교량용 포켓기초

포켓기초의 정의

교량용 포켓기초는 기둥을 기초의 포켓에 꽂고 그라우트로 채워 일체화하는 접합형 기초다.

현장에서 기둥 거푸집과 동바리를 따로 세우지 않아도 되는 것이 가장 큰 특징이다.

접합부 성능은 포켓 벽, 요철, 그라우트가 각각 맡는 역할로 결정된다.

힘 전달 경로

포켓기초에서 하중은 기둥, 그라우트, 요철, 포켓 벽, 기초판 순서로 흐른다.

어느 한 단계라도 약하면 접합이 실패하므로 경로 전체를 함께 봐야 한다.

압축력은 기둥 단부에서 그라우트를 거쳐 포켓 바닥과 벽으로 전달된다.

수평 전단력은 마찰만으로 부족하므로 요철이 맞물려 저항한다.

요철 유무 비교

요철 유무는 접합면 형상에 따라 두 가지로 나뉜다.

요철 있음은 맞물림으로 전단을 전달하고, 면처리 공정이 추가된다.

요철 없음은 매끈한 면의 마찰과 부착에 의존하며 시공이 단순하다.

두 측면을 짝지어 써야 한쪽만 말하는 감점을 피한다.

계산 예제

가상의 예로 교각 포켓 접합면에 축력 1,200 kN, 수평 전단력 800 kN이 작용한다고 가정한다.

요구 마찰계수는 전단력을 축력으로 나눈 값이다. 800을 1,200으로 나누면 약 0.67이다.

확인된 마찰계수가 이보다 작으면 마찰만으로 부족하므로 요철을 추가한다.

이 값은 원리를 보이기 위한 것이므로 실무 설계값으로 쓰지 않는다.

시공 절차

시공은 기초를 굴착하고 지반을 확인한 뒤 포켓 형틀을 설치하는 순서로 진행한다.

포켓 면을 청소하고 물을 축여 접합면을 준비한 뒤 기둥을 크레인으로 삽입한다.

임시 지지로 기둥을 고정하고 그라우트를 충전한 뒤 경화를 확인한다.

기둥 수직도 오차는 상부 구조 위치와 직결되므로 임시 지지 단계에서 확인한다.

정리

포켓기초는 부재를 포켓에 넣고 그라우트로 접합하는 기초 구조다.

요철 있음은 전단 성능이 높고 가공비가 늘며, 요철 없음은 시공이 단순하다.

시험에서는 전단 전달, 시공성, 비용을 한 줄씩 대비해 쓰는 것이 핵심이다.