RCD 공법

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RCD 공법

일리어스21 2020. 5. 5. 13:06

RCD 공법과 특징, 장비, 시공순서

1. RCD 공법의 개요

RCD 공법은 무엇일까요? RCD 공법은 1950년 중반 독일 자르츠타사와 Wirth 사가 개발한 공법으로 RCD를 풀어서 쓰면 Reverse Circulation Drill 이라고 합니다. 한국말로는 역순환 굴착공법이라고 하는거죠. 역순환이라는 원래 순환하던 방향과 반대 방향으로 도는것을 말합니다. 역순환이라는 말이 RCD 드릴 비트가 회전하는것이 반대로 회전할때 하는말일까요 아니면 순환수가 역순환하기 때문에 이렇게 쓰이는걸까요? 정답은 후자 인데요. RCD공법은 기본적으로 땅을 굴착하는 공법중에 하나입니다. 지반을 굴착하기 위해 Drill Rod 끝부분에 Roller Bit를 장치하며 360도 회전을 하여 암반을 파쇄하죠. 근데 만약 우리가 지반을 굴착하면 구멍이 생길텐데요 굴착된 토사와 암은 어디로 갈까요? 밖으로 빼야겠죠. 파쇄된 굴착토를 Dill rod Pipe를 통해 배출하는 것입니다. 그리고 굴착을 할수록 더 깊은곳으로 들어갈텐데 굴착공의 공벽유지가 쉽지 않을수 있습니다. 우리가 마치 땅에다가 구멍을 내면 그 구멍의 양측벽이 무너지는거와 같은거죠. 그렇기 때문에 굴착토와 함께 배출된 순환수가 침전지를 통해 흙은 침전시키고 물만 다시 굴착공으로 들어가는 Circulation 하는 공법입니다. 그렇기 때문에 Reverse Circulation은 순환수를 재이용하는 방식에 지반 굴착공법이라고 보시면 됩니다.

2. RCD 공법의 특징

1) RCD 공법은 심도가 깊은 파일 공사시 지반을 굴착하는 공법입니다. 지반을 굴착하다보면 토사층이 있고 암반층이 있는데 토사층의 경우는 Grab을 이용하거나 Earth Drill을 이용해 굴착을하고 암반층의 경우 RCD공법으로 시공합니다. RCD공법을 사용한다는 것을 RCD비트를 이용하여 시공하는 것으로 연암, 경암층 까지 무진동 무소음으로 굴착이 가능합니다.

2) RCD공법을 이용하면 정수압(2kg/cm2) 으로 공벽을 보호하기 때문에 케이싱(Casing Tube)가 필요없습니다

3) 깊은 굴착이 가능하며, 좁은장소에도 효과적입니다.

4) 저소음, 저진동이며 굴착속도가 빠르고 수상 작업에도 유리합니다.

5) 말뚝 선단 및 주변이 이완되는 경우가 발생할수 있으며 굴착토 배수처리가 어렵습니다.

6) 정수압관리가 어렵기 때문에 수위 유지 안되는 조건에서는 시공이 불가능 합니다.

7) 굴착공내 물을 주입해 굴착된 토사와 혼합한수 Air Lift 방식으로 흡입하고 이를 적절한 침전지에 배출하게 됩니다. 이때 침전지에 굴착된 토사만 침전이 되고 상징수는 굴착공으로 역순환 하는 공법입니다. 에어 리프트(Air Lift)방식이란 드릴 파이프와 나란히 부착된 관을 통해 압축공기를 굴착공 하단으로 보내고 물거품 발생, 동시에 드릴 파이프의 내부와 외부사이 압력차가 생기고 물거품의 부력은 공내의 물 흐름을 드릴 파이프 속으로 향하게 합니다. 이 흐름을 이용해 물의 순환과 동시 굴착토사를 운반하니다.

8) 공벽 유지 : RCD공법은 RCD비트의 회전에 의해 깍아진 암석을 드릴 파이프 내부 통과해 물과함께 떠올려 배토하는 것이 특징인에요. 이 공법에서 드릴파이프 외부와 공볍사이 수위를 유지(지하수위보다 2m 높게. 2kg/cm2)하는 것만으로도 연속된 굴착이 가능합니다. 또한 굴착공 수위를 지하수위보다 2m 높여 굴착공내 물이 공벽을 통과해 주변 지반으로 유출해가는 것은 굴착토내 세립분이 공벽 통과시 공벽에 침전해 니막을 형성하기 때문에 이 니막을 물의 압력으로 눌러 공벽 붕괴 방지가 가능한 것입니다.(니막형성 효과증진을 위해 벤트나이트안정액 사용)

3. RCD 공법 사용장비

장비명	용도	비고
Crawler Crane	굴착 및 중장비 거치
Casing Oscillator(요동압입장치)	Casing 설치
Casing(스파이럴 강관)	공벽 보호	희생강관 적용
Vibro Hammer	Casing(희생강관) 항타 압입
Hammer Grab	Casing내 상부 토사 굴착
RCD	기반암 굴착
Tremie Pipe	레미코 타설
Excavator	굴착토 처리