부양팽이기초 공법 제안서(현장타설형)

Floating Base Plate (부양팽이기초)연약지반보강용

㈜뉴탑

1. 企業槪要

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주식회사 뉴탑

[팽이파일 자재 특화기업]

연약지반 보강용 기초

현장타설형 팽이말뚝 용기

▶ 차별화된 팽이말뚝기초

- 기존 팽이파일 대비 지내력 향상,

침하량 감소, 측방유동억제

▶ 쇄석과의 압축구속력 강화

▶ 증가된 파일부 길이로 인해 마찰

력 강화

서울 구로구 구로5동 112-35 201호

TEL:02-830-8788

FAX:02-2671-5818

E-mail : scpark22@empas.com

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2. 부양팽이기초공법

■工法의槪要

▶ 지지력이 다소 부족한 연약지반에 부양팽이파일을 사용, 지지력증가,

침하억제 및 부등침하 방지 등의 효과를 동시에 도모하는 연약지반

표면처리용 강성매트공법이며, 그 원리는 지반이 집중하중을 받지

않도록 하중을 고르게 분산시켜서 침하를 줄이는 공법이다.

▶ 접지면적의 증대와 지반 압축구속효과의 강화

팽이원추부의 날개부에 62°의 턱을 만들어 쇄석을 더욱 압축 구속을 시켜,

상재하중 재하시 발생하는 기초의 변형에서 쇄석의 유동을 구속하여

측방유동을 억제하며 접지면적의 증가로 응력분산효과를 높임.

▶ 지지력의 강화(원지반의 2~4배 증가)부양형 팽이파일은 원추부가 45°로 일정한 단면을 갖는 원추형 팽이기초에

비해 원추부 경사각을 53°로 눕혀서 쇄석과의 접지면적을 넓혀 응력분산

효과를 높였으며, 늘어난 원추부의 경사각으로 인해 길어진 말뚝의 길이가

기존 25Cm 에서 30Cm 로 되어 주면마찰력을 향상시켜 지지력이 증가됨.

▶ 침하량억제 및 부등침하 방지

부양팽이말뚝은 원지반의 침하량을 응력분산효과로 1/3 ~1/6이하로 감소

시키는 역할을 하며, 연약지반의 구조물의 부등침하 방지에 효과가 있음.

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2. 부양팽이기초공법

■工法의效果

0

2000

4000

6000

8000

10000

0 5 10 15 20 25 30 35 40

LOA D ( ton /㎡ )

SE

TT

LE

ME

NT

( 1

00

/1 m

m )

P - S CURV E

20.8 ton/㎡

32.8 mm

0

2000

4000

6000

8000

10000

0 2 4 6 8 10 12

LOA D ( ton /㎡ )

SE

TT

LE

ME

NT

( 1

00

/1

mm

)

P - S CURV E

7.1 ton/㎡

27.9mm

2. 부양팽이기초공법■工法의效果

① 支持力 增大 : 2 ~ 3배 이상

지지력(ton/㎡)무처리원지반

(A)

볼록형부양

팽이기초(B)

부산명지동

항복하중(qy)

7.1 20.8

허용지지력(qy/2)

3.5 10.4

극한하중(qu)

10.4 37.9

허용지지력(qu/3)

3.4 12.6

김해풍유동

항복하중(qy)

- -

극한하중(qu)

8.9 29.7

허용지지력(qu/3)

2.9 9.9

[평판재하시험 결과]

★ 무처리지반에 비해 명지동은 206%, 풍무동은 241% 지지력 증가함

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2. 부양팽이기초공법

■工法의效果

② 沈下抑制 ( 1/3 ～ 1/9 이하 )

▶ 부산 명지동 부양팽이기초 평판재하시험 결과 비교

하중-침하량곡선

(현장재하시험)

하중-침하량곡선(실내재하시험)

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2. 부양팽이기초공법

■工法의效果

③ 부등침하 방지 (不等沈下 防止)

연성,강성기초의 탄성침하

★ 시추공별 탄소성율 차이가 최종 부등침하 허용량을

수용하는지 여부에 따라 부양팽이 기초 적용 여부 판단

▶ 강성이 큰 전면기초로서의 거동이 부등침하를 감소

시키는 효과

ㅇ 부양팽이 말뚝기초는 기초하중이 팽이형 말뚝의

원추부로 하여금 채움쇄석 을 압축 구속함으로써

말뚝과 채움쇄석이 일체화되어 일종의 강성지반을

형성하여 부등침하 효과 초래

▶ 하중의 등분포 재하에 따른 부등침하 감소

ㅇ 부양팽이기초의 하중재하 형태는 등분포로 재하

되어 침하형태를 균등하게 유도하여 기초하부를

강성체로 개량하는 효과

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2. 부양팽이기초공법

■工法의效果

④ 진동 , 충격흡수 ( 내진 , 흡진 , 방진기초 )

장기침하시험에 의한 침하량-시간곡선

액상화지반의 실내시험결과

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2. 부양팽이기초공법

■工法의 原理

● 지지력 산정

아래의 개념도에서 팽이기초의 허용지지력 공식은 편심하중에 대한 유효재하폭을 산정하고, Terzaghi의 지지력공식 에

Meyerhof의 경사계수를 적용하여 팽이기초의 형상계수와 안전율, 응력분산효과 계수 K1 과 K2 를 반영하여 제안된 공식임.

아래의 개념도에서와 같이 유효폭 만큼의 심도까지 영향깊이를 결정하고 층을 분할하여 각각의 분할된 토층마다 침하량을

구해서 합계한 것을 팽이기초의 최종침하량으로 한다. 이러한 개념에 따라 팽이기초의 침하량을 산출하기 위해서 우선 분할된

각층의 경계에서 상재하중에 의해 증가된 지반 연직응력 를 Boston Code법을 이용한 공법이다.

● 침하량 산정

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2. 부양팽이기초공법

■工法의 原理

1. 側方流動의 抑制

- 측방유동 : 상재하중에 의하여 토사가 횡방향으로 유동하려는 성질

- 팽이기초의 가장 특징적이고 효과적인 메카니즘

- 간극 수압의 측정결과에서 확인

- 일차원적인 침하에서 그치게 함

- 즉시침하와 압밀침하를 억제하는 주요인

측방변위분포도

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2. 부양팽이기초공법

■工法의 原理

2. 지지력 증가 및 응력분산

ㅇ 응력을 등분포에 가깝게 분산

- 재하하중이 기초에서 팽이파일로 전달

- 응력이 다시 팽이파일에서

쇄석으로 전달

- 팽이파일이 쇄석을 구속압축

ㅇ 지반의 국부파괴 방지

3. 즉시 침하 및 장기압밀침하 억제

- 실내모형실험, 현장장기침하시험,

수치해석에서 동일한 결과

실내시험에 의한 장기침하시험결과

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2. 부양팽이기초공법

■工法의 原理

무처리 지반에 15톤/㎡ 상재하중시 부양팽이기초 부설 후 15톤/㎡ 상재하중시

응력분산 효과응력 편중

▶ 응력분산효과의 사례 ( KT&G 태백지점 )

N=50 N=50

N=15

N=30 N=30

N=15

EL= - 40m

26.3m

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■당사제품형상

3. 제품소개 –부양형현장타설형팽이말뚝용기

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○ 부양형 팽이파일○ 기존 원추형 팽이파일

■당사부양형과기존원추형팽이파일형태및특징비교

구 분 기존 원추형 팽이파일 부양형 팽이파일 장점

원추부각도 45도 52도 접지면적증대

원추부특징 원추부 민자형 원추부 4개의 날개 돌출 측방유동억제

말뚝의 길이 25 Cm 30 Cm 주면마찰력향상

팽이기초 무게 60 Kg 50 Kg 17% 감소

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3. 제품소개 –부양형현장타설형팽이말뚝용기

● 現場打設型 施工 詳細圖

3. 제품소개 –부양형현장타설형팽이말뚝용기

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● 工場製作型 施工 詳細圖

3. 제품소개 –부양형현장타설형팽이말뚝용기

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■工法의用途

● 工法의 적용범위

건축구조물의 기초 토목구조물의 기초

- 공장의 기초

- 단독주택의 기초

- APT 지하주차장의 기초

- 중규모 건축물의 기초

- 공동주택의 기초

- 각종 탱크의 기초

- 균등침하를 요하는

기계의 기초

- 암거의 기초

(공동구,전력구,상하수

관로)

- 지주구조물의 기초

(철탑,광고탑)

- 벽체의 기초 (옹벽)

- 도로포장의 기초

○ 박스암거 기초

○ 물류센터 기초

○ APT지하주차장

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3. 제품소개 –부양형현장타설형팽이말뚝용기

■ 시공순서도

작업완료

준비작업

시공지반의

고르기검사

PP Mat설치 모래

(잡석)포설 및 다짐

수준측량

기초철근부설

채움쇄석채워다지기

연결철근배근고정

(결속)

시공마무리 확인

청 소

시공지반고르기

규준틀설치

기초철근반입

팽이파일반입

팽이파일부설

채움쇄석반입

채움쇄석의

채움상태검사

불량시공부분

수정작업

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4. 부양팽이기초공법 -시공순서도

■현장타설형시공순서별사진

● PPMat설치 ● 팽이용기 조립● 자재(팽이,철근) 반입 ● 레미콘 타설

● 상부면 고르기 및 고리설치 ● 골재포설 및 다짐

● 연결철근 배근

및 시공완료

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4. 부양팽이기초공법 -시공순서도

■공장제작형시공순서별사진

● PPMat설치 ● 쇄석 부설 ● 자재(팽이,철근) 반입 ● 위치철근 설치

● 팽이파일 부설 ● 채움쇄석 다짐 ● 수평고르기 및 청소

● 연결철근 배근

및 시공완료

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4. 부양팽이기초공법 -시공순서도

■평판재하試驗順序

재하실험준비

예비하중 재하

본하중 재하 및측정

재하판 설치

재하시험장치 조립

단계적 재하 및 측정

극한 또는 항복

하중까지 재하

측정치의

정리 • 계산

보고서

STOP

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4. 부양팽이기초공법 -평판재하시험

4. 부양팽이기초공법 -시공실적현황

■부산신항신항국제물류㈜물류센터건립공사

■서울시립대운동장개발및연구동신축공사

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■방송통신대학교서울제1대학도서관증축공사

■서울마포구청청소년문화의집신축공사

4. 부양팽이기초공법 –시공현장사진모음

MEMO

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