현장타설 콘크리트 말뚝 개요

기초가 설치될 지반의 지내력이 충분하지 않으면 상부구조의 하중을 지탱할 수 있는 지반까지 말뚝을 박아 하중을 전달해야 합니다. 이 경질지반이 깊지 않다면 PHC 말뚝처럼 기성말뚝을 사용할 수 있지만 경질지반이 깊고 말뚝이 부담해야 하는 하중이 크다면 현장타설 콘크리트 말뚝을 시공합니다.

 

▶ 지반조사 - 보링과 표준 관입 시험

▶ 암반의 분류

▶ PHC 말뚝 - 프리텐션 방식 원심력 고강도 콘크리트 말뚝

 

PHC말뚝의 규격

PHC(Pretensioned spun High strength Concrete piles)말뚝은 원심력을 응용하여 만들며 압축강도가 78.5MPa 이상의 프리텐션 방식에 의한 고강도 콘크리트 말뚝을 말합니다. 

 

PHC말뚝의 현장 반입

 

PHC 말뚝은 바깥 지름에 따라 12종류 - 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100,  1200mm로 구분됩니다. 또 말뚝은 도로에서 운반하는데 한계가 있기 때문에 15m이상으로 생산하기는 어렵습니다. 그리고 2본 이상을 이어서 시공하지 못합니다. 

 

 

따라서 경질지반이 30m 이상 깊은 위치에 있고 부담해야 하는 하중이 크다면 현장타설 콘크리트말뚝을 시공합니다.

 

현장타설 콘크리트 말뚝의 종류

현장타설 콘크리트 말뚝은 매우 다양합니다. 

여기서는 굴착공법의 일반적인 특징에 대해 살펴보겠습니다.

 

굴착공법의 일반적인 특징

▒  굴착과 공벽의 안정

현장타설 콘크리트 말뚝은 일반적으로 직경이 넓고 굴착깊이도 매우 깊은 편입니다. 따라서 지반을 크게 굴착하면 붕괴될 위험이 있기 때문에 지반의 붕괴를 막으면서 굴착하는 것이 핵심이 됩니다. 

 

 

크게 3가지 방법이 사용되는데 공법별로 나누면 다음과 같습니다. 

1. 케이싱 - 베노토(Benoto)공법

2. 벤토나이트 안정액 - Earth Drill공법

3. 정수압 - RCD(Reverse Circulation Drill)공법

 

■ 벤토나이트 안정액(이수)

 

▒  철근망 삽입

현장타설 콘크리트 말뚝을 설치하려면 말뚝 안에 철근을 배근해야 합니다. 철근은 보통 지상에서 조립하고 굴착이 끝나면 선조립한 철근을 굴착 구멍 안으로 삽입하게 됩니다. 이때 구멍 안에 남아 있는 찌꺼기(슬라임)을 깨끗하게 제거해야 말뚝과 경질지반을 밀착시킬 수가 있습니다.

 

 

 

▒  트레미관과 콘크리트 타설

철근망을 삽입한 후에는 콘크리트를 타설해야 하는데 그냥 위에서 부어넣을 수는 없습니다. 타설높이가 높아 재료분리가 생기는 것도 문제이지만 예를 들어 벤토나이트 안정액이나 정수압의 물이 채워져 있다면 더더욱 콘크리트를 그냥 부어넣을 수가 없습니다.

 

그래서 콘크리트를 말뚝의 맨아래부분에서부터 타설하기 위해 트레미관(Tremie pipe)을 사용합니다. 아래 사진은 슬러리 월에서 트레미관을 삽입한 것이지만 현장타설 콘크리트 말뚝도 동일한 방식으로 시공합니다.

 

 

■ 흙막이벽체 - 지하연속벽(Slurry wall)

 

트레미관으로 콘크리트를 부어넣으면서 트레미관을 천천히 들어올리는데, 이때 반드시 트레미관은 콘크리트 속에 2m 이상 묻혀 있는 상태를 유지해야 합니다. 

 

또한 말뚝머리 부분은 시공 중 일부 토사의 유입, 블리딩 등으로 인하여 양생 후 콘크리트 품질이 저하되므로 최소  1m 이상의 콘크리트를 여분으로 타설하도록 규정하고 있습니다. 콘크리트 양생이 끝나면 말뚝의 설계 높이 상부의 여유분을 제거합니다.

 

▶ 원심력 콘크리트 말뚝의 시공

 

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