흙막이 지지 - 네일링(Nailing)

 

흙막이벽체를 지지하는 지지체 중에서 네일링(Nailing)방식에 대해 살펴보겠습니다. 네일링은 소일 네일링(Soil nailing)이라고도 하는데 지반앵커(Earth anchor)와는 지지방식에 차이가 있습니다.

■ 토공사 개요
■ 가설 흙막이공사의 종류

■ 지반앵커(Ground anchor 또는 Earth anchor)

 

네일링

네일링 또는 소일 네일링은 원지반에 보강재(Nail)를 프리 스트레싱 없이 비교적 촘촘한 간격 (1~1.5m) 으로 삽입하고 전면을 숏크리트 처리하는 방식입니다. 땅속에 못(Nail)과 같은 보강재를 삽입해서 전체 지반을 일체화하는 것이 목적입니다. 이렇게 보강한 토체를 일체화하면 중력식 옹벽과 같이 기능하면서 보강되지 않은 뒤쪽의 원지반의 토압을 지지할 수 있게 됩니다.  

 

 

네일링의 시공

1) 천공 및 네일 삽입

네일(nail)은 보통 철근을 사용합니다. 

 

2) 그라우트 주입

네일을 설치하면 그라우트를 주입합니다. 그라우트는 네일에 발생하는 하중을 주면지반에 전달시킴과 동시에 부식 물질의 침입으로부터 네일을 보호하는 역할을 합니다.

 

그라우트 주입용 시멘트는 KS L 5201에 적합한 보통 포틀랜드 시멘트 및 조강시멘트 사용을 기본으로 합니다. 따라서 필요한 강도와 내구성을 갖고 네일과 지반 사이의 틈이 꽉 채울 수 있는 성질을 갖고 있어야 합니다.

그라우트는 28일 강도가 약 24 MPa 정도 확보되도록 배합설계하며 물-시멘트비(W/C)가 40% ∼50% 범위가 되도록 합니다.

조기에 강도를 확보하고 네일과 지반사이의 틈을 꽉 채우기 위하여 급결재 및 팽창재 등 혼화재를 사용할 수도 있습니다. 

그라우트를 주입할 때 시멘트 페이스트는 공의 내부로 무압으로 주입하며 케이싱을 설치한 경우 케이싱을 회수하고자 할 때에는 주입이 끝난 후 완전히 굳기 전에 공벽이 무너지지 않도록 하며 케이싱을 제거하여야 합니다.

그라우트 주입시 압력을 가하는 경우 지반 상태에 따라 할렬 균열 발생 등으로 인하여 오히려 비탈면 안정에 심각한 상황을 유발할 수 있으므로 주의하여야 합니다.

그라우트 주입은 공 내부를 완전히 충전하도록 하여야 하며 그라우트가 주변지반에 침투되는 정도에 따라 수차례에 걸쳐 실시합니다. 건조한 토사지반일수록 주입횟수를 충분히 하며, 최종적으로 공입구부에서는 그라우트가 흘러넘치지 않도록 헝겊이나 마개 등으로 막고 주입하여야 합니다.

주입호스는 최소 2개 이상을 설치하고 1차 주입호스 말구는 천공구멍 최저부에 위치토록 하며 또 하나의 호스는 공입구에서 공길이의 3/4 정도의 위치에 말구를 위치토록 하여 2차 이후의 주입을 실시하도록 합니다.

1차 그라우트 주입은 공저부로부터 공입구로 그라우트가 흘러넘칠 때까지 실시하고 3∼4시간 경과 후마다 수차례 주입을 실시하고 최종주입은 공입구에서 흘려 넣도록 합니다.

주입이 종료되면 소요강도를 얻기 위한 양생기간이 최소 1주일 정도 소요되므로 이 기간 내에는 네일에 인장 또는 충격이 가해지는 일이 없도록 하여야 합니다. 

3) 정착판 설치

정착판의 면적은 150 mm × 150 mm 이상의 것을 사용합니다. 정착판의 두께는 9 mm 이상의 것을 사용하되, 팽창성 지반 또는 정착판 면적이 300 mm × 300 mm 이상인 경우에는 12 mm 이상의 것을 사용합니다. 

정착판은 부식방지를 위하여 아연도금 또는 동등 이상의 방식처리가 된 것을 사용한다.

4) 전면벽체의 시공

전면벽체는 콘크리트 뿜어붙이기, 콘크리트 벽체, 콘크리트 격자블록 등으로 인접된 네일두부들끼리의 연결이 확실히 되도록 시공합니다.

콘크리트 벽체, 콘크리트 격자블록 전면벽체는 철근으로 보강하고, 콘크리트 뿜어붙이기를 전면벽체로 사용할 경우에는 최소 4.8 mm × 100 mm × 100 mm 이상의 와이어메쉬 등을 사용하여 보강합니다.

콘크리트 뿜어붙이기를 전면벽체로 시공할 경우 와이어메쉬에 추가하여 네일두부를 서로 연결하기 위하여 인접한 네일 간에 최소한 D16 이상의 철근 2가닥을 사용하여 네일의 상하좌우를 묶어 줍니다.

 

네일링의 특징

네일링의 특징은

• 가시설 비용 절감 - 파일, 띠장, 버팀, 앵글 등
• 비교적 저렴한 경량자재 사용 - 보(BEAM) & 앵커체 대신 이형 철근 사용
• 일반 가시설 공법보다 공사비가 저렴
• 공기단축이 가능하므로 간접비용 절감
• 지하수위 없는 곳에 적용 가능

 

■ 가설 흙막이공사의 종류

 

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