[비탈면안정] 소일네일링공법Soil Nailing Method 시공 과정

Soil Nailing공법이란 초기 긴장력을 가하지 않은 보강재를 촘촘한 간격으로 지중 삽입하여 토체를 일체화 시켜 원지반의 강도증대 및 변위발생을 억제시키는 사면보강 공법이다.
□ 시공관리계획
1. 천공
1) 천공시에는 주변 시설물의 유동이나 지반이 심하게 교란되지 않도록 유의하여야 한다.
2) 천공은 주위의 지하매설물, 건물 등의 시설물을 충분히 조사한 후 현장조건에 맞는 천공장비를 선택하여 천공하여야 한다. 통상 압축공기를 이용하는 크롤러 드릴을 이용하는 것이 효과적이나 점성토지반이나 느슨한 매립토 지반의 경우 유압식드릴을 이용하거나 Nailing 전용 천공장비를 이용하여야 한다.
3) 천공은 설계도면에 표시된 위치, 천공지름, 길이 및 방향에 따르도록 하여야 하며, 천공각도는 설계 각도에서 ± 3°이상의 오차가 생겨서는 안된다. 천공된 구멍은 최소한 나공상태로 수 시간은 유지되어야 한다. 천공 후 1시간 이내에 네일을 삽입하고 그라우트를 실시한다.
4) 천공은 nail길이보다 200mm 깊게 실시하며 지반굴착 후 바로 천공하는 방법과 굴착면의 안정을 위하여 천공 전에 숏크리트 작업을 실시한 후에 천공하는 방법이 있다. 이러한 경우에는 숏크리트의 타설 후 천공할 위치에 천공직경 정도의 패킹 등으로 막아 놓아서 천공 시에는 패킹을 제거하여 천공에 의한 숏크리트의 균열 등이 발생하지 않도록 해야 한다.
5) 천공이 완료된 후에는 네일을 삽입하기 전에 공 내부에 이물질 존재여부를 확인하여 이 물질이 남아있을 경우 반드시 공의 내부를 청소하여야 한다. 공 내부의 청소시에는 공벽이 붕괴될 염려가 있으므로 절대로 물을 사용해서는 안되며, 유압공기에 의하여 이물질을 공의 끝으로 밀어내거나 갈퀴 등으로 긁어내도록 해야 한다.
6) 천공장비는 crawler drill을 사용하고 천공직경은 105mm로 한다.
2. 네일 삽입
1) 네일의 삽입은 소정의 위치에 정확히 실시하고 그라우트가 정착할 때까지 이동이 생기지 않도록 주의하여야 한다.
2) 네일은 이음매가 없이 한 본을 그대로 사용하는 것이 좋지만 삽입길이가 길어
부득이한 경우에는 커플러를 사용하여 연결하며, 용접으로 연결할 경우 강재의 성질이 변화되지 않는 특수 접합용접을 하여야 한다.
3) 네일은 삽입시에 천공장의 중앙에 위치하도록 하기 위하여 간격재 (Spacer)를 사용하여야 하며, 간격재는 PVC 파이프를 천공경에 맞게 변형하거나 전용 간격재를 사용하여야 한다. 간격재는 매 1.5∼2m 마다 설치해 주어야 한다.
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3. 그라우팅
1) 시멘트는 일반적으로 KS L 5210에 적합한 보통 포틀랜드 시멘트 및 조강 시멘트를 사용한다.
2) 그라우팅은 배합시의 28일 강도가 21MPa이상이어야 하며, 물-시멘트비(w/c)는 45%로 유동화제의 사용이 필요하며 반드시 시험배합을 통해 배합비를 결정하여야 한다.
3) 네일을 설치하고 그라우트를 시행하여 무압으로 시멘트 밀크(milk)를 공의 내부로 그라우트하며 케이싱을 설치할 경우 케이싱을 회수하고자 할 때에는 그라우팅이 끝난 후 완전히 굳기전에 공벽이 무너지지 않도록 하며 케이싱을 제거하여야 한다.
4) 그라우팅은 공내부를 완전히 충진하도록 하여야하며 그라우트재가 주변지반에 침투되는 경향에 따라 2차에 걸쳐 실시하여야 한다. 건조한 토사지반일수록 주입회수를 충분히 하여 최종적으로 주입하여야 한다.
5) 1차 주입은 아래쪽에서 위쪽으로 그라우팅을 실시하면서 벽면쪽에서 홀 하부로 무압 또는 100~500KPa 정도 가압하여 공내부에 그라우트재가 완전히 채워지도록 하고, 2차주입을 실시하고 최종주입은 공 입구에서 흘려 넣도록 한다.
6) 그라우트가 종료되면 소요강도를 얻기 위한 양생기간이 최소 1주일정도 소요되므로 이 기간 내에는 네일에 인장 또는 충격이 가해지는 일이 없도록 하여야 한다. 그러나 보통은 급결재를 사용하므로 양생시 강도가 약 80%이상에 도달하면(약 1일 ∼ 3일) 다음 단계의 작업을 실시한다. 양생 일수는 그라우트재의 강도가 최소 주변지반의 강도이상이 되도록 하여야 하며 시험결과에 따라 결정한다.
7) 지반에 균열이나 공극이 많으면 그라우트의 침투로 예정된 양보다 많이 소요될 염려가 있으므로 헝겊 등으로 망을 설치한 후에 그라우팅을 실시하는 것이 좋다.
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4. 지압판 설치
Nailing 두부와 숏크리트 벽체와의 접합을 위하여 플레이트를 설치하며, 300x300x12mm의 정착판을 사용한다.
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5. 지하수 처리대책
공사중 발생되는 지하수에 대해서는 사면 하단부에 수발관(PVC ∅50mm, 1EA/4㎡)을 5~10°경사로 설치하고 배수로를 설치한다.

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