Archive for 8월 2016

표면압착스프링공법(Surface Spring Protection Method)

Published on 오후 9:18:00 By Unknown

표면 압착스프링 공법(Surface Spring Protection Method)은 MS NAIL공법의 표면압착 기능만을 분리하여 개발한 공법이다.

비탈면의 피해중 표면유실이 차지하는 비중이 80%정도이며 표토층 2m이내의 유실이 가장 많은 것으로 조사되었다.(한국도로공사 2014. 10) 참조)

일반네일 또는 락볼트로 보강이 계획된 비탈면과 연계해서 사용할 수 있도록 표면압착 기능을 극대화 시킨공법이다. 또한 일반네일 또는 락볼트로 보강된 비탈면의 유지보수 차원에서도 적용이 가능하다.

1) 공법개요
표면유실을 방지하기 위한 압착망과 와이어 로프를 정방형 구조로 설치하여 보강재의 두부에 설치된 압착스프링으로 지반압착을 실시하여 우기시 느슨한 토사 지반의 표면유실 및 절리가 심한 암반지반의 낙석 발생을 예방할 수 있는 공법

２) 특징 및　장단점

보강재 두부에 설치된 압축스프링장치를 이용하여 와이어로프와 압착망에 적정한 표면 압착효과(2~3톤/본당)를 부여하여 느슨한 토사지반 또는 절리가 심한 암반지반에서의 표면파괴를 최대한으로 억제
보강재의 두부는 견고하게 지압판과 와이어로프에 체결되어 와이어로프의 이탈을 방지하고, 전체 보강재가 효과적으로 일체화되어 거동하므로 안정성면에서 유리함
표면압착스프링공법은 초기 압착력을 통해 토사유실과 낙석을 원천적으로 구속하여 차단할 수 있어 공용 중 낙석으로 인한 파손이 적어 유지관리 비용이 절감됨.
모든 종류의 네일 및 록볼트 보강에 적용가능하며, 기존에 시공된 네일과 록볼트에도 유지관리 측면에서 시공 가능.

3) 표면유실 및 표면파괴 사례

4) 적용성

종래의 비탈면 보강은 장기간에 걸친 장마로 인해 지하수위가 상승하고 이로 인한 비탈면의 대규모 활동파괴에 대한 보강을 위주로 실시
최근에는 기상이변으로 국지성 집중호우로 인해 비탈면의 표면파괴가 많이 발생하고 있어 비탈면의 대규모 활동파괴에 대한 보강과 더불어 표면파괴에 대한 안정대책이 필요한 상황임.
공용 중 비탈면 피해 중 표면유실이 80% 집중호우로 인해 토사심도 약 2.0m이내에서 표면 유실 발생(2008~2013년 비탈면 붕괴현황(한국도로공사 2014. 10) 참조)

표면압착스프링공법은 비탈면의 표면파괴를 억지하는 공법으로 산사태로 인한 토사유실 발생 예상지역이나 절리가 심한 암반지반의 경우 토사 유실 및 낙석을 원천적으로 막아주므로 우기철 재해 예방에 적용성이 높음.

5) 적용사례

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마포비축기지 재생사업(3번 탱크 윈치시공) #1

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Published on 오후 9:01:00 By Unknown

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'마포 석유비축기지’는 1970년대 2차례의 오일쇼크로 인해 국가적 차원으로 석유비축사업을 추진하면서 총 5개의 비축탱크를 1976년 성산동 매봉산 자락에 조성했다. 그러다 2002년 월드컵경기 개최에 따라 주변 환경정비차원에서 2000년 경기도 용인으로 비축유 이송이 완료된 후 끝내 용도 폐기됐다.

서울시는 도심 재생사업의 일환으로 국제현상공모를 통해 2016년 말에 시공을 완료하고 2017년 봄 일반에 공개할 예정이다.

설계 당시 쟁점은 시공방법이었다. 비축탱크를 재활용해야 했기 때문에 구조물을 그대로 나두고 40년간 노출된 비탈면을 어떻게 보강 하느냐 였다.

보강공법으로는 MS NAIL공법과 표면압착스프링공법를 적용하여 충분한 보강력 확보와 이완되고 풍화된 비탈면의 압착방법을 제시하였고 시공방법으로는 윈치를 이용한 방법을 제안하였다.

윈치를 이용한 시공방법은 몇 가지 장점이 있는데 크레인과 같은 장비의 접근이 용이치 않을때 적용할 수 있는 공법이다.

2016년 6월부터 본격적으로 시공에 들어가 8월에 전체 공정의 70%에 이르고 있다. 현재 1, 2, 4, 5번 탱크 주변의 보강은 완료된 상태이며 그 중 제일 어려운 3번 탱크 비탈면을 시공 중에 있다.

유난히 덥고 힘든 여름..... 공사를 책임지고 있는 손석준소장 이하 작업팀들의 노력으로 효창이엔지의 또 하나의 이정표가 될것이다.

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피할 수 없는 위험?

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Published on 오후 7:48:00 By Unknown

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보강공사를 왜 하는가?

물론 위험하니까 보강을 한다. 그런데 보강 중에 비탈면이 무너진다면......

10년 넘게 보강공사를 하다보니 시공 중에 이러한 경우가 발생하기도 한다.

"알펜시아 스키점대 비탈면 보강공사" 중 집채만한 바위가 떨어져 크레인을 덥친 일이 있었다. 다행이 밤에 일어난 일이라 인명피해는 없었다.
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비탈면의 보강공사는 TOP DOWN방식으로 하는것이 일반적이다. 계획된 단면으로 5m씩 터파기를 진행하면서 보강하는 방식이다.

<토공작업>

<보강작업>

단계별로 굴착을 하기 때문에 비탈면의 변위가 단계별로 발생하게된다. 변위발생에 따라 보강재에 응력이 발생하여 보강력을 확보하면서 시공하게 된다. 따라서 시공 중에 붕괴로 이어지지 않는다.

토공을 전부 하고 크레인을 사용하여 한번에 보강하면 어떨까?

토공 중에 비탈면의 변위가 과도하게 발생하여 보강재(네일)를 설치 하더라도 충분한 보강력을 확보할 수 없게 되거나 토공 중에 붕괴로 이어질 가능성이 높아진다.

TOP DOWN방식은 여러가 이점있다. 단순히 공사비를 줄이는 목적 이외에 네일보강 공법이 갖고 있는 보강력의 발생 원리에서도 그러하다. 비탈면의 변위가 발생해야 네일체에 응력이 발생하고 보강재가 갖고 있는 보강력을 발휘하게 된다.

따라서 현장에서 특수한 상황이 아니면 TOP DOWN방식으로 시공해야 한다. 부득이하게 터파기 후 크레인을 이용해 보강공사를 시행해야 한다면 가급적 빠른 시기에 보강공사을 완료하여야 한다.

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내하체와 강연선의 고정방법

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Published on 오전 5:52:00 By Unknown

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정착장에 위치한 내하체는 강연선과 결합되어 있어야 한다. 그래야만 자유장을 통해 전달된 힘이 내하체에 전달되어 인장력을 확보할 수 있기 때문이다.

강연선의 고정방식으로는 그립(Grip)방식과 웨찌(Wedge)방식이 있다. 영구앵커에서는 그립을 사용하고 제거식 앵커에서는 웨찌를 이용한다.

영구 앵커의 경우 장기간에 걸처 인장력을 유지해야 하므로 고정결합 방법인 그립(Grip)방식을 사용여 신뢰성을 확보한다. 그립 압착기(Grip jack)를 이용하여 강연선에 스프링과 그립을 압출하여 고정시킨다.

제거식 앵커는 단기간 동안만 강연서과 내하체를 고정하고 있다가 제거해야 하므로 웨찌 방식을 사용한다. 또한 제조업체마다 웨찌의 각도와 크리를 달리하고 있다. 이는 제거방식의 차이 또는 제거 효율성 때문이다.

<wedge>

영구앵커의 경우 반드시 그립(Grip)방식을 사용해야 한다. 간혹 제거식 앵커 제조업체에서 저가의 제거식앵커를 영구앵커로 사용해도 된다고 영업 하기도 한다. 제거식 앵커는 단기적으로 사용하기 위해 생산된 제품으로 영구앵커로 사용하기에는 무리가 있다.

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차수팩커의 작동원리 및 시공방법

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Published on 오전 7:12:00 By Unknown

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네델란드의 한스 블랑커를 아시는지? 제방에 물이 새는 것을 발견하고 밤새도록 온몸으로 막았다는 그 이야기.....

더이상 물이 새는 구멍을 손가락으로 막을 필요는 없다!

지하 굴착을 하다보면 간혹 폭포수 처럼 물이 나올때가 있다. 천공으로 인한 누수로 지하수위가 하강하고 주변 지반의 침하를 방지하기 위하여 앵커 천공홀 입구에 차수를 목적으로 사용하는 것이 차수팩커이다.

물이 저렇게 나오면 그라우트를 할 수 없다. 또한 배면에 토사와 같이 지하수가 유출되어 공동이 발생할 수 있어 대책이 필요하다.

<<차수팩커의 조립 및 작동원리>>
도넛 모양의 토목섬유로 되어있다. 내부에 그라우트를 채울 수 있도록 PE호스 넣고 가압그라우팅을 한다.

<<차수팩커의 시공순서>>

입구를 막고 천공홀 내부에 그라우트를 채운다. 그라우트는 물보다 비중이 높으므로 천공홀 내부에 그라우트로 채워진다.

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제거식 네일 공법(SSR NAIL)

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Published on 오후 10:25:00 By Unknown

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보강은 하되 내 땅에 박혀 있는 철근은 빼주고 가라!

제거식 네일은 가설 보강재로 시공 중에는 보강재의 역할을 하지만 시공이 끝나면 지중에 남아 있는 보강재를 제거할 수 있는 공법이다.

왜! 제거를 해야 하나?

옆 집에서 빌딩을 올린다고 내땅 밑으로 철근(NAIL 보강)을 마구 집어 넣는다......

나도 내년에 빌딩 올리려고 하는데........

내땅 파다 보니 나도 모르는 철근이 마구 발견되고 공사는 중단되고 공기는 길어지고 공사비는 눈더미처럼 불어나고....... ㅠㅠ 더운데 열받네....

도심지 공사에서 사유지가 인접해 있어 시공 중에 가설 보강재는 필연적으로 타인의 용지를 침범할 수 밖에 없다.(임시 점용료등을 지불하지만 사유지에 남아있는 보강재는 제거를 해주어야한다.)

SSR NAIL의 구조적 특징 및 제거방식!

SSR NAIL의 CONE TYPE 결합장치는 몇번의 회전 만으로 철근과 내하체를 분리할 수 있는 특허기술이다.

기존 방식의 제거식 네일

(PVC고정자소켓 + 나선형철근)

SSR NAIL

(engineering plastic 내하체 + 일반철근)

제거만 잘되면 좋은가?

제거식 네일은 철근과 그라우트체가 분리되어 있다.(그래야만 철근이 제거된다.)

그라우트와 직접 접촉하는 부분은 내하체이다. 시공 중에는 내하체와 철근이 결합되어 있다가 제거시 분리되는 구조로 되어있다.

내하체의 강도는 설계강도를 좌우한다. 그러므로 설계자는 제거식 네일에 적용된 내하체의 인장강도를 반드시 확인해야 한다. 설계시 철근의 인장강도로 무작정 적용한다면 과다한 변위 또는 붕괴로 이어질 가능성이 높다.(상용화된 제거식 네일의 내하체의 강도는 제품마다 다르기 때문이다.)

SSR NAIL 내하체의 재질은 엔지니어링 플라스틱(engineering plastics)을 사용한다.

- 엔지니어링 플라스틱은 금속을 대체할 수 있는 고성능 플라스틱이다.

(폴리에틸렌(polyethylene) + 나일론 글라스(nylon glass))

- 제품의 성형이 자유롭다.

- SSR NAIL의 내하체는 철근의 항복하와 같은 강도를 갖는다.