기초에 사용하는 복합 말뚝의 특징

말뚝기초란?

기초지반이 연약해 전면기초나 얕은기초로 하기에는 압밀 침하가 예상되어 상부구조물의 구조적 안전성이 확보되지 않을 때 나무나 콘크리트, 강관과 같은 재질의 긴 구조체를 단단한 지반에 고정시켜 상부구조물이 침하되거나 활동하지 않도록 기초를 보강하는 공법을 말한다.

 

말뚝의 시공방법에 따른 분류

1. 타입말뚝: 말뚝 두부에 타격을 주어 말뚝을 지반에 타입시키는 시공 방법이다.

• 직타공법
• 선 굴착 후 직타 공법

2. 매입말뚝: 지반을 오우거로 천공(굴착)하고 공벽의 안정을 유지시킨 상태에서 기성 말뚝을 매입시키는 공법이다.

• SDA(Separated Doughnut Auger): 분리된 외부 케이싱과 내부 오우거를 상호 역회전 시키며 지반을 굴착하고 PHC파일을 매입한 후 케이싱을 인발하여 말뚝을 조성하는 공법이다.
• SIP(Soil cement Injected Precast Pile): 오우거로 지반을 굴착하고 시멘트 페이스트와 굴착토를 교반, 경화시켜 말뚝을 조성하고, 경화 후 최종적으로 경타로 마무리하는 공법을 말한다.
• PRD(Percussion Rotary Drill): 공내 안정을 위해 벤토나이트나 청수를 사용하지 않는 얼케이싱 공법으로 해머의 회전력과 충격에 의해 굴착을 하는 공법이다. 케이싱 하단에 케이싱 슈를 부착시켜 회전시키며 관입하고, Rod air hammer를 이용한 Hammer bit 는 상하 Percussiond으로 내부지반을 굴착한다. 굴진속도가 빠르고 수직도를 유지시키기에 유리한 공법으로 토질의 구애를 받지 않는 공법이다.

3. 현장타설말뚝: 지반을 오우거로 천공(굴착)하고 철근망이나 H파일 등을 건입시키고 콘크리트를 현장에서 타설 양생하여 말뚝을 조성하는 공법이다.

• All Casing
• RCD(Reverse Circulation Drill)
• Earth Drill

 

말뚝의 재질에 따른 분류

1. 강말뚝: 강관말뚝, H 형강 말뚝

2. 콘크리트말뚝

• RC(Reinforced Concret) 말뚝
• PHC(Pretentioned spun High strength Concrete Pile)
• PC(Precast) 말뚝

3. 나무말뚝

 

복합말뚝이란?

HCP(Hybrid Composite Pile)로 2개 이상의 재질로된 말뚝을 혼합하여 시공하는 말뚝으로 재질의 특성에 따른 장점을 지반조건에 적용시켜 말뚝의 지지력을 극대화 시키는 말뚝이다. 주로 강관말뚝과 PHC말뚝을 합성한다.

 

복합말뚝의 특성

말뚝 상부는 전단 및 휨응력에 저항성이 좋은 강관재질의 말뚝으로 구성하고, 압축력이 주로 작용하는 하부는 압축력에 대한 저항성이 좋은 콘크리트 말뚝으로 구성해서 말뚝의 지지력을 극대화 시킬 수 있다.

복합말뚝의 하부는 PHC 파일로 선단부가 닫혀있어 선단부가 열려있는 강관말뚝에 비해 선단지지력이 좋으며, 복합말뚝의 상부 일부를 제외하고는 단가가 싼 PHC파일을 사용해서 말뚝의 길이가 길어질수록 경제성이 향상된다.