기술사가 알려주는, 'SGR 공법' 총정리!
오늘은 건설현장의 차수공법으로 가장 자주 사용되는 SGR 공법에 대해 포스팅 하려고 합니다!
SGR 공법의 정의, 적용가능 지반, 장점, 주요시방, 시공순서도와 주입재의 종류에 대한 내용을 정리하였습니다.
SGR 공법(Space Grouting Rocket) 이란?
SGR공법은 지하차수공법 중 하나로, 지반에 그라우팅을 실시하여 굴착 작업 시 발생하는 지반의 이완과 주변 지반의 토사 유출을 방지하고, 작업 효율과 안전성을 극대화하는 공법입니다. 그라우팅은 액체 시멘트와 물을 혼합하여 고압으로 지반 내에 주입하는 방식으로, 지반 내부의 공극을 채워 강화시키는 역할을 합니다.
이를 통해 지반의 안정성을 높이고, 흙막이 설치를 용이하게 하여 굴착 작업을 보다 효율적으로 수행할 수 있습니다. 즉, SGR공법은 흙막이 공사와 굴착 작업 시 발생할 수 있는 문제들을 예방하고 안전하고 빠른 굴착을 가능하게 함으로써, 건설 현장에서 중요한 역할을 수행하는 공법입니다.
SGR 공법은 특수선단장치를 사용하여 주입관 선단에 유도공간을 형성하고, 이를 통해 저압으로 급결성과 완결성의 주입재를 연속적으로 주입합니다. 유도공간은 천공 후 압력수를 보내면서 형성되는 공간으로, 주입재가 대상 지반에 침투하게 하여 주입속도를 감소시키고 주입압을 낮춥니다. 이를 통해 지반의 이완과 지하수 유동으로 인한 토사유출을 방지하고, 흙막이 시공과 작업 효율성, 안전성을 극대화합니다.
SGR 공법의 장점
- 지반 조건 및 주입 목적에 따라 경제적인 주입재 선택이 가능합니다. 즉, 다양한 주입재를 선택하여 적절한 비용으로 공사를 진행할 수 있습니다.
- 넓은 면적의 공간을 이용한 저압 주입 방식을 사용하기 때문에 지반의 교란과 융기로 인한 주변 구조물에 미치는 영향이 적습니다. 이는 주변 건축물 등의 안전을 보장할 수 있게 합니다.
- 롯드를 교환하지 않고 천공과 주입을 함으로써, 공사 기간을 단축할 수 있습니다.
- 주입관을 회전시키지 않으므로 팩커의 효과가 확실합니다. 이는 지반 강화 효과를 높일 수 있습니다.
- 롯드의 방향과 직교하는 방향으로 수평주입이 되며, 어떤 각도에서도 특수선단장치를 확실하게 작동시킬 수 있습니다. 이는 공사의 효율성을 높여주는 장점을 가지고 있습니다.
SGR 공법 적용가능 지반
SGR 공법은 일반적으로 점성토 및 사질토 지반에 모두 적용 가능합니다.
점성토 지반에는 맥상 주입이 되어 압밀효과가 기대되지만, 다량의 주입재가 가는 맥상으로 주입되면 압력이 전체에 전달되어 더욱 효과가 좋아집니다.
사질토 지반의 경우, 간극에 그라우트를 주입하여 상대밀도를 증가시키고, 투수성을 감소시키며, 점착력을 증가시키는 효과를 얻을 수 있습니다.
SGR 공법 적용 도면
SGR 공법 주요 시방
- 천공이 완료된 후 청수를 사용하여 공내 슬라임 등을 세척한다.
- 공벽 붕괴가 우려되는 지중에서는 케이싱을 설치해야 한다.
- SGR 천공 직경은 OOOmm이며, 천공 간격은 OOOmm로 하여 누수되지 않도록 한다.
- 일반적인 주입압은 사질토의 경우 3~5kg/cm2, 점성토는 6~12kg/cm2로 하며, 간극수압 < 주입압으로 주입한다.
- 주입 순서는 평면상의 격번공(1,3,5,7,9..., 2,4,6,8,10...)의 순으로 하며, 개량범위에 대해서는 아래쪽에서 위쪽으로 상향식 인발 주입으로 한다.
- 표준배합비 및 주입순서는 아래표를 참고한다.
- 재배합 시 추가적인 조강제나 급결제 또는 혼화제를 사용할 경우 책임기술자의 승인을 받아야 한다.
- 마이크로 시멘트를 사용할 경우 1~3kg/cm2의 저압으로 충분히 주입되며, 지반내 공극의 감소로 점착력을 증가시켜 주변 침하방지, 지반보강 및 차수효과를 높일 수 있다.
- 시공 전 구간별 시험시공을 수행하여 주입효과를 확인하기 위한 현장투수시험(Lugeon Test)을 반드시 실시하고, 그 시험값을 승인기관 장에게 제출한 후 시공한다.
- 보강 후 지반의 투수계수는 k ≤ 1×10-5cm/s를 확보하여야 한다.
SGR 공법 시공순서도
SGR 공법 주입재의 종류
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