가설흙막이 신공법 IPS공법,PS-S공법,고강도 강관 버팀보(POSTRUT) 공법 등등

가설흙막이 신공법

IPS (Inovatice Prestressed support) 간선긴장 띠장 공법

H-Beam 받침대, 띠장과 강선으로 구성된 시스템을 흙막이 벽체에 거치하고 강선에 긴장력을 가하여 굴착으로 인한 토압을 지지하는 공법

기존 strut(버팀보)를 사용하지 않고  ips띠장을 설치 후 ps강선을 긴장시켜 흙막이 벽 지지 

ips가시설 공법은 강선을 이용한 가시설공법으로서 버팀보의 간격을 최대 40-50m로 기존보다 20배까지 늘릴 수 있으며 버팀보의 설치수를 대폭 줄임으로써 보다 넓은 작업공간을 제공할 수 있다.

특징- 대수의 버팀대로 인한 작업공간 침해방지 , 굴착장비 작업공간 확보로 작업 효율성 향상, 사용 강재회수율이 높아 경제적, 공기단축 및 안전성 증대, 재래식 공법대비 강재량 및 joint 수 절감

공장에서 만들어져 나와 용접할일 없음, 가운데 공간활용이 좋음. 

ips공법원리

장대 사이가 30m 로 넓은 장점이 있음 활처럼 길게 늘어진 강연선이 인장력으로 흙을 받쳐줘 토압을 상쇄시킴

단점 - 어느 부분이라도 인장력이 도입이 안되거나 시공이 덜 끝나면 그다음 단계로 진행할 수 없음 그래서 100% 단계를 마치고 다음 단계로 가야 함. 공정이 길어짐 

PS-S (Prestressed Wall & Square Strut) 공법

•   프리스트레스가 도입된 띠장재와 폐단면 사각강관 버팀보를 함께 이용한 흙막이 가시설 공법
     버팀보 수평 간격을 최대 10m, 중앙 파일 간격을 최대 15m로 하는 흙막이 가시설 공법
•   기존 H-형강 버팀보와 달리 약축에 대한 보강시설물 설치가 필요 없음
•   버팀보의 설치간격을 넓게 하는 것이 가능하여 작업공간 확보가 용이한 신기술 흙막이 가시설 공법

사각강관 버팀보를 이용함으로 약축보강시설물 설치가 필요없기에 사용되는 강재의 물량 대폭 감소

특징- 재래식 공법대비 넓으니까 시공성이 좋고 장비에 부딪힐 일이 없음, 경제성 있음 기성품으로 간단함. 구조적 안전성과 시공안전성 우수, 규격화 표준화된 부재로 간단 조립 및 소음 진동 최소화 

 

 고강도  강관  버팀보(POSTRUT) 공법

•   공사명 : 00선 연장선 민간투자사업 1~5공구
•   시공사 : 00건설(1,5공구), 00 건설(2공구), 00 건설(3공구), 00 건설(4공구)

원형강관 같은 경우 아파트 대단지 면과 면 200m 사이까지도 장대로 길게 걸 수 있음. 

단면이 증대된 이런 현장의 경우 6m까지도 가능. 재래식은 2m

시공순서

H형강 & 원형강관 접목(고강도 버팀보 & 띠장) 공법

기존 공법과 달리 소구경 사각강관 4개를 스티프너로 결합함으로써 큰 단면 계수를 갖는 합성 사각 강관 단면을 형성

•   단면 결합이 용이한 플랜지 타입의 볼트 결합 방식을 채택하여 연결이 확실하며, 장경간(100m 이상) 시공이 가능

•   기존 공법과는 달리 단축잭 대신 4축을 가진 4축 유압잭을 적용하여 하중 전달 및 큰 초기 지압 도입 및 길이 조절이 용이

선행하중잭으로 200톤까지 하중을 밀어줘 땅을 파면 안 밀리게 됨.

I.E.R(Inclined Earth Retaining Structure Method) 공법

•   엄지 말뚝과 억지 말뚝의 기하학적 배치로 삼각형 지주 효과를 응용한 공법 삼각형으로 안전성이 있음. 높이 10m까지 (지하 2층정도) 버텨줌 자립식 공법 

특징 연직굴착보다 경감된 부분의 흙무게에 의한 토압 감소, 지구구조(B+F+C)에 의한 측방변위 억제 효과가 있으며 배면지주(B)의 정착으로 하부에 앵커링 효과가 발생, 배면지주(B)의 측방저항에 의한 토압경감 효과발생

 좌우로 흔들리는 것을 억제하는 지주 효과를 응용한 지주식 흙막이 공법

케이스 3이 20도의 형태를 띠고 있음 - 수평지지 하중이 제일 높음 

케이싱을 경사지반에서 넣어야 해 특수 항타기로 시공해야 함. 장비의 한계가 있음

 

2열 자립식  흙막이  공법

•    지중에 H-형강을 2열 시공하여 전열 말뚝(흙막이 벽체) 및 후열 말뚝(사면안정 억지 말뚝)으로 자립식 벽체를 형성하는 흙막이 공법

10M 높이까지 가능

판상의  쏘일 네일링  개념의  흙막이  공법

•    지중에 H-형강을 엄지 말뚝으로 근입하고 배면에는 판상의 쏘일네일링 개념에 의한 중력식 토류벽으로 자립식 벽체를 형성하는 흙막이 공법

 

2. 엄지말뚝 넣음.

3. 엄지말뚝 뒤로 SHEET PILE 넣고 항타 

4.SHEET PILE이 지그재그로 연결됨 아칭효과가 생김

아칭효과란?

내부가 뚫려 있는 터널이 산의 무게를 거뜬히 버틸 수 있는 건 터널 위에 쌓여있는 흙과 암석의 무게를 아치 구조를 통해 밑으로 내려 바닥이 하중을 견딜 수 있도록 하기 때문이에요. 이런 원리를 공학 용어로는 '아칭 효과 (Arching Effect)'라고도 불러요.

 

사전에 항상 꼼꼼하게 검토해 설계 하라. 

 

자료 출저 김성남교수님 강의에서