기초공법 비교표(직항타, PRD, SIP, CIP)

반응형

 

 

 

O 직항타 공법

---

구 분	직항타 공법	비 고
공법개요	강관파일, PHC PILE 두부에 유압 또는 디젤해머로 직접타격을 가하여 지반으로 관입, 설치하는 공법으로 가장 기초적인 파일 공법이다 GL에서 파일의 수직도를 유지하고 파일의 건전도를 체크하면서 항타한다. (자유 낙하 방식)	강관파일 PHC 파일
시공순서	① 측량 및 장비 세팅 ② PILE 세우기 ③ 수직도 체크 후 파일 항타 ④ 최종관입량(rebound) 측정
공법특징	파일에 직접 항타력이 전달되어 관입되는 공법으로 지반과의 마찰력이 최대로 작용하며, 주면마찰력과 선단 지지력으로 지지되는 말뚝이다.
장점	① 시공 속도가 가장 빠름 ② 투입장비를 최소화 할 수 있다. ③ 시공 가격이 매우 저렴하다.
단점	① 점성 지층에 적용하기 힘들다. ② 지반 구성물에 의해 파일 근입 속도 및 작업성이 차이가 심하다. ③ 반복 타격으로 인한 파일의 건전도에 영향이 많다. ④ 파일 재료 loss가 크다. ⑤ 소음에 의한 민원발생 소지가 크다. ⑥ 호박돌 지층에 인한 추가 근입이 어렵다.
안전사항	① 파일을 인양하는 별도 크레인을 운영하지 않고 직접 항타기가 인양을 하면서 낙하위험이 있다. ② 자재 인양시에는 작업반경내 인원통제가 필요하다. ③ 인양와이어는 수시로 점검을 하여 파손 등 상태 확인	작업반경은 최대파일길이나 장비의 크기보다 더 길게 설정

 

 

 

 

 

 

O SIP공법(Soil-Cement Injected Pre-Cast Piling)

---

 

구 분	SIP공법	비 고
공법개요	Auger Bit로 천공 한 후 (때로는 슬라임 배출을 용이하게 하기위해 에어 or water사용) Screw Rod를 통하여 시멘트 Paste를 주입하며, Rod가 완전히 회수되면 파일을 케이싱 내로 근입하고 해머 경타로 마무리하는 공법이다.
시공순서	① 스크류와 케이싱을 상호 역방향으로 계획지지층까지 천공한다. ② 스크류 써징작업으로 부상토 배출 및 1차 그라우팅 및 구근 교반  ③ 케이싱과 오거를 분리하고 스크류를 인발한다. ④ 파일 근입 ⑤ 케이싱 인발하면서 2차 그라우팅 실시 ⑥ Drop Hammer로 최종관입량 체크 및 여굴에 시멘트 추가 그라우팅	그라우팅은 Auger Bit에서 분사
공법특징	시멘트 페이스트를 밀실하게 주입하여 파일직경보다 큰 구근을 형성시켜 큰 주면 마찰력을 발현하고 파일 자재의 압축력으로 계획지반(풍화암 or 연암)에 안착시킴으로 안정성있는 구조체를 형성한다.
장점	① Soil cement로 주면 마찰력을 크게 높여준다. ② 붕괴 우려가 있는 지층의 공벽을 보호할 수 있다. ③ 소음과 진동의 영향이 적은 편이다.
단점	① 장비 조합이 많은 작업구간을 필요로 한다. ② N Value가 50이상의 심한 자갈 및 전석층 천공이 불가능하다. ③ 선단지지력을 크게 기대하기 힘들다.
안전사항	① 작업구간내에 시멘트호스, 전선 등 복잡한 여건으로 인해 걸려 넘어질 위험이 많다. ② 시멘트 주입시 공압으로 인해 비산위험이 많다.

 

 

 

 

 

O CIP 공법(Cast inplace pile)

---

구 분	CIP 공법	비 고
공법개요	천공작업 후 설계심도까지 굴진한 후 철근을 지상에서 조립하여 삽입하고 시멘트 밀크를 주입한 다음 자갈을 채워 넣어 현장타설콘크리트 말뚝을 형성시키는 공법이다.
시공순서	① 계획심도까지 굴진 후 ROD 회수 ② 철근망 조립 및 근입 ③ 시멘트 밀크 주입 ④ 자갈 채움 ⑤ 두부정리 및 캡콘크리트 타설
공법특징	연속벽 시공시 CIP공법과 약액 그라우팅을 병행하여 작업하는 것이 일반적이다. 도심지 공사에서 많이 활용되며 항타작업이 없어서 소음, 진동으로 인한 민원사항이 적다.
장점	① 비교적 장비조합이 간단하여 협소한 공간에서 작업이 가능하여 도심지 공사에 유리 ② 공기가 짧고 타 연속벽 공정에 비해 경제적이다. ③ 시공시 소음 진동이 적다. ④ 토사층에서 특히 적용성이 뛰어나다.
단점	① 암반층 굴진이 불가능하다. ② 원지반의 지층조건과 시멘트량에 따라 강도차가 크다. ③ 타 공법에 비해 강도가 다소 떨어짐
안전사항	① 작업구간내에 시멘트호스, 전선 등 복잡한 여건으로 인해 걸려 넘어질 위험이 많다. ② 시멘트 주입시 공압으로 인해 비산위험이 많다. ③ 철근망 근입시 가장 많은 사고가 발생하므로 장비유도원 배치 및 작업구획 관리 필요

 

 

 

 

 

 

O PRD 공법(Percussion Rotary Drilling)

---

구 분	PRD 공법	비 고
공법개요	Dual Rotary Head를 사용하여 에어 해머 천공과 동시에 케이싱을 근입하고 설치함으로서 붕괴되는 전석층 및 자갈층 등을 통과하여 안정된 지층까지 파일을 설치하는 공법이다.
시공순서	① 서비스홀 천공(작업구간과 인접한 곳에 근입해야할 파일을 용접 및 보관하는 곳) ② 파일드라이버가 서비스홀에 있는 파일을 장착하고 다시 측량위치에 세팅 ③ 상부오거와 하부오거가 서로 역방향으로 굴진하면서 계획심도 천공 ④ 천공 완료후 Rod 회수 ⑤ 필요에 따라 시멘트 페이스트 주입
공법특징	케이싱이 지지파일이 되어 천공완료와 동시에 파일 설치가 완료되는 공법으로 모든지층에 적용이 가능한 선단지지 말뚝이다.
장점	① 천공과 동시에 케이싱을 근입하므로 붕괴우려가 있는 지층에서도 작업이 용이히다. ② 시공성과 지지력이 뛰어나며 지하수의 영향을 받지 않는다.
단점	① 별도의 서비스홀이 필요하여 작업공간이 많이 필요하다. ② 기성 말뚝 공법중 가장 고가이다. ③ 공정이 복잡하고 작업시간이 많이 소요된다. ④ 회전하면서 케이싱을 설치하여 주면마찰력이 크지 않다.
안전사항	① 파일드라이버가 서비스홀과 작업위치를 자주 이동해야하므로 전도위험이 크다. 따라서 작업전 지반상태 확인이 필요하다. ② 많은 장비가 운용되므로 장비에 의한 협착 및 충돌에 주의해야 한다. ③ 항타기가 많은 weight를 장착하고 이동해야 하므로 장비사용시 제원을 여유있게 확보하는 것이 좋다..

 

 

※ 참고자료

2023.02.08 - [강박사의 토목이야기] - 직항타 시공관리 지침(PHC/강관)

2023.01.06 - [강박사의 토목이야기] - 말뚝공사 시공관리 지침(파일공사) (2)

2023.01.06 - [강박사의 건설안전] - 말뚝공사 시공관리 지침(파일공사) (1)