가 개시되면서 200kg/cm2가 될 때까지 조절한 상태에서 J.S.P를 개시한다. 이때부터 공외로 이토를 배출시키게 되면 풍화대의 다짐 점토층에서는 사질토층 보다 이토 배출량이 증가되는 양상을 보인다.
ㄷ) J.S.P시공 :
ROD를 저속으로 회전시키면서 1회전(10.5-13.5sec)분사후 2.5cm씩 상승하면서 계획된 주입 상한선까지 시공한다.
주입 상한선까지 주입이 완료되면 N.J.V를 인발하여 청수를 압송시켜 ROD 및 N.J.V 내부를 청소한후 다음 위치로 이동한다.
3) 장점
지반에 관계없이 모든 토질에 적용
수직, 경사 어느 방향으로 가능
시공 개량 범위가 확실
강도가 크다.
4) 단점
부속장비가 많다.
유속이 있는 자갈 전석층에서는 시공이 어렵다.
고가이다.

4. 슬러리월(Slurry Wall)공법

지반굴착시 안정액을 사용하여 지반의 붕괴를 방지하면서 굴착하여 그 속에 철근망을 넣고 콘크리트를 타설하여 연속으로 콘크리트 흙막이벽을 설치해가는 공법.
본 공법은 공사의 안전성, 공해문제, 인접건물의 영향성을 고려하여 도심지 공사에 적합하다.
안정액의 폐액처리, 연속부의 이음처리문제, 콘크리트 타설시 품질관리 등에 신중히 고려해야 한다. 
벽식공법과 주열식공법이 있다.

1. 장 점
무진동, 무소음, 공법으로 주변 민원발생 소지가 적다.
주변 지반에 대한 영향이 적어 인접건물에 근접한 시공이 가능하다.
벽체의 강성이 높아 본구조체로도 사용이 가능하다.
차수성이 높고 지반조건에 구애받지 않고 시공이 가능한 공법이다.

2. 단점
장비 비용이 고가이며 대형으로 이동이 어렵다.
고도의 기술과 경험(숙련도)이 요구된다.
수평방향의 연속성이 부족하다.
콘크리트 타설시 품질관리에 유의해야 한다.

3. 시공순서
1) guide wall 설치 (폭은 흙막이 소요폭보다 5~10cm 크게 설정)
2) panel 위치 및 수지도 깊이 검사
3) 굴착 및 안정액 투입 (벤토나이트 안정액 처리)
4) desending (안정액의 젤화 방지, 콘크리트 타설시 치환능력 저해방지를 위해 실시
※desending  방법 : air lift방식, tremi suction pump식, sand pump식
5) Inter locking box 설치 (패널 조인트 상호간 지수효과 증대, 패널과 패널 일체화로 응력 이탈 방지)
6) 철근망 삽입 (수직삽입, 피복두께 유지)
7) 콘크리트 타설 (콘크리트 배합시 품질관리, 슬라임제거후 3시간 이내 타설 완료)
8) 주변환경공해 처리 (폐액의 처리, 주변 지하수의 오염 방지)