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건교부제정 표준품셈 5-24 신공법
TOP-BASE
팽이말뚝기초 공법
[연약지반 공법의 혁신]
한국팽이건설㈜
051)743-6480 \
www.topbase.co.kr
CONTENTS
1. 공법의 개요
2. 공법의 원리, 목적 및 용도
3. 공법의 효과와 특징
4. 팽이말뚝기초 시공방법
5. 기초공법별 특성 및 장 · 단점비교
6. 공법적용사례
1.공법의 개요
1.1 팽이말뚝기초 공법이란 ?
옥석기초공법에서 유래
하중분산, 지지력증가, 침하억제
내진과 방진에 지대한 효과
시공기간이 짧아 경제적
협소한 장소도 시공가능
강성매트기초공법
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1.2 팽이말뚝기초 시공단면도
상부연결철근
하부위치철근
팽이파일
쇄석채움
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2.공법의 원리,목적 및 용도
2.1 공법의 원리
철근고리
연결철근
지표면
근입깊이
지반면
채움쇄석
위치철근
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2.2 공법의 목적
본 공법은 연약지반에 구조물을 건설함에 있어서, 강성 매트 기초공법의
원리에 의한 지지력을 중가시킴과 동시에 기초의 침하를 억제하는 목적
으로 토목과 건축분야에 널리 사용되고 있다.
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2.3.1 공법의 Mechanism
기초하중이 팽이말뚝을
통하여 채움쇄석을
압축구속한다
채움쇄석이 응력의
집중을 방지하고
하중을 분산시칸다.
채움쇄석 및 팽이말뚝
파일부와 지반사이에서
마찰저항이 일어난다.
팽이말뚝과 채움쇄석이
일체가 되어 일종의
강성지반구조를
형성한다.
기초의 강성이 재하에 따라
증가한다.
강성지반구조를 형성
하는 팽이말뚝기초는
지반내의 응력분포를
균등화시킨다.
부등침하가 발생하기 어렵다.
채움쇄석 및 팽이말뚝
파일부가 조합을 이루
어 파일부 지반주변의
측방변형을 구속한다.
팽이의 근입효과가 발생한다.
침하억제
기초하중을 넓게 분산 시킨다
지반의 국부파괴가 일어나지
않는다
팽이말뚝의 파일부주변에서
침하(압축변형)가 감소한다.
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지지력향상
2.3.2 공법의 Mechanism
압밀침하량감소
측방 유동의 감소
4
3
9
10
8
9
7
8
2/3이하
1/2이하
1
6
5
5
4
1/3이하
3
무처리
압밀완료전팽이기초
압밀완료후팽이기초
4
3
2
0
2배이상증가
7
6
2
지지력 증가
1/9이하
2
1
1
0
0
무처리
팽이1단시공
팽이2단시공
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원지반지지력
팽이기초지지력
2.4 공법의 용도
건축구조물의 기초
토목구조물의 기초
 공장의 기초
 암거(BOX)의 기초
 공공건물 (관공서, 소방서, 병원등)
 벽체의 기초(옹벽)
 각종탱크의 기초 (정화조, 저수조)
 우오수암거, 관로의 기초
 근린생활시설 (상가, 식당등)
 가도와 지하차도
 APT 자하주차장 기초
 BOX 교량의 기초
 주택의 기초 (빌라, 오피스텔등)
 공동구 기초
 매립지반의 기초 (가설물, 창고)
 공사용도로의 기초(가설도로)
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3.공법의 효과 및 특징
3.1 안 정 효 과
그림에서 나타난 응력 분산선에서와 같이 팽이말뚝의 상단에서부터 응력이 넓게 분산된다.
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3.2.1 내 진 효 과
팽이파일 모형실험에 의한 팽이파일기초의 3열의 최종침하량
35
침
하
량
(cm)
구분
32
모형
30
23
25
20
15
10
4.3
5
0
A-3
A-10
A-4
A-10
A-4
A-11
팽이
O
O
철근
O
O
쇄석
O
O
하중
3
A-3
A-11
리히터 규모 6.2의 강도(250gal)
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150 kg
150 kg
75 kg
75 kg
3.2.2 내 진 효 과
FEM탄성해석에서 얻어진 평균유효주응력의 분포비교
0
0
30
60
40
10
90
(cm)
40
35
20
0
10
10
20
40
30
30
60
0
20
30
30
30
30
20
30
20
30
40
60 50
60
40
50 60
40
50
(A)무처리
10
20
30
40
60
50
60
(cm)
90
(cm)
60
(cm)
50
(B)팽이파일기초의 3열배치
시험결과를 토대로 추정해보면, 무처리의 경우에는 하중작용점 바로 하부에 응력이 집중되지만,팽이기초에
서는 응력이 분산되어 액상화가 일어나지 않을뿐만 아니라, 팽이형상에 의한 구속력 때문에 지반의 축방유
동도 방지하되어 침하가 억제된다.
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3.2.3 내 진 효 과 검 증 사 례
지진에 대한 액상화대책공법인 톱-베이스
1964년 일본의 신 사지진때 에는 대규모의
액상화가 발생하여 큰 피해를 입었으므로,
그 이 후 액 상 화 대 책공 법 이 다 수 개 발 되었
으나 비경제적이어서, 팽이말뚝기초가
많이 채택되었다.
1987년12월의 지바현 풍파지진이나 1995년
0 1 월 의 고 베 대 지 진에 서 도 광 범 위 한 액상 화
때문에큰피해가 일어났으나,톱-베이스공법을
사 용 한 주 택 이 나 건 축 물 피 해 가
발생하지 않는다.
동경대학의 지진연구소에서 시행한 여러가지
의 조사시험결과 톱-베이스공법이 액상화
대책공법으로 매우 효과적임이 발표되었다.
진동에 대한 내진대책공법인 톱-베이스
구조물의 하중이 지반의 허용지지력을
일정범위에서 초과하거나 편심하중으로 작용할 때,
침하와 변위의 억제기초로서 효과적이다.
액상화가 발생할 수 있 는 지 반 일 때 , 액 상 화
를 방지하고자 하는 보강기초로서 효과적이다.
3.3 소음 및 진동 흡수효과
팽이기초의 방진 및 흡진시험 성과
1. 시험조건
1) 시험장소 : 일본 지바현 낭아이끼군
2) 시험주관 : 일본대학 야마다 기요시 교수
3) 주행차량 : 대형차량(30km/hr 주행)
2. 시험도로
3. 시험성과
4. 팽이말뚝기초 시공방법
4.1 시공 순 서 도
1. 기초지반면의 균일과 수평을 확인
시공기준의 표고 확인
4. 채움쇄석의 충진 및 다짐
2. 위치철근의 배근
5. 연결철근의 배근및 결속
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3. 팽이파일 부설(원추부수평,파일부는수직)
6. 시 공 완 료
5. 기초공법별 특성 및 장 · 단점비교
5.1 장단점 비교표
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5.2 특성 비교표
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6. 공법 적용사례
6.1 토목구조물 공사
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6.1.1 공사명 – 부산 강서경기장 하수암거 건설공사
구조물: 하수암거
발주처:
하수암거
시공사:
설계재하하중: 12.00 t/m2
토질종류: 점토질실트
시공일: 2001.01.
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6.1.2 공사명 – 포항 해도교 건설공사
구조물: BOX 교량 (복개도로)
발주처:
BOX형 교량
설계사: 리다산업㈜
시공사: ㈜일진종합건설
설계재하하중: 10.08 t/m2
토질종류: 점토 ( N : 2 )
시공일: 2003.11
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6.1.3 공사명 - 부산장림동 장림하수처리장 차집관로 공사
구조물: PC관로(D=1,500mm)
발주처:
차집관로
시공사: 대림공영
설계재하하중: 4.93 t/m2
토질종류: 점토층
시공일: 1994.05.
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6.1.4 일반토목 – 김해 장방지구 이주단지 건설공사
구조물: L형 옹벽
발주처: 김해시
시공사:
설계재하하중: 9.16 t/m2
토질종류: 매립층,실트질점토
시공일: 2003.03.
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6.1.5 공사명 - 인천만석지구 주공아파트 부대토목시설공사
구조물: 하수BOX암거
발주처:
지하저수조
공동구
시공사:
설계재하하중: 7.68 t/m2
토질종류: 점토질실트층과 실트질점토층
시공일: 1999.10.
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6.1.6 공사명 - 김포사우지구 군청앞 국도지하차도 공사
구조물: 지하차도
발주처: 김포군청
국도지하차도
국도지하차도
설계사:
시공사: 상우건설
설계재하하중: 12.03 t/m2
토질종류: 점토질실트
시공일: 1997.12.
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6.2 건축구조물 기초
( 공공시설물 )
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6.2.1 공사명– 포항 해운센터 건립공사
구조물: 전면기초(지상4층)
발주처:
설계사: 전원 건축
설계재하하중: 20.00 t/m2
토질종류: 실트질모래층( N치: 10)
시공일: 2003.09.
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6.2.2 공사명 –부경대학교 수산연구소 건립공사
구조물: SRC조,전면기초(지상4층)
발주처:
설계사: 가산건축
설계재하하중: 15 t/m2
토질종류: 모래층( N치 :5 )
시공일: 2004.07
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6.2.3 공사명– 대사초등학교 현대화재개발공사
구조물: 전면기초(지상4층)
발주처:
설계사: In plan 건축
시공사:
설계재하하중: 10.00 t/m2
토질종류: 실트질모래층( N치: 6)
시공일: 2001.05.
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6.2.4 공사명– 덕두초등학교 교사(이전)신축공사
구조물: 전면기초(지상4층)
발주처:
설계사: 내외 건축
시공사: ㈜제원건설
설계재하하중: 15.00 t/m2
토질종류: 점토층( N치: 2)
시공일: 2006.01.
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6.2.5 공사명– 어업인복지회관 건립공사
구조물: 전면기초(지상4층)
발주처:
설계사: ACM 건축
시공사: ㈜성벽종합건설
설계재하하중: 10.00 t/m2
토질종류: 점토질모래층( N치: 5)
시공일: 2006.02.
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6.2.6 공사명– 시설원예시험장 건립공사
구조물: 전면기초(지상3층)
발주처:
설계사:
설계재하하중: 10.00 t/m2
토질종류: 실트질모래층( N치: 3)
시공일: 2005.11.
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원예연구소
6.2.7 공사명 – 울산 세무청사 신축공사
구조물: RC조,전면기초(지하1층,지상5층)
발주처:
울산광역시
설계사: 건우건축
시공사:
설계재하하중: 20.00 t/m2
토질종류: 점토질실트층( N치 : 3 )
시공일: 2002.10.
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6.2.8 공사명 – 울산 우체국청사 개축공사
구조물: RC조,전면기초(지하1층,지상4층)
발주처:
설계사: 엄이건축
시공사: 다보건설
설계재하하중: 12.6 t/m2
토질종류: 실트질점토층
시공일: 2001.11.
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6.2.9 공사명 – 울산 장애인체육관 신축공사
구조물: RC조,전면기초(지하1층,지상4층)
발주처:
울산광역시
설계사: T&S건축
시공사: 정주종합건설㈜
설계재하하중: 15.00 t/m2
토질종류: 실트질점토층
시공일: 2003.07.
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6.2.10 공사명 – 울산 도로교통안전관리공단 신축공사
구조물: RC조,전면기초(지상4층)
발주처:
설계사: 채룡건축
시공사: 상명종합건설㈜
설계재하하중: 20.00 t/m2
토질종류: 실트질점토층
시공일: 2004.01.
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6.2.11 공사명 – 경찰청 기동본대 청사개축공사
구조물: RC조,전면기초(지하1층,지상3층)
발주처:
설계사: 마당건축
설계재하하중: 10 t/m2
토질종류: 점토질 모래( N치 : 4 )
시공일: 2004.04.
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6.2.12 공사명– 포항의료원 영안실 건립공사
구조물: 전면기초(지상4층)
발주처:
설계사: 대진 건축
시공사: ㈜신진종합건설
설계재하하중: 15.00 t/m2
토질종류: 점토질실트층( N치: 2)
시공일: 2005.08.
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6.2.13 공사명– 통영교육청사 건립공사
구조물: 전면기초(지상4층)
발주처:
설계사: 건우 건축
시공사: 우림종합건설㈜
설계재하하중: 15.00 t/m2
토질종류: 점토층( N치: 5)
시공일: 2005.05.
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6.2.14 공사명– 한국방송통신대학 마산학습관 증축공사
구조물: 전면기초(지상4층)
발주처:
설계사: 유건축
설계재하하중: 15.00 t/m2
토질종류: 실트질모래층( N치: 4)
시공일: 2005.09.
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6.3 건축구조물 기초
(아파트 및 지하주차장)
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6.3.1 공사명 – 부산화명동경남아파트지하주차장
구조물: 전면기초(지하2층)
시공사:
설계재하하중: 10.00 t/m2
토질종류: 매립층
시공일: 1996.05.
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6.3.2 공사명 – 포항 연일 우성한빛아파트
구조물: 전면기초(지하1층, 지상10층)
설계사: 조형CM
시공사: (주)우성
설계재하하중: 20.00 t/m2
토질종류: 실트질점토층( N치: 3 )
시공일: 2002.01.
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6.4 건축구조물 기초
(판매,업무시설)
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6.4.1 공사명 – Home Plus 감만점 신축공사
구조물: 전면기초(지하1층,지상4층)
발주처:
C.M사:
설계재하하중: 30.00 t/m2
토질종류: 실트질점토층
시공일: 2006.01.
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6.4.2 공사명 – 해운대 로데오쇼핑몰 신축공사
구조물: SRC조,전면기초(지하2층,지상5층)
설계사: 대방건축
시공사:
설계재하하중: 25.00 t/m2
토질종류: 점토층( N치: 8 )
시공일: 2002.06.
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세정건설
6.4.3 공사명 – VIPS 포항점 신축공사
구조물: SRC조,전면기초(지하2층,지상5층)
발주처:
설계사: 삼강건축
설계재하하중: 15.00 t/m2
토질종류: 점토질실트층( N치 : 3 )
시공일: 2004.12.
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6.4.4 공사명 – 포항 세명기독병원 신축공사
구조물: RC조,전면기초(지상7층)
발주처:
설계사: 전원건축
설계재하하중: 20.00 t/m2
토질종류: 점토질실트층( N치: 3 )
시공일: 2004.09.
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6.4.5 공사명 – 포항 삼성어린이집 신축공사
구조물: SRC조,전면기초(지하1층,지상4층)
발주처:
설계사: 삼우설계
시공사:
설계재하하중: 15.00 t/m2
토질종류: 모래질실트층( N치: 2 )
시공일: 2005.04.
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6.5 건축구조물 기초
(공장,물류센터)
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6.5.1 공사명 – 한국MCC 감천물류센터 신축공사
구조물: PEB철골,RC조(지상3층)
설계사: 삼중건축
시공사:
설계재하하중: 10.00 t/m2
토질종류: 매립층,모래층
시공일: 2005.05.
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6.5.2 공사명 – 스타빌루스코리아 녹산공장 신축공사
구조물: 철골조(지상2층)
설계사:
시공사:
설계재하하중: 10.00 t/m2
토질종류: 실트질점토층( N치: 3 )
시공일: 2002.07.
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정림건축
효정개발
6.5.3 공사명 – 녹산 화물터미널 건립공사
구조물: RC조(지상3층)
설계사: 삼중건축
시공사:
설계재하하중: 12.00 t/m2
토질종류: 실트질점토층( N치: 3 )
시공일: 2005.03.
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극동건설