[토공사/기초]현장타설 콘크리트 말뚝 공법의 공벽 붕괴 방지 방법

토공사 기초공사 중 현장타설말뚝공법의 공벽 붕괴방지 방법에 대해 건축시공기술사 답안작성 관점에 맞추어 아래와 같이 포스팅합니다. 서울시 표준시방서와 국토부 표준시방서의 내용을 참고하여 작성하였으니 참고하시기바랍니다. 

 

문	제		현장타설말뚝공법의 공벽 붕괴 방지 방법	1
답				2
Ⅰ		정	의	3
			① 현장타설말뚝공법이란 지반에 구멍을 뚫고, 그 구멍 속에	4
			철근 및 Con'c를 넣어 지중에서 양생 제작하는 말뚝이다.	5
			② 소음 및 진동 문제로 인해 항타 말뚝으로 시공하기 어렵거나	6
			구조물 대형화에 따라 대구경 또는 대심도 말뚝이 필요할 때 채택한다.	7
Ⅱ		현	장타설 콘크리트 파일 특징	8
			장점 ① 무소음, 무진동 공법         단점 ① 공사비 고가	9
			② 대구경 말뚝 시공 가능            ② 기초공사 기간 증가	10
			③ 지반조간 제약 없음                ③ slime처리 유의, necking현상	11
Ⅲ		공	벽붕괴 방지 방법	12
			① 굴착은 항상 연직을 유지하며, 오차 75mm이내 시공	13
			② 구멍 내 수위가 지하수위보다 높게 유지	14
			③ 지질에 맞는 안정액 선택하여, 신선도 관리	15
			④ 말뚝단면 과소 방지를 위해 지지층에 1m이상 관입	16
			⑤ 굴착기계를 천천히 인발하여 진공에 의한 흡인력 발생 방지	17
Ⅳ		굴	착공법에 따른 방지 대책	18
			① 케이싱 박기공 현장말뚝 : 피압수 발견되면 공 속에 물을 넣어 공 밖의	19
			수도와 균형을 이루도록 해야 한다.	20
			② 오거드릴공법 : 안정액에 의한 붕괴방지 및 지표근처 케이싱 사용	21
			③ RCD공법 : 굴착 중에 공 내 수위를 바깥 수위보다 저하시켜서는 안됨.	22

[Ⅲ,Ⅳ 추가 활용 답안]

1. 경사계를 통한 수직도 체크(오차범위 75mm)

2. 슬라임 처리

  (1) 공안에 슬라임이 많이 퇴적하면 시공이 완료된 후 말뚝의 선단지지력이 급격히 저하되므로 굴착 중에는

      슬러리 농도를 잘 관리하여 슬라임이 많이 생기지 않도록 하고, 콘크리트를 타설하기 전에는 슬라임을 제거해야

      한다.

  (2) 슬라임 처리 방법은 에어리프트방식, 수중펌프방식과 흡입펌프방식 등이 있으며 현장 여건을 고려하여 효과적인

      것을 선정해야 한다.

3. 공벽 유지

  (1)안정액 관리 및 정수압 유지(0.2kg/cm2) 

4. 기타사항 시방서 참고 

 

 

[참고자료1]

서울특별시 전문시방서 현장타설 콘크리트 말뚝(2018.05.30.)

SMCS 11 50 10_현장타설 콘크리트말뚝.hwp

0.31MB

3.5 공벽의 붕괴방지 3.5.1 공벽의 붕괴방지 공통사항 (1) 현장타설 콘크리트말뚝의 공벽 붕괴방지 공통사항은 KCS 11 50 10 (3.7.1)에 따른다.   3.5.2 강재 케이싱의 회수 (1) 현장타설 콘크리트말뚝의 강재 케이싱의 회수는 KCS 11 50 10 (3.7.2)에 따른다.   3.5.3 케이싱 박기공 현장말뚝 (1) 케이싱 튜브는 이중관을 사용하도록 하며, 부득이 단일관을 사용하는 경우에는 작업시의 상황에 충분히 견딜 수 있는 안전성과 강성을 갖는 것을 사용해야 한다. (2) 케이싱 튜브의 조립은 일반적으로 공저로부터 길이 6m인 규격품으로 된 것을 잇고, 상부에서 짧은 치수의 것을 잇는다. (3) 지반조사 과정에서 피압수의 존재가 확인되면 이 지반은 굴착 도중에 보일링이 발생할 수 있으므로 공속에 물을 넣어 공 밖의 수두와 균형을 이루도록 해야 한다. 3.5.4 R.C.D. 공법 (1) 스탠드파이프는 유해한 변형이 생기지 않는 강성이 있는 것을 사용해야 한다. (2) 스탠드파이프의 설치는 파이프 주변 지반의 교란을 방지하기 위하여 1회의 작업으로 확실하게 완료해야 하며, 지반에 따라서는 설치후의 방치시간이 지수성 향상을 위하여 필요한 경우도 있으므로 이에 대해서는 신중한 배려가 있어야 한다. (3) 스탠드파이프의 길이는 지반이나 지하수의 상황과 밀접한 관계가 있으므로 시험말뚝의 결과를 참고로 하여 결정해야 한다. (4) 굴착 중에 공 내 수위를 바깥 수위보다 저하시켜서는 안 된다. ① 지하수위가 공저보다 낮은 경우에는 공벽은 케이싱 튜브에 의하여 보호되므로 굴착깊이와 튜브 하단 위치와의 관계를 엄수하면서 굴착해야 한다. ② 지하수위가 높은 경우에는 그 수위 이상으로 공 내 수위를 유지하여 보일링 발생을 방지해야 한다. 3.5.5 오거드릴공법 (1) 이 공법은 안정액에 의하여 공벽의 붕괴를 방지하면서 굴착해야 한다. (2) 지표근처에서 붕괴의 위험이 있는 지반에 대해서는 케이싱을 삽입해야 한다. (3) 굴착 중에 공 내 수위를 바깥 수위보다 저하시켜서는 안 된다. ① 공벽의 붕괴 방지를 위하여 바깥 수위보다 2 m 정도 높은 공 내 수위를 유지시킬 때 지하수위가 지표면으로부터 2 m 이상의 경우와 2 m 이내에 위치할 경우로 구분하여 스탠드파이프의 길이에 대해서는 신중한 배려를 해야 한다. ② 굴착 중 투수에 따른 급격한 공 내 수위 저하나, 압력을 동반하는 지하수 공급에 의한 공 내 수위의 상승 등 수위의 변화에 대응, 가능한 설비를 비치하여 적절한 공 내 수위를 유지해야 한다. ③ 굴착 중에는 중간 불투수층을 뚫고 순간적으로 수위가 변동하는 등 긴급한 사태가 발생할 우려가 있는 경우에는 그에 대처할 수 있는 급수설비를 비치해야 한다.

 

[참고자료2]

국가건설기술센터 표준시방서 : 현장타설 콘크리트 말뚝(2016.06.30.)

KCS11 50 10_현장타설 콘크리트 말뚝.hwp

0.21MB

3.7 공벽의 붕괴방지   3.7.1 공통사항 (1) 굴착기계의 종류, 지반조건 및 시공내용에 따라 굴착공 전체에 케이싱을 삽입하여 콘크리트를 타설하면서 케이싱을 인발하는 케이싱을 이용한 현장말뚝이나, 굴착공 속에 니수를 넣어 수압에 의해 공벽을 보호하고 지표면 근처에는 케이싱을 삽입하는 슬러리공법 등으로 공벽의 붕괴를 방지하도록 한다.   3.7.2 강재 케이싱의 회수 (1) 굴착공벽의 붕괴방지를 위하여 사용하는 강재 케이싱이 희생강관 케이싱으로 사용되는 경우가 아니면 콘크리트를 타설하면서 케이싱을 회수하여야 한다. 강재 케이싱을 회수할 때는 케이싱의 하단이 타설된 콘크리트 표면에서 2 m 이상 삽입되어 있게 하여, 케이싱 하단에서 지하수가 유입되지 않게 하여야 한다. 강재케이싱을 인발하는 동안에 콘크리트는 다져야 한다.