흙막이벽 시공시 벽체의 지지구조 방식의 특징, 시공법에 대하여 알아보기

흙막이벽 시공 시 벽체의 지지구조 방식 개요

흙막이벽, 쉽게 말해 땅을 파거나 건물을 짓기 위해 주변 땅을 지탱해주는 벽은 건설 현장에서 정말 중요한 역할을 합니다. 땅이 무너지지 않도록 잡아주는 건 물론이고, 주변 건물이나 도로 같은 시설의 안전도 지켜주는 든든한 보호막 같은 존재죠. 그런데 이 흙막이벽을 어떻게 지지하느냐에 따라 안정성도 달라지고, 시공이 잘되느냐 안 되느냐가 판가름 납니다. 땅을 파는 깊이나 땅의 성질, 현장 주변 상황, 예산 같은 여러 요소를 고려해서 어떤 방식으로 흙막이벽을 지지할지 결정하게 되는데요. 각 방식마다 장점도 있고 단점도 있어서 상황에 맞는 선택이 정말 중요합니다. 이 글에서는 흙막이벽을 세울 때 흔히 사용하는 주요 지지 방식들을 하나씩 살펴보면서, 어떤 특징이 있는지, 그리고 시공은 어떻게 이루어지는지 쉽게 풀어보려고 해요. 함께 알아보면서 흙막이벽의 숨은 매력을 발견해 봅시다!

버팀보(Strut) 방식의 특징과 시공법

버팀보 방식의 특징

버팀보(Strut)는 흙막이벽의 양측 벽체를 가로지르며 토압을 저항하는 수평 지지구조 방식입니다. 벽체의 하중을 직접 받아 중앙 지점으로 전달하는 역할을 합니다. 적용성: 도심지 등 주변 구조물과 간섭이 많고, 앵커 설치가 불가능한 경우 주로 사용됩니다. 장점: 추가적인 앵커 설치 없이 벽체의 안정성을 확보할 수 있으며, 지하수위가 높은 지역에서도 효과적입니다. 단점: 굴착 공간을 차지하여 작업 공간이 좁아질 수 있으며, 장기적인 안정성 확보를 위해 정밀한 설계와 관리가 요구됩니다.

버팀보 방식의 시공법

흙막이벽 설치 강널말뚝(Steel Sheet Pile) 또는 콘크리트 벽체를 설계에 따라 설치합니다. 굴착 및 단계별 설치 굴착을 진행하며, 굴착 깊이에 따라 단계적으로 버팀보를 설치합니다. 버팀보 설치 버팀보는 강재로 제작되며, 벽체의 띠장(Waler)에 연결하여 안정성을 확보합니다. 지반 안정성 점검 설치 후, 계측기기를 통해 버팀보의 변형과 하중 상태를 주기적으로 점검합니다.

앵커(Anchor) 방식의 특징과 시공법

앵커 방식의 특징 앵커(Anchor)는 흙막이벽의 외부 지반에 인장력을 전달하여 벽체의 안정성을 확보하는 지지구조 방식입니다. 벽체의 전도를 방지하고, 토압을 효과적으로 저항할 수 있습니다. 적용성: 대규모 굴착 현장이나 공간 제약이 있는 경우에 적합합니다. 장점: 굴착 공간의 제약이 적고, 깊은 굴착에서도 안정성을 유지할 수 있습니다. 단점: 앵커 설치 시 주변 지반의 침하나 변형이 발생할 수 있으며, 시공 관리가 복잡합니다.

앵커 방식의 시공법

파일럿 구멍 천공 앵커를 삽입할 위치에 파일럿 구멍을 천공합니다. 앵커체 삽입 인장력을 전달할 앵커체를 구멍에 삽입하고, 그라우팅(Grouting) 작업으로 고정합니다. 인장 작업 앵커체에 설계된 인장력을 적용하여 흙막이벽과 지반 사이의 저항력을 확보합니다. 정밀 점검 설치 후, 앵커의 장력과 벽체의 안정성을 정밀 점검하며, 필요시 보완 작업을 실시합니다.

캔틸레버(Cantilever) 방식의 특징과 시공법

캔틸레버 방식의 특징

캔틸레버 방식은 흙막이벽 자체의 강성과 중량으로 토압을 저항하는 방식입니다. 별도의 지지구조가 필요하지 않으며, 얕은 굴착에서 주로 사용됩니다. 적용성: 굴착 깊이가 5m 이하인 소규모 현장에서 적합합니다. 장점: 간단한 설계와 시공이 가능하며, 경제적입니다. 단점: 깊은 굴착에서는 안정성이 부족하며, 추가적인 보강이 필요할 수 있습니다.

캔틸레버 방식의 시공법

흙막이벽 설치 강널말뚝이나 콘크리트 벽체를 설계 깊이까지 설치합니다. 굴착 작업 벽체의 강성만으로 토압을 저항하므로, 굴착 작업은 단계적으로 신중히 진행합니다. 안정성 점검 굴착 중 계측 장비를 통해 벽체의 변형과 안정성을 지속적으로 점검합니다.

띠장(Waler) 방식의 특징과 시공법

띠장 방식의 특징 띠장은 흙막이벽의 주벽과 지지 구조물(버팀보 또는 앵커) 간의 하중을 분산 및 전달하는 부재입니다. 띠장 방식은 벽체의 전체적인 안정성을 높이며, 지지 구조물의 효율성을 극대화합니다. 적용성: 다양한 지지구조 방식에서 보조 부재로 활용됩니다. 장점: 하중 분산 효과가 뛰어나며, 벽체의 국부적인 변형을 방지합니다. 단점: 추가 비용과 시공 시간이 소요됩니다.

띠장 방식의 시공법

띠장 위치 설정 설계에 따라 띠장의 설치 위치를 결정합니다. 띠장 제작 및 설치 강재 또는 콘크리트로 제작된 띠장을 흙막이벽에 부착합니다. 하중 전달 점검 설치된 띠장을 통해 벽체의 하중이 지지 구조물로 안정적으로 전달되는지 확인합니다.

흙막이벽 지지구조 방식 선택 시 고려 사항

굴착 깊이와 지반 특성 굴착 깊이가 깊을수록 강력한 지지구조 방식이 필요하며, 지반의 물리적 특성을 철저히 분석해야 합니다. 주변 환경과 구조물 간섭 도심지나 민감한 지역에서는 앵커 방식이나 캔틸레버 방식이 적합하며, 주변 구조물에 영향을 최소화해야 합니다. 경제성 및 시공성 안정성과 경제성을 동시에 고려하며, 작업 공간과 시공 장비의 제약을 평가합니다. 안전 관리 지지구조 설치 후 지속적인 계측과 관리를 통해 벽체의 안정성을 유지해야 합니다.

결론

흙막이벽 시공 시 벽체의 지지구조 방식은 공사의 안전성과 경제성을 좌우하는 핵심 요소입니다. 각 방식의 특징과 시공법을 철저히 이해하고, 현장 조건에 맞는 최적의 방식을 선택하는 것이 중요합니다. 특히 지지구조 설치 후 지속적인 계측과 관리가 필수적이며, 이를 통해 공사의 성공 여부를 결정짓는 안정성과 신뢰성을 확보할 수 있습니다.