팽이말뚝의 원리

공법의 원리

[ 그림에서의 응력분산선과 같이 팽이파일 위에서의 하중 반응이 넓게 분산된다 ]

공법의 메카니즘

1. 측방류동의 억제   - 측방유동 : 상재하중에 의하여 토사가 횡방향으로 유동하려는 성질   - 팽이기초의 가장 특징적이고 효과적인 메카니즘   - 간극 수압의 측정결과에서 확인   - 일차원적인 침하에서 그치게 함   - 즉시침하와 압밀침하를 억제하는 주요인 2. 접지면적의 증대   - 단순 계산으로도 약 1.5배의 접지면적 증가 효과   - 기초저면적을 확대하지 않고도 1.5배 확대한 효과 3. 응력분산효과의 극대화   - 재하하중이 기초에서 팽이파일로 전달   - 응력이 다시 팽이파일에서 쇄석으로 전달    - 팽이파일이 쇄석을 구속 압축 4. 즉시 침하 및 장기압밀침하 억제   - 실내모형실험, 현장장기침하시험, 수치해석에서 동일한 결과 5. 지지력증가   - 응력분포를 등분포에 가깝게 분산   - 지반의 국부파괴 방지   - 응력집중현상 방지

이유	특성	효과	결과
기초하중이 팽이말뚝을 통하여 채움쇄석을 압축 구속한다.	팽이말뚝과 채움쇄석이 일체가 되어 일종의 강성지반구조를 형성한다.	기초의 강성이 재하에 따라 증가한다.	침하억제
		팽이의 근입효과가 발생한다
채움쇄석이 응력의 집중을 방지하고 하중을 분산 시킨다.	강성지반구조를 형성하는 팽이말뚝기초는 지반내의 응력분포를 균등화 시킨다.	부등침하가 발생하기 어렵다.
		기초하중을 넓게 분산시킨다.	지지력향상
채움쇄석 및 팽이말뚝의 파일부와 지반사이에서 마찰저항이 일어난다.	채움쇄석과 팽이말뚝의 파일부가 조합을 이루어 파일부 지반 주변의 측방변형을 구속한다.	지반의 국부파괴가 일어나지 않는다.
		팽이말뚝의 파일부주변에서 침하(압축변형)가 감소한다.

일본토목연구센터의 Top-base 검토위원회 현장 및
실내시험과 수치해석 수행 결과 발표 (1986~1988)

결 론

현재 일본보다 널리 일반화 되지 않았지만 기초저면의 지질이 균질하다고 기대할 수 없고 장기 압밀침하가 진행될때 주변 지반의 변형이 우려되므로 침하를 억제하고 부등침하방지에 효과적인 팽이 말뚝기초를 시공함에 있어 기초부분을 모래(쇄석)치환과 토목섬유를 포설함에 따라 기초지반의 구조적인 안정성을 확보하고 시공성 및 경제성등을 만족시켜 소기의 구조물을 축조할 수 있다.

Top-Base공법은 연약지반의 비교적 크지 않는 하중을 받는 기초에 지금까지 사용되어 왔던 과다한 설계나 시공상의 부담(인접주변의 침하유발, 소음, 진동의 민원 발생, 협소한 시공장소)을 덜어주며 품질관리가 용이하며 내구성이 영구적일 뿐아니라 팽이말뚝기초공법의 기능과 자재의 특성상 내진과 방진에도 지대한 효과를 나타내는 장점을 갖고 있는 신기술 공법이다.

-출처 : 한국팽이건설(주) http://www.topbase.co.kr -