1. 개요
기존의 일반적인 지보재를 사용하는 흙막이 공법에 비해 2열 자립식 흙막이 공법의 경우 굴착심도 10m 이하의 비교적 얕은 굴착에 적합한 공법이다. 본 공법은 지반굴착 공사시 지보재(Strut, Raker, Anchor 등) 없이 지반굴착이 가능하므로, 지보재 설치 공정의 생략 및 원활한 굴착작업의 진행으로 1차적으로 현장의 공기단축이 가능하다. 또한, 후속공정의 시공성 개선과 충분한 작업공간의 확보를 통해 최종 구조물의 품질확보가 유리하고, 지보재 설치비용 절감 및 공기단축 등으로 공사비 절감효과를 가져올 수 있다.
건설 신기술 제533호 인증을 취득한 2열 자립식 흙막이(SSR) 공법은 굴착심도 10m 이하의 지반굴착 공사에서 지보재(Strut, Raker, Earth Anchor 등) 없이 지반굴착이 가능한 공법으로, 지반공학적 관점에서 구분하면 흙막이 벽체의 역할을 하는 전열말뚝과 억지말뚝 개념으로 흙막이 벽체의 전단파괴를 방지하는 후열말뚝으로 조합된 흙막이 공법이다.
본 공법의 특징은 억지말뚝으로 활동토괴를 관통하여 부동지반까지 말뚝을 설치함으로써 1차적인 토압을 감소시켜 흙막이 벽체의 토압을 분담하고 억지말뚝과 흙막이 벽체의 일체화를 통해 흙막이 벽체의 강성을 증대시킴으로써 지보재가 필요 없이 지반굴착을 수행할 수 있다.
자립식 흙막이 공법의 사용으로 부각되는 효과로는 지보재 설치 공정의 생략 및 원활한 굴착작업의 진행으로 1차적으로 현장의 공기단축이 가능하며, 후속공정의 시공성 개선과 충분한 작업공간 확보를 통해 최종 구조물의 품질확보가 유리하고 지보재 설치비용 절감 및 공기단축 등으로 공사비 절감효과를 가져올 수 있다.
2. 기존 흙막이 공법과의 비교
구 분 2열 자립식 흙막이 공법 Strut 공법 공 법 개요도 장 점 ․지보재(Strut, Raker, Earth Anchor 등) 가 필요 없으므로 강재 사용 절감 ․굴착 작업공간의 확보가 용이 ․시공사례가 많음 ․다양한 지반조건에서 적용성 우수 ․대칭구조로 응력상태 확인이 용이 단 점 ․굴착심도의 제한(최대 10m 이내) ․시공사례가 적다. ․작업공정이 복잡하고 후속 공정의 시공성 불리(장비 이동성 불리) ․강재가격 상승에 따른 경제성 불량 구 분 Earth Anchor 공법 Raker 공법 공법 개요도 장 점 ․굴착영역에 제한이 없고 부정형 대지에도 적용 가능 ․굴착 작업공간의 확보가 용이 ․시공사례가 많음 ․대형평면에 적용성 우수 ․강재사용량 절감에 따른 경제성 우수 단 점 ․정착지반이 연약한 경우 부적합 ․배면에 구조물이 있는 경우 부적합 ․인접부지 침범에 따른 사용성 제한 ․지반굴착에 따른 변위 발생량이 크다. ․후속공정의 시공성 불리 ․최종구조물 품질확보가 어려움
3. 시공 순서
본 공법의 시공단계는 크게 4단계로 구분할 수 있으며, 지반굴착이 이루어지는 굴착면을 따라 소정의 간격으로 전․후열 H-Pile을 설치하고 흙막이 구조체의 일체화 거동을 위한 가로보 및 띠장 연결 그리고 지반굴착의 순서로 진행된다.
전․후열 H-Pile 설치시에는 말뚝의 확실한 근입과 굴착 바닥면에서의 변위발생을 최소화하기 위하여 경타와 양질 재료를 이용한 다짐 또는 시멘트 밀크 채움을 시행하며, 말뚝의 두부체결(가로보, 띠장)은 현장에서 주로 이용되는 볼팅(Bolting) 또는 용접으로 시공하게 된다.(가로보 및 띠장은 현장의 작업여건에 따라 시공순서를 변경하여도 구조적 안정성에는 문제가 없음)
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① 전․후열 H-Pile 설치 |
② 띠장 설치 |
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③ 가로보 설치 |
④ 지반굴착 |
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