강관압입공법

[이상목]

* 강관압입을 위한 적정 경사 : 0.4% ~ 5% , 0.2% 또는 7% 정도까지도 시공가능.


1. 일 반 사 항

가. 이 시방서에 명시가 안된 사항은 공사표준 시방서 및 공사관리 지침에 따른다.
나. 이 시방서와 시공용 도면이 상이할 때는 시방서가 우선한다.





2. 적 용 범 위

이 시방서는 관로 매설공사에서 도로, 철도, 제방, 하천 및 장애물 횡단 시 적용한다.

가. 도 로 횡 단
도로횡단굴착은 주로 OPEN OUT 공법을 사용하나 다음과 같은 특수한 경우에
추진공법으로 시공한다.

(1) 교통량이 많아 OPEN OUT 공법으로 시공 시 교통체증 및 민원이 야기될 경우
(2) 지하 매설물의 과다로 인해 매설물의 안전에 불리한 경우
(3) 도로법 시행령 제 24조 4항의 저촉 구간으로 관할관청에서 추진공법으로 시공이
요구되는 경우

나. 철 도 횡 단
철도횡단굴착은 추진공법으로 시공한다. 단, 철도횡단을 관할관청에서 시공할 경우
해당관청의 시방서에 의한다.

다. 하천, 수로 연약지반 횡단
하천, 수로, 연약지반, 유수량, 작업 조건 등을 고려하여 추진공법이 시공성, 경제성
측면에서 유리할 때 추진공법으로 시공한다.

라. 지하 장애물 횡단
지하 장애물을 통과하는 경우에 지하 장애물의 크기가 2M 이상일 경우에는 원칙적으로
추진공법으로 시공한다. 단, 토질 조건 및 지하 장애물의 견고성에 따라 OPEN OUT
공법이 가능할 경우는 예외로 할 수 있다.





3. 시공방법

시공 Flow Chart







4. 적용기준

현장 작업 조건을 고려하여 시공성, 경제성 측면을 검토하여 유리한 추진공법을 적용하며
해당관할청의 허가조건에 따른다.

가. 유압식 공법(Hydraulic oil pressure jacking method)
대형구경으로 타격식이 비능률적일 경우로서 암반층 및 지하장애물이 많은 경우에
적용한다.

나. 타격식 공법(Air hammer ramming method)
비교적 소형구경으로서 토질이 양호하고 공사기간이 짧은 경우에 유리하며, 반드시
지하 장애물이 없는 곳에 적용한다.





5. 공정별 시공구분

가. 유압식 공법
(1) 유압 JACK 적용기준


관 경 (mm)
유압 JACK
비 고

Ø 800
200 ton


Ø 900
200 ton


Ø1000
400 ton


Ø1100
400 ton


Ø1200
400 ton


Ø1350
600 ton


Ø1500
680 ton



※ 단, 1500mm이상의 대형구경은 유압 JACK울 병렬(2대이상)로 설치하여 시공한다.

(2) 유압 Jack 설치


(그림 1-1)

(3) 추진공법 사용장비

1) 유압 JACK은 HYDRAULIC OIL PUMP UNIT에 연결하여 CASING PIPE가
전체적으로 균일하게 추진이 되도록 한다.

2) HYDRAULIC OIL PUMP UNIT
유압 JACK을 가동할 수 있는 CAPACITY와 연결 HOSE를 갖추어야 한다.

3) CON'C 반력벽(SUPPORT WALL)
CON'C 반력벽은 유압 JACK의 힘을 지지할 수 있도록 철근 콘크리트로 만들며 유압
JACK 취부면에는 10cm두께의 철판을 부착한 후 유압 JACK을 CASING PIPE에 맞추어
설치할 수 있는 설비를 하여야 한다.

4) SPACE BLOCK
SPACE BLOCK은 H-BEAM 또는 강관(T=30mm이상)으로 제작하되 유압 JACK의 1회 STROK 범위 이내에 사용할 수 있도록 제작하여야 하며, 추진작업 중 연속하여 유압
JACK과 추진관 사이에 끼운다.



5) 기계기초
CASING PIPE 하부 및 기계기구 하부에 콘크리트를 타설하여 시공 중 침하를 방지하며
상부면에는 각재나 H-BEAM을 설치하여 CASING PIPE와 콘크리트가 직접 닿지 않고
SPACE BLOCK을 설치 할 수 있도록 하여야 한다.



나. 타격식 공법
(1) 타격식 공법 사용장비
1) 사용장비 설치


(그림 1-2)


2) MACHINE 및 RAM CONE
타격식 MACHINE과 CASING PIPE를 RAM CONE에 의해서 적합하게 맞추어 타격이
용이하도록 한다. (그림참조)


(그림1-3)


3) RAMMING SHOE
CASING PIPE 선단부에 취부하여 추진이 용이하도록 한다. (그림참조)


(그림1-4)

4) 봉인판 및 공기압축기(흙제거용)
추진이 완료되면 추진된 파이프를 봉인하고 물호스 및 공기호스를 연결하여 소량의
물과 강한 압축공기를 투입 파이프 속의 흙을 제거한다. (그림참조)



(그림1-5)




6. 전진기지(압입구) 및 도달기지(도달구)
가. 압입구의 크기






B(폭) Do 2.0M : B = Do + 2.5
Do ＞ 2.0M : B = Do + 2.0
L(길이) L = ℓ + K1
ℓ = PIPE 길이
K1 = 5.5(콘크리트벽 두께 + 압입장비)
※ 단, 협소한 장소에서는 PIPE길이를 줄여 시공할 수 있다.
H(깊이) H = h + Do + 0.7
Do = 강관 O.D
h = Soil Covering
0.7 = PIPE 하단에서 바닥까지 간격
※ Soil Covering은 흙의 상태, 지하구조물의 상태, 해당관할청의 조건 등에 의해서
결정한다.

나. 도달구의 크기
길이 (L) : 전진구의 1/2
폭 (B) : 전진구와 동일
깊이 : Casing pipe bottom + 0.7m 이상

다. 다중배관
다중배관일 경우에 압입구 및 도달구의 폭은 CASING PIPE의 OUT DIA METER에서
최소한 1.0m의 SPACE가 있도록 한다. (그림참조)


(그림1-6)


라. 압입구 및 도달구의 위치 선정
위치 및 크기는 설계도면에 따르되 현장 여건에 따라 변경을 요할 경우에는 다음 사항을
고려하여 결정되어야 한다.

(1) 하천, 철도등 기존구조물이 PIT작업으로 영향을 받지 않는 지역

(2) 전항 여건에 맞거나 추진길이가 가능한 짧은 지역

(3) 장비나 자재진입이 용이한 지역


마. PIT의 보호
(1) 토질조건, 현장 주변 작업성을 고려하여 안전하고 경제적인 굴착단면 보호 방법이 선정 되어야 한다.
(2) 버팀대는 향후 배관작업에 지장을 주지 않는 장소에 위치해야 한다.


8. 시공시 주의사항

가. 공사 착수 전 조치사항

(1) 설계에 근거하여 PIPE LINE 설치 위치의 중심선을 측량하여 추진방향 및 위치 표기
(2) 굴착에 따른 제반 인·허가 사항 승인 여부 확인
(3) 지하매설물 소유자와의 협의 및 입회 요청 여부 확인
(4) 전파 탐지기를 이용, 미확인 지하 구조물 탐지 조사
(5) 지질조사 후 추진공법이 어려울 경우 기타 공법 및 중심선을 변경시공
(6) 붕괴 위험 지역은 철저한 지반 보강 대책 수립 후 시공
(7) 지하수 여부 확인하여 지반개량 및 지하수 처리시설 준비 후 시공

나. PIT굴착
PIT는 추진 1개소에 압입구와 도달구를 설치하며 추진하고자 하는 관의 크기, 관로의 깊이, 토질, 지하수위, 현장주변 여건 등에 따라 여러 가지 방법으로 굴착한다. 일반적으로 자연
구배굴착, SHEET PILE, H-PILE 및 토류판 등이 사용된다. 토질이 매우 연약하고 지하수가 많을시는 지반개량을 실시하여 지하수 차단 및 양수작업 등을 통해서 흙의 heaving을
방지하고 지반의 강도를 높인 다음 PIT 내의 흙을 굴착한다.



다. CASING PIPE 추진
(1) 유압식 공법

1) 본 추진공법은 유압 JACK의 추진력을 이용하여 추진한다.
2) 본 추진공법 시공 중 수시로 추진방향을 조사하여 추진하고자 하는 방향이 어긋나지
않도록 하여야 한다.
3) 추진방향의 흙은 1회 추진길이에 맞추어 굴착하여 다음 추진이 용이하도록 하여야 한다. 어떠한 경우에도 선행 굴착을 하여서는 안 된다.
4) CASING PIPE의 외부에는 가급적 공간이 생기지 않도록 하여야 한다.
5) 굴착 중 지하수가 나오면 공사를 중지하고 지하수 처리 대책을 세운 후 공사를 계속
시행하여야 한다.
6) CASING PIPE의 외경과 지하 지장물과의 거리는 최소한 0.5m이상이 되어야 한다.
7) 다중배관에서 CASING PIPE와 CASING PIPE의 간격은 최소한 0.4m이상으로 한다
( 그림 1-6 참조 )
8) 압입추진 중 마찰에 의한 추진압력이 크게 작용하므로 용접부 접합 부분의 파손과
이탈방지, 누수상태등을 확인 후 추진한다.


(2) 타격식 공법

1) 시공순서

① Casing Pipe와 추진기계 연결설치
② 기계를 가동 Casing Pipe 추진
③ Casing Pipe 후미가 1.0m여유 있을 때 가동 중인 추진기계 정지 및 분리
④ 추진 Casing Pipe 후미 손상부분 절단 후 연결 용접
⑤ 목표지점 도달 시까지 반복 추진
⑥ 도달구(목표지점)에 도달하면 가동 중인 추진기계를 정지시키고 추진기계를
Casing Pipe로 부터 분리
⑦ 목표지점에 도달한 파이프 끝에 봉인판 부착 후 물과 압축공기를 이용하여
Casing Pipe 내부의 흙을 제거
⑧ 봉인판 제거


2) 시공 시 주의사항

① 작업원 도로횡단 규제
② 오일 주유 유·무 및 에어 호스 내 이물질 유·무 수시 확인
③ 파이프 추진 상태 수시 점검
④ 기존 지하 매설물과 추진 중인 파이프와의 간격 유지 점검
⑤ 파이프 용접부의 이탈가능, 누수상태 확인 후 추진
⑥ 지하 장애물로 추진 불가능 판단 시 재추진 시도를 원칙으로 하고 재추진 불가능 시
기타 공법 및 위치 변경 추진

3) 그라우팅
CASING 설치 후 주변의 침하 방지를 위해, 여굴이 있을 경우 외부GROUTING을
시행하여 지반보강을 실시한다.

① 지반조건과 작업공정을 판단한 후 GROUTING을 할 경우에는 발주자의 승인을
득하여 실시하여야 한다.
② GROUTING 양과 압력은 약액주입 방법 및 종류에 따라 적절하게 선정되어야 한다.
③ 주입재료는 원칙적으로 시멘트를 사용해야 한다.

4) 되메우기
관로공사가 완료되면 설계도서 및 시방규정에 따라 되메우기를 실시한다.

① 되메우기 작업을 하기 전 PIT 안의 물을 완전히 제거하고 건조시켜야 한다.
② 되메우기 작업 중 배관 코팅에 손상을 주는 행위는 일체 금지되어야 한다.
③ PIT 보호용 PILE 향발 시에는 향발작업에 따른 지반침하를 방지하여야 한다.