지하연속벽(DIAPHRAGM WALL) 공법의 개요
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지하연속벽 공법은 굴착된 토량에 비례하여, 안정액을 공급하여 굴착면이 붕괴하는 것을 막아주고 지하수의 유입을 차단, 토사 굴착에 알맞게 고안된 BUCKET 또는 BC-30CUTTER를 설계된 소정의 깊이만큼 굴착한 후 철근망을 근입하고 콘크리트를 타설하는 작업을 반복함으로서 지중에 연속된 철근콘크리트벽이 형성된다. |
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지하연속벽 공법의 장점과 단점
장 점
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- 차수성이 우수하다.
시공조인트의처리(Over Cutting Joint)로 높은 차수성을 확보할 수 있다. 이로인해 주변의 지하수위를 저하없이 굴착공사가 이루어지며 DAM차수벽에도 적용 가능하다. - 임의의 벽 두께와 형상을 선택할 수 있다.
두께 640~1,200M/M까지 폭넓은 치수로 임의 선택시공이 가능하며 철근량 및 CON'C강도를 조정, 시공이 가능하므로 구조 설계상 제약이 매우 적다.
또한 Element의 조합으로 구형이나 원형은 물론 다양한 형상의 단면을 구축할 수 있기 때문에 용도에 따라 적절한 설계가 가능하다. - 지반조건에 좌우되지 않는다.
연약한 실트층으로부터 암반에 이르기까지 시공이 가능하다. - 수직도는 1.2%범위내에서 관리한다.
BC-30 CUTTER내부에 장착되어 있는 Computer에 기억되어진 자료들을 판넬굴착 후 출력시켜 Printing한 자료를 얻을 수 있다.(MIlling Report)
단 점
- 시공비가 비교적 높다.
일반적인 토류공법에 비해 상대적으로 고가이다. 따라서 진술한 잇점을 필요로 하지않는 공사의 적용성은 낮다. 또 다른 공법과 비교검토를 할 경우에는 다른 공법의 결점을 보완하여 지하연속벽과 동등한 기능을 얻기위해 추가되는 보조공법, 즉 차수를 목적을 하는 약액 주입공법등에 소요되는 비용을 감안해서 고려할 필요가 있다. - 굴착면의 붕괴
굴착면의 안정은 안정액에 의해서 확보되지만 토질이나 지하수의 상황에 따라 안정이 손상되는 경우가 있다. 장대(長大)한 Element를 시공하거나 굴착 후 장시간에 걸쳐 굴착한 상태로 방치해 두는것도 붕괴방지를 위해서는 바람직하지 않다. 따라서 지질이나 환경조건에 관한 사전 조사와 Element치수의 결정을 포함한 시공계획 및 안정액관리를 비롯한 품질관리에 있어서 충분한 배려가 필요하므로 전문시공자에 의하여 시공 및 관리를 의뢰하는 것이 바람직하다. - SLIME의 침전
안정액속에 부유상태로 혼합된 토립자가 시간의 경과와 더불어 TRENCH바닥에 가라앉아 침전된 것을 SLIME이라 한다. 이 SLIME을 TRENCH바닥에 남겨 놓은채 CON'C를 타설하면 CON'C속으로 흘러 들어가서 강도의 저하를 초래하거나 시공조인트 부분에 부착되어 누수의 원인이 된다. 특히 기초로 이용할 경우 가장 중요한 포인트이기도 하다.
따라서 전문기술자에 의해 신뢰도가 높은 고성능의 SLIME 제거장치를 사용하여 SLIME의 퇴적을 막아야 한다.
용 도
- 지하연속벽이 적용되는 구조물은 다음과 같다.
가. 건축구조물의 지하실
바. 공동구(共同構), SHIELD 입갱(立坑)
나. 지하주차장 및 지하상가
사. 지하 TANK
다. 지하철, 지하도, 입체교차로
아. DAM 차수벽 및 지하 DAM
라. 지하변전소
자. 쓰레기 매립장 침출수 차단벽
마. 하수처리장, 정수장, 배수펌프장
- 지하연속벽 공법은 여러가지 장점을 활용하여 각종 공법에 대신하여 다목적으로 이용되고 있으며 용도는 다음과 같다.
가. 토류벽(土留璧)
다. 지하구조벽(地下構造璧)
마. 방호벽(防護璧)
나. 차수벽(遮水璧)
라. 기초(基礎)
바. 진동차단벽(振動遮斷璧)
- 지하연속벽이 위의 각 용도중 단일목적으로 사용되는 일은 드물고 가설물로 쓰일때는 토류차수벽으로 사용되며 또한 지하구조벽의 본체로써 이용할 경우에 쓰여지기도 한다.
TRENCH CUTTER BAUER BC-30
- 굴삭력 : 굴삭바퀴의 TORQUE(이론치 : 8.5TON*M, 정격 TORQUE : TON*M)로 굴삭시 굴삭력은 1.97TON/1BIT로 세계에서 가장 강력한 CUTTER이다.
- 굴삭 바퀴의 구동 방식 : 구동력이 gear box를 통해 전달되므로 chain연결방식에서 나타나는 빈번한 끊어짐과 장비 시간 및 경비 손실을 줄일 수 있다.
- MUD PUMP
기존 장비는 기초 TRENCH를 6M정도 파야하나, 굴삭바퀴에서 약 2.5M의 높이에 MUD PUMP가 장착되어 있으므로 기초 TRENCH는 2.5M 정도만 파면 시공 가능하고 최대 양정 75M와 500m3/hr로 버럭과 슬러리를 밀어 올린다.
- 수퍼 디센더
벤토나이트 회수율이 98%이며, 운전원 1명이 벤토나이트 MIX부터 DESANDING, DESILTING등을 CONTROL할 수 있으며 버럭의 수분은 완벽하게 제거한다. - 0° ALIGNMENT SYSTEM
기존 장비의 많은 작업폭으로 인한 극심한 교통체증이 0° ALIGNMENT DEVICE를 사용하면 차선 점유율을 1/3으로 줄일 수 있다. - 높은 차수성
PANEL의 JOINT형상을 지수형으로 만들 수 있고, WATER STOP을 사용할 수 있어 완벽한 차수로 시공의 정확성을 증가시킨다. - 수직도관리 시스템 및 자동 수정방법
BC 30 CUTTER에는 운전석에 고도의 정밀한 MONITOR 시스템이 갖추어져 있고, 굴삭 심도는 물론 수직도 상태를 보여 주며, COMPUTER PROGRAM에 의해 장비가 자동적으로 원 궤도로 수정해 들어간다. - 경제성이 탁월하다.
시공 공정이 단순하므로 노동력이 적게 들고, 기존 HANG GRAB보다 3배의 속도를 갖는다. - 민원의 소지가 적다.
기존 굴삭 방법에서는 전석층과 풍화암층은 CHISELING을 하여야 하므로 진동과 소음으로 인접건물에 피해를 입혔으나, BC30은 소음을 75dB이하, 강력한 회전력으로 굴삭하므로 인접건물에 전혀 피해를 입히지 않는다.
시공 흐름도
시공 순서도
대표적인 공사실적
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공 사 명 |
개량공시공량 |
도 급 사 |
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부산신청사 |
6,491m2 |
삼성건설외3 |
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신한콘도 |
8,389m2 |
(주)대 우 |
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하단복합빌딩 |
6,543m2 |
(주)대 우 |
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제일생명 |
8,577m2 |
제일건설외1 |
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청량리 현대코아 |
14,579m2 |
현대건설 |
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덕천동 부국재건축A.P.T |
6,357m2 |
아남건설 |
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기산타워 |
8,349m2 |
(주)기 산 |
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지하철214공구 |
9,263m2 |
대아건설 |
제 원
- 회전 굴삭기의 제원
- 굴삭 가능길이 : 50 ~ 100m
- 굴삭 가능 연속벽 두께 : 640 ~ 2,100m
- 1 BITE의 길이 : 2,790m
- 높 이 : 15,365m
- 중 량 : 26 ~ 35m
- TORQUE : 2 * 81 KNM
- CUTTING WHEEL의 회전속도 : 0 ~ 24 r.p.m
- 요구동력 : 430Kw
- MUD PUMP : 500m3/hr
- ALIGNMENT : 0 ~ 90°
- BASE CRANE 제원
- 규격 : 100 TON급
- TYPE : 유압식
- 엔진 : 429Kw
- 전장 : 99mm
- 높이(BOOM 제외) : 3,550m
- 폭 : 3,900mm