마이크로 파일 공법(Micro Pile)

 

 

1. 공법설명

직경 300mm이하 작은 구경으로 천공을 해서 설치되는 파을은 Root Pile, Mini Piple 등으로 불리우고 있습니다. 통상적으로 기존 말뚝 기초공법의 적용이 곤란한 대형장비 진입이 어렵고, 작업공간이 협소하거나 제한된 지역에서 구조물의 기초공법 또는 부력 대항 공법으로 적용되고 있습니다.

마이크로 파일은 고강도의 나선형 강봉을 주자재로 사용하며 소구경 천공장비로 천공후 강봉을 삽입하고 시멘트 그라우트를 주입하여 말뚝체를 형성하는 공법으로 높은 하중을 전달하면서 천공구경은 최소화하였고 다양한 지반조건에서도 사용이 가능한 공법입니다.

 

2. 마이크로 파일 구조

마이크로 파일은 고강도의 연속적인 나성형 강보을 사용하여 강봉과 그라우트의 마찰력 및 그라우트와 지반의 주면마찰력을 극대화할수 있음은 물론 압축력과 인장력 또는 두가지 하중이 동시에 작용하는 경우도 그라우트체와 지반의 주면마찰력에 의해 높은 지지력을 확보할수 있습니다. 그리고 연결부에서는 커플러를 사용하여 다양한 길이로도 연장이 가능한 장점이 있습니다.

 

3. 마이크로 파일 용도

장비의 작은 소음으로 도심지 소음 규제 지역의 구조물 기초파일에 이용됩니다. 깊은 기초 및 부력대항앵커의 시공이 요구되는 신축구조물의 기초공사에 이용됩니다. 기존구조물의 기초보강에 이용됩니다. 타워, 굴뚝 및 송전선의 기초파일에 이용됩니다. 연약지반의 기초보강용으로 사용됩니다.

 

4. 마이크로 파일 특징 및 적용

1) 연속적인 나선형 고강도 Steel Bar의 사용 : 제한된 공간에서 요구되는 길이로 제작이 용이 하며 Lock Nut, Coulpler등을 사용해 기존건물 기초보강 등의 협소한 공간에서 작업이 용이합니다.

2) 전체 길이에 대하여 똑같은 강도를 갖음 : 타워, 공장의 높은 굴뚝등의 기초에 사용되어 인장력과 압축력을 동시에 받을수 있습니다.

3) 작은 천공 구경 : 고성능의 소형 천공기를 사용하므로 콘크리트, 암반등의 천공이 용이하고 좁은공간에서 작업이 용이합니다. 

4) 각도에 구애받지 않는 파일설치 : 대형 구조물에서 조밀한 설치를 할수 있으며 경사면에서 작업이 가능합니다.

5) 묶음으로 사용할수 있음 : 연속적인 설치로 지반보강이 가능하며 기성말뚝에 비해 큰 하중의 허용이 가능합니다.

6) 최종 정착에 소요되는 침하가 적음 : 기계기초등에서와 같이 정밀을 요하는 구조물기초로서 사용이 가능합니다.

7) 진동, 소음이 적음 : 소형천공장비에 의한 설치가 가능하므로 소음 및 진동이 적어 도심지 공사에 적합합니다.

 

5. 마이크로 파일 설계

마이크로 파일 설계는 구조물 특성과 그 기능 및 현장조건을 충분히 고려해 설계해야합니다. 특히 마이크로 파일의 계산은 그 이론적 근거를 앵커의 개념에서 출발시켜 말뚝체를 형성하는 그라우트체와 암과의 주면 마찰력에 의해 지지하는 하부 지지말뚝의 구조로 설계하게 되므로 적용대상 지반조건을 명확히 판단하여 사용자재의 규격 및 말뚝체의 단면등을 결정하여야 할 것입니다. 

1) 계획 : 마이크로파일의 적용범위를 결정합니다. 경제성 및 구조물 특성을 검토합니다.

2) 조사 : 섥{에 필요한 현장 지반조사 및 시험을 합니다. 보링테슽, SPT, RQD, 실내시험

3) 예비설계 : 마이크로파일 설계하중 및 정착방법을 검토하며 구조물과의 연결부분을 검토합니다.

4) 시험 : 규정된 시험을 실시합니다. 마이크로 파일의 경제성 및 안정성을 검토합니다. 압축재하시험을 합니다.

5) 실시설계 : 시험결과를 기초로 하여 현장에서 가장 경제적이고 안정괸 설계 및 품질관리기준을 설정합니다.

 

 

6. 마이크로 파일 시공

1) 케이싱 설치 : 천공홀이 유지하기 어려운 지반 및 연약지반은 공벽이 붕괴되지 않는 심도까지 케이싱을 설치하고 그 내부를 Bit로 천공합닏. 전성층, 자갈층의 경우 케이싱 천공이 가능한 유압천공기를 사용합니다.

2) 천공 : 일반적으로 많이 사용되는 천공 비트의 직경은 105~200mm이며, 천공장비로는 유압천공기(KR804, 803, C6, Termati 등), 크로울러 드릴 등이 많이 사용됩니다.

3) 마이크로 파일 조립 및 설치 : 파일체는 하중을 지지하는 강봉, 연결재인 커플러, 간격재인 센트라이져(2~3m 간격), 공내그라우트 주입을 위한 호스를 묶어 설치합니다. 강봉이 천공홀 중앙에 위칠할 수 있도록 센트라이저를 설치합니다.

4) 그라우팅 : PE 호스를 통해 압력을 가하지 않은 중력 그라우팅을 실시합니다. 시멘트 배합은 중량비로 W/C가 0.45~0.55로 배합해 사용합니다. 블리딩을 방지하기 위해 적절한 팽창제를 소량 포함시켜 배합합니다.

5) 두부조립 및 설치 : 구조물과 파일과의 연속성을 위해 상부에 Plate를 Nut로 고정시키거나 용접을 하여 설치합니다. 필요시 전단보강을 위한 철근을 나선으로 가공해 설치합니다.

6) 안정성시험 : 마이크로 파일의 안정성은 타공법에 비해 단면이 작으므로 좌굴 및 침하에 대한 안정성 확인이 필요합니다. 파일의 적용요도에 따른 압축, 인장, 수평재하시험으로 안정성을 확인합니다.

 

 

7. 그라우트 품질관리

그라우팅 배합시 W/C는 0.36~0.45, 혼화제는 제조사의 규정 혼합비율, 배합시간은 최소 2분, 배합순서는 물-시멘트-혼화제순으로 합니다. 그라우팅전에 가장 적합한 배합비를 결정하기 위해 점성도시험, 팽창성 및 블리딩시험을 하며 배합후 강도시험(몰드시험)을 실시합니다.

 

 

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