3) 말뚝박기 작업
- 말뚝 박기 준비 작업
^ 작업 지반 준비 : 항타 기계의 접지압(1 ~ 2 kgf/㎠)이 확보되도록 지반을 정리하고 연약한 지반은 쇄석, 양질토사로 성토 또는 치환하거나 보강판(복공판)을 설치한다.
^ 말뚝 위치의 측량 : 말뚝의 타입 위치를 임시 말뚝이나 측점으로 정확하게 표시한다.
^ 장애물 제거 : 지상이나 지중에 장애물이 있으면 충분히 조사하여 말뚝 박기 전에 제거하고 지중 장애물을 제거한 곳은 양질 토사로 되메운다.
^ 항타용 해머의 점검과 정비
^ 말뚝 박기 틀과 부속 기기의 점검과 정비
^ 말뚝 선단 보호공
* 폐단 말뚝 : 말뚝 선단에 두꼐 10 ~ 20mm, 직경(D+20mm)인 철판을 부착하고 풍화암이나 호박돌층에서는 주철 슈를 사용한다.
* 개단 말뚝 : 단단한 지층에 타입할 때에는 강재나 강합금으로 제작한 슈를 사용하고 타입 중에 말뚝 내부의 지반고를 측정하여 선단부의 폐색 여부를 확인한다.
- 말뚝의 보관 및 운반
^ 말뚝 저장 : 말뚝 받침을 동일 직선상에 위치시켜서 말뚝은 2단 이하로 2점 이상이 지지되도록 쌓고 항타 지점에서 가까운 거리(약 30m)에 저장한다.
^ 말뚝 운반 : 말뚝의 운반 시에 수평으로 2점 이상을 지지하여 들어 올릴 때에 휨모멘트가 최소가 되도록 하고 특히 RC 말뚝이나 PC 말뚝은 큰 충격이 가해지지 않도록 운반한다.
- 시항타(본 항타 전에 시험 항타를 수행)
^ 해머 용량의 확인
^ 말뚝 틀, 캡, 쿠션의 용량과 상태를 확인
^ 이음의 방법과 용접 기능 검사
^ 시공 정도의 확인
^ 타입 깊이(지지층)의 결정
^ 말뚝의 파손 윰를 확인(타격 횟수의 확인)
^ 지지력의 추정(재하 시험)
- 말뚝 박기
^ 말뚝 해머의 용량은 지반 조건, 이동성, 말뚝의 형상과 배치, 작업 환경, 경제성을 고려하여 선정한다.
^ 타격
* 말뚝 박기는 도중에 중단하지 않고 연속적으로 타격하는 것이 좋다
* 말뚝 받기 순서 : 원칙적으로 중앙부에서 외측으로 타입한다. 기존 구조물이 있는 경우에는 구조물에서 멀어지는 쪽으로 타입한다. 지표면이 한쪽으로 경사진 경우에는 낮은 쪽으로 타입한다.
* 타격 도중에 말뚝의 경사, 흔들림, 편타 등에 유의하고 이상이 발견되면 타격을 중단하고 점검, 처리해야 한다.
^ 항타 종료
* 말뚝 박기는 말뚝 선단이 지지층에 도달하여 소요 지지력을 얻을 때까지 실시하고 지지층까지 말뚝 받기가 곤란하면 타입 기계를 변경한다.
* 1회 타입 관입량 : 2 ~ 10mm
^ 지지력 확인 : 말뚝 박기를 종료할 때에는 기준에 규정한 항타 공식에 의하여 지지력을 확인한다. 동적지지력의 산출에 필요한 최종 관입량과 리바운드량은 말뚝 표면에 기록용지를 부착하여 기록하고 평균값을 적용한다.말뚝을 타격하면 처음에는 하향으로 내려가지만 말뚝과 주위의 흙이 강성 압축이 일어나서 바로 회복되어 부분적으로 튀어 오른다. 최대 관입량과 리바운드의 차이가 실제 관입량이 되고 타격당 실제 평균 관입량은 일정한 깊이의 관입에 타격한 횟수로 나누어 구할 수 있다.
^ 두부 정리 : 말뚝의 타격이 종료되면 소정의 높이로 말뚝을 절단하고 두부를 처리한다. PC, RC 말뚝은 두부에 밴드를 감고서 절단기로 절단한다. PC 말뚝은 세로 파열이 일어나기 쉽고 특히 프리스트레스가 감소되지 않도록 보강해야 한다. 강말뚝은 절단 위치를 결정하고서 가스로 절단한다.
^ 말뚝의 이음
* 이음 방법 : band식, 충전식, 볼트식, 용접식이음
+ Band식 이음 : 이음부에 밴드를 채워서 연결하므로 이음 구조가 간단하여 짧은 시간 내에 시공이 가능하다. 그러나 이음부의 내력이 적고 강성이 약해서 연결 부위의 파손율이 높다.
+ 충전식 이음 : 말뚝 이음부에 철근을 보강하고 내부에 콘크리트를 타설하는 방식이며 압축과 인장에 저항하고 내식성이 우수하지만 콘크리트의 타설 후에 경화 시간이 소요되므로 공기가 지연된다.
+ 볼트식 이음 : 말뚝 이음부를 볼트로 체결하는 방식으로 이음부의 내력이 우수하나 볼트의 내식성이 우려되고 타격 시에 변형이 발생할 수 있다.
+ 용접식 이음 : 말뚝 상하부의 철근을 용접하고 외부를 철판으로 용접하여 보강하므로 강성이 우수하고 시공이 간편하나 용접부에 부식이 발생할 수 있다.
^ 말뚝과 확대 기초의 결합 : 말뚝 머리부의 결합 방법은 강결합과 힌지결합이 있고 구조물의 형식과 기능, 확대 기초의 형태, 말뚝 종류, 지반 조건 등을 고려하여 결정하며 교량 기초는 강결합을 원칙으로 한다.
* 강결합 방법
+ 방법A : 확대 기초 속에 매입된 말뚝이 말뚝 머리에 작용하는 휨모멘트에 저항하는 방식이다. 매입 길이는 말뚝 지름보다 크게 하고 강관 말뚝, H형 강말뚝, PC 말뚝, PHC 말뚝 등에 적용한다.
+ 방법B : 확대 기초 속에 매입되는 말뚝 길이를 최소화하고 철근으로 말뚝 머리를 보강하여 말뚝 머리에 작용하는 휨모멘트를 철근이 저항하는 방식이다. 말뚝 머리의 근입 길이는 10cm로 하고 강관 말뚝, H형강 말뚝, PC 말뚝, PHC 말뚝, 현장 타설 말뚝에 적용한다.
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