Dr. Triple 공법 (지반개량공법)

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공법소개

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1. 개발 배경

토목/건축공사에서의 기초공사는 해당 구조물 및 도로 등의 안정성에 큰 영향을 미친다. 따라서 해당지역의 지반조건을 고려한 안정적인 설계가 필수이며, 현행되는 기초공법으로는 말뚝, 개량, 치환 등많은 종래기술이 적용되고있고 또한 발전하고 있다. 이러한 현황에서 안정적이면서도 경제성을 최대한 확보할 수있는 기초공법의 적용에 대해 관심도가 증가하고있어, 기존 기술 대비 공사비 절감 및 안정성 확보가 가능한 3축 오거를 이용, T형단면의 개량체를 형성하는 Dr. Triple공법을 개발하였다.

 

Dr. Triple 공법

2. 공법의 개요

▶Dr. Triple 공법 이란?

 

- 다중 다심도 개량 공법으로 다축개량장비를 이용하여 대상 토질층에 적합한 각각의 심도로 개량하므로서 상부 구조물(건축/토목 구조물)의 안정성을 확보하는 공법임.

 

- 토질층의 성질 및 상부구조물의 하중에 따라 맞춤형 개량 율을 구현할 수 있음.

 

 

3. Dr. Triple 공법의 특성

 

 

 

 

❏ 응력집중구간(천층구간)에 개량율을 집중적으로 높여 안정적으로 하중 지지

 

❏ 집중구간 하부로는 지반에 전달되는 하중이 크지 않으므로 개량율을 낮춰 경제성 확보

 

❏ 견고한 지층까지 개량하여 침하에 대해 억제

 

[안정성]

▶ 상부 구조물의 구조적 특성을 반영한 설계

▶ 지반조건 및 현장상황에 따라 재료의 배합비를 결정하고3축오거의 반복교반으로 시공 후 개량품질이 우수

▶ 주변지반의 교란 없이 원위치시공하므로 원지반과 개량체가공극 없이 밀착되어 유동에 대해 안정적

 

[시공성]

▶ 지반의 조건에 따라 시공되어 슬라임 발생을 최소화하므로청결한 현장유지 가능

▶ 전용장비 및 어태치먼트로도 적용 가능하여 장비수급 용이

▶ 공정이 단순하고 굴착과 주입, 교반을 동시에 수행하여 타공정과의 간섭 최소화

 

[경제성]

▶ 파일 및 타 지반개량(고화)공법에 비해 20~30% 공사비 절감

▶ 시공속도가 빠름(장비 1대 기준 250m/일)

▶ 원위치교반으로 배출토사(슬라임)에 대한 처리비용 절감

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공법의 설계/시공

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1. 사용재료

■ HARDNIC은 원지반의 토사(점토, 모래 등)에 섞여 입자 사이사이의 구조를 화학반응을통해 견고히하여 굳히는, 지반개량용 토질 맞춤형 그라우트재

■ 재료별 특징

HARDNIC Ⅰ [고강도 TYPE]

- 1차 수화생성물과 2차 강도증진반응

- 사질토, 마사토, 산토 등 지반에 적합

- 5.0MPa 이상 강도발현]

- 재료량 200~250kg/m3 사용

 

HARDNIC Ⅱ [지하수 TYPE]

- 1차 수화생성물과 2차 증점/유동반응

- 지하수가 높은 중립질모래, 자갈층 지반

- 지하수 오염無, 물에 희석되지 않음

- 재료량 200~250kg/m3 사용

 

HARDNIC Ⅲ[고점토 TYPE]

- 수화생성물 발현 시 이온교환 및 분산반응

- 해성점토, 무기질점토 등 지반에 적합

- 2.0 ~ 3.0MPa 강도발현

- 재료량 200~280kg/m3 사용

 

HARDNIC Ⅳ [유기질토 TYPE]

- 수화생성물 발현 시 분산반응

- 유기질점토(12~20%) 등 지반에 적합

- 2.0 ~ 3.0MPa 강도발현

- 재료량 200~280kg/m3 사용

 

■ 토양오염 우려 기준

물질	1지역	2지역	3지역	HARDNIC
카드뮴	4	10	60	0.17
구리	150	500	200	10.6
비소	25	50	200	불검출
수은	4	10	20	불검출
납	200	400	700	7.6
6가크롬	5	15	40	불검출
아연	300	600	2000	58.5
니켈	100	200	500	11.6
불소	400	400	800	320
유기인화합물	10	10	30	불검출
폴리크로리네이티드비페닐	1	4	12	불검출
시안	2	2	120	불검출
페놀	4	4	20	불검출
벤젠	1	1	3	불검출
톨루엔	20	20	60	불검출
에틸벤젠	50	50	340	불검출
크실렌	15	15	45	불검출
석유계총탄화수소	500	800	2000	165
트리클로로에틸렌	8	8	40	불검출
테트라클로로에틸렌	4	4	25	불검출
벤조피렌	0.7	2	7	불검출

◈ 폐기물공정시험

 

항목	허용기준치	HARDNIC
카드뮴	0.3 mg/L	불검출
구리	3.0 mg/L	불검출
납	3.0 mg/L	불검출
6가크롬	1.5 mg/L	0.15
시안	1.0 mg/L	불검출
수은	0.005 mg/L	불검출
비소	1.5 mg/L	불검출
유기인화합물	1.0 mg/L	불검출
기름성분	5.0 %	불검출
트리클로로에틸렌	0.3 mg/L	불검출
테트라틀로로에틸렌	0.1 mg/L	불검출

■ 지반조건분석

분석개요

- 지반조사보고서를 근거로 지반의 조건을 분석하며 필요시 현장답사를 통한 분석

- 지반조사 보고서상의 지반내용이 정확한지 시공시 시험천공을 통하여 확인 후 보정

- Dr.Triple공법의 특성상 개량깊이와 개량율에 의해 지반을 보강

 

분석내용

- 연약층의 성질 및 심도 분석

- 개량깊이 분석

- 점토층의 有/無

- 지하수의 有/無

- 견고층의 심도 분석

- 시공성 분석 (자갈층 및 대수층 등)

■ 설계 Flow

■ 상부구조물 분석

기초 형식에 따라 하중의 작용방법이 다르지만 Dr. Triple공법을적용하기 위해서는 하중을 기초의 면적으로 나눈 지내력 기초 형 태의 작용하중(tf/㎡)으로 산정하여 적용하여야 한다.

 

■ 설계적용

1. 설계정수 산정

- 지반조사자료를 근거로 원지반물성 산정

- 개량대상층에 대한 토질확인(점성 or 사질)

- 개량심도 산정

 

2. 투입자재량 결정

- 지반조건에 적합한 HARDNIC 선정

- 개량체 요구강도에 의한 투입자재량(배합비) 결정

 

3. 기초 안정성 검토

- 지지력 계산(구조물기초설계기준)

- 침하량 계산(구조물기초설계기준)

4. 설계도서 작성

- 기존 산정결과를 토대로 설계계산서 작성

- 해당 배치안으로 설계도면 작성

 

■ 시공순서도