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터널이야기

PRD 공법

by ◎◎●◎●◎◎◎● 2020. 6. 3.

PRD(Percusion Rotary Drill) 공법

상호 역회전하는 내측 샤프트와 외측 케이싱의 구조를 이용하여 암반 굴진 하는 이중 역회전식의 기초공사용 전문 천공기이다. 이중방식으로 천공하므로 수직 정도가 높은 시공이 가능하다. 또 내측 외측을 각각 회전시킬 수 있으므로 상호 반등 토-크를- 삭감시켜 베이스 머신과 리더에 과대한 토-크를- 주지 않는다. 또한 스위벨 기구를 내장하고 있으므로 몰탈 주입도 가능하다. 국내에서 AUGER공사나 T-4 함마 공사는 널리 사용되어 왔으며, AUGER는 연약지반에서 그 특성을 발휘하지만 자갈층이나 암반층에서는 작업성이 현저히 떨어지고, T-4 함마 공사는 천공 후 구멍이 붕괴되어 CASING을 넣을 때 바이브로 함마를 다시 항타 해야 하는 불편함과 물이 나오는 자갈층과 모래층에서 공사가 어려운 단점이 있다. 특히 강이나 해안가 주위에 서 공사를 할 때 현장에서는 문제점을 안고 여러 가지 공법을 시도하였으나 뚜렷하게 전천후로 완벽한 기초공사용 천공 방법에 대한 안이 제시되지 못했다. 이러한 난공사를 타개하고자 수차례에 걸쳐 일본의 각 현장을 방문하여 P.R.D를 이용한 모터와 함마 공법을 채용하게 되었다. 직경이 작을 때는BARBER DRILL도 가능하나 광범위하게 사용되는 중. 대구경(직경.대구경(직경 406mm에 서 1500mm사이) 공사를 할 때에P.R.D공법이 그 위력을 발휘하여 공사비와 시간을 줄일 수 있게 되었다. 특히 도심지에서 S.P.S공법 및 Top Down공사를 할 때에는 정확한 수직도가 요구되므로 기 존에 사용되던 R.C.D보다 정밀시공이 뛰어나고 시공기간이 단축되므로 P.R.D공법이 그 진가를 발휘하고 있다. 공법이 적용 가능한 지질은 N치 5050 이상의 사력층으로 Hole이 붕괴되는 경우에 사용한다. 불안정한 토사층을 통과하여 암반에 말뚝을 정착시키는 경우에 사용한다. 천공Hole천공 Hole의 입구부터 붕괴되어 공사가 위험한 경우에 사용한다. 대구경 말뚝 타설공사(Top Down 공사), S.P.S(Strut Permanent System) 공법을 사용한다. 심한 자갈, 전석층, 불균질 한 매립층, 연약지반 등에 사용한다. 기존의 굴착장비로는 CASING 삽입 작업이 불가능한 지층에 사용한다. 공법의 종류에는 CASING 동시 압입 공법N치 5050 이상의 사력층으로서 공벽을 유지할 수 있는 토질을 관통하여 암반에 천공하는 경우 적용되는 공법이다. 압입 실린더를 신축 조정함으로써CASING위치를 변화시켜 혼합 토질에 적용시킬 수 있다. CASING을 흙속에 넣은 상태에서 내부가 빈 상태를 유지하므로 말뚝을 연결시키는 공법에도 건입(이음 시공)이(이음시공) 가능하다. 벤토나이트 등의 안정액을 사용하지 않고도 천공 구멍은 건조상태로 유지한다. 적용 말뚝경은 ø 300 ~ø 1000이다. 적용 공사에는 TOP DOWN, SPS, SIP, PHC, PILE 설치, 가시설공사(H-BEAM설치) 등이 있다. P.R.D. 일반 굴삭 공법(Pre-boring시)은(Pre-boring시 점성토 N치 2020 이하 옥석은 10cm10cm 이하에서 가능한 작업이다. 굴삭 ROD를 이용하여 먼저 기반을 굴삭 하면서 이토화(泥土化) 한(泥土化) 후 그 굴삭 공에 말뚝을 매설하여 지지력을 얻는 공법이다. 적용 말뚝경은 ø 300 ~ ø 1000이다. 적용 공사는 가시설공사(H-BEAM설치가시설 공사(H-BEAM설치), SIP, PHC PILE설치, Steel Pile에 사용한다. P.R.D. 병용 공법은 Steel PileAir Hammer Bit가 정, 역회전을 하며 천공하는 공법이다Casing의 탈, 부착이 자유로워 강관 기초파일 및 S.P.S공법, TOP DOWN공법의 Center Pile 암반 기초 등에 널리 이용되는 공법이다Air Hammering과 동시에 Casing을 굴진 함으로써 지층의 구애를 전혀 받지 않는다. , 사항 공사에도 구애를 받지 않으며, Casing을 약 27m까지 한 번에 굴착이 가능하여 강관파일 천공 시 품질이 매우 우수하다. 작업 시 진동 및 분진이 매우 적으며 필요에 따라서 Air Tank를 통하여 물을 뿌리면서 시공이 가능하므로 분진대착도 가능하다. 장비 자체에 좌, 우, 수직계와 하중계가 부착되어 작업상 안정성이 확보되며 또한 다른 공법보다 수직도가 매우 우수하다. 적용구경은 ø 406 ~ ø 1000이다. 적용공사는 SPS공법, Top Down공법, 가시설공사(H-BEAM설치가시설 공사(H-BEAM설치), SIP공사, 강관 천공 후 항타 공사,, 대구 경공사 등에 사용한다. 천공심도는 각 구경 50m ~ 100m이다. P.R.D 공법은 저압 AIR를 사용하므로 AIR에 의한 주위 지반의 교란 및 융기가 전혀 없으며 케이싱 자체가 PILE이므로 주변 마찰력이 크며 케이싱 내부를 AIR로 배토시키므로 선단 지지층을 육안으로 확인 가능하며 지지력이 확실하다. 공사의 시공 효율이 매우 높고 CASING과 동시에 HAMMERING을 할 수 있어 시공기간이 단축되므로 그 진가를 발휘한다. 저압 및 저소음 장비를 사용하므로 주위의 여건에 크게 구애를 받지 않으며 타격이 필요치 않으므로 작업 시 발생되는 소음은 심하지 않으며 민원의 소지는 적은 편이다. 자재의 소모(LOSE)는 약 5%이며 타격을 하지 않으므로 두부 및 파일 자체의 손상이 거의 없다. T-4 공법은 고압 AIR HAMMER를 사용하므로 다소 주위의 지반이 교란되며 케이싱을 사용할 경우 케이싱 인발 및 설치의 공정이 다소 복잡하며 P.C PILE을 사용할 경우 수량의 증가로 공사비의 증가를 가져올 수 있다. 단, 중 대구 경인 ø600 이상 ø800, ø1,000는 시공이 불가능하다. 고압 AIR로 사용하므로 시공효율은 증가하지만 전체적인 수량면에서 보면 공기의 차이는 P.R.D 보다 현저히 떨어진다. 고압을 사용하지만 주위의 건물이 근접하지 않으면 융기 및 소음에 대한 우려를 배제할 수 있으므로 건물에서 떨어진 곳의 작업은 크게 지장이 없다. 자재의 소모(LOSE)는 약 30%이며 품질관리상 P.R.D 공법보다 떨어지며 경타로 인한 두부의 손상이 있을 수 있다.

https://youtu.be/eQjLdxYbhX8

2020/06/02 - [터널이야기] - 파일항타공법 종류

2020/06/03 - [터널이야기] - 파일 검사방법 종류

 

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