고속철도교 기초 내진 및 수평저항성능 보강형 신개념 친환경말뚝 신공법의 실용화 기초연구

Basic study of new concept environment-friendly pile foundations with earthquake resistant foundation and lateral reinforcement on rapid-transit railway bridge

고속철도교의 기초로 많이 사용되고 있는 매입말뚝에서 천공으로 이완된 지반과 말뚝 사이의 충전재로서 기존 포틀랜드 시멘트계는 쏘일시멘트 강도가 낮고 시멘트 용출로 인한 지하수 오염, 희석 및 일수현상으로 인한 지표부 지반의 이완, 수평 저항성의 감소 및 내구성의 저하, 하중분담효과의 저하 등 안정성 확보 문제와 환경오염 문제를 내포하고 있었다. 특히, 고속철도교의 경우 열차진동, 급정거시 충격수평력 작용, 지진 등 일반 구조물 기초와는 달리 다양한 측면에서 안정성 확보가 필요하며, 기초 시공 분야도 저탄소 녹색성장이라는 친환경 기조의 시대적 요구사항을 고려해야 하는 실정이다. 더불어 경제성 및 공기 단축 등 시공성 확보까지 가능한 새로운 미래형 친환경 기초공법의 개발이 필수적이다. 따라서 기존 공법의 내구성 및 내진성, 내수평성을 개선하고, 환경오염을 최소화 할 수 있도록 새로운 충전재료의 개발과, 시공방법의 개선을 통해 구조적 안전성과 환경적 저해요소를 최소화하기 위한 다양한 시험 및 기초연구를 실시하였다, 이를 위해 수중불분리성과 고유동성, 고점성, 고침투성, 조강성 등을 동시에 가지는 신개념의 고성능 다기능의 충전재를 활용하여 기존의 시멘트계 충전재와의 적용성 비교시험을 실시하였다. 그 결과 기존 매입말뚝 공법 및 마이크로 파일 기초에 적용하였을 경우 연직지지력, 수평저항력 등 많은 측면에서 뛰어난 적용성을 보이고 있어 향후 다양한 추가 연구를 통해 새로운 친환경 기초로의 개발도 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

The Grout injected precast pile is widely used in rapid-transit railway bridge recently. The existing portland cement of well used filling at injected precast method that with low strength and environmental pollution, unstable in which ground water contamination by cement flow out, ground relaxation by water down, decrease of horizontality resistance and durability and load transfer divide etc. In particular, as in rapid-transit railway bridge need to secure safety from different angle with vibration of high speed train, horizontal force when train stop and earthquake. Works of foundation construction consider to requirements of the times to coal yard green growth. Together, new green foundation method for possible economics and securing of reduce the term of works are material to developments. Therefore, we carried out study that it is using and development new concept environment - friendly filling include durability and earthquake resistance, for secure safety and minimize environment pollution. To achieve this, we carried out difference tests that new green fillings of underwater concrete, high liquidity, high viscosity, early stiffness as compared to existing portland cement fillings. As results, new green filling have outstanding application at precast pile method and micropile construction method with vertical bearing capacity, horizontal bearing capacity and many case. From now on we will be looking forward to development of new environment-friendly foundation method from various further studies.