지하연속벽과 언더피닝

[최현기]

Ⅰ. 공사개요

1. 공사규모

·층 수: 지하 5층, 지상8층, 옥탑2층

·대지면적: 48,665㎡(14,721평)

·연면적: 96,395,59㎡(7,146평)

·건폐율: 48.54%

·용적율: 110.97%

·주차시설: 861대(실내: 755, 옥외:106)

·구 조: 철근콘크리트조

·최고높이: 44.5m

·승강장비: 엘리베이터 13機, 에스컬레이트 32機

·신공법적용: 7개공법 적용

2. 구조개요

(1) 기초구조

·지하연속벽(SLURRY WALL)

- PANEL 수 94 PANEL (두께 62cm-82cm, 길이 5-6m)

- 타설깊이:지표하 19-30m

- 총길이: 약 510m

·독립기초

- 설계지내력: 100ton/㎡

(2) 지상구조

·철골·철근콘크리트 구조

·구조재접합: 고강도 BOLT 접합

(3) 건물관리시스템

·방재센터와 연동으로 감시, 제어, 기록유지

건물관리 자동화기기

·전기, 전력제어: 受變電設備, 자가발전설비 CONTROL. 승강설비

·설비제어: 공조설비, 위생설비, 소방설비, 방범제어, CCTV


3. 기계설비개요

(1) 공기조화 설비

① 熟原

(가) 백화점

·TURBO 냉동기 800RT 2대

·흡수식 냉동기 800RT 1대

·왕복식 냉동기 150RT 1대

·증기 보일러 6TON 2대

·냉각탑, 1,000RT 2대, 1,100RT 1대, 150RT 1대

(나) 역무시설

·왕복식냉동기 100RT 1대

·흡수식냉동기 100RT 1대

·증기보일러 2TON 1대, 1TON 1대

·냉각탑 150RT 1대, 120RT 1대

② 공조방식

·백화점 : 가변풍량조절방식

(각층 AHU설치)

·역무시설 :일정풍량 방식

(2) 급.배수설비

·급수: 자연중력식

·市水 및 井水

구 분		백 화 점		역 무 시 설
市 水	저 수 조	300 ton	1대	100ton	1대
	고가수조	65 ton	1대	12ton	1대
井 水	저 수 조	300 ton	1대	100ton	1대
	고가수조	40 ton	1대	14ton	1대

(3) 소화설비

· SPRINKLER : 폐쇄형

· 옥내소화전: 전층

· 옥외소화전: 10개소

· 하론 GAS : 전기관계실, 중앙감시실, 방재센터, ELEV기계실, 전화교환실

· 배연설비: 각층 백화점부분, 특별피난계단, 비상ELEV전실

· 소화수조: 저수조(지하5층) 300TON 1대



4. 전기설비개요

(1) 수.배전 설비

· 특고 및 고압전기는 CUBICLE TYPE

· 변전실간 LOOP SYSTEM 으로 전원공급의 안정성 유지

· 배전방식: 22.9KV/6.6KV, 6.6KV/300V/220V, 300V/220V/110V

· 설비용량: 13,950KVA

- 백화점 12,250KVA

- 역사 1,700KVA

· 비상전원: GENERATOR 1대

(2) 방송통신설비

· 전화: 국선 2,275회선, 내선 4,550회선

· 방송 : 출력 7,000W

· 종합통신망: LOCAL AREA NET WORK 방식

· 배선: CELLULAR DECT 에 의한 전화, 전열 OA 배선

(3) 엘리베이터 및 에스컬레이터 설치

· 에스컬레이트 총 33기

- 백화점 : 28기

- 역무시설 : 5기

· 엘리베이터 총 13대

· 역무시설 3대

Ⅱ. 현장여건

1. 특수성 및 여건

특  수  성	여    건
① 빈번한 열차운행(960대/1일)	① 대형사고발생, 위험상존
② 초고압 전기(25,000V)	② 작업시간제한(심야작업 01:00 - 04:00)
③ 유동인구(승객) 과다(20만명/일)	③ 장비 및 자재 진입애로
④ 불량지구 인접	④ 支障物移設 등의 병행공사
	⑤ 사고발생시 파급여파 극심

2. 영등포역의 현황과 분석

· 영등포 상업중심의 구심점 부재

· 영등포 도심 및 역주변의 교통흐름의 정체현상

· 역사주변의 가로환경 부재

· 배후지역(신길동)과의 연계성 미약

· 차량의 역사 직접접근이 불가능(주차기능의 전무)

· 역주변 환경불량(불량업소)

· 역사의 여객취급 시설 및 광장의 협소로 인한 혼잡 및 제기능의 混在로 인한 업무기능 저하

· 승환체계의 불비

· 기존 지하상가의 연계활용 전무



(1) 현장의 작업여건 및 특수성

·공사와 열차운행 병행(日/열차 현장통과 870-960 회하에서 공사시행)

<표1> 영등포역 열차 통과 회수 (06:00 - 23:00 기준)

구분 종별		열 차 운 행 회 수			비 고
		상행	하행	계
여객열차	새마을호	11	11	22	통과
	무궁화호	21	21	42
	통일호	41	41	82
	비둘기호	7	7	14
	소계	80	80	160
	전동열차	330	330	660
	계	359	359	718
화 물 열 차		33	33	66	통과 14
단 기		14	14	28
합 계		457	457	914

* 870-960/일 열차통과회수
* 55회/시간당 열차통과회수


<표2> 영등포역의 승하차 인원 추정표 (단위 : 천명)

구분 년도별	국 철		전 철		합 계
	승차	하차	승차	하차	승차	하차	계	일평균
1984	4669	4595	22323	23184	27022	27779	54801	150
1985	5322	5087	24599	25548	29921	30635	60556	166
1990	7464	7135	35152	36507	42616	43642	86258	236
1995	9942	9503	48161	50109	58103	59522	117625	322
2000	13055	12480	64755	67253	77810	79733	157543	422

* 일통과승객 170,000 ~ 250,000명 하에서 공사시행

Ⅲ. 현장의 신공법연용

1. 新工法 過用檢討 基本案



(1) 철도 영업운영과 동시에 공사를 병행함으로써 열차운전에 전혀 지장을 주지 않는 공법검토

- 무진동, 무소음, 안전성, 시공성(공기문제)

·열차진동 및 굴토로 인한 대책검토

- 붕괴, 도괴, 침하, 降起



(2) 지층불안정에 대한 대책검토

- 지하수위, BORING TEST, 계획관리



(3) 강력한 안전관리 체제 및 통제확립

- 안전관리조직(안전담당부 운영)

·체험적, 지속적 안전교육 실시(주3회)

- 위험예지훈련 생활화

- 신입자 현장적용 특별교육실시

·협력업체와 계약시 추가특기시방서에 안전책임 적용

·身賞必罰主義 적용

·공법에 대한 사전안전성검토 철저

·정기안전관리자회의(월1회)



2. 신공법 적용검토 Flow-Chart

Ⅳ. 주요 연용공법

1. 지하연속벽 언더피닝공법



지하연속벽 굴착시 암반의 경우 일반적인 굴착벙법으로는 굴착이 불가능하다. 따라서 지하연속벽공법과 언더피닝 공법을 조합한 효과적인 지하굴착 및 사수공법을 적용한다.



(1) 지하연속벽

① 개요

본 공법은 소정의 깊이, 형태, 길이, 강도를 가진 지하벽을 자유로이 건설할 수가 있고, 비교적 작은 단면으로 굴착한 트렌치 또는 구멍의 안정성이 양호하여 실제로 각종 토직에 대하여 큰 규모의 시공이 가능하게 되었다. 이것은 굴착한 흙의 배체와 굴착벽의 안정성 향상을 위하여 벤토나이트 용액을 사용하는데, 밀도가 큰 벤토나이트 용액을 굴착중에나 굴착이 RMxsks 후에도 항상 지반을 안정시키도록 가득 채워지며, 그 액압으로 인한 지지작용에 따라 굴착된 벽면의 붕괴를 막는 작용을 하게 되는 것이다. 벤토나이트 용액으로 가득 채워진 트렌치나 구멍에 대한 콘크리트 타설은 트레미관으로 한다. 이때에 콘크리트는 트렌치나 구멍이 저부로부터 상향으로 진행하면서 타설하는데, 벤토나이트 용액과 교체되면서 패널이나 구멍속에 재워진다.


또 인접된 패널과 패널, 패널과 기둥, 기둥과 기둥 사이는 특별한 이음으로 연속해서 지하연속벽을 만든다.


이 지하연속벽은 지하에서 축조된 철근 콘크리트 구조물로서 구조물에 필요한 소정의 수평하중, 휨응력, 단응력에 견디고 지수효과를 얻는 구조물로 설계된다.

② 특징과 용도

본 공법은 차수목적과 수직시공 중심으로 널리 쓰여지며 이외에도 교량기초, 지하실벽, 토압지지벽, 터널공사, Bulkhead, Dock Walls, 사면안정, 박스컬버트 (Box Culvert Walls), 내력벽, 진동차단벽 등의 용도로 다양하게 쓰인다.


일반적인 장점으로서는 다음과 같은 것들을 들 수 있다.

· 저공해공법임

강널말뚝, H 말뚝 등의 타임공법과 비교하여 무소음, 무진동으로 시공이 가능하여 시가지에서 본 공법이 비약적으로 발달하였다.

· 주변지반에 대한 영향이 적다.

굴착법의 선택과 안정액의 성질조정으로 양호한 지하연속벽이 시공되고, 기초파기에 지보공을 사용함에 따라 주변지반의 지하와 지하매설물의 손상이 거의 없다.

· 벽체의 강성이 큼

본 공법에는 40-120cm의 철근 콘크리트의 구체를 구축할 수가 있으므로 쉬트파일에 비해서 굽힘강성이 크고 큰 토압에 견디며, 굴착에 따라 생기는 지반침하나 붕괴 등의 사태에 대해 안전하며, 시가지공사, 근접공사에는 불가결의 공법이다.

· 높은 지수성

기초파기 공사에서는 지하수의 처리가 문제이지만, 본 공법에서는 최근에 벽체의 연속성, 이음부위 개량이 진행되어 세심한 시공에 따라 매우 높은 지수성이 기대된다.

· 구조물의 기초로서 이용

지하연속벽은 환상으로 시공하여 케이슨기초에 대체하는 일이 착상되었으나 구체적인 실례는 드물다. 오히려 말뚝기초나 케이슨기초의 노후화한 것을 보강하는 언더피닝공법으로 많이 이용된다.

· 넓은 범위의 지반에 이용

연약한 층석층에서 견고한 지층까지 넓은 범위의 지반에 대해서 시공이 가능하다.

단점으로 다음과 같은 것들이 있다.

· 벤토나이트 용액을 써서 굴착하기 때문에 굴착토와의 분리가 곤란하다.

· 굴착토의 분리를 위해서 기계적 분리설비가 필요하다.

· 굴착기계가 대형으로 되어 이동성이 둔하다.

· 콘크리트 타설시의 관리에 많은 힘을 써야 한다.

· 일련의 토류벽으로서는 수평방향의 연속성이 부족할 때 있다.

· 공사의 경험부족으로 설계상에 많은 문제점이 있다.

· 시공조건의 판단에 고도의 기술과 경험을 필요로 한다.

지하연속벽은 가구조물외에도 본체구조물로써 이용되어가고 있는데, 적용이 가능한 구조물로서는

· 건축구조물의 지하실

· 지하주차장, 지하상가

· 지하철도, 지하도로

· 록휠댐, 콘크리트댐의 지수벽

· 공동구 등 각종 암거

· 오수처리장

· 각종 기초구조물 등을 들 수 있으며 활용에 대해서는 보다 연구 개발될 것이다.

③ 설계절차

지하 연속벽 설계시 기초깊이와 토질특성을 고려하여야 하며 절차는 다음과 같다.

· 굴착深度 및 형상에 따라 적절한 지지방식을 선택한다.

· 토압의 휨모멘트 및 전단력에 대하여 최적의 어스앵커의 위치를 판단한다.

· 각 토공단계에 따른 어스앵커의 하중검토를 한다.

· 지중장애물을 고려하여 어스앵커의 설치각도를 결정한다.

· 어스앵커의 적정간격을 결정한다.

· 어스앵커 하중을 결정한다.

· 어스앵커의 Strand를 선택한다.

· 어스앵커의 자유장을 결정한다.

· 어스앵커의 정착장을 결정한다.

· 내적 안정을 검토한다.

· 탄소성 해석을 실시한다.

· 연속벽 철근 배근 설계를 한다.

· 현장에서 실시한 어스앵커 재하시험 결과와 비교검토한다.

· 필요시 설계 변경을 한다.

④ 지하연속벽 시공순서

지하 연속벽의 시공순서는 다음과 같다.

· D-Wall 보다 10cm 가량 두꺼운 가이드왈(Guide Wall)을 시공한다.

· 각종굴착장비(Backhoe, Clamshell, Hydraulic Grab, Buck, Dragline Bucket 등)를 이용하여 가이드(Guide Wall)을 굴착한다.

· 부분굴착된 트렌치(TRENCH)에 벤토나이트슬러리를 타설한다.

· 슬러리를 따라 굴착한다.

· 소정의 깊이는 굴착후 줄눈(Joint)를 설치한다.

· 기 조립된 (Prefab)철근망을 압입한다.

· 트레미(Tremie)공법에 의해 콘크리트를 타설한다.

· 줄눈(Joint)부재 제거후 전체벽 완성시까지 벽파넬(Panel)을 시공한다.

· 콘크리트 타설 대신 PC파넬(Precast Panel)을 압입하면 공기를 단축 할 수 있다.

· 각종 횡력지지 구조물(Bracing System, soil Tieback Rock Anchoer등)을 사용하여 횡력에 저항시킨다.



(2) 언더피닝공법

언더피닝이란 기초구조물을 그대로 두거나 이동해서 그 기초 부분을 신설, 개축 혹은 증설하여 영구적이거나 일시적으로 보강하는 방법으로 침하 및 붕괴 등의 방지를 위하여 기존 구조물 밑에 새 기초를 건조하는 공법으로 정의될 수 있다.


보통 건축구조물에서 언더피닝이 실시되는 것은 다음과 같은 경우이다.

· 건물의 침하나 경사가 생겼기 때문에 이것을 복원하는 경우

· 건물의 침하나 경사를 미연에 방지할 경우

· 건물을 이동할 경우

① 언더피닝의 시공순서

언더피닝은 보통 아래와 같은 순서에 의해 실시된다.

· 사전조사공사

· 준비공사(건물의 보수와 보강공사를 포함)

· 가받이 공사

· 기초의 신설과 받이 바꿈(본받이)공사

· 철기와 복구공사

② 언더피닝이 필요한 경우

· 부적당한 기초(연속벽이 암반에 도달하여 소정깊이까지 굴착이 어려운 경우 등)

· 굴착 등 시공에 의해 주변 안정성에 영향을 줄 우려가 있을 때



(3) 적정공법 선정

① 현장여건

(가) 빈번한 전철 및 열차(국철 및 화물열차) 의 운행

수도권 전철 및 일반열차, 화물열차의 운행이 매우 빈번하여(표1참조. 국내 最頻) 진동이 심하고 붕괴위험이 높다.

(나) 초고압 전류 25000V

수도권 전철용 초고압 전류가 25000V 로 항시 흐르고 있어 안전사고의 위험성이 높다.

(다) 교통혼잡지역

교통이 혼잡한 영등포 부도심에 위치하고 있다.

(라) 지역적 환경불량 지역

(마) 지반구조 연약(지하 9-12m 경암층까지 파쇄층이 곳곳에 발달

지반구조가 연약하고 지하수위가 높아 불안전 사용시 철도 침하에 의한 붕괴 및 승객의 안전, 인근건물에 피해가 우려된다.

(바) 작업장 전무

(사) 철도 영업 운영과 동시에 공사 병행(표1 참조) 공사시행시의 1일 통과 승객수가 170,000∼250,000인에 달한다.

(아) 철로에서 불과 2.2m 간격을 두고 흙막이 공사 수행

② 시공계획

(가) 공사시 준비사항

슬러리월공법을 이용한 공사를 진행함에 있어서 다음과 같은 상황들을 미리 조사하고 준비를 행한다.

· 지질구조와 지하수, 지하매설물이나 인근건축물의 기초, 지상, 지하의 각종 장애물

· 현장의 지층에 알맞는 굴착기계의 선정과 배치, 부대장비의 운반과 고장이 잦은 부분에 대한 여분의 부속품 확보

· 가설물의 배치계획과 흙 제거 계획

· 가이드월의 형상, 구조, 치수, 위치, 비용 등에 대한 계획

· 동력, 용수, 배수, 배관, 배선 공사용 도로와 재료 반입 등의 동선계획

· 벤토나이트 등 자재의 확보

· 파넬의 배치계획과 시공계획의 확보

· 굴착당시의 Slime 처리 계획

· 슬러리월 공사에 있어서 시공과정 전반에 대한 연구

· 지층에 맞는 굴착벙법, 안정액의 배합, 폐기된 안정액의 처리

· 철근망의 기공, 보관, 운반, 장비를 이용한 건입계획

· 파넬간의 시공이음의 구조, 제작, 설비계획

· 콘크리트의 배합과 운반 타설계획

· 콘크리트 현장강도와 안정액의 안정성, 유속 등을 검사하기 위한 실험계획서

· Q.C 및 안전관리 계획

· 지하벽에 계속되는 굴착 흙막이 지보공, 골조 콘크리트, 방수공사 등의 관련사항

· 종합적인 공정계획 검토와 전문인 배치계획

(나) 슬러리월/언더피닝 안전계획

본 공사 슬러리월 공사는 아래와 같은 안전계획하에 실시되었다.

· 굴착작업이 완료된 Trench 부분과 STOP-END-PIPE 인발지점은 수심이 깊어 현장종사원이 주력할 위험이 있음

· 조립대를 이용한 철근망 조립시 철근이 하중을 지탱하지 못하여 철근망이 무너져 인명피해 등 안전사고가 발생하지 않도록 유의

· 철근망을 들어올리기 위한 HOOK 의 용접상태를 확인하여 건입시 철근망이 추락하지 않도록 용접 및 결속

· 철근망을 들어올리기 전 미결속된 철근이 존재하여 추락하는 일이 없도록 사전 점검

· 크레인으로 들어올리기전 크레인 능력과 철근망의 양중능력을 비교하여 크레인이 전도되는 일이 없도록 함

· 크레인으로 철근망을 들어올리거나 이동할 때는 반드시 ROPE를 사용하여 유동을 억제시키고 인적 물적 피해가 야기 되지 않도록 주의 함

· 크레인의 붐 및 와이어가 고압선에 닿는 일이 없도록 항상 관찰함

· 벤토나이트 pool 주변에 안전시설을 설치하여 pool로 빠지는 일이 없도록 함

· 잔토처리장의 취급에 유의하여 현장내의 통행에 지장을 주지 않도록 함

· 도심지 작업시 레미콘의 진입에 유의하여야 하며 현장내에 안전원 배치로 차량 유도에 유의하여 안전사고를 미연에 예방함

· 레미콘의 진입시 진입로의 지반상태를 점검함

· 공사장 밖에 통행인에게 벤토나이트 용액이 비산되지 않도록 호스 및 파이프 관리에 유의함

· 옹벽에 설측관리 장비를 사용하여 사전에 위험을 체크함

(다) 설계관리계획

본 공사에서는 기존건물과 철로선로변의 안전성을 체크하기 위하여 아래와 같이 계측 관리를 하였다.

· 설계 계측기의 종류

본 공사에 설계된 계측기는 경사도측정기(INCLINOMETER), 토압계(TOTAL PRESSURE CEIL), 철근 응력계(EXTENSOMETER), 피조메터(PIEZOMETER) 등이다.

· 경사도측정기(INCLINOMETER)

슬러리월의 수평변형을 기록하기 위하여 큰 변위가 예상되는 것의 지하연속벽 내부에 슬러리월 시공중 철근 게이지에 부착해 놓은 5IN강 파이프 속에 수직으로 설치하여 계측관리를 하였다.

허용범위는 콘크리트 두께 82cm 콘크리트 강도 240kg/㎠ 일 때 최대변위 10mm 기준으로 하였다.

· 토압계 (TOTAL PRESSURE CEIL)

슬러리월 바닥근처에서 토질하중에 구조물의 하중지지력을 측정하기 위하여 연속벽 바닥에 수직이 과도하게 될 것으로 예상되는 지점에 수평으로 설치하였다.

· 철근응력계(EXTENSOMETER)

연속벽내의 철근의 인장력을 측정하여 연속벽에 작용하는 모멘트를 측정하기 위하여 연속벽에 작용하는 휨모멘트가 최대로 일어날 부분을 예상하여 그 지점에 설치하였다.

· 피조메터

공사중 지하수위 변동을 측정하기 위하여 설치됐다.

③ 시공결과 평가

(가) 빈번한 전철 및 열차(국철 및 화물열차)의 운행 및 초고압 전류(22000V)의 흐름

작업장에 항상 안전요원을 배치하여 안전사고를 방지한 결과, 단 한건의 안전사고도 발생하지 않았다

(나) 지반구조 연약(지하 9-12m 경암층까지 파쇄층이 곳곳에 발달), 철로변 2.2M 지점에 기초시공

지하 연속벽 공법에 언더피닝 공법 적용의 결과는 다음과 같다.

본 공사에 지하연속벽 및 언더피닝 공법 적용의 결과는 다음과 같다.

· 저소음, 무진동 공법으로 도심지 공사에 알맞으며 D/W 자체가 본 구조 사용이 가능하였다.

· 본 공법 적용시 안전사고(붕괴, 인접건물 피해등)가 전혀 없었다.

· 철도 운행에 전혀 피해가 없었다.

· 지하연속벽 공법에 언더피닝을 병행한 결과 암반층 이하 깊은 굴착이 가능하였다.

(4) 결론

본 공사에서는 철로변 지하 연속벽 공사시의 안전관리 대책에 대한 연구를 아래와 같은 방법에 의하여 시도하였다.

(가) 일반적인 지하연속벽 및 언더피닝 공법에 대해 고찰하고 철로변 공사시의 유의사항을 정리하였다.

(나) 철로변 지하연속벽 공사시 공사환경상의 위험요소와 화해 발생요인을 각종 시공자료 및 현장조사 등을 통하여 예측하고 이에 대하여 안전대책을 세우고, 실제 현장에 적용하여 그 결과를 바탕으로 안정성에 대한 검토 및 평가를 실시한다.

위의 방법에 의하여 아래와 같은 결론을 얻었다.

(가) 급경사의 굴착이 요구될 때 (굴착주변 충분한 공간이 없을 때, 근접굴착의 필요성이 있을 때, 지하수위가 기초면보다 높을 때 등)는 안전성확보를 위한 보강조치가 필요하다.

(나) 위의 경우중 고도의 안전성이 요구되는 경우(예, 철로변과 같이 진동이 심하고 승객의 안전에 대한 요구가 크게 요구될 때, 암반으로 인하여 소정깊이 까지 굴착이 어려운 경우 등)에는 특별한 안전조치가 필요하다.

(다) 이에따라 본 공사에서는 철로변 2.2M 간격으로 터파기 時 흙막이 공법으로서 본 공법을 적용한 결과, 완전차수로 수압 및 토압에 의한 붕괴에 대한 안전성 확보, 지하수 이동으로 인한 철도 침하 등을 방지하고 이룩하여 안전사고 및 인접건물에 대한 피해 등이 없었다.

(라) 또한 연속벽이 암반에 도달하여 소정깊이까지 굴착이 어려운 경우에서 언더피닝 공법을 지하연속벽 공법에 병행하여 적용한 결과 깊은 굴착과 안전성 확보의 효과를 동시에 얻었다.

(마) 계측기 관리로써 계속되는 열차진동에 의한 슬러리월의 변위를 파악하여 변형을 사전예방 할 수 있었다.

(바) 따라서 철로변과 가?륚 특수 조건하에서 깊은 굴착이 요구될 경우, 본 공법의 적용이 안전성 확보에 적합함이 판명되었다.

이에 따라 본 논문은 철로변과 같이 높은 안전성이 요구될 때 슬러리월/언더피닝 공법을 적용할 경우 아래와 같은 안전대책을 제시한다.

2. PIPE ROOF 공법

(1) 개요

① 개요

KA-MO 추진 공법은 내경 300-1200 m/m 의 강관을 KA-MO 추진기(HBM-2200)를 사용하여 Auger 굴착과 동시에 강관을 지중에 압입하는 공법

② KA-MO 추진공법의 특징

· 침하, 융기가 없다

· 무진동, 무소음

· 안전성이 높다.

· 경제성이 높다.

③ KA-MO 추진공법의 용도

· 궤도횡단 터널의 축조

· 도로횡단 터널의 축조

· 하천횡단 터널의 축조

· 건물의 UNDER PINNING 공법

④ 시공단면의 형태

일자형




문형




정방형



문형보강





아아치형





· KA-MO 추진공법에 의하여 축조되는 벽체의 단면형상은 시공 장소, 주변의 상황, 축조 구조물의 형상, 하중 등의 조건에 의해 선정함.

(2) 시공

① 시공요령

(가) 강관제작



呼 稱 寸 法		300	400		500	600		700	800
동관의중심간격 B(m/m)		370	460		580	690		790	900
J O I N T 부 재 (LS-50×50×6 LS-65×65×6)								LS-75×75×9
배 합 비 ㎡ ㎥ @
시멘트 600kg	벤토나이트 5kg			물 810ℓ			팽창제 5kg






· 시공정도의 향상, 견고성을 높이기 위하여 특수시공 joint를 사용한다.



(나) 강관배치




(다) 선단 Shoe보강




· 선행추진 강관은 장해물 및 선단저항등에 의한 관변형 방지를 위하여 보강한다.

(라) 강관연결



a. 선행간광 6.0m 추진완료후 추진을 중지하고 다음관을 용접 연장

b. 강관단수(angel)를 용접후 추진

(마) 강관내 auger cutter head설치



a. 선단부 cutter를 auger에 볼트로 연결

b. auger(ℓ=1.5m)를 4PC 에 볼트로 연결

c. auger(ℓ=6.0m)를 강관내에 크레인으로 설치

d. 강관을 추진기에 설치

② 시공순서

(가) 발진기타 설치

a. 강관추진장소로 강관중심선에서 외측으로 2.5이상 토유갱을 설치

b. 立坑의 저면이 연약한 경우는 콘크리트를 타설하고 H-BEAM을 사용 가대를 설치하여 추진기 이동에 편리하게 한다.

시공순서	工 種	단 위	수 량
1 2 3 4 5 6	土留用 H-PILE박기 토 공 기초막돌깔기 기초콘크리트 H-BEAM 설치 I-BEAM 설치	m ㎡ ㎡ ㎡ m   m	995 5,620 81 162 245 443

(나) 추진기 설치

a. 추진기 사양

명 칭	KA-MO 추진기 HBM - 2200
驛動장치	Auger 용	15Kw AC 220V 60Hz
	Pump 용	15Kw AC 220V 60Hz
Auger회전수	고속	60Hz		35.5 RPM
	저속	60Hz		17.5 RPM
시공관리	Φ400 - 1,200 m/m
추진능력	50 - 90 m
추 력	240 ton
중 량	15 ton
규 격	제 어 반		H-2,100×B-1,980×L-2500 m/m
	truck extension rall		H-800×B-1,980×L-300m/m

b. 시공순서

ⅰ) 추진기 본체 설치

ⅱ) truck extension rail 설치

ⅲ) 수평, 방향조정

ⅳ) 시운전

(다) 강관추진

· 강관배치단면도




a. 추진방향





· 강관내 Auger 및 선단 cutter를 설치한 후 추진기에 강관을 setting 한다.




· 추진기를 작동하여 ①번 강관을 추진한다.




· ①번 강관 추진완료 후 ②본 강관을 추진기에 설치 후 ①번 강관내 auger와 ②번 강관내 auger를 bolt로 연결한 후 ①번강관과 ②번강관을 전기용접으로 연결한다.




· 추진기를 작동하여 ②번 강관을 추진, 계속적으로 ③-⑩ 까지 반복하여 추진



b. 추진순서

ⅰ) 추진기를 강관배치 단면도의 ①번 위치에 설치한 후 상기방법에 의하여 추진한다.

ⅱ) 추진기(1호)를 수평이동하여 ②,③, ④-⑭-(24)번 순서로 추진한다.

ⅲ) 추진기(1호)로 (1)-(3) 까지 추진완료후 추진기(2호)를 투입 (25)번 위치에 설치

ⅳ) 추진기(2호)를 사용하여 (25)-(45)번 순서로 추진한다.

ⅴ) 상부 수평 강관추진 완료후 추진기를 토공(H=3.0m)작업 후 수직(벽체)강관 추진용 가대를 설치한다.

ⅵ) 추진기 1호를 사용하여 (53)-(59), 사용하여 (46)-(52)배관을 추진완료한다.

ⅶ) 추진기 1호를 사용하여 (60)-(66), 2호를 사용하여 (67)-(73)번순으로 강관 추진 작업완료한다.

(라) 지반강화 止水그라우팅

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a. 시공목적

ⅰ) 강관하단 지반강도 그라우팅(1),(2)

ㆍ 강관하단 굴삭시 강관 지지점 확보

ㆍ 강관하단 굴삭시 절우면 붕괴현상 방지

ⅱ) 강관 측벽지수, 지반강도 그라우팅 (3),(4)

ㆍ 강관하단 굴삭시 지하수 유출현상 방지(선로침하방지)

ㆍ 강관 배면부의 지반보강

b. 시공순서

ㆍ NO ① 구간 : 강관 (49) 추진완료후 전진기타와 NO ④ PLATFORM에서 수평 천공하여 시공

ㆍ NO ② 구간 : 강관 (70) 추진완료후 전진기타에서 시공

ㆍ NO ③ 구간 : 강관 (52) 추진완료후 NO ③ PLATFORM에서 시공

c. 시공방법

ⅰ) 시공순서

ㆍ 천공→맨젯트튜브설치(steel&pepipe)→seal제주입→약액주입

ㄱ. 천공





장 비 명	Hydraulic crawle driller BHR80A
제작회사 시공구경 시공능력 중 량 원동기마력 규 격	독일 Krupp 1o 50-250 m/m 50-60m 8.3ton 74kw 2,300 RPM 공냉식 B-2,440×11-2,300-6,650

ㄴ. 맨젯트튜브 시공

ㄷ. SEAL제 주입



시멘트	벤트나이트	물
200kg	62.5kg	885ℓ

배 합 비 (㎡)

ㄹ. 약액주입 flow system

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(마) 굴삭



a. 광폭구간 시공순서

①번구간 굴삭→②지보공기초 pile 공→③주형 beam설치→④지보공받침 h-beam설치→⑤⑥⑦지보공설치→⑧버팀공설치→⑨번구간 굴삭→⑩지보공기초pile공→ →⑪측벽부 강관을 절단 제거 주형 beam설치(③번 주형 beam설치)→⑭버팀공 설치

b. 시공방법

ⅰ) 굴삭




ㆍ백호우(0.4㎥)+쇼벨(1.5㎥)을 사용 굴삭

ⅱ) 지보공 기초 pile공

ㆍ보링기(50hp)사용 Φ800m/m를 천공후 철근조립 설치

ㆍ콘크리트 타설(급결재 혼합)

ⅲ) 주형 beam설치

시 공 순 서

A) 전 진 기 지 방 향		B) 도 달 부 방 향
1	강관추진 완료후 ①번 지보공을 설치	1	강관추진 완료후 ⑩ H-Pile시공
2	강관추진시 설치된 Earth Anchor&D/W 철거와 동시 , A 구간 토공작업을 착수 및 완료	2	설치완료된 H-Pile에 Earth Anchor 시공과 동시 ①구간 토공
3	지보공 ②번 설치후 B구간 토공 착수	3	①구간 토공 완료후지보공 ⑨를 설치
4	지보공③ 번 설치후 C 구간 토공착수	4	H 구간 토공 완료후 지보공⑧을 설치
5	지보공 ④번 설치후 D구간 토공 착수	5	G 구간 토공 완료후 지보공⑦을 설치
6	경부 상,하선 서행운전	6	경부 상, 하선 서행운전
7	지보공⑤번 설치후 E 구간 토공 착수	7	작업중지
8	지보공⑥번 설치 완료	8	F구간 토공 완료
9	지보공 ①,④번을 설치	9	지보공 ⑦번을 철거

  광폭구간 단면도

ㆍ굴삭전 외부에서 제작하여 우인치(5ton×3대)사용 설치

ㆍ상부 강관과 완전 밀착후 동판을 사용 강관과 용접

ⅳ) 지보공 받침 hi-beam 설치

ㆍ지보공 기초 pile 완료후 우인치 사용 설치

ⅴ) 지보공 설치

ㆍ설치전 외부에서 제작(Jack부착) 우인치 사용설치

ㆍ설치후 부착된 jack을 이용 주형 beam과 지보공 받침 h-beam을 완전히 밀착시킨다.

ⅵ) 버팀목 설치

ㆍ지보공 설치와 동일

일반구간 단면도




a. 시공순서

ⅰ) 굴삭

ⅱ) 지보공 기초 pile공

ⅲ) 주형 beam 설치

ⅳ) 지보공 받침 h-beam 설치

ⅴ,ⅵ,ⅶ) 지보공 설치

ⅷ) 버팀보 설치

b. 시공방법

ㆍ광폭구간과 동일

평면도와 단면도보기



(바) 구조물 축조

시 공 순 서

NO	시공 순서
① ② ③ ④ ⑤ ⑥	경부 상, 하선(일반구간) 경인 상.하선(광폭구간) 京釜副본선 및 측선(일반구간) No.2 Plat Form 계단부 No.3 Plat Form 계단부 No.4 Plat Form 계단부

시 공 순 서

No.	공 종	규 격	시공방법
1	구조물기초 Pile 공	강관 Φ 600m/m	천공 → 강관Pile설치 → 에어씨어징 → 철근설치 → 모르터그라우팅
2	기초콘크리트 타설	σ = 135㎏/㎠	바닥면고르기 → 콘크리트 차설
3	바닥방수	Sheet t = 3m/m	Sheet설치 → Sheet 보호모르터타설
4	구조물바닥콘크리트타설	σ = 210㎏/㎠	거푸집설치 → 철근가공조립 → 콘크리트타설 (Pump Car)
5	구조물벽체콘크리트타설	〃	〃
6	벽체방수	Sheet	벽체콘크리트면다듬 → Sheet설치 → 보호모르터 → Sheet보호벽돌쌓기
7	벽체방수	모 래	Payloder사용 Backfilling
8	벽체되메우기	σ = 210㎏/㎠	동바리설치 → 거푸집 → 철근가공조립 → 콘크리트타설
9	구조물기둥콘크리트타설	〃	〃
10	구조물 콘크리트타설	Sheet	Sheet설치 → 보호모르터
11	상부방수	목재200 x 400x 2,00	받침재(목재) 설치
12	주형Beam받침재 설치	H-Beam	버팀보철거 → 지보공철거
13	지보공받침보철거	σ = 210㎏/㎠	동바리설치 → 거푸집 → 철근가공조립 → 콘크리트타설 → 방수
14	구조물 Block Out부 콘크리트타설	1 : 3	Pump Car 사용 모르터 채움
15	강관내모르터그라우팅	1 : 3	모르터그라우팅을 하여 구조물상부 및 강관연결부

[양승만]

자료 감사합니다..