064. 지하 연속벽(Slurry Wall) 공법

건축시공기술사 기출해설 | 2015-04-13 오후 4:21:45 | 조회수 : 22514 | 공개

064. 지하 연속벽(Slurry Wall) 공법
*시공72회 3교시-1. 지하 연속벽(Slurry Wall) 공법의 ① 장비동원 계획 ② 시공순서 ③ 시공시 유의사항을 기술하시오. 
*시공85회2교시-4. 지하연속벽 시공시 하자발생의 원인과 대책에 대하여 설명하시오.  
  
[해설]
1. 개요
(1)지하연속벽 공법이란 구조물의 기초지반을 수직으로 지상으로부터 지하로 크고 깊은 Trench를 직접굴착해서 이곳에 철근망을 넣은 후 콘크리트를 타설한 Panel이음으로 연결하거나, 원형단면의 굴착공을 파서 일련의 지하벽을 축조하는 공법이다.
(2)굴착벽의 안정성 향상을 위하여 Bentonite용액을 사용하고, 안접된 판넬과 판넬, 판넬과 기둥, 기둥과 기둥 사이에 특별한 이음으로 연속해서 지하연속벽을 만든다.
(3)타 흙막이벽에 비해 차수효과가 높으며, 역타공법적용시나 인접건물에 피해가 예상될때 적용한다.
 
2. 장,단점
(1)장점
1)저공해공법임->무진동,무소음->저진동,저소음
2)주변지반에 대한 영향이 적음->훼손없음
3)벽체의 강성이 크다.->큰 토압에 견디며, 주변지반 침하방지에 강하다.
4)내수성이 높다.
5)영구 구조물로 이용
①지하외벽 (Top down공법에서도 이용)
②기초 : 환상으로 시공해서 지하구조물의 기초로 이용(예. 바레트기초)
6)넓은 범위의 지반에 적용이 가능->지반 조건에 좌우되지 않는다.
 
(2)단점
1)공사비가 비교적 고가이다.
2)고도이 경험과 기술이 필요
-지질에 따른 공사방법, 장비선정
-지질에 맞는 안정액의 선택과 관리(혼합)
-장애가 생겼을 때 대비해야 함(보조공법)
3)Bentonite용액을 써서 굴착하기 때문에 굴착토와의 분리가 곤란하다.
4)굴착토의 분리를 위해서 침전설비와 기계적 설비가 필요하다.
5)굴착기계가 대형이므로 이동성이 둔하다.
6)콘크리트 타설시의 관리에 많은 노력을 기울여야 한다.
7)일련의 토류벽으로서는 수평방향의 연속성이 부족할 때가 있다.
8)굴착 중 공벽의 붕괴
안정액을 사용해도 지반의 상태에 따라 예측 못한 지하수의 침입으로 인하여 붕괴해 버리는 수가 있다.

 
3. 시공순서
(1)주요공정
Guide wall 설치 -공사계획수립
-가이드월(안정액순환설비)
-선행굴착(Hang-grab이용)
-안정액투입(심도 2m굴착)
굴착 -굴착공사
-공벽수직도검사(Koden test)
-슬라임처리(Desanding)
-벤토나이트 안정액 품질관리
-굴착완료
-부유 토사분 침강대기
-슬라임2차처리(Cleaning)
철근망삽입 -철근망조립(굴착공사중)
-심도확인
-Panel joint설치
-철근망 세우기
-Soldier pile casing(Counter wall시공시)
콘크리트타설 -트레미관설치
-콘크리트타설 및 안정액회수
-Panel joint인발
-두부정리 및 가이드월철거
-Cap beam설치
 
 
(2)세부공정
1)Guide wall의 설치
백호로 굴착한 Trench에 단면과 같은 철큰콘크리트 타설
2)안정액, 믹서장, 안정액 Slime제거 장비준비
3)안정액을 주입하여 선행 Panel 굴착
4)사용된 안정액의 Slime제거
5)End pipe(stop and tube)설치
6)가조립된 철근 cage를 설치
7)Tremie pipe설치
8)콘크리트타설 - 타설시 흘러나오는 안정액을 펌프로 Pool에 보냄
9)End pipe제거 - 응결이 끝난 후 경화되기 전에 제거, jack으로 움직여 주고 Crane으로 올려서 뽑아냄
10)첫번째 판넬(p1)의 완성 - 판넬길이 통상 5~6m
11)두번째 판넬은 End pipe가 사용되지 않고 시공됨

 
4. 공법의 분류
지하연속벽은 대별해서 벽식과 주열식의 2종류와 이들을 병용하는 벽식주열병용식의 3종류가 있다.
1)벽식공법
①Cramshell, Bucket에 의해서 굴착하는 것.
-ICOS, EW, OWS
-Slime이 많아진다.
-골이 깊은 곳에서는 굴착정도가 나빠진다.
-동력원이 필요
②회전, 충격, Bit에 의한 방법
-기계장치가 복잡(안정액의 순환장치 필요)
-접착력이 큰 토층에서는 굴착능력이 저하
-자갈 섞인 토층에서는 굴착이 곤란
 
2)주열식공법
①배치형식
직접배치, 교호배치, Over lap배치, 독립배치, 혼합배치
②주열식의 특징
*장점
-무소음, 무진동으로 시공이 가능
-지름이 비교적 커서 강도가 높다.
-현장타설이기 때문에 지반의 변동에 따라 자유롭게 길이를 조정할 수 있다.
-지수효과가 크다.
-주변지반의 침하가 적다.
*단점
-전석층, 지중매설물이 있는 곳에서 시공능률이 나쁘다.
-영구구조물 사용이 어렵다.
-시공기술에 따른 정밀도, 강도등의 편차가 크다.
 
5. 굴착관리 중 유의할 사항
1)굴착의 수직성 정도
최근에는 굴착기계에다 경사계를 내장해서 상시정도를 감시, 10cm이내 오차로 굴착 및 수정굴착 가능
2)Slime처리철저
굴착이 끝난후 3시간 동안 방치해서 침하를 시킨후 굴착기로 제거.
Air lift, Compressor사용
3)안정액
-주로 Bentonite수용액을 사용하는데
-굴착부터 Con'c 타설이 완료될 때 까지 안정액을 섞은 수면은 항상 최상단부까지 유지되어야 하고 깨끗한 안정액을 계속 공급하고 변질된 것은 배수한다.
-지질에 맞는 안정액의 선택과 관리(혼합비율 등)
 
 
6. 결언
지하 연속벽 공법은 공사의 안전성, 공해문제, 인접도로 인접건물에의 영향문제 등으로 볼 때 도시내의 좁은 건축공사 현장에서 적용이 기대되는 공법으로 앞으로 경제적인 시공이 되도록 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
 
 
 
 
 



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댓글 : 2
에릭   2015-10-13 23:55 [ Modify ]  [ Delete ]
감사합니다.
홍군   2015-04-19 10:59 [ Modify ]  [ Delete ]
좋은 자료 감사합니다.