50. 심초공법(caisson type pile method)

 심초공법은 그림 50-1과 같이 연직갱을 인력으로 굴착, 공벽의 유지는 파형강판과 링(ring)을 사용하고 저부는 확대굴착을 하여 깊은 콘크리트 기초를 시공하는 공법이다.

   가. 시공법

 먼저 그림 50-2와 같이 원형 수직갱을 심도 약 60cm 굴착하고, 1단째 하단링을 설치하고, 그 주위에 파형강판을 설치한 후 상단링을 설치한다. 파형강판 외부의 공간은 뒤채움을 하고 1단을 고정시킨다.

2단부터는 75cm 씩 굴착하고 파형강판이 있는 링을 버티면서, 점차 하강한다. 일적으로 2단째 굴착을 완료하고 삼발이를 세워 원치, 펌프, 버킷 등의 작업대를 설치한다.

흙막이공의 파형강판은 높이 90cm, 폭 약 70cm, 링은 90X90X10mm의 앵글로 원호로 만든 것이데, 3개가 1링으로 된 것이 표준형이다. 설치간격은 75cm 로서 각각을 핀으로 연결하여 고정시킨다.

갱내의 용출수는 수중펌프로 배출하고 용출수가 많으면 웰포인트 및 심정호로 미리 양수를 해야 한다. 기초말뚝은 소요심도까지 굴착하면 저부를 확대굴착하고 소요의 저면적을 확인한 후 철근을 조립하고 파형강판 흙막이공을 해체, 콘크리트 타설을 병행하여 시공한다.

   나. 공법의 특성

 1) 기계, 공구가 소형, 경량이므로 굴착 및 흙막이공을 간단히 시공할 수 있으며, 기초말뚝은 큰 축력을 지지할 수 있고 말뚝길이에 따른 저감율의 적용을 받지 않는다.

2) 지표면에서의 작업반경이 작고 경사지 및 좁은 곳에서도 시공이 가능하다.

3) 인력굴착이므로 지반상황 및 콘크리트 타설상태를 직접 확인할 수 있으므로 품질이 높은 말뚝을 시공할 수 있다.

4) 지중장애물, 예를 들면 재래의 기설기초, 전석, 호박돌 등을 제거하면서 작업을 할 수 있고 암반정착에도 지장이 없으며, 작업시 진도, 소음이 거의 없다.

5) 1.2 ∼ 5.0m의 대구경 시공이 가능하고 지지할 수 있는 축력을 비교하면 타공법보다 경제적이며, 기초저부를 확대굴착하므로 지지력을 증대할 수 있다.

   다. 이용법

 1) 빌딩, 탑, 교량, 굴뚝, 고가도로, 철탑 등의 기초말뚝

2) 역타공법 및 기초말뚝의 축조와 철골건립용 수직갱

3) 산사태방지용말뚝 및 옹벽축조

4) 지질조사, 수량조사, 지내력시험 등 조사

5) 지중 장애물 제거, 집수정

6) 광산 등의 엘리베이터 설치용 연직갱 및 통풍갱

심초공법은 예부터 전해오는 공법으로서 인력굴착이므로 경시하는 경향이 있으나 간편하고 인력에 의한 작업이므로 전술한 바와 같이 여러 가지의 장점이 있어 그 이용가치가 높기 때문에 시공실적도 매년 상승되고 있는 실정이다.

그러나 용출수량이 많은 모래층, 매립지 등의 초연약지반에서는 시공이 곤란하거나 불가능한 경우도 있다. 또한 많은 인력이 필요하므로 인력확보와 안전관리에 특히 유의해야 하며, 이 공법을 채택할 경우는 사전조사와 함께 전문업자의 의견을 들을 필요가 있다.