Civil Engineering

현장타설말뚝의 기술동향

네잎크로바 — Thu, 21 Aug 2008 11:02:42 +0900

목 차 (Table Of Contents)

1. 현장타설 말뚝공법의 동향 ☜
1.1 올 케이싱공법
1.2 RCD공법
1.3 어스드릴공법
1.4 확저 말뚝(擴底杭)공법
1.5 전주(全周)회전식 올케이싱 공법
1.6 다목적 굴착기
1.7 소일시멘트 강관의 복합파일(소일시멘트 + 강관)
1.8 선단지지력 강화공법
1.9 말뚝재 강화공법
1.10 새로운 재하시험법

2. 전선회식 올케이싱공법(돗바늘공법) ☜
2.1 현장타설 말뚝의 종류
2.1.1 기계 굴착
2.1.2 인력 굴착(심초공법:深礎工法)
2.1.3 나사식 말뚝
2.1.4 관입 공법
2.1.5 치환공법
2.2 R.C.D(Reverse Circulation Drill) 공법
2.2.1 공법 개요
2.2.2 시공방법
2.3 요동식 올케이싱공법(Benoto공법)
2.3.1 공법의 개요
2.3.2 시공방법
2.4 전선회식 올케이싱 공법(돗바늘 공법)
2.4.1 공법의 개요
2.4.2 시공방법
2.4.3 공법의 장단점
2.4.4 적용범위
2.4.5 적용구경
2.4.6 국내 현황
2.5 현장타설 말뚝공법 대비표

3. 심초말뚝의 최근 동향 ☜
3.1 심초말뚝 설계방법의 변천
3.1.1 암반상의 심초말뚝 설계
3.1.2 토사 및 풍화암반상의 심초말뚝 설계
3.1.3 연암지질의 표준관입시험 적용
3.2 사면상의 심초말뚝 설계방법 개요
3.2.1 일반
3.2.2 설계법의 개요
3.3 대구경 심초
3.3.1 일반
3.3.2 대구경 심초의 설계
3.3.3 굴착지보의 설계
3.3.4 대구경 심초의 시공과 시공관리
3.3.5 대구경 심초의 이후 방향
3.4 심초말뚝시공 전용기계의 검토

4. 현장타설 말뚝의 여성(余盛)과 두부처리 ☜
4.1 현장타설 말뚝의 여성
4.2 여성량
4.3 두부 처리
4.3.1 터파기작업 전에 제거하는 방법
4.3.2 터파기 작업 후에 제거하는 방법
4.4 결론

5. 리브 강관 현장타설 콘크리트 말뚝 ☜
5.1 서론
5.2 공사개요
5.3 TB말뚝 시공
5.3.1 시공기계기구 및 기계배치
5.3.2 TB말뚝 시공 플로우차트
5.3.3 근접시공에 대한 배려
5.3.4 강관의 반자동 용접작업
5.4 시공보고
5.5 결론

6. SENTAN 파일공법 ☜
6.1 서론
6.2 공법개요
6.3 관입기 슬라임 처리장치의 개발
6.3.1 관입기
6.3.2 슬라임 처리장치
6.4 실시예2), 3)
6.4.1 본 말뚝의 시공
6.4.2 재하시험
6.5 결론

7. SSD공법 및 멀티드릴공법 ☜
7.1 SSD공법
7.1.1 SSD공법의 특징
7.1.2 SSD공법의 적용범위와 적용기재
7.1.3 시공순서
7.1.4 시공기계
7.1.5 시공례
7.2 멀티드릴공법(R-10J)
7.2.1 사용기계
7.2.2 R-10J기의 특징
7.2.3 시공례
7.3 결론
7.3.1 SSD 공법
7.3.2 멀티 드릴 공법

출처 : 건설교통 전자정보관

포장공사 장비조합

네잎크로바 — Thu, 21 Aug 2008 10:20:14 +0900

포장공사 장비조합

휘니셔(Finishers)

아스팔트 포장기계
아스팔트 플랜트에서 제조된 혼합재(混合材)를 덤프트럭으로부터 받아, 자동으로 주행하면서 정해진 너비와 두께로 깔고 다져 마무리 한다.

타이어 로울러(Tire Rollers)

바닥을 다지는 일을 하는 특수자동차의 하나
롤러의 자중(自重)을 이용해서 바닥의 흙을 단단히 다지는 일을 하는 특수자동차의 하나이다. 피견인식의 단열 ·복열, 자주식, 진동식의 종류가 있다.

마카덤 로울러(Steel Wheel Rollers)

아스팔트 다짐기계
초기전압에 사용되며 왕복1회 다짐한다. 전압시 혼합물의 온도는 120~150 도를 유지하며 속도는 2~3Km/H로 하며 운전시 갑작스런 방향 전환은 금지 한다.

콤비 로울러(Combination Rollers)

바닥을 다지는 일을 하는 다짐기계
롤러의 자중(自重)을 이용해서 바닥의 흙을 단단히 다지는 일을 하는 단뎀로울러와 튀어나온 골재를 없애고, 평탄성을 좋게 하기 위해 사용되며 아울러 진동로울러. 타이어로울러의 기능을 동시에 수행하는 기계이다. 소형포장에 적격하다.

진동 로울러(Vibratory Rollers)

토공을 다지는 기계
토공공사의 없어서는 안되는 진동 다짐 로울러로써 토공공사의 막바지에 지반 및 지층을 튼튼하게 다져 주는데 필요한 유력한 토공장비이다. 속도가 느리고 저속 주행 장비이다.

탠덤 로울러(Tandem Vibratory Rollers)

아스팔트 바닥을 다지는 기계
튀어나온 골재와 2차 전압에서 발생한 장비 바퀴 자국 (ROLLER MARK)을 없애며, 평탄성을 좋게 하기 위해 사용되는 다짐 기계이다.

모터 그레이더(Motor Graders)

주로 도로공사에 쓰이는 굴착기계
땅을 깎고, 파 일구는데 사용된다. 도로공사 때는 토공작업의 마무리로서의 땅고르기, 측구의굴착, 노반이나 경사면을 형성하는 작업을 한다

아스팔트 살포기

아스팔트를 살포하는 기계
아스팔트를 탱크 속에 넣고 오일버너로 가열해서 용해한 다음 호스·스프레이 바 ·노즐을 거쳐서 살포한다. 인력으로 조작하는 핸드스프레이어, 엔진 ·펌프를 구비한 엔진스프레이어가 있다.

동결심도

네잎크로바 — Wed, 20 Aug 2008 20:21:55 +0900

동상현상

추운지방에서는 겨울철에 대기온도가 0℃ 이하가 되면 흙 속의 물이 동결된다. 흙 속의 수분이 얼어 동결상태가 된 흙을 동토라고 한다. 흙이 동결되면 아래쪽에서 수분을 공급받아 흙이 크게 팽창되어 지표면이 융기 된다. 이와 같이 동결에 의해 흙의 표면이 팽창되는 현상을 동상이라고 한다.

이 동상은 조건이 갖추어지면 수 십 cm 에 미친다. 동상이 발생되면 흙 속에 동결 전에 있던 간극수가 빙결될 뿐만 아니라 하부 지하수면에서 모세관작용에 의해 물이 상승되어 다량의 물이 동결되어 큰 팽창이 생긴다. 즉 간극에 존재하는 물이 동결되면 외관상의 간극치수가 작아지며 이에 따라 모세관압이 증가되어 이로 인하여 지하수면에서 계속적으로 물이 상승되어 결국 지반의 팽창을 초래하게 된다.

동결깊이와 동상

지반이 동결되는 깊이는 지표면 온도가 낮을 수록 또 지속시간이 길수록 증대된다.
지상에 쌓인 눈은 흙의 냉각을 방지하고 동결깊이를 얕게 한다. 예컨대 비제설 도로 지반의 동결진행은 눈이 15cm 정도로 쌓이면 거의 정지된다고 보아도 된다. 따라서 한냉지, 고랭지라도 눈이 많이 쌓이는 지역에서는 흙의 동결로 인한 피해가 작아지게 된다.

동해와 동상이 생기기 쉬운 흙

동상의 피해는 도로 포장에서 흔히 볼 수 있다. 포장면 하부에서 동상이 생기면 포장에 유해한 변형을 주게 된다. 노면에서의 동상량은 도로의 횡단방향에 불균일하게 생겨 거의 중앙부에서 최대가 되므로 도로 중앙선 부근에 큰 균열이 나타나게 된다. 또 동결부분에는 다량의 물이 집중되어 있고 봄철에 융해되므로써 노상, 노반이 연약화되어 지지력은 현저하게 저하된다. 아스팔트 포장에서는 트랙부분에 육각형의 균열이 생기는 동시에 침하가 발생된다.

일반적으로 동상은 모세관 상승높이가 크고 투수성도 적당히 큰 실트질 흙에서 가장 현저하게 나타난다.모래나 자갈과 같이 모세관 상승높이가 낮은 조립토나 점토와 같은 투수성이 낮은 흙에서는 발생되지 않는다. 동상이 발생되기 쉬운 흙의 투수계수는 k=0.001 cm/s 이며, 투수계수가 이 보다 작으면 하부에서의 물의 공급이 곤란해지므로 동상은 일어나지 않게 된다.

동상방지 대책

도로공사 등에서 동상을 방지하는 대책으로 다음과 같은 방법이 사용된다.

① 치환공법 : 동상이 발생되지 않은 재료와 치환한다.
② 단열공법 : 동상이 발생하기 쉬운 노상토의 온도저하를 감소시키기 위해 노반 밑에 단열층을 설치한다. 단열층으로 판상의 발포 폴리스틸렌이 사용된다.
③ 안정처리공법 : 동상이 발생하기 쉬운 흙에 시멘트나 석회를 혼합하여 그 성질을 변화시키거나 동결온도를 내리는 방법이다.
④ 배수로 등을 사용하고 지하수위를 저하시키는 방법도 있다.

건축물 기초와 동결심도

건축물 기초설계에서 동결심도를 따져야 하는 경우는, 기초가 지표면에 인접하여 형성될 때 얼마나 기초를 땅속에 근입시켜야 하는가 이다. 이 때 기준이 되는 기초의 근입깊이는 지표면부터 기초 슬래브 하단까지의 거리를 지칭한다. 동결심도가 기초에 악 영향을 미치는 것은 기초의 침하이다.

겨울철 얼어 붙어있던 땅이 봄철이 되어 융해될 때 땅은 연약해 지며, 이에 따라 기초는 침하할 수 있으며, 이때 상부 구조물은 하자가 발생한다. 따라서 기초슬래브 저면을 동결심도이하로 근입하여야 하는 이유가 여기에 있다. 동결깊이는 상기에서 기술한 바와 같이 흙의 종류 및 투수량, 지하수위등 건축물이 놓이는 주변 자연여건과 밀접한 관계를 가지고 있으므로, 지역별로 동결깊이를 분류하는 것은 무리가 있을 수 있으나 일반적인 토양에 대하여 지역별로 동결깊이를 산정한 조사사례를 소개하여 본다.

관련 규준

건설부에서 제정한 구조물 기초설계기준 (1987년)에 의한 동결심도 관련 규준을 살펴보면 다음과 같다.

( 참고로 이 설계기준은 1997년 개정되었는데, 이때 동결심도 내용이 삭제되었다.)

① 동상방지

동상을 일으키기 쉬운 성질을 갖고 있으며 동해의 염려가 있는 경우에는 기초바닥을 소요의 동결깊이 이하에 설치하든가 동상을 일으키지 않는 재료로 치환하여야 한다.

② 치환재료

치환재료는 동상을 일으키지 않는 성질을 가질뿐 아니라 설계하중에 대하여 소요의 지지력을 갖고 장기간에 걸쳐 변질되지 않는 것이라야 한다.

③ 치환깊이

치환깊이는 경험이나 조사결과에 의해서 결정된 동결깊이 또는 동결지수에 의해서 계산된 동결깊이까지 함을 원칙으로 한다.

④ 동결깊이

가. 제설된 도로에서 2월 하순경 조사구멍을 파고 구멍벽면에서 식별할 수 있는 얼음덩어리의 최저선을 측정하여 동결깊이로 한다.

나. 동결지수에 의하여 동결깊이를 결정하는 경우에는 다음식에 의해서 추정한다.

z = C √ F
z : 동결깊이 (cm)
C : 정수 (3~5)
F : 동결지수(℃ 일)

[해설]

동결작용은 흙중에 포화되어 있는 수분의 성질이 변화하여 일어나는 것이기 때문에 모래 또는 자갈같은 입자가 큰 흙에서는 일어나지 않고 실트(0.074mm이하의 세립토)와 같은 비교적 입자가 작은 흙중에서 일어나기 쉽다. 동해는 토질 특히 흙의 입도에 기인되는 경우가 대부분이다.

따라서 동해를 일으키기 쉬운 흙을 판정하기 위해서는 "카사그란드의 방법", "베스코우의 방법"및 "윌리스의 방법"등이 있다.

동결깊이의 결정은 건설부 도로조사단에서 우리나라 22개의 측후소와 농업기상관측분실 70개소 등 총 92개소의 기상자료에 의하여 최근에 만들어진 전국동결 지수도 및 동결지수표를 이용하여 동결지수를 산정하고 아래식에 의해 동결깊이를 구한다.

z = C √ F

z : 동결깊이 (cm)
C : 정수 (3~5)
F : 동결지수(℃ 일)

여기서 정수 C는 노면의 일조조건, 토질, 배수조건등을 고려하여 3~5의 값을 취한다. 가령 북쪽으로 향한 산악도로의 부분에서 용수의 침투가 많고 실트분이 많은 토질로된 노상의 경우에는 "5"를 취하고, 햇빛이 적당히 있고 토질조건 및 배수조건이 비교적 나쁘지 않으면 "3"을 취한다.

< 동결지수 산정 예 >
서울측후소 표고 : 85.5 m
계획지정의 가장 높은 표고 : 280 m
동결지수 : 736 °F
동결기간 : 61일

※ 수정동결지수
= 동결지수 ± 0.9×동결기간×표고차 / 100
= 736 ± 0.9×61×(280-85.5)/100
= 842 °F
= 450 ℃

자료출처 : 조망좋은 임진강