OOO Project Block OO & BlockOO

흙막이벽체를 이용한 Pile 공사 간섭구간 기초 시공방안 검토서

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흙막이벽체를 이용한 Pile 공사 간섭구간 기초시공방안 검토서

Hanmiparsons CM

1. Executive Summary

1.1 검토목적

Convention Center Head house 의 Steel Erection 과 Block OO Project 의

Sheet Pile 과 PHC Pile 공사의 상호 간섭에 따른 문제점 검토

1.2 현황

Convention Center Head house 진행계획

2006.05.31 까지 지하구조물 및 방수, 되메우기 작업 완료 예정

2006.06.중순부터 Head House Steel Erection 작업 예정

Block OO Project

2006.10.31 경 Top-Down 공법에서 Sheet Pile + Earth Anchor 공법으로

설계변경 예정

현 허가도면상 Diaphragm Wall 로 구성된 벽체를 Slab 를 이용하여 지지

하는 Top-Down 공법으로 되어 있음.

또한 기존 허가도면상 Diaphragm Wall 외부에 Sheet Pile 을 추가로 시

공토록 설계가 되었음.

1.3 문제점 요약

시공상의 간섭 사항

Block OO 의 지하외벽이 Convention 의 지하 외벽 Line 에서 2m 떨어진

상태로 평행하게 설계가 진행되어, Convention Center 의 철골 Erection

시 Block OO 의 Sheet Pile 천공작업과 지하외벽 하부에 설치되는 PHC

Pile 공사와 간섭발생

철골공사 완료 후 Sheet Pile 과 PHC Pile 공사시에는 Convention Center

Head House 의 지붕 철골에 간섭되어 실제 작업이 어려울 것으로 판단

됨.

따라서 Convention center 의 Head House 철골 Erection 을 하기 전에

Block OO 구간의 Sheet Pile 과 지하외벽 하부에 설치되는 PHC Pile 을

선 시공하여야 상호 간섭이 발생하지 않음.

그러나 Sheet Pile 은 허가도면상에 이미 반영이 되 있어 시공이 가능하

나 지하외벽하부의 PHC Pile 은 허가도면상 Diaphragm Wall 로 되어있어

사실상 시공이 2006 년 10 월말에 설계변경하기 전까지는 시공이 불가함.

따라서 2006 년 6 월에 시작되는 Convention center 의 Head House 철골

Erection 전에 본 구간의 PHC Pile 공법에 대한 대안이 필요함.

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1.4 대안 검토

Sheet Pile 을 Pile 기초로 사용하는 방안

기 시공되는 Sheet Pile 의 하부 관입심도가 E.L(-) 22.00m 가

시공되는데 약 4.0m 정도를 추가로 관입시 충분한 지지력을 발휘할 수

있는 풍화대에 관입이 되므로 Toe-Grouting 으로 하부를 보강하여

Sheet Pile 을 Pile 기초로 활용.

Sheet Pile + Micro Pile 방안

SHEET PILE

Toe-Grouting

PipeToe-Grouting

Micro Pile

SHEET PILE

Toe-Grouting

PipeToe-Grouting

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만약 Sheet Pile 에 Load Test 를 실시하여 지지력이 부족할 경우 Toe-

Grouting Pipe 를 이용하여 Sheet Pile 하부에 Micro Pile 을 추가로

시공함.

이미 Sheet Pile 에 부착된 Toe-Grouting Pipe 를 이용하므로 실제 Pipe

천공은 Sheet Pipe 하부부터 이고 Pipe 재료로 저렴한 철근을

사용하므로 공사비 증가는 적을 것으로 판단됨.

1.5 공사비 검토

1) Sheet Pile 공사비 검토

① Sheet Pile : 160m X4mX0.21t/m2 X950,000KRW = 128,000,000KRW

② Toe-Grouting : 160mX2mX1mX45,000KRW = 15,000,000KRW

2) PHC Pile 공사비 검토

① PHC Pile : 160m / 2.5Mx1,100,000KRW = 71,000,000KRW

구 분 금 액

1. 대안 (Sheet Pile 추가근입 및 Toe-Grouting) (+) 143,000,000KRW

2. 원안 (PHC Pile 사용시) (-) 71,000,000KRW

추가금액 (+) 72,000,000KRW

1.6 검토의견

1) Convention Center와 접한구간의 PHC Pile공사는 현재의 허가도면상 Diaphragm

Wall로 되어 있어 2006년 10월 말에 계획된 설계변경 전까지는 사실상 시공이

불가능하다.

2) 그러나 Convention Center 현장의 Head House 철골공사가 시작되면 사실상

Pile공사가 불가능하여 6월까지는 어떠한 대안을 통해서라도 Pile공사를

시작하여야 하는 문제가 있다.

3) 따라서 현재 시공이 가능한 Sheet Pile을 확실한 지지층인 풍화대까지 약

4.0m정도를 추가로 근입시키고 하부를 Toe-Grouting을 실시할 경우 충분히

Pile기초로 사용이 가능할 것으로 판단된다.

4) 그리고 만약 Sheet Pile에 Load Test를 실시하여 지지력이 부족할 경우 기

설치된 Toe-Grouting Pipe를 이용하여 하부에 Micro Pile을 추가로 시공하면

지지력에는 특별한 문제가 없을 것으로 판단된다.

5) 또한 추가로 근입되는 Sheet Pile공사비 및 Toe-Grouting공사비는 PHC

Pile공사비에 비하여 그리 높지 않을 것으로 판단되므로 현 상태에서는 매우

유리한 공법으로 판단된다.

6) 따라서 현재 2006년 6월에 Convention Center Head House 철골 Erection전에

본 안을 빠른 시일내에 확정하여 Sheet Pile공사를 조속히 시공하여야 한다.

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2. 검토내용

1.1 Convention Center 와 간섭문제

OOBlock Project 의 지하외벽이

Convention Center 의 지하 외벽

Line 에서 2m 떨어진 상태로 평행하

게 설계가 진행되어, Convention

Center 의 철골 Erection 시 Block

OO 의 Sheet Pile 천공작업과 지하외

벽 하부에 설치되는 PHC Pile 공사

와 간섭이 발생하여 시공이 불가능

함.

따라서 Convention Center 철골작업

전에 Block OO 구간의 Sheet Pile 과

PHC Pile 을 시공하여야 하는 문제

가 발생함.

Convention Center

Block OO Zone

간섭되는 PHC Pile 간섭되는 Sheet Pile

변경예정 굴착 Section

OOO Project Zone

Convention Center

Head House

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그러나 현재의 허가도면상에는 Diaphragm Wall 을 건축 Slab 를 이용하여

지지하는 Top-Down 공법으로 되어있다. 그러나 사전에 Diaphragm

Wall 외부에 Sheet Pile 을 시공토록 반영되어 있어 Sheet Pile 공사는

가능하나 Block OO 지하외벽 하부에 시공되는 PHC Pile 은 2006 년

10 월말에 예정된 설계변경전까지는 시공이 불가한 상태이다.

허가도면(평면)

Diaphragm Wall

Sheet Pile

허가도면(Section)

Sheet Pile

Diaphragm Wall

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1.2 PHC Pile 대안검토

1) 대안검토 사유

Convention Conter Head House의 철골지붕과 Block OO 지하층 외벽 하부의

PHC Pile이 상호 간섭으로 인해 Convention Center의 철골 Erection전에

간섭구간의 PHC Pile을 선 시공하여야 하나 허가도면상 본 구간의 Pile기초는

Diaphragm Wall로 되어 있어 PHC Pile공사는 10월말에 예정된 설계변경전까지는

시공이 곤란한 문제점이 있음.

2) ALT -1 (Sheet Pile을 Pile기초로 사용하는 방안)

기 시공되는 Sheet Pile 의 하부 관입심도가 E.L(-) 22.00m 가 시공되는데 약

4.0m 정도를 추가로 관입시 충분한 지지력을 발휘할 수 있는 풍화대에

관입이 되어 Sheet Pile 을 Pile 기초로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

그러나 Sheet Pile 작업시 계획심도까지 관입이 어려워 Auger Boring 을

하여야 하므로 지반교란이 예상되어 Ø4’ ~ 5’정도의 RCD Pile 에 사용되는

Toe-Grouting Pipe 를 Sheet Pile 에 용접하여 설치 후 Sheet Pile 선단부에

Grouting 보강을 할 필요가 있을 것으로 판단된다.

기 시공되는 Sheet Pile 을 건축 Pile 로 사용하기 위해서는 STUD Bolt 를

이용하여 건축외벽과 Sheet Pile 을 부착시키면 건축외벽에 작용하는 하중이

Sheet Pile 에 전달될 수 있을 것으로 판단된다.

3) ALT -2 (Sheet Pile + Micro Pile 방안)

SHEET PILE

Toe-Grouting

PipeToe-Grouting

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만약 Sheet Pile 만으로 지지력이 부족할 경우 기존에 설치된 Toe-Grouting 용

Pipe 를 이용하여 Pipe 하부를 필요심도만큼 추가 천공하고 Micro Pile 을

Pipe 내부에 관입시켜 Grouting 을 실시하여 Micro Pile 을 시공한다.

이러한 경우 기존의 Sheet Pile 에 Micro Pile 이 추가로 시공되므로 지지력이

향상되어 충분한 지지력을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

또한 Micro Pile 의 가장 큰 문제인 좌굴현상은 Sheet Pile 과 접합이 되므로

자연히 문제점이 해결되어 영향이 없을 것으로 판단된다.

1.3 Construction Sequence

1) Sheet Pile 시공

Residual Layer

Deposit Layer

Sheet PileToe-Grouting Pipe

SHEET PILE

Toe-GroutingPipeToe-Grouting

Micro Pile

Sheet Pile 에 Toe-Grouting Pipe 부착

Auger 천공 및 Sheet Pile 근

입 하부 3~4m 는 Vibro Hammer

를 이용하여 Sheet Pile 관입

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2) Toe-Grouting 천공

3) Toe-Grouting 시공

4) 굴착 및 Earth Anchor, PHC Pile시공

PHC Pile

Earth Anchor

Residual Layer

Deposit Layer

Sheet PileToe-Grouting Pipe

Toe-Grouting

Residual Layer

Deposit Layer

Sheet PileToe-Grouting Pipe

Toe-Grouting Pipe 내부를 통해 Sheet Pile 하부 2m~3m 천공

작업 Toe-Grouting 천공장비는

Earth Anchor 에 사용되는 Drill Machine 이용

Toe-Grouting Pipe 를 이용하여 Toe-Grouting 실시

Earth Anchor 로 지지하면서 지하층 굴착작업

굴착면 치환작업 후 저층부 PHC Pile 항타작업 실시

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5) Sheet Pile에 STUD Bolt 접합

STUD Bolt

6) Earth Anchor 인발 및 지하2층 시공

7) 지하1층 시공

B2

B1

B2

Sheet Pile 에 Block OO 지

하층 건축 외벽과 접합용 STUD Bolt 설치

Boat 지하 2 층 건축 건축공

사 실시

Boat 지하 1 층 건축 건축공

사 실시

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8) Convention 접속구간 Back Fill 및 Drainage Line 시공

B2

B1

Convention Conter 현장과의 접속구간에 Back Fill 작업 및 Convention Center 현장의 Drainage Line 시공