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지하 연속벽 공법은 굴착장비로 굴착과 동시에 안정액(Bentonite)을 공급하여 굴착면의 붕괴를 방지 지하수의 유입을 차단, 지하에 구조체를 형성하는 공법입니다.


[토목시공기술사] 지하연속벽 공법
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064. 지하 연속벽(Slurry Wall) 공법

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슬러리월 공법, 지하연속벽공법(slurry wall method)

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지하연속벽(Slurry Wall) 공법

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지하연속벽(Slurry Wall) 공법
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기초 공법 – 지하연속벽 공법

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지하연속벽 공법

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지하연속벽(Diaphragm Wall or Slurry Wall)

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1 지하연속벽(Diaphragm Wall or Slurry Wall)

2 지하연속벽(Diaphragm Wall)의 설계개념

3 안정액

4 Guide Wall

5 지하연속벽 설계기준(건설기준코드)

6 지하연속벽 공법 시방서(건설기준코드)

7 지하연속벽 문제점

8 시공상 유의사항

9 설계상 유의사항

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지하연속벽(Diaphragm Wall or Slurry Wall)
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지하 연속벽 공법 D-Wall, Slurry Wall

지하 연속벽 공법은 굴착장비로 굴착과 동시에 안정액(Bentonite)을 공급하여 굴착면의 붕괴를 방지 지하수의 유입을 차단, 지하에 구조체를 형성하는 공법입니다.

Clamshell 및 Hydro mill을 이용하여 지반을 굴착할 때 Trench 굴착 부분에 안정액을 채워 소정의 깊이만큼 굴착 후에 철근망을 건입하고 콘크리트를 타설하는 작업을 반복함으로서 지중에 연속된 철근 콘크리트벽을 형성합니다.

이 벽체는 차수벽으로써 댐의 기초 또는 건축의 가설벽체로써 활용되며 최근에는 본체벽까지 사용되기도 합니다.

Trench 굴착때 사용되는 안정액은 물보다 비중이 높은 수용액으로 굴착면의 안정은 물론 굴착면의 토사공극에 침투하여 차수벽을 형성 구조체의 차수효과를 높여줍니다.

용도

지하연속벽 공법은 여러가지 장점을 활용하여 토류벽, 지하 구조벽, 방호벽, 차수벽, 각종 구조물 기초등으로 다양하게 사용되고 있으며 기술의 진보, 시공벽, 기계의 개발 등으로 현재는 구조물의 일부 또는 그 자체로 이용되고 있으며 사용 목적별 용도는 다음과 같습니다.

– 건축 구조물의 지하실, 지하 주차장 및 지하상가

– 지하철, 지하도, 실드의 수직갱

– 오수처리장, 정수장, 지하변전소

– 공동구, 암거

– 댐의 차수벽, 쓰레기 매립장의 침출수 차단벽

지하연속벽 기술

연약한 실트층에서 암반에 이르기까지 지반조건에 좌우되지 않고 시공이 가능하며 굴착 수직도는 1.2% 범위내에서 관리 최대시공깊이는 80-100m 가능합니다.

Slurry-Wall 시공 순서

지하연속벽 시공 사진

※ 2P, 3S 연속작업으로 연속벽체형성

사이로 및 플랜트 설치

가이드월 설치

1P 판넬 굴착

안정액 순환, 토사제거

철근망 제작

철근망 근입

콘크리트 타설

타설 완료

지하연속벽 시공 단면도

굴착 준비

1P 판넬 굴착

1P 판넬 중앙부 굴착

철근망 근입

1P 판넬 콘크리트타설

2P 판넬 굴착

철근망 근입

2P 판넬 타설

슬러리월 공법, 지하연속벽공법(slurry wall method)

슬러리월 공법, 지하연속벽공법(slurry wall method)

안정액을 사용하여 굴착한 뒤 지중(地中)에 연속된 철근 콘크리트 벽을 형성하는 현장 타설 말뚝 공법으로 1950년 초에 이탈리아에서 개발되었으며 슬러리월공법·다이어프램공법이라고도 하는데, 댐의 기초로 활용되거나 내진벽·방호벽·진동차단벽의 역할, 건축물의 지하 구조물을 축조하기 위한 가설 토류벽 역할 및 본체 벽으로도 많이 활용된다.

현장 타설 말뚝공법의 하나로, 1950년 초에 이탈리아에서 개발되었다. 슬러리월공법·다이어프램공법이라고도 한다.

굴착면이 무너지거나 지하수가 흘러드는 것을 막기 위해 안정액(slurry)을 굴착 부분에 채워넣고 작업하는 것이 특징이다. 댐의 기초로 활용되거나 내진벽·방호벽·진동차단벽의 역할, 건축물의 지하 구조물을 축조하기 위한 가설 토류벽 역할 및 본체 벽으로도 많이 활용된다.

시공 순서는 먼저 설계된 벽의 두께와 위치에 따라 안내벽을 설치한 뒤 안정액을 채워넣으며 일정 깊이까지 굴착한다. 굴착이 끝나면 도랑(trench) 안에 남아 있는 토립자를 제거하고, 조립된 철근망과 트레미 파이프(tremie pipe)를 차례로 설치한다. 굴착 부분 하단부터 콘크리트를 타설하면서 안정액을 회수한다.

소음과 진동이 적고, 벽체의 강성이 높아 다른 공법에 비해 안전하며, 차수성이 우수하여 주변의 지하수위를 떨어뜨리지 않고 굴착이 가능하다. 지반 조건에 영향을 받지 않으며, 벽체의 두께와 모양을 자유롭게 선택할 수 있다. 영구 지하벽이나 깊은 기초로 활용한다.

그러나 시공비가 많이 들고, 굴착 중 지하수 등의 영향으로 옹벽이 붕괴될 우려가 있으며, 시간이 지날수록 도랑 바닥에 슬라임(Slime)이 생성되는 것이 문제점으로 지적된다.

지하연속벽(Slurry Wall) 공법

▒ 기출문제

– 74회 4교시 5번 : 트레미관을 이용하여 Slurry Wall에 콘크리트 타설시 유의사항을 기술하시오.

– 72회 3교시 1번 : 지하 연속벽(Slurry Wall) 공법의 ① 장비동원 계획 ② 시공순서 ③ 시공시 유의사항을 기술하시오.

– 65회 4교시 1번 : 벽체 상부에 Dry Wall이 설치되는 연속지중벽(Slurry Wall) 공사의 굴착과 콘크리트 타설 방법에 대하여 논하시오.

▒ 정의

① slurry wall 이란 특수 굴착기와 안정액을 이용하여 지중에 연속적으로 콘크리트 벽체를 조성하는 공법으로 diaphragm wall이라고도 한다.

② 굴착공벽의 붕괴 방지를 위해 Bentonite 안정액을 사용하며 저소음, 저진동 공법으로 차수성이 우수하고 안정성 확보가 용이한 공법.

▒ 공법의 특징

1) 장점 ① 소음, 진동이 적음 ② 차수성 높음 ③ 주변침하 적음 ④ 본 구조물로 이용 가능 ⑤ 인접건물과 근접시공 가능 2) 단점 ① 공사비가 고가 ② Bentonite 이수처리 곤란 ③ 공벽붕괴 우려

▒ Slurry Wall의 시공

1) 장비동원계획

① 지반조건, 굴착깊이 등 현장조건에 맞는 기계선정

② 소요의 안정액 만들기 위해 충분한 성능과 용량의 plant설비 선정

2) 시공순서 flow chart

guide wall 설치 → 굴착 → Slime 제거 → Interlocking Pipe 설치 → 철근망 건입 → 콘크리트 타설 → Interlocking Pipe 인발

3) 시공시 유의사항

① guide wall은 굴착기 중량하중에 충분히 견딜 수 있는 강도

② 굴착 시 수직도 및 굴착깊이 유지

③ 슬라임 제거

④ 안정액 관리 관리 철저

⑤ 타설중 트레이관 관입깊이 1.5~2m 유지

▒ Slurry Wall Panel 시공순서

▒ 콘크리트 타설

1) 타설방법

① 타설 개시시 트레미관 선단은 바닥에서 20~30cm에 위치

② 중단없이 연속 타설

③ 레미콘 반입시 송장 확인과 관련 시험 수행

2) 타설 시 유의사항

① 타설 전 Slime 충분히 제거 후 신선한 안정액 보충

② 타설 중단시간 1시간 넘지 않도록

③ 트레미관 관입깊이 1.5~2m 유지, 타설높잇 수시 확인

④ 타설중 철근망이 부력에 뜨지 않도록 고정

⑤ 2개 이상 트레미관 사용 시 타설면 평탄 유지

▒ 연관문제

Slurry Wall의 안정액 – 일수현상 – Guide Wall

▒ 참고문헌(출처)

1) 지하연속벽(Slurry Wall) 공사관리 절차서 / 동아건설산업(주)

2) 건축공사표준시방서 2009, 지하연속벽

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