현장타설말뚝 공법

정의

현장타설말뚝은 지반을 굴착해 구멍을 만들고 콘크리트로 채워 완성하는 말뚝이다.

대구경과 깊은 지지층이 필요한 교량 하부구조에서 가장 많이 쓰인다.

그래서 공법 선정의 기준이 되며, 공벽을 어떻게 유지하는지를 중심으로 비교한다.

공벽 유지

굴착 중 흙이 무너지지 않도록 공벽을 지지하는 방식이 공법마다 다르다.

올케이싱은 케이싱을 압입하고, 어스드릴과 RCD는 안정액이나 정수압으로 공벽을 지지한다.

공벽이 무너지면 지반이 섞이고 단면이 결손되므로 공벽 안정이 시공의 핵심이다.

시공 순서

현장타설말뚝은 천공, 슬라임 처리, 철근망 삽입, 콘크리트 타설 순서로 만든다.

먼저 케이싱 또는 안정액으로 공벽을 지지하며 설계 심도까지 굴착한다.

굴착 바닥의 슬라임을 제거하고, 철근망을 공 중심에 맞추어 삽입한다.

트레미관으로 콘크리트를 하부에서부터 연속 타설하고 케이싱을 인발한다.

공법 비교

공법을 가르는 기준은 공벽을 어떻게 유지하느냐이다.

올케이싱은 케이싱으로 공벽을 직접 지지해 지반 조건에 대한 적응 폭이 넓다.

어스드릴과 RCD는 액으로 공벽을 지지해 굴착 속도가 빠르다.

소음·진동은 케이싱 압입을 쓰는 올케이싱이 상대적으로 크다.

계산 예시

말뚝 지지력은 선단 지지력과 주면 마찰력의 합으로 본다.

직경 1.5m, 길이 25m인 말뚝의 주면적은 117.8m²이다.

주면 마찰력 60kPa와 선단 지지력 3,000kPa를 대입하면 극한 지지력은 12,378kN이다.

안전율 2.5를 적용한 허용 지지력은 4,951kN이다.

채점 포인트

답안에서 가장 많이 빠지는 것은 공법별 굴착 방식의 차이를 구분하지 않는 것이다.

채점에서는 공벽 유지 방식과 지층 조건별 적용 한계를 함께 본다.

트레미관 타설과 케이싱 인발 시기, 콘크리트 연속 타설도 빠뜨리지 않게 쓴다.

정리

정리하면 현장타설말뚝은 천공 후 철근망을 넣고 콘크리트를 타설해 만든다.

올케이싱은 케이싱으로, 어스드릴은 안정액으로, RCD는 정수압으로 공벽을 유지한다.

세 공법 모두 슬라임 처리와 수직도 관리가 필요하다.

답은 안정액이다. 어스드릴은 안정액으로 공벽을 지지한다.