흙막이공사 수량산출

< 흙막이공사>

 

1. 개요

기초공사는1층 바닥선(1층 스라브 및 보를 포함) 아래의 건축물 구조체를 완성하기 위한 토공사, 말뚝공사, 흙막이공사, 기타공사를 말한다.

 

2. 종류

2-1 STRUT공법

1. 개요 :

흙막이 벽을 설치하고, 양측 토압의 균형을 이용한 수평 버팀대로 토류벽을 지지 시키면서 점차흙을 굴착하는 방법

2. 장점

토질에 대해 영향을 적게 받는다.

인근대지에 대해 영향을 적게 받는다.

재료비가 비교적 적다.

3. 단점

측압의 균형을 잡는 방법이므로 고저차가 크거나 상이한 구조일 경우 균형이 어렵다.

가설 구조물로 인하여 중장비 작업이나 토량제거 작업의 작업능률이 저하된다.

공기 지연에 의하여 상대적으로 공사비가 상승한다.

 

4. 산출방법

구 분	단위	산 출 방 법	비 고
H-PILE천공	M	천공깊이 X 천공수	토질별
H-PILE항타	M	천공깊이 X 천공수	토질별
H-PILE인발	M	천공 X 매립된 깊이
H-PILE연결이음	개소	H-PILE본당 8M초과시	여건에 따름
POST-PILE천공	M	천공깊이 X 천공수	토질별
POST-PILE 항타	M	천공깊이 X 천공수	토질별
POST-PILE 인발	M	매립을 제외한 수량
POST-PILE연결이음	개소	POST-PILE본당 8M초과시	여건에 따름
띠장설치	M	흙막이 외주길이 X 띠장단수
띠장해체	M	흙막이 외주길이 X 띠장단수
띠장브라켓 설치,해체	개소	H-PILE본수 X 띠장단수
띠장홈메우기	개소	H-PILE본수 X 띠장단수
STRUT설치	M	STRUT BEAM의 길이
STRUT해체	M	STRUT BEAM의 길이
STRUT연결이음	개소	STRUT와P-PILE이 연결 되는 곳
Bracing Beam 설치	M	설치 길이
Bracing Beam해체	M	설치 길이
브라켓 설치, 해체	개소	수평Beam과 수직Beam의 교차점
브라켓 재료비	TON	85KG/EA
JACK설치,해체	개소	띠장과 STRUT의 교차점	손료 포함
토류판설치	M2	흙막이외주길이X 깊이	자재비 포함
토류판손료	재	토류판면적 X 두께 X 300	M3 = 300재
복공판 설치 해체	M2	복공판 면적
복공판 손료	M2	복공판 면적	자재비 포함
강재손료	TON	총사용 강재 - 매몰량
강재매몰	TON	회수 불가능한 량
강재운반	TON	총사용 강재
운 반 비	식	장비운반비
동 력 비	식	발전기 사용료	필요시
소모품비	식	잡자재비

        ※ H-PILE 단위중량 : 300*300*10*15 = 94.0KG/M

           H-PILE 생산길이 : 6 ~ 14M

     5. 복공판 규격

구 분	W	L	H	단위중량
I-A	500	1,900	200	187KG/EA
I-B	750	1,990	200	280KG/EA
I-C	750	3,990	200	702KG/EA
I-D	1,000	1,990	20	355KG/EA

 

2-2. CIP공법

     1. 산출방법

구 분	단위	산 출 방 법	비 고
천 공	M	공수 X 깊이
주 입	M3	천공길이 X π X (반지름)2
SLIME처리	M3	주입량 X 80%
철근삽입	M	삽입공수 X 깊이 X 갯수	6~8본/공
H-PILE삽입	M	H-PILE 삽입공수 X 깊이	MIP
H-PILE이음	개소	H-PILE 8M초과시	MIP
H-PILE운반	TON	H-PILE 길이 X 단위중량	MIP
시멘트	포	천공길이 X 3.5포
자 갈	M3	주입량 70%
H-PILE	TON	H-PILE 길이 X 단위중량

 

2-3 SCW공법

    1. 산출방법

구 분	단위	산 출 방 법	비 고
SCW벽체조성	M2	벽체길이 X 깊이
시멘트	포	벽체면적 X 6포	배합비 참조
H-PILE삽입	M	삽입된H-PILE길이
H-PILE연결	본	8M초과시
SLIME처리	M3	벽체체적 40%
PLANT설치해체	식
P/D설치해체	식
장비운반	식
H-PILE운반	TON
잡자재비	식	벤토나이드 외

 

    2. 시멘트 페이스트 배합비

토 질	시멘트	벤토나이트	물
점성토	400KG	10KG	550L
사질토	350KG	20KG	550L
사 력	350KG	20KG	550L

 

2-4 지하연속벽공법(D/W)

1. 개요

지하연속벽공법은 굴착된 토량에 비례하여, 안정액을 공급하여 굴착면이 붕괴하는 것을

막아주고 지하수의 유입을 차단, 토사 굴착에 알맞게 고안된 BUCKET 또는 BC-30CUTTER를

설계된 소정의 깊이 만큼 굴착한 후 철근망을 근입하고 콘크리트를 타설하는 작업을

반복함으로서 지중에 연속된 철근콘크리트벽이 형성된다. 댐의 기초로 활용되거나 내진벽(耐震璧),

진동차단벽(振動遮斷璧)으로써의 탁월한 역할을 한다. 또한 건축물의 지하구조물을 건설하기 위해 토사를 굴착시 가설 토류벽으로써의 역할을 할 수 있고 가설벽이 아닌 본체 벽으로써 많이 활용된다. TRENCH내의 토사를 굴착할 때 투입하는 안정액은 물보다 비중이 높으므로 굴착면의

붕괴를 방지하고 굴착면의 토사공극에 침투, 차수막을 형성하여 지하수의 차수효과를 얻게된다.

시공방법은 설계된 벽의 두께와 위치에 따라 안내벽을 설치한 후 Element 별로 분할, 설정하여 소정의 설계 깊이까지 굴착이 완료TRENCH내의 잔존하는 토립자를 제거하기 위해 SURGING을 실시한다.

조립된 철근망을 근입한 후TREMIE PIPE를 설치한 다음, 굴착된 하단부터 CON'C타설을 하면서 안정액을 회수하여 1개의 Element을 완료한다.

 

2. 장 점

소음과 진동이 적다

벽체의 강성이 높다.

차수성이 우수하다.

Element의 조합으로 구형이나 원형은 물론 다양한 형상의 단면을 구축할 수 있기 때문에 용도에 따라 적절한 설계가 가능하다.

지반조건에 좌우되지 않는다.

연약한 실트층으로부터 암반에 이르기까지 시공이 가능하다.

수직도는 1.2%범위내에서 관리한다.

본 구조물로서의 이용이 가능.

근접시공이 용이하다.

 

3. 단 점

시공비가 비교적 높다.

굴착면의 붕괴

SLIME의 침전

4. 용 도

건축구조물의 지하실

지하주차장 및 지하상가

지하철, 지하도, 입체교차로

지하변전소

하수처리장, 정수장, 배수펌프장

공동구(共同構), SHIELD 입갱(立坑)

지하 TANK

DAM 차수벽 및 지하 DAM

쓰레기 매립장 침출수 차단벽

 

5. 수량산출방법

구 분	단위	산 출 방 법	비 고
장비운반	식
연속벽장비조립,해체	식
크레인조립,해체	식
안내벽(G/W)설치	M	시공길이(외주길이)	D/W양쪽
안내벽(G/W)해체	M	시공길이(외주길이)
지하연속벽 굴착	M2	시공길이 times 굴착깊이	지층별,두께별
벽체조성공	PAN	PANEL수
CON’C타설	M3	타설량	벽체조성용
안정액공	M3	V = X/Y + X/Y(1-K1 )(Y-1) + K2 timesX V : 안정액량 X : 총굴착량(잔토처리량) Y : PAN수 K1 : 회수율(0.55 ~ 0.85) K2 : 소모율(0.10 ~ 0.30)
폐액처리공	M3	V = X/Y + X/Y(1-K1 - K2 )(Y-1)
철근가공조립	TON	철근TON수
철근망 근입	회	PANEL수(깊이가15M이상시2회로 산정)
배관길이	M	외주길이 X 2
두부정리	M	외주길이
CAP-BEAM설치	M	시공길이(외주길이)	D/W상부
연속벽면정리	M2	시공길이 X 토공깊이
연결철근펴기	EA	연결철근 개수
두부정리	M	외주길이
철 근	TON	G/W + D/W + Cap Beam	자재비
레미콘	M3	G/W + D/W + Cap Beam (할증10%)	자재비

         ※ 연결철근(Dowel Bar)은 Mild Bar를 사용하여야 한다.

 

6. 굴착장비 비교(GRAB & HYDRO MILL)

구 분	GRAB	HYDRO MILL
특 징	기계적인 작용에 의한 버켓으로 굴착 토사 를 떠내는 형태 1회 국착 Cycle마다 Grab를 올리고 내려야 하므로 심도가 깊을 경우 굴착시간이 많이 소요되며 Trench의 붕괴를 초래 Over Volume이 많게 된다. 풍화암, 연, 경암층의 굴착시에는 Grab만으로 굴착이 안되므로 Chisel을 병행 사용하므로 굴착시간이 과다 소요됨. Chisel사용시에는 진동 및 충격으로 주변 지하 매설물 및 건물에 영향을 미칠 수 있음.	Hydro Mill Suction Pump 작동을 위한Pre-excavation을 요함  굴착토사는 Suction Pump로 토출되므로 계속 굴진 가능.  지층 및 심도에 영향을 받지 않고 굴착 속도 빠름.  Rock Tooth를 사용한 유압식 Cutter로 암층에서는 무소음, 무진동 굴착 가능.  Grab굴착기에 비하여 벽면 여굴량이 적고 수직 정도가 양호함
장 점	1.심도가 얕은 토사층 및 호박, 전석층 등의 굴착이 용이함 2. Hydro Mill시공에 비교 장소가 협소하여도 시공 가능	1. 굴착 속도가 빠름 2. 계속적인 굴착이 가능하고 최적의 Slurry 상태를 유지할수 있음. 3. 깊은 심도까지 굴착가능. 4. 굴착장비에 모니터링 장치가 붙어 있어 굴착중 계속적인 수직도를 확인 할수 있어 수직 정도 양호. 5. 암반굴착 가능
단 점	1. Chisel을 사용 사여도 암반 약1M이상은 사용 불가 2. Chisel을 사용시 진동 발생으로 인한 민원 발생 소지 내포. 3. 시공심도가 깊을 경우 굴착능률 저하 4. Over Volume이 많이 생기므로 con’c타설 물량 증가.	굴착 속도가 빠르므로 이수처리를 위한 PLANT가 대형화 된다. 암반 굴착 깊이가 크면 상대적인 공사비가 급격히 증가되며 공기가 지연된다.

 

 

2-5. 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.

 

4. 수량산출방법

단열시공(單列施工)

공간거리 : 0.8M

주 입 폭 : 1.2M

주입심도 : GL ? 1M ~ 암 ? 1M

지하수위 + 1.0M

구  분	단위	산 출 방 법	비  고
LW천공	m	천공 X 천공깊이
LW주입	m	천공길이
SEAL제 주입	m3	천공길이 X 0.0065
멘젯튜브제작설치	m	천공길이
시멘트	포	천공길이 X 2포
기계기구설치	회	공수

 

 

2-5. JSP공법(고압분사 주입공법, Jumbo Special Pile Pattern )

1. 개요(자체 강성을 이용 흙막이로도 사용함)

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 공법이다.

 

2. J.S.P공법의 시공순서

(1) 천공:

지반개량이 필요한 위치에 JETTING MACHINE의 이동,설치가 완료되면 청수를 압송시켜

계획 심도까지 착공한다.

(2) 천공완료 :

계획심도까지 굴진이 완료되면 JETTING MACHINE의 TIMER를 조절하여 ROD의 회전수를

10.5 - 13.5초로 바꾸어 J.S.P 시공상태로 맞춘다.

 (3) 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.

 (4) J.S.P시공 :

ROD를 저속으로 회전시키면서 1회전(10.5-13.5sec)분사후 2.5cm씩 상승하면서 계획된

주입 상한선까지 시공한다.

 (5) J.S.P완료 :

주입 상한선까지 주입이 완료되면 N.J.V를 인발하여 청수를 압송시켜 ROD 및 N.J.V

내부를 청소한후 다음 위치로 이동한다.

 

3. 시공관리

(1) 천공위치확인 : 사진에 지표 MARKING

(2) 수직정도확인 : 추.수준계에 의한 CHECKING

(3) 천공심도확인 : 천공시 토성변화,이상관계기록

(4) 경화재 배합량확인 : 물 : 시멘트 = 1:1(중량비)

- 배합비(중량배합)는 지층별 재원 참조

- 자동 MIXER PLANT의 배합 입력치 및 영점확인

 (5) 경화재 주입량확인 : 펌프의 토출량,토출압력,주입시간 확인

 (6) 표준분사 조건확인 : 소요회전속도,분사조건 확인,SLIME 배출상황 확인

 (7) 소요조성조건 확인 : 토질상황에 의한 회전수,설정에 의한 상승조건

 (8) 조성위치 주변관찰 : 조성중 SLIME 배출상황,지반이상 유무관찰,

 (9) 시공심도확인 : ROD 길이의 CHECK

 (10) 토류벽 및 차수벽 시공시 필히 OVER LAP시공을 실시하여 차수 및 토류벽이 시공될

   수 있도록 확인.

 

4. 장점

지반에 관계없이 모든 토질에 적용

수직, 경사 오느 방향으로 가능

시공 개량 범위가 확실

강도가 크다.

 

5. 단점

부속장비가 많다.

유속이 있는 자갈 전석층에서는 시공이 어렵다.

고가이다.

 

6. 산출방법

구      분	단위	수 량  산 출	비    고
천공 및 분사	m	공수 X 천공깊이	토질별 분류
Slime처리	m3	π X r2 X 천공길이 X 0.5	천공량의 50%
시멘트	포	천공길이 X 11(토질별 다름)	451kg/m
장비 이동 거치	회	공수
장비투입 셋팅	식
믹스 프랜트 설치
장비운반

 

7. 지층별 재원

토질 구분		점 성 토		사 질 토			사력토	비 고
		N=0~2	N=3~5	N=0~4	N=5~15	N=16~30
유효경	M	1.0	0.8	1.2	1.0	0.8	0.8
양관속도	분	7	8	7	8	9	9	분사시간
단위분사량	L/분	60	60	60	60	60	60
분사량	L	462	528	462	528	594	594	양관속도 X 1.1
시멘트	KG	351	401	351	401	451	451	분사량 X 0.76
혼화제	KG	1.755	2.005	1.755	2.005	2.255	2.255	시멘트 X 0.005
물	L	346.5	396	346.5	396	455.5	455.5	분사량 X 0.75
작업시간	시간/M	0.422	0.444	0.555	0.577	0.600	0.888

 

2-7 EARTH ANCHOR공법

1. 개요

H-Pile을 수직 설치한 후 굴착과 함께 흙막이 벽을 설치하고, Earth Anchor를 시공하여 벽을 지지하는 공법

2. 장점

- 토공사 범위를 한번에 시공할 수 있다.

- 작업 지장물이 없어 작업능률이 좋다.

- Anchor체가 각각의 구조체이므로 적용성이 좋다.

3. 단점

- 비교적 고가이다.

- 인근 구조물이나 지중 매설물에 따라 시공이 곤란한 경우가 있다.

- 유효한 지층이 깊을 경우 비경제적인 설계가 된다.

- 인근 건축주 및 도로 관리자에 대해 동의를 얻어야 한다.

 

2-8 계측관리

흙막이 공사에서의 계측은 터파기에 따른 주변 지반의 실제 거동과 지지구조물의 효과를 파악하여 공사의 안전성을 예측하고 적절한 대책을 강구할 목적으로 실시한다.

1. 계측기의 종류

종 류	설치위치	설 치 방 법	용 도	정밀도
경사계 (inclino- meter)	토류벽 또는 배면지반	굴토심도 보다 깊게 부동층까지 천공	굴착 단계별 인접 지반의 수평변위량과 방향을 실측하고, 이로부터 토류 구조물 각지점의 응력 상태 판단.	1MM
지하수위계	토류벽 배면지반	대수층까지 천공	지하수위변화를 실측하여 각종 계측 자료에 이용하며, 지하수위의 변화 원인 분석 및 관련된 대책 수립.	1MM
간극수압계	배면 연약지반	연약층 깊이별로 설치	굴착에 따른 과잉간극수압의 변화를 측정 안정성 판단.	0.05T/M2
토압계	토류벽 배면	토류벽의 종류에 따라 다름	주변지반의 하중으로 인한 토압의 변화를 측정	0.05T/M2
하중계	Strut 또는 Anchor	각단계별 굴토시 설치	Strut, anchor등의 축하중변화상태를 측정하여 이들 부재의 안정상태 파악 및 불안정한 규명에 이용	0.05Ton
응력계	토류벽심재,Strut,띠장, 각종강재,con’c	용접 또는 접착제에 의하여 설치	토류구조물의 각부재와 인근구조물의 각지점 및 타설 콘크리트 등의 응력변화를 측정하여 이상유무 파악 및 대책수립에 이용	50micro   -striain
건물경사계	인접구조물의 골조 또는 벽체	접착 또는 bolting	주변건물, 용벽, 철탑 등 인근 주요 구조물에 설치하여 구조물의 경사 변형 상태를 실측, 구조물 안전 진단에 활용	0.2%
지중침하계	토류벽 배면,인접 구조물 주변	부동층까지 천공	각 지측별 침하량의 절대치의 변화 및 침하량의 속도에 대한 허용치의 판단 및 안정상태를 예측	1MM
지표침하계	토류벽 배면, 인접구조물 주변	동결심도 보다 깊게 설치	지표면 침하량의 절대치의 변화 및 침하량의 속도에 대한 허용치의 판단 및 안정상태를 예측	1MM
균열측정기	균열부위	균열부 양단에 표식을 설치	주변 구조물, 지반 등에 균열발생시 균열크기와 변화를 정밀 측정하여 균열크기와 변화를 정밀측정하여 균열 발생속도등을 파악하고 다른 계측결과 분석에 자료제공	0.01MM
진동, 소음측정기	대상지역	필요시 측정	굴착, 발파 및 장비 작업에 따른 진동과 소음을 측정하여 구조물 위험 예방과 민원 예방에 활용	진동:60dB 소음:70dB