Soil Nailing 공법이란
1. Soil Nailing 공법의 개요
Soil Nailing 공법은 NATM(New Austrian Tunnelling Method)과 동일한 개념의 원위치 지반보강공법으로 유럽 및 북미지역과 일본에서 철도 및 도로인접사면보강, 지하구조물 또는 고층빌딩의 기초를 위한 굴착지보체계 등으로 사용되어 왔다.
이 공법은 붕괴 위험이 큰 자연사면이나 굴착에 의한 인공사면의 안정성을 확보하기 위한 공법으로 상부지반으로부터 내려오면서 지반이 완전히 이완되기전에 Nail(철근 보강재)과 전면판을 설치하여 지반의 전단 및 인장강도를 증가시킴으로서, 사면의 안정성을 확보하여 보강된 원지반이 중력식 옹벽과 같이 적용하도록 하는 원리로서 최근에 다양하게 이용되고 있다
2. Soil Nailing 공법 시공순서
1단계 굴착 → 1차 숏크리트 시공 → 천공 후 네일 및 와이어 메쉬 설치 → 2차 숏크리트 시공 → 2단계 굴착
3. Soil Nailing 공법의 장점
1) SOIL-NAIL 공법 은 공사비 절감 효과가 있다.
(1) 버팀보 공법
가시설 재료의 설치 및 제거로 인한 전체공정 지연과 보강벽체와 건물 외벽사이 되메움 필요함.
(2) 어스앵커 공법
가시설 재료의 설치 및 제거로 인한 전체공정 지연과 보강벽체와 건물 외벽사이 되메움 필요함.
(3) SOIL-NAIL 공법
NAILING 벽체와 건물외벽의 합벽으로 토공량 감소와 신속한 시공 가능함.
(4) SOIL-NAIL 공법의 공사비 절감이유
① 가시설 비용이 생략됨 (파일, 띠장, 버팀, 앵글 등)
② 비교적 저렴한 경량자재를 사용함 (BEAM & 앵커체대신 이형 철근 사용)
③ 어스앵커공법보다 M²당 공사비가 저렴함.
④ 공기단축이 가능하므로 간접비용 절감.
⑤ 합벽시공 가능함.
⑥ 가시설, 거푸집, 되메우기등이 생략됨.
2) SOIL-NAIL 공법은 공사기간을 단축시킬 수 있다.
(1) 기본공법
(2) SOIL-NAIL 공법
(3) SOIL-NAIL 공법의 공사기간을 단축시킬 수 있는 이유
① 가시설 설치,해체기간불필요
② 옹벽공법과 비교시 콘크리트 양생 및되메우기 기간 불필요
③ 어스앵커공법과 비교시 양생기간7일이 단1일이면 되고 띠장 해체 불필요함.
④ 공정이 비교적 단순하고 연속적임
⑤ 합벽시공 시 가시설, 외보 거푸집,되메우기 등 생략가능함.
⑥ 공사규모가 클수록 공기단축 극대화 시킬수 있음.
⑦ 기존공법 100일 공기를 절반으로 줄일 수 있음.
3) 안전성을 확보하여 시공할 수 있다.
① 최적의 설계와 책임시공 병행으로 안정성 극대화와 KNOW-HOW 확보
② 유연한 구조체로 호우, 지진시에도 벽체의 안전성이 우세함
③ 지반이 NAIL과 함께 주요 보강재료인 공법 - 중력식 옹벽과 같은 효과 기대
④ 유럽에서 개발되어 20여년간 유럽과 북미, 일본 등에서 안정성이 뛰어난 공법으로 평가
4) 용지활용 면적을 크게 할 수 있다.
(1) 기본공법
(2) SOIL-NAIL 공법
- 사면구배를 급하게 조정 할 수 있어 건물이 인접한 도심지에서의 용지활용과 기존도로의 확장 등에 유리한 공법
(3) SOIL-NAILING 공법 적용후 용지 활용
5) 지반 자체를 벽체로 이용하여 안정성이 높은 옹벽 구축이 가능하다.
6) 소형 장비를 사용해서 좁은 장소에서 사용 가능하다.
7) 다양한 지반 조건에서 사용 가능하다.
8) 간단한 시공법과 소음과 진동이 적어 도심지 공사에 사용 가능하다.
9) 주변지반의 움직임에 대응할 수있으므로 시공시 안전하다.
10) 지진과 같은 천제지변에 대응하기 쉽고 주변 지반의 움직임에 대한 저항성이 크다.
4. Soil Nailing 공법의 단점
1) 토양의 유동성을 정확하게 예측하는 데 어려움이 있다.
: 토양 유형, 토양 수분 함량, 경사각, 네일의 간격과 방향과 같은 많은 요인에 의해 영향을 받을 수 있다.
2) 네일 의 적절한 설치와 정렬을 보장하는 데 어려움이 있다.
: 토양 네일을 설치하려면 전문 장비와 숙련된 인력이 필요합니다.
3) 시간이 지남에 따라 네일의 부식 가능성이 있다.
: 네일은 일반적으로 시간이 지남에 따라 부식에 취약한 강철로 만들어진다. 이것은 네일의 강도와 네일을 박는 시스템의 전반적인 안정성을 감소시킬 수 있다.
4) 네일이 지하 유틸리티 또는 기타 지하 기능을 방해할 가능성이 있다.
: 네일이 이러한 기능과 가까운 곳에 설치되면 손상이나 손상을 일으킬 수 있습니다.
5) 네일이 하중을 견딜 가능성이 있어 토양의 유연성을 제한할 수 있다.
: 토양에 안정성을 제공하도록 설계되었지만, 토양의 자연스러운 유연성을 제한할 수도 있다.
6) 네일이 토양의 배수 능력에 영향을 미치고 수압과 불안정성을 증가시킬 수 있다.
: 토양의 배수 능력에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 수압과 불안정성을 증가시킬 수 있다.
5. 소일 네일링(Soil Nailing) 과 어스 앵커 공법의 비교
개념적으론 유사하지만 작은 앵커로 취급할 수도 있으나 기증적인 면에서 비교하면 어스 앵커 공법은 설치 후 스트레스를 주어 변위 발생을 방지하고 설치 후 스트레스를 주어 변위 발생을 방지하고, 소일 네일링 공법의 경우 프리 스트레스 없이 변형을 동반한다.
어스 앵커 공법은 고정단 길이에만 하중을 전달하지만, 소일네일링 공법은 대부분 지반과 밀착되어 응력 분포가 다르다. 또한 어스앵커 공법은 보강체 지지대가 필요하지만, 소일 네일링 공법은 스틸 플레이트 정도로 쉽게 처리할 수 있다.
2024.05.10 - [건축시공기술사 Sub Note] - 건축시공기술사 서브노트 : 온돌바닥 방통몰탈 타설 시 현장관리기준