C.I.P 공법 기계유씨(杞溪兪氏) 충목공파 16세손 유주연(兪周延)

C.I.P 공법 기계유씨(杞溪兪氏) 충목공파 16세손 2700791 유주연(兪周延)
기계유씨(杞溪兪氏) 충목공파 16세손 유주연(兪周延) 경주이씨(慶州李氏) 익재공파 40세손 이경란(李暻 ) 장흥고씨(長興高氏) 장흥백파 24세손 고안정(高安靜) 온양정씨(溫陽鄭氏) 지평공파 32세손 정지영(鄭志英)

목차 C.I.P공법 현장사례 결론 참고문헌 개요 특징 시공 순서 시공 시 유의사항 계측관리 채택배경 시공순서 문제점 및 대책
공사비, 작업소요시간 결론 참고문헌

C.I. P 공법 개요 천공기로 천공 후 공 내에 철근을 삽입하고 모르터를 주입하거나 콘크리트를 타설하여 주열식 벽체를
형성하는 공법

C.I. P 공법 특징 장점 단점 소음 및 진동이 적음 강성이 큼 - 협소한 장소에서도 시공이 가능
거의 모든 지반에 적용이 가능 주열식 강성체로서의 토류벽 역할을 함 굴착을 깊게 할 경우 수직도가 떨어짐 공과 공사이의 이음부가 취약함 차수성능이 떨어짐 비교적 고가 공기가 비교적 김

C.I. P 공법 시공순서 측량 및 줄파기 장비, 자재 반입 (오거조립) 장비이동, 거치 C.I.P 천공
H-PILE 근입, 철근망 삽입 시멘트 페이스트 주입 CASING 인발 장비이동 및 작업완료 시공 LINE 측량 H-PILE연결 철근가공 및 조립 CASING 설치 천공심도 및 지층확인 반 복 작 업

C.I. P 공법 시공순서 : 굴삭기를 이용하여 CIP의 천공할 라인을 확인 1) 현장내의 CIP 공사를 할 부분 줄 파기
오거 장비가 이동할 수 있는 폭과 장비의 수평 도를 위한 땅 고르기가 같이 이루어져야 함 줄파기한 후의 상태

C.I. P 공법 시공순서 측량 및 줄파기 장비이동, 거치 C.I.P 천공 H-PILE 근입, 철근망 삽입
장비, 자재 반입 (오거조립) 장비이동, 거치 C.I.P 천공 H-PILE 근입, 철근망 삽입 시멘트 페이스트 주입 CASING 인발 장비이동 및 작업완료 시공 LINE 측량 H-PILE연결 철근가공 및 조립 CASING 설치 천공심도 및 지층확인 반 복 작 업

C.I. P 공법 시공순서 2) 장비, 자재 반입 : 장비반입, 조립 및 작업준비 (평균 7일 소요)
- 장비반입 : 천공장비, 로더, 발전기등 분리하여 반입 - 조립 오거 장비

오거천공기

페이로더

발전기

철골세팅 오거조립

C.I. P 공법 시공순서 4) 어스 오거 장비로 위치에 맞게 천공 : 천공 시 수직도 유지가 필수적
: 천공 시 수직도 유지가 필수적 또한 CIP가 양생이 된 후에 인접한 곳에 천공을 해야 하므로 2-3공씩 건너서 천공 CIP 오거 보링 작업

C.I. P 공법 시공순서 5)H-PILE 근입 : H-PILE 표면에 표시를 하여 근입심도를 확인할 수 있어야 한다.
하여 Drop Hammer를 이용하여 항타를 실시한다. H-PILE 근입

C.I. P 공법 시공순서 측량 및 줄파기 장비, 자재 반입 (오거조립) 장비이동, 거치 (PILE DRIVER)
H-PILE 근입, 철근망 삽입 콘크리트 타설 CASING 인발 장비이동 및 작업완료 시공 LINE 측량 H-PILE연결 철근가공 및 조립 CASING 설치 천공심도 및 지층확인 반 복 작 업

C.I. P 공법 시공순서 5) 철근망 삽입 : 어스 오거 천공 후에 심도에 맞게 미리 가공된 철근 망을 삽입
철근 망을 삽입할 때 수직하게 넣지 않으면 중간에 철근망 하단부가 걸 리는 경우가 있으므로 수직도를 잘 유지하여 삽입 철근 망 삽입

C.I. P 공법 시공순서 6) 시멘트 페이스트 주입 : 그라우팅 펌프로 물과 교반된 시멘트 페이스트, 또는 몰탈을 그라우팅 튜브로 주입. 시멘트 페이스트 주입

C.I. P 공법 시공순서 7) CASING 인발 : 콘크리트 타설 완료 후 인발하며 인발속도를 최대한 천천히 하여
H-PILE의 변형등을 방지한다. CASING 인발

C.I. P 공법 시공순서 8) 연속벽체 형성 : 위의 과정을 계속 반복하여 흙막이 벽체를 형성하여주어 CIP 작업을 끝 냄
8) 연속벽체 형성 : 위의 과정을 계속 반복하여 흙막이 벽체를 형성하여주어 CIP 작업을 끝 냄 CIP 작업 완료 상태

C.I. P 공법 시공 시 유의사항 - 천공시 수직도 유지대책 필요 - 그라우팅시 하부슬라임이 완전 배출될 수 있도록 함
효과 증대 - 최대 가능심도는 15m이내, 시공가능 토층은 풍화암 - Casing 설치시 수직도 확인 콘크리트 타설은 진동기를 사용하여 기포현상이 생기지 않도록 하고 가급적 빠른 속도로 타 설하여 긴밀한 콘크리트가 되도록 함

현장사례(1) 개요 공 사 명 아산배방택지개발 사업지구 복합단지개발사업 PENTAPORT 대지위치
공 사 명 아산배방택지개발 사업지구 복합단지개발사업 PENTAPORT 대지위치 아산 배방택지개발 사업지구 일반 상업지구내 특별계획구역 1블럭, 3블럭 공사기간 2005년12월 ~ 2010년12월 대지면적 55,890.11㎡ 연 면 적 565,030.99㎡

채택목적 안정성 (주변지반의 침하 및 붕괴 방지) 15~20M 연 암 : 125~400 보통암 : 400~800
일축압축강도 2000kgf/cm2 삼축압축강도 3000kgf/cm2 연 암 : 125~400 보통암 : 400~800 경 암 : 800~1200 극경암 : 1200~ RQD = 95 ~ 100 %

설치현황 1 토류벽+SCW시공구간 2 CIP+SGR시공구간 3 토류벽+SGR시공구간

차수기능 보완 S.G.R (Space Grout Rocket System) 공법 채택
이중관 ROD를 사용한 특수 첨단장치를 결합시켜 대상지반에 유도공간을 형성시켜 순결에 가까운 겔타임을 가진 약액 또는 약액과 초미립 시멘트 혼합제를 사용하여 지반을 개량하는 공법

시공 시 어려움 및 문제점 문제점 - 정확한 수직도 - 품질관리의 어려움 (암반사이) - 시멘트 그라우팅에서의 하자

현장사례(2) 개요 공 사 명 인천 용현동 엑슬루타워 주상복합 신축공사 대지위치 인천광역시 남구 용현동 574-1번지외 9필지
공 사 명 인천 용현동 엑슬루타워 주상복합 신축공사 대지위치 인천광역시 남구 용현동 574-1번지외 9필지 공사기간 2008년 2월 1일 ~ 2011년 6월 30일 (41개월) 건축면적 3,883.40㎡ (1, 평) 대지면적 22,064.80㎡ (6, 평) 연 면 적 158,228.28㎡ (47, 평) 건 폐 율 18.66% 용 적 율 501.72% (법정 : 510% 이하) 구 조 철근콘크리트구조 지하3층 지상51층 최고높이 164.80M 주차대수 1,174대 (법정 : 1,090 대)

채택목적 안정성 (주변지반의 침하 및 붕괴 방지) 퇴적토층 A (11/30) 3m 퇴적토층 B (1/30~7/30) 7.5m
풍화토층 (13/30~50/18) 4.5m 풍화암층(50/8~50/5)

공사기간 구분 08.03 08.04 08.05 08.06 C.I.P L.W CAP BEAM 2개월 1.5개월 0.5개월
(2개월소요) L.W공사 ( ~2008.5월 ) (1.5개월소요) CAP BEAM설치 ( ~2008.6월 ) (0.5개월소요) 구분 08.03 08.04 08.05 08.06 C.I.P L.W CAP BEAM 2개월 1.5개월 0.5개월

日작업량 1. H-PILE부 천공 - 일작업량 = 17m × 14공= 238m (평균 천공 깊이=17m)
공 종 작업수량 장비투입 일작업량 공정일수 PILE 천공 504공(8,770m) 2 SET 15공 (평균:H=17 M) 1.3 개월 CIP 천공 1,004공(14,935m) 20공 (평균:H=15 M) 2개월 *작업기간 : ~ ( CAP BEAM 공기 포함) 1. H-PILE부 천공 - 일작업량 = 17m × 14공= 238m (평균 천공 깊이=17m) 2. C.I.P Pile 천공 - 일작업량 = 15m × 20공=300m (평균 천공 깊이=15m)

설치현황 CIP+L.W ∮450, C.T.C450 H-300*300*10*15 C.T.C 1400 현장출입구

설치현황 1,400 CIP+L.W ∮450, C.T.C450 H-300*300*10*15 C.T.C 1400 ∮450mm

약 16m 천공 2m 되메우기 경암층

차수기능 보완 설계 시 L.W (Labiles Wasserglass) 차수공법 채택
->시공 시 S.G.R (Space Grout Rocket System) 공법으로 변경 (경제성) 공법 S.G.R L.W 재료 주입재에 물유리 사용 특징 지반굴착 불필요 시공 간편 내구성 없음 장시간 사용시 반복 시공해야 함 차수성 보통 강성 없음 공사비(원/㎡) 100,000 120,000

채택목적

줄터파기

가이드 빔 설치

H-BEAM 가공

철근 가공

스크류 가공

C.I.P 천공

철근망 근입

H-BEAM 근입

콘크리트 타설

두부정리 및 CAP BEAM

문제점 천공 시 나오는 토사가 인접 아파트에 떨어져 민원이 들어옴

해결책

현장사례(3) 개요 공 사 명 인천 송도 힐스테이트 신축공사 대지위치 인천광역시 연수구 송도동 21-59번지 外 규 모
공 사 명 인천 송도 힐스테이트 신축공사 대지위치 인천광역시 연수구 송도동 21-59번지 外 규 모 지하2층, 지상20층 주상복합 8개동 대지면적 35, ㎡ 용 적 율 327.35% 주차대수 1,561대

채택목적 안정성 (주변지반의 침하 및 붕괴 방지)

지층 두께(m) N-치 매립토층 0.7~2.3 18/30~25/30 퇴적토층A 1.6~3.5 5/30~16/30 퇴적토층B
16.4~25.4 1/30~7/30 퇴적토층C 2.5~9.2 10/30~36/30 풍화토층 5.5~14.3 8/30~50/11 풍화암층 3.5~7.0 50/9~50/2 연 암 : 125~400 보통암 : 400~800 경 암 : 800~1200 극경암 : 1200~

공사기간 S.C.W - 공기단축 공종 총 수량 시작일 완료목표일 C.I.P 1,016 (공) 9.11 11.05 S.C.W
1,315 (공) 9.22 11.18 C.I.P 17.8공/日 S.C.W 22.7공/日 08.09 08.10 08.11 C.I.P S.C.W 57일 58일 S.C.W - 공기단축

시공 시 소요시간 천공 및 CASING 삽입 30분 철근망 근입 20분 레미콘 타설 10분
철근망 근입 20분 레미콘 타설 10분 레미콘 타설 후 CASING 인발 10분 *D=400mm, 깊이: 27 철근망 CIP의 경우

설치현황 차수보완 : 무근 S.C.W Sheet pile S.C.W C.I.P∮400, C.T.C400+
S.C.W ∮550, C.T.C450 깊이: 27m S.C.W 차수보완 : 무근 S.C.W

설치현황 공법 엄지말뚝+목재토류판 엄지말뚝+토류콘크리트 S.C.W Slurry Wall C.I.P 공사비 51,000원/㎡
86,000원/㎡ 134,000원/㎡ 640,000원/㎡ 166,000원/㎡

차수공법 선택 구분 L.W S.G.R J.S.P 무근 S.C.W 천공구경/간격 100MM/0.6M 40.5MM/0.6M
78,200원 65,600원 205,000원 70,600원 L.W(Lables Wasser Glass) S.G.R(Space Grouting Rocket) J.S.P(Jumbo Special Pile)

자재 투입 계획 깊이 : 27m 1,200 자재 규격 단위 8월 9월 10월 계 H-pile 300*200*9*14
83.36 ㎠ (단면적) 13.5m(길이) ton 200 150 111.4 461.4 철근 100 43.8 293.8 레미콘 210kgf/㎡(압축강도) 3000kgf/㎡(인장강도) ㎥ 1,500 1,751 3,251 ∮400mm ∮400mm 300mm 압축강도:물체가 어느 정도 견디어 낼 수 있는지 그 압축력의 한도를 나타내는 수치 인장강도: 물체가 잡아당기는 힘에 견딜 수 있는 최대한의 응력. 압축응력: 재료가 압축력을 받았을 때 그 단면에 대해서 수직방향으로 생기는 응력(應力). 200mm 깊이 : 27m 1,200

시공 시 어려움 및 문제점 문제점 해결방안 Casing 인발 시, 약한 지반 때문에 hole이 무너지면서 흙과 섞임.

시공 시 어려움 및 문제점 문제점 해결방안 H-pile과 Casing과의 접촉으로 CIP내 H-Pile의 뒤틀림 현상
*원인: Casing 인발의 어려움 + H-Pile움직임 해결방안 Casing 인발 시 마찰력 감소시켜야 함 ①Casing굴착 후 콘크리트 타설까지 많은 시간 소요될 경우 공회전 : 주변 마찰력 감소 ②Casing 인발 시 Auger로 H-Pile의 두부 눌러줌 : H-Pile 움직임 감소

시공 시 어려움 및 문제점 대체로 연직도가 만족스러웠으며 총 1,016공 중에서 15공 불량, 불량율 1.47%
대체로 연직도가 만족스러웠으며 총 1,016공 중에서 15공 불량, 불량율 1.47% C.I.P 간격 발생시, ->벌어진 틈새를 방수 Cement mortar로 채움 : 누수현상 발생 막음

참고문헌 ‘흙막이 구조물의 설계와 시공’ 이송 외 3명, 예문사 ‘건축시공학’, 이찬식, 한솔아카데미
‘건축시공학’, 강병두, 구미서관 ‘흙막이 설계와 시공’, 오정환 , 엔지니어즈

재발표

C.I. P 공법 흙막이 공법 H-PILE+ 토류판 SHEET PILE 주열식벽체 S.C.W C.I.P 지하연속벽체

C.I. P 공법 H-PILE + 토류판 천공장비로 천공 후 H-PILE을 근입하고, 굴토시 토류판을 사용하여 흙막이 벽체를
형성시키는 공법

C.I. P 공법 SHEET PILE SHEET PILE을 연속적으로 근입하여 흙막이 벽체를 형성시키는 공법

C.I. P 공법 S.C.W 자연상태의 흙을 오거 등으로 굴착 교반하고
시멘트페이스트를 혼입하여 소일 시멘트벽을 구축함과 동시에 그 속에 응력 부담재를 삽입하여 흙막이 벽체를 형성하는 공법

C.I. P 공법 C.I.P 천공기로 천공 후 공 내에 철근을 삽입하고 모르터를 주입하거나 콘크리트를 타설하여
주열식 벽체를 형성하는 공법

C.I. P 공법 지하연속벽 (Slurry wall) 벤토나이트 안정액을 사용, 굴착 후 철근
콘크리트를 타설하여 연속적으로 차수벽을 형성해 가는 공법

분 류 H-Pile + 토류판 SHEET PILE S.C.W C.I.P 지하연속벽 적용 토질 모든 토질 토사층,실트층,사질토 토사,점토,모래자갈층, 풍화암층 차수성 △ ○ ◎ 강 성 X 장 점 1) 저소음, 저진동 1) 차수효과 양호 1) 차수성 양호 1) 차수효과 탁월 2) 공사비 저렴 2) 벽체가성이 큼 2)토사유실 매우 적음 2) 벽체강성 매우 양호 2) 전지층 시공가능 3) 자재 재사용 가능 3) 저소음, 저진동 3) 고강성벽체 안전성 4) 시공이 간단 4) 특별한 시공 장비 불필요 4) 공기 짧음 4) 주변침하 없음 단 점 1) 벽체 변형 큼 1) 소음진동 발생 1) 암반,전석층 시공불가 1) 벽체차수성 불량 1) 숙련된 기술필요 2) 주변침하,크랙발생 우려 2) 암반,전석층 불가 2) 장비가 대형 2) 깊은굴착시 수직도 불리 2) 넓은 작업장 필요 3) 별도 차수대책 필요 3) 깊은굴착시 수직도 3) 전석층 시공불리 3) 공기 및 공사비 공사비

수직도 관리 단계 수직도 관리대상 측정장비 측정빈도 측정방법 자재 케이싱접합 측량기 제작시 수평을 유지한 작업대 설치
이음부 직선이 되도록 용접 H-PLE 접합 시공전 리더거치 (케이싱거치) 운전석의 계기판 설치시 계기를 보면 조정설치 측량기 수평자 케이싱 수직으로 세움 수평자로 수직여부 확인 시공중 케이싱 운전석 계기판

수직도 측정계획 천공수직도 측정계획 천공후 수직도 측정 천공홀 10CM 1회 2회 추 장비내 수직도 측정기기 트렌싯시준

데오도라이트

실제 현장 수직도 관리

각도계

C.I.P 검토 C.I.P 諸元 Φ400, C.T.C 400 C.I.P 직경 (D) : 40.0cm
C.I.P 시공간격 (C.T.C) : 40.0cm H-Pile 간격 : 2.0 m 유효높이 (d) : 30.0cm 콘크리트 설계 기준 (압축)강도 : 최대모멘트 (M1) : t*m/m 전단력 (S1) : 7.77 t/m 제원 [諸元] 기계류의 치수나 무게 따위의 성능과 특성을 나타낸 수적(數的)

1)허용응력 콘크리트 허용 휨 압축강도 : 콘크리트 허용 전단강도 : 철근 탄성계수 : 철근 허용강도 :
1)허용응력 콘크리트 허용 휨 압축강도 : 콘크리트 허용 전단강도 : 철근 탄성계수 : 철근 허용강도 : 철근 콘크리트의 탄성계수 : 철근 허용인장강도 : (여기서 1.5는 할증계수) 휨모멘트, 전단력에 이용

2) Moment Check (모멘트) > --NG 토류벽 1m당 최대 moment (M1) : 10.35 t*m/m
moment (M) : M1 X D= X 40/100 = 4.14 t*m (콘크리트허용휨압축강도) > --NG (철근 탄성계수 ) (철근 콘크리트의 탄성계수) 부재를 휘게 하는 힘 (철근허용인장강도kg/㎠,유효높이)

3)Shearing Force Check (전단력)
토류벽 구조물 1m당 전단력 (S1) = 7.77 t 전단력 (S) : S1 X D = 7.77 X 40/100 = t/m 허용전단력 (콘크리트 설계 기준 강도 ) 부재의 단면에 접하여 평행으로 작용하는 힘

실제-설계

강성비교 굴착 깊이 : GL-15.00m~20.00m 파일 지간 : B=1.80m 토압 : W=14.45tonf/m² 구 분
구 분 E G I 토류벽 콘크리트 토류벽 C I P 제 원 □ DSP-C type 2.3 t -단면계수(Zy) : 인장연 51.84cm3 압축연 54.83cm3 -web 단면적 : 4.38 cm2 □ 철근콘크리트(t =30cm) -콘크리트 fck = 180.0kgf/cm² -철 근 fy = 3,000.0kgf/cm² (주철근 D kgf/cm² 배력근 D kgf/cm²) □ CIP 토류벽(Ø 450mm) -콘크리트 fck= 210.0 kgf/cm² -철 근 fy = 3,000.0 kgf/cm² (주철근 D kgf/cm² 배력근 D kgf/cm²) 최대모멘트 및 전단력 최대모멘트 : tonf*m 최대전단력 : tonf 최대모멘트 : 4.481tonf*m 최대전단력 : tonf 최대모멘트 : 6.503tonf*m 최대전단력 : 9.512tonf 허용력 및 저항력 □ 휨모멘트 - 허용 휨압축응력 fba = 1,781 kg/cm2 - 압축 연응력 fb = 1,626 kg/cm2 - 허용 휨인장응력 fba = 1,890 kg/cm2 인장 연응력 fb = 1,720 kg/cm2 □ 전 단 -허용전단응력τa = 1,080 kg/cm2 - 허용 휨압축응력 fca = 72 kg/cm2 - 압축 연응력 fc = 49 kg/cm2 - 허용 휨인장응력 fsa = 2,250 kg/cm2 인장 연응력fs = 1,052 kg/cm2 □ 전 단 - 허용전단응력va = 5.03kg/cm2 □ 휨모멘트 - 허용 휨압축응력 fca = 126 kg/cm2 - 압축 연응력fc = 107 kg/cm2 - 허용 휨인장응력 fsa = 2,250 kg/cm2 인장 연응력fs = 1,813 kg/cm2 -허용전단응력va = 5.43 kg/cm2

C.I.P 수량산출 및 총괄내역서

공 종 산 출 근 거 비 고 1. 천 공 ( 토 사 ) ℓ = / 0.4 = 295공 295공 - 0 공 = 295공 295공 × 11.3m = m (풍화암) 295공 × 0m = 0m (연암) 295공 × 0 = 0m 계 (천공) = m 3333.5m 2. CASING 토사천공 참조 3333.5m 3. 철 근 -C.I.P 철근 D13 0.3 × π × 0.1 = 1.040 1.040×3.4×0.995×3333.5m = ≒ TON D19 1.0×6×3333.5×2.25 = ≒ 45.0TON -CAP 철근 D19 1m당 6개 117.8× 6개×1×2.25kg/m = ≒1.6TON D13 1m당 2.5개소 1.12×2.5×117.8m×0.995 = ≒ 0.328TON 계 (D 13) =12.1TON 12.1TON 계 (D 19) = 46.6TON 46.6TON 4. CAP CON'C CAP 두께 T = 400 ℓ = 117.8m 117.8m 5.레 미 콘 1m당 (0.42 × π ) ÷ 4 × 1.0 = 0.126 (σck-210) #NAME? - C.I.P : m × = ㎥ - CAP : 0.4 × 0.4 × 192 = 30.72㎥ 계 (C.I.P) = ㎥ 계 (CAP) 30.72㎥ 계 (레미콘) = ㎥ 629.25㎥

31,526,900won 품 명 규 격 단위 수량 재 료 비 노 무 비 경 비 합 계 단가 금액 CIP 천공
품 명 규 격 단위 수량 재 료 비 노 무 비 경 비 합 계 단가 금액 CIP 천공 D400*L3000 공 71 - 20,000 1,420,000 40,000 2,840,000 D400*L4200 60 15,000 900,000 18,000 1,080,000 33,000 1,980,000 CIP 그라우트주입비 M3 103 5,000 515,000 10,000 1,030,000 2,060,000 35,000 3,605,000 CIP 두부보강 (CAP CONC) 0.4*0.4(재+노) M 48 480,000 960,000 CIP면정리 M2 329 4,935,000 철근 D19 TON 15.57 430,000 6,695,100 D13 3.66 440,000 1,610,400 철근가공조립 18.66 190,000 3,545,400 레미콘 ,CIP 그라우트용 52,000 5,356,000 31,526,900won

C.I.P 공법 기계유씨(杞溪兪氏) 충목공파 16세손 유주연(兪周延)

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