말뚝의 부마찰력, 말뚝머리 보강대책, 항타시공

소개

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목차

1. 말뚝의 부마찰력(부주면 마찰력)
2. 말뚝의 항타 시공 시 말뚝머리(두부) 보강 대책
3. 말뚝의 항타 시공 시 위험 요인과 예방대책
4. 무리말뚝(군항) 효과
5. 동바리 재설치
6. 시스템화 대형 거푸집 공법
1) 데크 플레이트 공법(거푸집용, 구조용)
2) 무지주 공법(pecco beam, bow beam, 터널폼)

본문내용

지지말뚝은 상부 하중을 선단 지지력, 주면 마찰력으로 지지한다. 그러나 압밀 침하할 가능성이 있는 연약 지반에서는 주면 마찰력이 아래로 작용한다. 이때 작용하는 마찰력을 부마찰력이라고 한다.

부마찰력은 말뚝 주위의 지반이 말뚝보다 더 크게 침하할 경우 발생한다. 지반과 말뚝의 상대적인 침하로 인해 말뚝의 주위에는 전단 변형이 발생한다. 말뚝의 주면에는 마찰 응력이 발생하여 지지층에 전달되는 하중을 증가시켜 말뚝의 지지 능력을 감소시킨다. 인근 공사나 지하 수위의 하강 등으로도 발생할 수 있으며, 지반 자체의 무게로도 발생할 수 있다. 압축성 토층 위에 흙, 물, 구조물 등의 상재하중이 가해질 때 발생하며 포화 점토층에 타입된 선단지지말뚝에서 비교적 쉽게 발생한다.

부마찰력을 방지하기 위한 대책은 다음과 같다.
➀ 말뚝을 아스팔트로 코팅한다.
➁ 케이싱 안에 말뚝을 박아 지반과 말뚝을 분리하여 상대 변위로 인한 전단 변형을 방지한
다.
➂ 말뚝 직경보다 큰 구멍을 미리 만들어 말뚝을 설치한 후 구멍과 말뚝 사이를 벤토나이트 등 마찰특성이 작은 용액으로 채운다.
➃ H형 강말뚝 등 표면적이 작은 말뚝을 사용한다.
➄ 말뚝 주변 점성토 지반에 직류 전기를 보내 지하수를 배수하여 지반을 개량한다.
➅ 상부는 매끄럽게 하여 마찰력을 줄이고, 하부는 현장 말뚝을 설치하여 지지력을 키운다.

2. 말뚝의 항타 시공 시 말뚝머리(두부) 보강 대책
말뚝의 항타 시공 시 머리 부분에 작용하는 압축력 등 다양한 외력에 저항하고 결합부에 작용하는 응력의 집중을 분산하기 위하여 말뚝머리가 보강되어야 한다.

보강 대책에는 합성형 두부보강공법, SPC 두부보강공법, 볼트식 두부보강공법 등이 있다.

참고자료

· 강경인 외. (2021). 건축시공학 .도서출판 대가.
· 신세희, 이학린, 우상인. (2022). 지반 변형 대응 부재를 적용한 말뚝의 부마찰력 저감 성능의 실험적 검증. 한국지반공학회논문집, 38(3), 5-16.
· 이찬식 외. (2023). 건축시공학. 한솔아카데미.