H파일

H파일(H pile)

H-Pile 토류판 (엄지말뚝 흙막이 공법)

H파일(H pile)은 기초말뚝용 H형강을 말한다. 엄지말뚝이라고도 하며 흙막이벽을 시공할 때 사이사이에 수평 나무 널을 끼워 넣을 수 있도록 일정한 간격으로 설치하여 토사의 붕괴를 방지하기 위한 벽체를 형성할 수 있도록 사용하는 에이치(H)형 말뚝이다. 굴착 경계면을 따라 연직으로 설치되는 말뚝으로서 흙막이판과 더불어 흙막이벽을 이루며, 배면의 토압 및 수압을 직접 지지하는 연직 휨재를 일컫는다. 가로널말뚝에 작용하는 토압을 직접 지지 또는 수평 띠장에 전하는 기능을 한다.

H-Pile 토류판 (엄지말뚝 흙막이 공법)

흙박이 공법 중 가장 간단하고 일반적인 공법으로 굴착 깊이가 얕은 곳에서 많이 사용된다. H-Pile을 일정 간격으로 타입한 후 굴착이 진행됨에 따라서 토류판을 P-pile 사이에 설치하는 공법이다. 건물 지하층의 지반굴착이나 개착식 지하철공사 등에 많이 적용되고 있다.

적용성

1) 적용조건

- 적용가능

• 양호한 지반조건
• 지하수위가 낮은 지반
• 인접구조물과의 이격거리가 비교적 큰 경우

- 적용곤란

• N값이 극단적으로 작은 예민한 점성토
• 지하수위 이하의 무른 모래층
• 히빙현상 가능성이 높은 지반

2) 장점

• 공사비 저렴
• 자재 재사용 가능
• 시공성 용이
• 시공실적에 의한 풍부한 경험축적으로 공기단축

3) 단점

• 별도의 차수시설 필요
• 지하수 누출시 토사유출로 인한 지반침하 우려
• 토류판과 지반의 여굴로 인한 주변지반 침하우려
• 연약한 지반에서는 Boiling, Heaving에 대한 대책 요구
• 벽체변형이 큼
• 말뚝타설시 진동 및 소음발생
• 굴착폭이 큰 경우 좌굴 및 변형의 가능성

4) 차수성

• 지하수위가 있는 지반에서는 별도의 차수 Grouting이 실시되어야 함
• 차수성이 없으므로 용수처리에 문제가 있으나 수압이 걸리지 않으므로 가설구조물에 유리

5) 장비

• 비교적 단단한 지반과 호박돌층에도 시공가능(T-4)
• H-PILE 타입시 진동소음의 문제가 발생하나, Auger 등의 천공병용시 저감 가능
• 장비 : T-4, DR3600, Vibro Hammer, 크레인

시공순서

• 터고르기(장비의 주행성 확보)
• 일전한 간격으로 엄지말뚝 설치(보통 1.5~2.0m)
• 굴착
• 굴착해 내려가면서 동시에 엄지말뚝 사이에 토류판 설치
• 띠장, 버팀대, 지지말뚝 설치

H-PILE+토류판공법 시공시 유의사항

1) 변위발생에 따른 대책

- 토류벽의 휨

• 강성이 큰 부재를 사용하여 허용응력내에서 설계
• 적절한 공법을 적용하여 토류벽의 안정성 확보
• 경사계의 Data 분석을 통한 설계시와 실측에 의한 비교검토

- 토류벽의 휨 버팀재의 좌굴변형

• 강성이 큰 부재를 사용하여 허용응력내에서 설계
• 보강재를 설치하여 축력에 따른 좌굴 방지
• 변위계의 Data 분석을 통한 설계시와 실측에 의한 비교검토

- 지보재 설치시 시간적 지체

• 지보재 설치는 여굴 500mm이내에서 설치(특별시방서)
• 시간적인 지체를 금하도록 규정
• 변위계의 Data 분석을 통한 설계시와 실측에 의한 비교검토

- 근입깊이에 대한 영향

• 주동토압과 수동토압의 비가 최소 1.2이상 되도록 설계
• 히빙이나 보일링의 영향을 받는 경우 검토하여 안전측으로 설계
• 변위계의 Data 분석을 통한 설계시와 실측에 의한 비교검토

2)강재의 허용응력

가설 흙막이공사에 사용되는 강재는 가설재임을 고려하여 허용응력 또는 시방규정의 1.5배 값을 사용.

참고자료

• 〈엄지말뚝〉, 《대한건축학회 건축용어사전》
• 〈H파일〉, 《철강용어사전》
• haven313, 〈H-pile 흙막이 공법〉, 《네이버 블로그》, 2009-11-08
• 주식회사 알오씨, 〈토공사 - 흙막이 공법 종류 (H-Pile 토류판, Sheet Pile, CIP, SCW, 슬러리월)〉, 《네이버 블로그》, 2022-12-13
• 지식센터, 〈H-pile H-PILE+토류판공법〉, 《티스토리》, 2020-08-22

같이 보기

• 터파기
• 흙막이공사
• H빔

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