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공법의 개요
SRH공법의 개요
소형장비 (백호우, 시추기)를 이용하여 강관파일을 나선형 회전운동을 통하여 암반선단 근처에 정착시키고 강관파일의 내부 홀을 통하여 경질지반 굴착과 동시에 강봉 근입과 그라우팅을 실시하여 파일주변에 구근을 형성시켜 구조물하중에 대한 압축과 인발을 동시에 확보하는 공법
단면 손실이 없는 나사타입 연결부 -> 수직도 유지 및 암반천공 용이
01 HSH(헬리컬) 파일 회전관입
- 주변마찰지지 및 날개선단지지
- 주변지반 교란 최소화
- 소음, 진동이 없음
- 비배토 공법
02 헬리컬파일 내부 암반굴착
- 시추기 이용
- 암반 (소정의 깊이)까지 천공
03 암반근입부 강봉삽입
- 강봉 (Thread bar 50mm) 삽입
04 그라우팅
- 상부에 팩커 설치 후 그라우팅 (W/C 50%)
- 상황에 따라 급결제 등 혼화제 첨가
- 강관파일과 강봉, 암반 근입부를 일체화
- 암반 근입부 주면 마찰력 발생 (마이크로파일)
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공법의 개념
NOTE
1) Pile의 길이는 실시공시 시험천공으로 지층분포 현황을 확인한 후 시공하여야 한다.
2) Pile의 재질 및 규격은 구조계산서 검토에 의한 강도의 동등 이상의 제품이여야 한다.
3) SRH Pile 규격 및 Helix 규격은 하중조건에 따라 변동가능하며 현장여건에 따라 제작되어야 한다.
4) 강관 및 강봉 재질은 5000/5500 kg/cm 이거나, 동등 이상의 제품이여야 한다.
5) 강봉 사용시 선단부에 매입길이는 2m 이상으로 한다.
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공법의 특징
01 암반지지층에 근입하여 저단 선단의 지지력 증대효과 및 암반근입부 주면 마찰력 확보
- 암반 근입으로 인한 신뢰성 증가.
- 파일 지지력 증가 (15% 이상)
02 선단 헬리컬파일과 샤프트파일을 나사식커플러로 체결
- 기존핀 방식이나 다른 체결 방식보다 인발, 압축에 강한 체결력 (핀방식, 플랜지방식, 플레이트방식)
- 수직도 유지에 유리 (체결부의 강성으로 인해 지표면에서 수직도 관리 가능)
03 선단부 기반암 확인 및 별도의 시료채취 가능
- 기헬리컬 파일과 다르게 중심부 천공을 실시 하므로 파일의 저면의 상태를 확인 할 수 있음
04 특성화된 장비와 백호우와의 결합만으로 시공
05 백호우와 천공기 투입으로 공기단축(200M ~300M/일)
06 무소음, 무진동공법으로 민원발생 최소화
07 연약지반 시공시 지반 교란 최소화
08 내진보강
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자재 및 규격
파일자재
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| SRH 선단부 현장 |
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| SRH 선단부 파일 |
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| SRH 연결부 현장 |
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| 강봉 |
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| 수평보강파일 연결부 |
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| 수평보강파일 |
파일규격
| 구분 | 규격 | 비고 | |
|---|---|---|---|
| SRH파일 | 선단부 | 강관Ø190.7mm, 헬릭스 300mm~400mm | |
| 연결부 | 강관 Ø190.7mm | ||
| 강봉 | Ø50mm~75mm | Fy=500Mpa 이상 | |
| 두부지압판 | 300mm X 300mm | ss400, 상부하중에 따라 변동 | |
> 파일공법 > SRH공법 > 시공순서도
시공순서도
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| 1. 토사천공 및 암반천공(전주오거) |
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| 2. 비트강봉결합+파일근입(선단부) |
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| 3. 파일 근입(연결부) |
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| 4. 두부정리 및 그라우팅 |
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| 5. 품질시험 |
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| 6. 완료전경 |
> 파일공법 > SRH공법 > 공법비교표
공법비교표
| 구분 | Helical PILE | SRH(Seismic Retrofit Helical) PILE | Micro PILE |
|---|---|---|---|
| 공법 개요 | - 강관파일을 나선형 회전운동을 통하여 지반에 관입시켜 그라우팅으로 보강하는 공법 | - 고강도 강관파일을 나선형 회전운동을 통하여 암반선단 근처에 정착시키고 강관파일의 내부 홀을 통하여 경질암반에 강관을 삽입후 그라우팅으로 보강하는 공법 | - 소규모 천공장비를 이용하여 지중에 소정의 깊이까지 천공한 후 Casing 및 강봉 설치한 후 그라우팅을 실시하여 말뚝체를 형성하는 공법 |
| 개요도 |  |
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| 파일 제원 | - 강관 : φ114.3, 9T , φ139.8 , φ165.2 | - 강관 : φ190,7 6T + 강봉 or 강관 | - 케이싱 : φ216, 4.5T, 강봉 : φ65 |
| 설계지지력(ton) | 60 | 80 | 60 |
| 지지 방식 | - 선단지지방식+마찰방식 | - 선단지지방식+마찰방식+암반근입 | - 주면마찰지지 방식 |
| 시공성 | - 일작업량(250~350m) 뛰어남 - 단순공정으로 타공법에 비해 시공이 빠름 |
- 일작업량(200~250m) 뛰어남 - 백호우로 기동성 및 근접 시공 가능 - 단순공정으로 타공법에 비해 시공이 빠름 |
- 크롤러드릴로 기동성 및 근접 시공 - 공정이 복잡하며 양생기간을 두어야 함 - 일 작업량(주간) 100~150m |
| 환경성 |
- 소음, 진동, 비산먼지가 없음 ➡ 친환경적 공법 - 주변 지반변위 미발생 |
- 소음, 진동, 비산먼지가 없음 ➡ 친환경적 공법 - 주변 지반변위 미 발생 |
- 배토 시공으로 진동, 소음, 비산먼지 및 슬라임 발생 ➡ 환경적 요인 취약 - 진동으로 인한 변위 발생 여부 잔존 |
| 장점 |
- 장비의 조립, 해체가 간단하여 공기 절감 - 근접시공 및 경사시공, 건축물 내부시공 ➡ 공간제약이 없음 - 친환경적이고 경제적인공법 |
- 지지력이 우수하고 침하량이 적음 - 복합적 기능을 요구하는 구조물에 특화 ➡ 경사진 암반, 공간제약이 없음 - 친환경적이고 경제적인 공법 |
- 인장에 대한 저항력이 큼 ➡ 부력저항, 인장과 압축을 동시에 받는 구조물 특화 - 장비 경량이므로 비계 위 공사 가능 - 선단지반 지질 확인으로 불확실성 배제 |
| 단점 |
- 암반정착 불가로 지지력 부족 - 호박돌, 전석층 시공시 불리 - 침하량이 큼 |
- 암반 천공을 위한 별도 장비 투입 필요 - 선단지반 교란 시 그라우팅 시공관리 철저 |
- 소음 및 비산먼지로 인한 민원발생 ➡ 도심지 시공 불리 - 복합공정으로 공기 및 공사비 과다 - 인접구조물이 진동에 의한 영향이 있을 경우 적용 불리 ➡ 정밀공정 공장지역, 공익용 시설 |
| 선정 | |||
| 선정이유 | |||
> 파일공법 > SRH공법 > 수치해석 검토결과
수치해석 검토결과
Midas GTX NX, 유한요소법(finite element analysis)
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| 모델링 |
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| 모델링 단면 (요소망) |
전체 최대축력(tonf/㎡)
강봉 최대축력(tonf/㎡)
전침하량 기준(P-N-S 곡선) 판정결과
도해법(P-S곡선)에 의한 허용지지력의 판정
전침하량 기준(P-N-S 곡선) 판정결과
도해법(P-S곡선)에 의한 허용지지력의 판정
| 구분 | 최대축력 (tonf/㎡) | 최대전단응력 (tonf/㎡) | 침하량 (mm) | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| HELICAL PILE | 23,522.3(압축) | 11,719.1 | 21.7 | 상재하중 100ton |
| 강 봉 | 29,004.2(압축) | 14,479.6 | 15.2(상향) |
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> 파일공법 > SRH공법 > 실적 및 수주현황
실적 및 수주현황
| 순번 | 공사명 | 발주처 | 공사기간 |
|---|---|---|---|
| 1 | 성수동 THE STEP 신축공사 중 SRH파일, 흙막이 공사 | 개인공사 | 16.08~16.09 |
| 2 | 가양동 118-1 증축공사 중 SRH 파일공사 | JH토건㈜ | 16.10~16.10 |
| 3 | 동해시 천곡동 라멘교 기초공사 중 SRH파일공사 | ㈜동일건설산업 | 19.03~19.08 |
| 4 | 여의도신림경전철 민간투자사업 환승육교 하부공사 | 남서울경전철㈜ | 20.10~22.05 |
| 5 | 화성동탄(2) 한율초(15초)옹벽보 강공사 | ㈜신천개발 | 20.12~21.03 |
| 6 | 평창종부 고령자주택 건설공사 중 SRH 파일공사 | LH | 22.05~22.07 |
| 7 | 부천도당 및 인천산곡 행복주택 신축공사 중 SRH파일공사 | LH | 22.11~24.12 |
