파일항타공법
개요
PHC파일(Pretensioned Spun High Strenght Concrete Piles)은 원심력을 응용하여 만든 콘크리트의 압축강도가 78.5MPa(N/㎟)이상의 프리텐션 방식에 의한 고강도 콘크리트 말뚝이며 충격에 강하고 내구성이 크며 양생기간이 짧아 적기에 대량공급이 가능하여 건축물 지반공사에 경제적공법으로 널리 사용되고 있으며 경제적인 시공비와 공기 단축등의 효과가 있음.
특징
- 타격에 대한 저항력이 높아 소정의 목표까지의 지지층 항타가 가능하여 설계 지지력이 크다
- 동결융해,내산성 등의 내구성이 우수하며 습윤양생을 통한 건조수축이 작다.
- 선단확장 및 기능성파일이 생산되어 다방면으로 적용하여 공기 및 품질 및 타공정의 일부를 대체하여 경제적이다.
구조 및 성능(A종 기준)
| 외경(㎜) | 두께(㎜) | 내경(㎜) | 나선철선간격(㎜) | pc강재 |
|---|---|---|---|---|
| (Ø;×n) | ||||
| 400 | 65 | 270 | 60~100 | 7.4×10 |
| 450 | 70 | 310 | 7.4×12 | |
| 500 | 80 | 340 | 9.2×9 | |
| 600 | 90 | 420 | 9.2×12 |
| 콘크리트설계강도 (kg/cm²) |
파괴변형률 | 힘인장강도 (kg/cm²) |
탄성계수 (Prestress도입시) |
탄성계수 | Creep계수 | 건조수축도 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 800 | 0.0025 | 75 | 400,000 | 350,000 | 2 | 20×10-5 |
| 파일종류 | 콘크리트 압축강도 | 콘크리트 허용응력도 | 세장비에 대한 저감율 (L/D한계 110) |
용접이음에 의한 저감율 | |
|---|---|---|---|---|---|
| PHC | A | 78.5N/㎟(800㎏/㎠) | 19.6N/㎟(200㎏/㎠) | (L/D-85)% L:파일길이(m) D:파일외경(m) |
5N% N:이음개소 |
| B | 83.4N/㎟(850㎏/㎠) | 20.9N/㎟(213㎏/㎠) | |||
| C | |||||
| 구분 | PHC파일 | 강관 파일 | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 외경 (㎜) |
두께 (㎜) |
종류 | 단면적 (㎠) |
환산단면2차모멘트 Ze(㎝4) |
환산단면계수 Ze(㎤) |
허용축하중 (tf) |
단위중량 (㎏/m) |
두께 (㎜) |
유효두께 | 단면적 (㎠) |
환산단면2차모멘트 Ze(㎝4) |
환산단면계수 Ze(㎤) |
허용축하중 (tf) |
단위중량 (㎏/m) |
| 400 | 65 | A | 704 | 102,433 | 5,122 | 112 | 178 | 9 | 7.5 | 91.8 | 17,400 | 877 | 110 | 87 |
| 500 | 80 | 1,084 | 247,794 | 9,912 | 173 | 274 | 10 | 8.5 | 153.9 | 47,500 | 1,850 | 170 | 121 | |
| 600 | 90 | 1,480 | 495,913 | 16,530 | 236 | 375 | 12 | 10.5 | 193.8 | 83,200 | 2,780 | 230 | 174 | |
※ 참고
PHC파일은 내부식성(내산성),경제성에서 우수하며 축방향 하중 작용시 파괴에 대한 내력은 PHC파일이 더 크고 우수하다.
다만, 휨 모멘트가 작용하는 부재에 대한 내력은 강관파일이 더 우수하며 수평저항력에 장점이 있다
파일 적용 공법
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SIP(Soil Cement Injected Precast Pile):크레인 오거 스크류를 장착하여 천공하고 시멘트밀크(페이스트,W/C=83%)를 주입한후 Precast Pile을 넣고 드롭해머로 경타하여 파일을 시공하는 공법. [Auger천공공법]
특징-일반적으로 홀붕괴가 적은 양질토에 사용가능하며 흙막이벽에도 사용가능함 -
DRA(Double Rod Auger),SDA(Seperated Doughnut Auger):천공벽을 보호하기 위하여 케이싱과 오거를 동시에 천공후 오거를 인발하면서
시멘트밀크(페이스트,W/C=83%)를 주입하고 Precast Pile을 넣고 드롭해머로 경타하여 시공하는 방법. [Auger+Casing천공공법]
특징-천공시 정착지반내 홀붕괴가 일어나며 진동,소음이 문제가 되는 지역에 유리함. -
PRD(Precution Rotary Drill):DRA공법과 동일한 방식으로 하며 스크류에 일반오거 비트 대신 암반천공용 햄머(T-4)를 장착하여 천공하고 시멘트 밀크(페이스트,W/C=83%)를 주입하고 Precast Pile을 넣고 드롭해머로 경타하여 시공하는 방법. [T-4+Casing천공공법]
특징-모든지층에 천공이 가능한 공법이지만(호박돌/전석층/암반층) 연약지반천공시(뻘층) 작업효율이 저하됨