H-pile과 Sheet-pile을 이용한 복합형 강가시설 공법에 관한 연구 :A Study on the Complex Temporal Steel Structural Construction Method Using H-pile and Sheet-pile

정영호

자료유형: 학위논문

저자정보: 정영호 (서울시립대학교, 서울시립대학교 과학기술대학원)

지도교수: 정희영

발행연도: 2014

저작권: 서울시립대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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초록· 키워드

일반적으로 지하수위가 있는 토질이나 하천 등에서 암반층에 직접기초 구조물을 시공하기 위해서는 차수성이 우수한 Sheet-pile 공법을 사용한다. Sheet-pile 공법은 실트질 지반이나 사질토 지반에서는 직항타 공법으로 쉽게 사용될 수 있지만, 전석층 및 풍화암층에는 워터젯트공법을 병행하여 Sheet-pile의 근입이 가능하다. 연암, 경암 등의 암반지반은 직항타공법으로 근입이 불가능하며, 워터젯트 공법으로도 한계가 있다. 이러한 이유로 천공 후 항타공법을 사용하지만 Sheet-pile이 암반에 근입되는 전 구간을 천공해야 하므로 공사기간이 장기화될 뿐만 아니라 천공장비의 사용 및 공사기간 장기화로 공사비가 크게 증가한다. 따라서 본 논문의 연구목표는 흙막이 벽체로서 차수성이 우수한 Sheet-pile 시공방법에 대하여 연암, 경암 등의 시공한계점 개선 및 지하수 유입에 대한 안전성 확보 그리고 공사기간 단축 및 공사비 감소를 위한 새로운 공법( H-pile과 Sheet-pile을 이용한 복합형 강가시설 시공공법)을 개발하는 것이다.
이러한 목적을 위해 H-pile과 Sheet-pile을 이용한 복합형 강가시설물에 대해 MIDAS와 SEEP/W 프로그램을 이용하여 구조물 및 주변지반의 안정성과 차수에 대한 파이핑의 안정성을 검토하였고 굴착단계별 현장계측으로 응력과 변위를 파악하여 수치해석의 결과와 비교하였다.
이의 분석결과 H-pile을 일정 간격으로 암반층을 천공한 후 파일을 근입장까지 시공하고, H-pile 후면의 암반층까지 Sheet-pile을 직항타 방법으로 시공하여, 암반층 근입으로 발생되는 문제점 개선 및 시공성을 향상시킬 수 있었음이 확인되었다. 또한 H-pile 근입 시점과 Sheet-pile 하단부와 접하는 구간은 차수벽을 시공하여 지하수 유입차단 및 Sheet-pile 하단부 근입장을 확보하여 안전한 구조체를 형성할 수 있어 시공기간 및 공사비 절감에 매우 효과적일 것으로 기대된다.

제1장 서론 1
제1절 연구배경 및 목적 1
1. 연구방법 4
2. 연구내용 및 범위 4
제2장 이론적배경 6
제1절 복합형 강가시설 공법 6
1. 복합형 강가시설 공법 개요 6
2. Sheet-pile 공법과 복합형 강가시설 공법의 비교 6
3. 복합형 강가시설 구조의 구성요소 7
4. 복합형 강가시설 구조의 시공순서 10
5. 복합형 강가시설 구조의 시공개선 사항 12
6. 복합형 강가시설 공법의 적용성 13
제2절 토압과 수압 14
1. Rankine 토압 15
2. Coulomb 토압 16
3. Terzaghi와 Peck의 수정토압 18
4. 수압분포 19
5. 복합형 강가시설 공법에서의 토압과 수압 20
제3장 복합형 강가시설 구조의 수치해석 23
제1절 복합형 강가시설의 구조해석 23
1. 해석단면과 하중 23
2. 해석결과 및 검토 26
제2절 복합형 강가시설의 침투수해석 34
1. 해석단면과 조건 34
2. 해석결과와 안정성검토 36
제4장 복합형 강가시설 구조의 현장계측 및 안정성검토 39
제1절 현장계측 39
제2절 계측결과와 안정성검토 40
제5장 결론 45
참고문헌 47
Abstract 49

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