대구경 현장타설 콘크리트 말뚝

▒ 기출문제

- 96회 4교시 1번 : 대구경 콘크리트 현장말뚝 시공 시 발생할 수 있는 하자발생유형 및 대책에 대하여 설명하시오.

- 92회 2교시 2번 : 초고층 건축물의 중·대구경 현장 타설 콘크리트 말뚝의 종류 및 시공 시 유의사항에 대하여 설명하시오

---

▒ 개요

① 현장타설 콘크리트 말뚝이란 현장에서 소정의 위치에 구멍을 뚫고 Con'c 또는 철근 Con'c를 타설해서 만드는 말뚝을 말한다.

② 구조물의 대형화로 인해 큰지지력이 요구되고, 건설공해(소음,진동)에 대처하기 위해 현장타설 콘크리트 말뚝의 사용이 늘어가고 있다.

 

▒ 현장타설말뚝의 분류

① 관입공법 : 콤프레솔 파일, 프랭키 파일, 심플렉스 파일, 페데스탈 파일, 레이몬드 파일

② 굴착공법 : Benoto 공법, Earth drill(Calweld) 공법, RCD(Reverse Circulation Drill)공법

③ 치환말뚝공법 : CIP(Cast in place), PIP(Packed in place), MIP(Mixed in place)

 

▒ Benoto(All Casing) 공법

1) 정의

① 프랑스 Benoto사가 개발하여 Benoto공법이라 한다.

② 공벽붕괴 방지를 위해 Casing tube를 요동압입장치로 관입시키면서 동시에 Hammer grab로 내부를 굴착, 공 내에 철근을 세운 후 Tremie pipe를 이용하여 콘크리트 타설

 

2) 특징

① 지름0.8~2.0m, 심도 20~50m까지 시공가능

② All Casing공법으로 공벽붕괴 위험 업음

③ 비교적 저소음, 저진동 공법으로 도심지내 시공 가능

④ 적용 지층이 넓음

⑤ 굴착 중 지지층 확인이 용이

⑥ 장비의 자중이 크고 요동반력이나 Casing tube 인발시 큰 반력을 필요

⑦ 모래층이 두꺼운 경우 Casing 인발 곤란

⑧ 굴착속도가 느림

 

3) 시공순서

Casing Tube 세우기 → Hammer Grab으로 굴착 → (동시에)Casing Tube 삽입 → 철근망 삽입 → Tremie pipe 설치 → 콘크리트 타설 → Casing Tube 인발

 

 

▒ Earth drill(Calweld)공법

1) 정의

① 미국 Calweld사가 고안·개발한 공법으로 칼웰드(Calweld)공법이라고도 한다.

② 회전식 Drilling Bucket으로 필요한 깊이까지 굴착, 공내에 철근을 세운 후 Tremie pipe를 이용하여 콘크리트 타설

 

2) 특징

① 지름0.6~2.0m, 심도 20~50m까지 시공가능

② 제자리 콘크리트 파일 중 진동·소음이 가장 작다

③ 기계가 비교적 소형으로 굴착속도 빠름

④ 좁은장소에서 작업이 가능하고 지하수위 없는 점성토에 적합

⑤ 붕괴하기 쉬운 모래층, 자갈층에는 부적당

⑥ Slime처리가 불확실하여 말뚝의 초기침하 우려

 

3) 시공순서

굴착 → Stand pipe 삽입 → 안정액 주입 → Slime 처리(1차) → 철근망 삽입 → Tremie pipe 설치 → Slime 처리(2차, 필요시) → 콘크리트 타설 → Stand pipe 인발

 

▒ RCD(Reverse Circulation Drill) 공법

1) 정의

① 독일의 Salz Gitter 사에서 개발한 공법으로 현장 타설 말뚝공법 중 가장 대구경 이며 깊은심도 시공

② 굴착시 굴착구멍 내에 지하수위보다 2m 이상 높게 물을 채우고 0.02N/㎟의 정수압으로 공벽 유지

③ Reverse Circulation Drill로 굴착하면서 드릴로드 끝에서 물을 빨아올려 굴착토사를 지상으로 올려 굴착하는 공법으로 역순환굴착공법 이라 한다.

 

2) 특징

① 지름0.8~3.0m, 심도 60m 이상 시공가능

② 지하수량이 많은 지역에서도 작업 가능

③ 깊은 심도 굴착가능

④ 시공속도 빠르고 유지비가 비교적 경제적

⑤ 다량의 물이 필요

⑥ 호박돌, 자갈층 굴착곤란

⑦ 배출 수량 관리가 적절치 못하면 공벽붕괴 원인

 

3) 시공순서

Stand pipe 삽입 → 순환장치 조립 → 굴착 → Slime 처리(1차) → 철근망 삽입 → Tremie pipe 설치 → Slime 처리(2차, 필요시) → 콘크리트 타설 → Stand pipe 인발

 

▒ 굴착공법별 특성비교

▒ 시공시 문제점 및 대책

---

▒ 연관문제

프리팩트 콘크리트 말뚝 - 안정액 - 일수현상

 

▒ 참고문헌(출처)

1) 건축시공기술 핸드북 / 나균석, 박광호

2) 건축기술지침 / (주)대우건설