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강박사의 토목이야기

Sheet Pile (가시설공) 시공관리 지침

by VanCorte 2023. 2. 6.
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SHEET PILE

 

 

 

 

O 가시설공(Sheet Pile)


① SHEET PILE용 Guide Pile 및 Beam의 설치는 사전 시공(선형) 측량에 의해 Sheet Pile 배열과 일치하도록 한다.

② 가설재(자재)는 천재지변시 예기치 못한 좌굴 및 편심 등으로 안전사고가 발생될 수 있으므로 홍수기간에는 시설 공사를 중단하여야 하며, 적절한 조치를 하여야 한다.

③ 가설재의 규격변화 및 설치불량으로 인한 편심 및 국부 하중의 집중으로 인한 응력 부분에는 조속한 보강을 한다.

가이드 빔에는 작업 중 SHEET PILE을 지지할 수 있는 버팀재 및 보강재를 일정 한 간격으로 설치하여야 한다.

양수 작업을 급격히 하지 않아야 하며, 내외 수위의 변동량 및 벽체의 거동을 상세 히 관측하여 안전성을 검토하여야 한다.

 

 

 

 

 

O Sheet Pile 의 운반 및 보관


① SHEET PILE 하차

 - SHEET PILE 하차는 지게차 및 로더를 이용하여 변형이 생기지 않게 취급하여야 한다. 하차 시에 파일의 Center를 미리 표기하여 편하중으로 인한 전도가 발생하지 않도록 관리한다.

 - 위 장비를 이용할 여건이 되지 않을 때는 크레인을 사용하여 하차한다.  하차 시 매달기는 SHEET PILE의 묶는 지점은 파일 양단에서 L/5되는 점을 택하여야 한다.

SHEET PILE 하차(로더)

 

② 운반

 - SHEET PILE의 운반에는 Trailer, Truck Crane 등을 사용하며, 중기 진입이 곤란한 장소는 가설 도로를 조성하여 운반에 지장이 없도록 해야 하고SHEET PILE에 충격을 주는 일이 없도록 취급에 주의해야 한다.

 

SHEET PILE 운반

 

③ 자재야적 및 보관

- SHEET PILE의 보관은 지반 지지력이 충분하고 표면이 평탄한 장소가 적당하며, 침하가 예상되는 곳은 지반을 개량하여 침하 현상을 방지한 후 적치해야 한다.. 적치 높이 는 2M 이하로 하되 1층의 단수는 5매 이하로 하여 받침목으로 괴어야 한다. 이때 받침 목은 10cm 각의 각목으로 하며, 각목의 간격은 4m 이내로 한다.

 

자재 야적
자재 야적

 

 

 

O Sheet Pile 항타 장비


① SHEET PILE  항타 장비

- SHEET PILE 항타용 장비는 설계서에 표시된 말뚝보다 최소한 3.0m 더 긴 것 을 박을 수 있는 것이어야 한다.

- SHEET PILE 항타는 바이브로 해머로 시행하는 것을 기본으로 한다.

- 해머는 어느 때든지 최대의 효율을 발휘할 수 있는 완전한 상태를 유지하여야 한다.

 

 

 

항타기 제원표

1. PD60FL-2 2. DHJ-40 3. DHJ-60 4. DHP-80 5. SP-110 6. DH-508-105M 7. DH-608-120M 8. DH558-110M / DH658-135M 9. DH-718K-145M 10.DH-758K-170M 11. DH-938K-225M

bacherd81.tistory.com

 

② 바이브로 햄머(Vibro Hammer)

 - 해머는 1회 타격에 3,000kgcm 이상의 편심모멘트와 40ton 이상의 바이브로 충격이 발휘되어야 한다.

 - 지질조건과 현장여건에 맞게 전기 해머, 유압 해머, 압입장치 등으로 시공하며 장비의 선정은 감독관과 협의하여 선정한다.

바으브로 해머(유압)
바이브로해머(유압)

 

③ 워터제트(Water Jet)

- 자갈, 전석층 및 암반층에서 SHEET PILE 항타를 용이하기 위하여 WATER JET 공법과 병행하여야 한다.

- 분사구의 개수와 압력은 말뚝 주변의 물질을 충분히 침식시킬 수 있어야 한다.

- 분사구가 막히거나 작동 불능일 때는 즉시 보수 또는 보강하여야 한다.

 

워터제트 공법
워터제트 분사

 

 

O Sheet Pile 시공


① 측량

- SHEET PILE을 정확히 시공하기 위해서는 법선을 확정한 후 다음 작업을 진행해 야한다.

- 법선은 설계도서를 기준으로 하여 정확한 위치를 측정하여 기준점을 설치하고 항타 진행과 병행 수시로 검측하여 시공 위치를 보정하여야 한다.

 

② 가이드빔(Guide Beam)

- HEET PILE 항타 전 가이드빔을 설치하여 정확한 타입 위치에 시공해야 한다.

 

가이드빔 설치
가이드빔 설치

 

③ 파일 세우기

- 세우기는 먼저 타입한 SHEET PILE에 다음 SHEET PILE의 이음부를 맞추고 자립될 수 있는 깊이까지 내려주는 작업을 말한다. 이때 자중만으로 소정의 깊이까지 관입되지 않으면 해머로 가볍게 타격하여 시행한다. SHEET PILE의 세우기 작업에서는 절대로 비껴 당기거나 이음부가 비틀리지 않도록 주의하여야 한다. 따라서, 최초에 타입한 SHEET PILE은 이후의 항타 기준이 되므로 법선 방향과 직 각 방향의 2방향으로 위치와 경사를 정확히 유지하도록 세우기를 시행한다. SHEET PILE과 보조 버팀대와의 사이에 틈에 생기면 Spacer를 끼워 SHEET PILE의 타입방향이 어긋나지 않도록 조정해야 한다.

SHEET PILE의 매기 및 달기로부터 타입 시까지는 제반 안전 사항을 고려하여 취급을 신중히 하여야 하며, 특히 충돌 및 흔들림이 없도록 만전을 기해야 한다.

 

파일 세우기
파일 세우기

 

④ SHEET PILE 항타

- SHEET PILE의 타입공법은 2매 타입공법, 단독 타입공법, 병풍식 타입공법등이 있는데 지질조건 및 공사현장의 특성에 따라서 타입공법을 정한다. 단독 타입공법은 1본의 SHEET PILE을 세워 내린 뒤로 설계 심도까지 타입 하는 방법이다. 이 방법은 병행 타입에 비해 안내보와 장비 등이 작아도 되고 항타기를 여러 번 이동시키는 번거로움이 없으므로 편리하나, SHEET PILE의 경사와 회전등을 일으키기 쉬우므로 공법의 선정 시 세심한 주의를 기울여야 한다.

 

SHEET PILE 항타

 

 

 

 

 

 

O Sheet Pile 항타시 주의 사항


① 맞물림 관입 주의

- SHEET PILE의 타입 중 이음 마찰저항 때문에 먼저 타입 되어 있는 인접 SHEET PILE을 끌고 내려 가는 현상을 맞물림 관입이라고 한다. 이러한 현상은 인접 SHEET PILE의 선단저항과 주변 마찰 저항보다 이음부의 마찰저항이 큼으로써 생기는 현상으로SHEET PILE의 타입 중에 경사와 휨이 발생되어 연결부의 마찰 저항을 가중 시 키며, SHEET PILE을 연약지반에 설치할 때 쉽게 나타난다. 이 경우 병풍식 타입공 법 등으로 시공하여야 한다.

 

② 타입시 회전 주의

- SHEET PILE의 회전 특히, 해상시공의 경우 풍파에 대해 시공 시 안정을 확보하기 위하여 안내보(Guide Beam)를 설치하여 시공 정도를 확보하여야 한다. 또한, 안내보 와 SHEET PILE 사이에는 간격재(Spacer)를 끼워 작업 중 흔들림을 방지하여야 한 다. 그러나, 연약층을 통과하고 단단한 층으로 관입되는 경우와 지중에 전석등의 장애 물이 있는 경우에는 타입층에 SHEET PILE이 눌려서 연결부를 중심으로 회전하려 는 경향이 나타난다. 이 경우에도 병풍식 타입공법 등으로 시공하여야 한다.

 

시공 연장의 늘어짐 및 줄어짐

- SHEET PILE의 이음부는 물 막음이나 모래 막음의 관점으로는 Clearance가 적은 것이 요망되나 시공 시의 타입에 대해서는 Clearance가 너무 적으면 이들 마찰력이 크 게 되어 발생된다.

 

 

 

 

O Sheet Pile 용접 및 절단


① 일반사항 

-용접 방법은 아아크 용접으로 하고, 시공 방법은 수동 용접, 반자동 용접, 자동 용 접으로 한다.

-용접은 정확히, 신중히 하고, 용접에 의한 잔류 응력, 변형 등은 되도록 적게 하여 야한다.

-용접봉은 피복한 것이 벗겨지거나, 벌려지거나, 더럽혀지거나, 습기를 먹는 등 용접에 유해로운 결함이 있는 것을 사용하여서는 안 된다.

-용접기, 전선 등에 의한 감전 사고를 방지하도록 주의하여야 한다.

-교류 아아크 용접기는 소요 규격에 적합한 전격 방지 장치를 설치한다.

-용접 이음은 용접부의 구조, , 두께 및 용접법 등에 따라 신중하게 선정해야 한다.

 

SHEET PILE 용접
SHEET PILE 용접

 

 

테이퍼 파일 용접
테이퍼 파일 용접

② 용접 조건

- 비 또는 눈이 내리는 곳이나 강한 바람이 부는 곳에서 용접을 하여서는 안된다. 그 러나, 날씨 등의 영향을 받지 않도록 충분한 보호 장치를 하였을 경우에는 감독관의 승인을 받아서 용접할 수 있다.

- 기온이 35˚C 이상 또는 5˚C 이하일 때 용접을 하여서는 안 된다. 기온이 -15˚C 이상일 경우에는 용접선에서 10cm 이내의 모재 부분을 80˚ C 이상으로 예열하면 감독관의 승인을 받아서 용접을 할 수 있다. 고장력강의 용접 시에는 예열 및 후열에 대하여 감독관의 승인을 얻어 신중하게 하여야 한다. 또 기온이 35˚C 이상일 경 우 용접봉이 고온에 의한 악영향을 받지 않도록 조치를 취하면 용접을 할 수가 있다.

 

③ SHEET PILE 용접 준비

용접하는 자재의 표면은 용접하기 전에 깨끗이 하여야 한다. 특히 용접면 및 그 인접 부분은 물, , 도료, 슬래그(Slag) 및 먼지 등이 균열의 원인이 되므로 잘 제거하여야 한다.

- 맞이음 용접은 열린 끝의 밑 간격을 정확하게 유지하도록 주의하고, 현저한 오차가 없도록 하여야 한다.

- 겹이음 용접은 자재의 밀착에 주의하고, 심한 틈이 생기지 않도록 하여야 한다.

- 조립 도구를 부재에 용접할 때에는 용접 부분을 될 수 있는 대로 적게 하고, 제거 시에는 이것을 떼어 낸 뒤 깔끔하게 마무리하여야 한다.

- 열린 끝은 설계도에 나타낸 형상대로 정확히 가공하고, 그 면은 될 수 있는 대로 평 활하게 하여야 한다.

- 열린 끝의 가공은 수동 가스 절단 후 그라인더 등에 의한 다듬기를 하거나, 또는 자 동 가스 절단에 의한 것으로 한다.

- 가붙임은 될 수 있으면 최소로 줄이고, 본 용접의 일부가 되는 가붙임은 특히 결함이 없는 용접이라야 한다. 균열이 간 가붙임 부분에 본 용접을 할 때에는 밑까 지 떼어낸 뒤 용접해야 한다.

 

SHEET PILE 용접

- 용접은 원칙으로 아래로 향하는 자세로 하여야 한다. 아래를 향한 이외의 자세로 할 때에는 감독관의 승인을 받아야 한다.

- 다층 용접은 각 층에 잘 녹아들어 가도록 완전히 하고, 균열, 슬래그가 말려 들어가 는 등의 결함이 생기지 않도록 특히 주의하여야 한다.

- 각 층의 표면은 다음 층을 시공하기 전에 슬래그 등을 깨끗이 제거하여야 한다.

- 용접할 때에는 잘 녹아들어 가도록 용접 전류 및 용접 속도를 조정하고, 결함이 없 도록 용접하여야 한다. 용접 개시점에 녹아들어 가는 것이 부족하거나, 슬래그가 혼입 되거나, 크레이터(Crater)의 고르지 않은 형상과 균열에는 특히 주의하여야 한다.

- 용접부에 균열, 기포, 슬래그, 말려들어 가기, 오버랩(Over Lap), 언더커트(Under Cut), 부정한 파면 및 크레이터, 목두께 및 치수의 과부족 등의 해로운 결함이 생겼 을 때에는 다시 손질하여야 한다.

- 용착 금속에 균열이 생겼을 때에는 용착 금속을 전 길이에 걸쳐 모재가 상하지 않도록 조심스럽게 깎아 내어서 다시 용접하여야 한다.

- 용접에 의하여 현저한 변형이 생겼을 때에는 감독관의 지시에 따라서 다시 교정하여야 한다.

 

 

 

O 지수재 도장


① 지수재 도장 작업

- SHEET PILE의 연결부 부위를 건조한 상태로 유지한다.

- SHEET PILE의 연결부 부위안과 주위에 들뜬 녹, , 그 외의 오염물질, 등을 와 이어 브러시, 에어 블로어 등으로 제거하여야 한다.

- 유류(그리스 등)가 부착된 경우에는 신나로 닦아 내거나 버너로 태운 후 사용하여야 한다.

- 도포량이 너무 많으면 SHEET PILE 타설시 박리 문제가 예상되므로 적당한 양이 도포 되도록 해야 한다.

- 도포량이 너무 적으면 타설 후 지수성의 문제를 일으킬 가능성이 있으므로 부족하지 않도록 주의해야 한다.

- 위에서 언급된 예와 같이 적당한 도포량은 약 400g/m (Z형 기준)이다. (양면도포기준이므로 한 면에200g/m로 시공하는 것임)

 

SHEET PILE 청소
SHEET PILE 청소

 

 

지수재 도장
지수재 도장

 

 

 

 

② 양생 및 경화

- 도포 후 아래와 같이 충분히 양생 경화해야 한다.

구분 소요시기
봄, 여름, 가을 약 1일
겨울 약 2일

- 도포면을 손가락으로 눌러서 반발 탄성이 생기면 양생 경화가 완료된 것으로 보나, 주름이나 요철면이 생기면 아직 양생 경화가 된 것으로 볼 수 없다.

- 팽윤 상태로 그냥 도장하면, 박리의 원인이 되므로 지수재의 양생 경화를 충분히 한 다음에 도장해야 한다.

- 만일 도막이 흡수 팽윤한 경우에는 원래의 상태로 돌아갈 때까지 건조시킨 후 도장 작업을 시작해야 한다.

- 지수재는 물에 의해 빠른 속도로 팽윤 하는 특성을 가진 재료이므로 노천에서 작업 을 할 경우 도포 작업 중이나 타설 기간 중 물과의 접촉이 없도록 주의해야 한다.

- 노천에서 도포작업 중 비가 올 경우 즉시 SHEET PILE 전체를 비투수성 시트 등으로 덮어 물과의 접촉을 피해야 한다.

 

 

발포된 지수재

 

 

2023.01.07 - [강박사의 토목이야기] - 항타기 제원표

2022.12.21 - [강박사의 토목이야기] - 지반굴착 흙막이공 현장 운영 지침

 

 

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