지보공 종류별 설치 기준 3가지!

이선빈 · 으뜸안전기술 대표이사“우리가 안전한 현장을 만든다”2024.03.28 작성

지보공 설치 기준
지보공 중점점검 확인사항
지보공 체크리스트
정리

지보공 설치 점검항목 및 중점사항에 대해 알고 계시나요?
지보공 종류에 따라 설치기준과 중점점검사항, 확인내용에 대해 말씀드리겠습니다.

지보공 종류 중 흙막이 지보공과 터널 지보공에 대해 설치기준 및 점검 가이드를 설명드리겠습니다.
오늘 글을 읽으신다면 지보공 종류에 따른 설치 기준 및 중점사항에 대해 배우실 수 있습니다!

목차 및 순서

지보공 설치 기준

지보공 종류에 따른 설치기준을 설명드리기 위해, 지보공 종류인 흙막이 지보공과 터널 지보공에 대해 세부적으로 설명드리겠습니다.

흙막이 지보공 설치기준

1. 스트러트, 경사버팀대 및 경사고임대(레이커)

버팀대는 흙막이 벽의 하중에 의하여 좌굴되지 않도록 충분한 단면과 강성을 가져야 하며, 각 단계별 굴착에 따라 흙막이 벽과 주변 지반의 변형이 생기지 않도록 시공하여야 한다.
띠장과의 접합부는 부재축이 일치되고 수평이 유지되도록 설치하며, 수평오차가 ±30mm 이내에 있어야 한다.
버팀대와 중간말뚝이 교차되는 부분과 버팀대를 두 개 묶어서 사용할 경우에는 버팀대의 좌굴방지를 위한 U형 볼트나 형강 등으로 결속시켜야 한다.
버팀대에 장비나 자재 등을 적재하지 않아야 한다. 설계도서에 표시되지 않 은 지장물 등을 지지하는 경우에는 해당분야 전문 기술인의 검토를 받아야 한다.
배치된 버팀대 부재의 좌굴 검토는 물론 전체구도가 좌굴에 대하여 안정되 도록 가새(bracing)를 설치하여야 한다.
버팀대 수평가새의 설치간격은 다음을 기준으로 하며, 정밀해석에 의할 경 우는 별도로 적용할 수 있다.
1) 버팀대 설치간격이 2.5m 이내인 경우 : 버팀대 10개 이내마다
2) 버팀대 설치간격이 2.5m를 초과하는 경우 : 버팀대 9개 이내마다
버팀대의 길이는 60m 이하이어야 하며, 길이가 길어서 온도변화의 영향을 받을 우려가 있거나 흙막이의 변위를 조절할 필요가 있는 경우에는, 유압잭 등으로 선행 하중을 가한 후 설치하거나 버팀대, 중간말뚝, 가새 등을 일체 로 연결한 트러스 구조로 만들어야 한다.
가압용 잭을 사용하는 경우에는 다음 사항에 유의한다.
1) 온도변화에 따른 신축을 고려한다.
2) 잭의 가압은 소정의 압력으로 시행하되, 정해진 압력의 0.2배 정도의 하중을 단계적으로 가하고, 가압 중에는 부재의 변형유무를 검사하면서 시행하여야 한다.
3) 모서리 보강이나 버팀대를 정확한 위치에 설치하여 뒤틀려지거나 이탈되지 않도록 하여야 한다.
4) 소정의 부재를 설치한 후에는 다음 공정의 시행 중에 발생할 수 있는 부재의 풀림 및 변형을 검사하여 그 안전여부를 판단하고, 검사결과를 공사완료시까지 기록하여 보관하여야 한다.
5) 스크류잭을 사용하는 경우에는 용량에 적합한 것을 사용하여야 한다.
6) 스크류잭을 설치한 후에는 나사부에 여유를 두어 온도변화에 따른 축력변화에 대비하도록 하여야 한다.
7) 유압잭을 사용하는 경우 버팀대와 받침보의 연결은 반드시 U-볼트를 사용하여 시공하고 잭 박스(jack box)를 설치하여 보강하여야 한다.
최상단에 설치되는 버팀대는 편토압의 우려가 있으므로 단절되지 않고 반대편 흙막이 벽까지 연장되어야 한다.
경사고임대는 이미 설치되어 있는 연결버팀대에 무리한 하중이 작용하지 않는 방법으로 시공하여야 하며, 수평면에 대해 60° 이내가 되도록 설치하여야 한다.
경사고임대의 지지체를 콘크리트 키커블록(kicker block)으로 할 경우에는 터파기한 공간 전체를 콘크리트로 채워야 하며, 콘크리트로 채움하지 않을 경우에는 수동측에는 원지반과 동일한 수준으로 충실히 다짐하여야 한다.
경사고임대의 지지체를 말뚝으로 할 경우에는 말뚝 천공경 내부를 양질토 사, 소일시멘트, 골재, 콘크리트 등으로 충실히 속채움하여야 한다.
경사고임대 지지구조에 있어서 경사고임대의 축력 및 휨응력, 키커블록 (kicker block) 및 지지말뚝의 변위를 측정하여 시공 중 흙막이구조체의 안 정성을 확인하여야 한다.
계측기를 활용하여 경사고임대, 경사고임대 지지체 등의 부재에 작용하는 응력과 변위를 구할 수 있다.
받침, 기둥, 수평버팀대 등이 떠오르지 않게 하중 또는 인장재를 설치하고, 수평버팀대는 중앙부가 약간 처지게(경사 1/100 이하로) 설치하여야 한다.

참고자료
– 「KCS 21 30 00」 가설흙막이 공사

2. 어스앵커 공법

천공
1) 천공은 주위의 지하매설물, 건물 등의 시설물을 충분히 조사한 후 현장조건에 맞는 천공장비를 선택하여 천공하여야 한다. 특히 비탈면에서는 압축공기 드릴을 이용하여 천공중 비탈면의 포화도가 증가되지 않도록 하여야 하며, 일반 터파기 등에서는 압축공기를 이용하는 것이 효과적이나 점성토 지반이나 느슨한 매립토 지반의 경우 유압식드릴을 이용하거나 앵커 전용 천 공장비를 이용하여야 한다.
2) 천공지름과 천공깊이는 설계도면을 따른다.
3) 천공지름은 도면에 표시된 지름을 표준으로 하며, 앵커삽입의 시공성과 앵커력 발휘에 어려움이 있을 경우에는 앵커지름보다 최소 40mm 이상 하여야 한다. 또한, 천공 후 일정시간(앵커삽입 및 주입시간)이내 토사붕괴가 우려되는 구간에는 케이싱을 삽입하여 천공 내부의 토사교란 및 무너짐을 방 지하여야 한다.
4) 천공은 설계도서에 표시된 위치, 방향 및 길이를 만족하여야 하고 또, 슬라임(Slime)과 순환수에 의해 지층 및 용수(누수)의 유무를 판정하면서 공벽이 크게 손상되지 않도록 신중히 실시하여야 한다.
5) 천공 후 지하수가 용출될 때 고압력 주입으로 선행주입 후 재천공하여 지하 수의 용출을 방지한다.
6) 천공보고서를 매 공마다 작성하여 토층, 천공길이, 천공지름, 천공시간을 확 인하고, 설계주상도와 항상 비교하여 앵커체의 신뢰도 및 인장력의 신뢰도 를 확인한다.
7) 천공각도는 설계도서에 명시된 각도로서 두부에서 정착부까지 직선을 유지 하여야 한다.
8) 천공장비는 정착지반에 따라 공압식 또는 유압식 드릴을 사용하고, 공벽이 붕괴되는 연약한 지반일 때는 케이싱 천공 또는 이중방식 천공(케이싱+ 로 드)이 가능한 장비를 사용하여 공벽 유지와 케이싱 외부로의 토사유출을 방 지하여야 한다.
9) 천공작업 중 지하수위의 위치변화, 천공속도, 공내 세척시간, 용수, 지반상 황 등을 기록, 보관하여야 한다.
1 – 천공 후 바로 앵커공 내부를 청소하여 슬라임을 제거하여야 한다.
2 – 공내 청소는 공내에 청수 또는 압축공기를 보내어 슬라임을 배제하며, 슬라임의 배출이 인정될 때까지 반복하여야 한다.
3 – 공내 청소 시에는 자유장부와 정착장부를 포함한 전체 천공부의 공벽을 보호하여야 한다.
10) 천공깊이는 소요 천공깊이보다 최소한 0.5m 이상 깊게 하여 천공면으로 부터 교란된 이물질을 가라앉힐 수 있는 슬라임 처리공간을 확보하여 소요 천공깊이에 지장이 없도록 하여야 한다.
11) 앵커가 후면의 기존 구조물을 통과할 때 앵커체는 기초저면에서 최소 3m 이상 이격 시킨 깊이를 통과하여야 하고 인접 앵커체와 멀어지도록 배치하 여야 한다.
12) 공내 청소
1 – 천공 후 바로 앵커공 내부를 청소하여 슬라임을 제거하여야 한다.
2 – 공내 청소는 공내에 청수 또는 압축공기를 보내어 슬라임을 배제하며, 슬라임의 배출이 인정될 때까지 반복하여야 한다.
3 – 공내 청소 시에는 자유장부와 정착장부를 포함한 전체 천공부의 공벽을 보호하여야 한다.
앵커의 삽입
1) 앵커는 인력에 의한 삽입이 어려운 경우, 삽입 작업대 또는 크레인 등의 장비에 의해서 삽입하여야 한다.
2) 앵커 삽입 시 앵커가 천공 구멍의 중앙에 위치하도록 앵커에 중심결정구(센트럴라이저)를 1m ~ 3m 간격으로 부착하여야 한다.
3) 천공 공벽의 붕괴 우려가 있으면 케이싱을 인발하지 않은 상태에서 정착장의 일부에 그라우트를 선주입한 후 앵커를 삽입하고 케이싱을 인발한 후 나머지 공간을 그라우트하여야 한다.
4) 소요길이까지 삽입 후 지지대를 설치하여 앵커를 공내에 고정시켜야 한다.
5) 공에서 누수가 있을 경우에는 공입구를 부직포나 밀폐용 팩으로 막아 그라우트 및 토사의 유출을 방지하여야 한다.
그라우트 혼합과 주입
1) 그라우트 배합은 설계도서에 표시된 대로 한다. 단, 그라우트가 모르타르인 경우는 모래의 표면수에 따라 사용수량을 보정하여야 한다.
2) 그라우팅 전에 시험그라우팅을 실시하고 주입압력, 겔타임, 주변 지반에 대한 영향 및 손실량 등을 파악한 후에 시공하여야 한다.
3) 그라우팅 전에는 그라우트의 강도, 재료의 구성 상태, 그라우팅량에 대해 공사감독자의 확인을 받아야 한다.
4) 그라우팅은 주입펌프에 의해 연속으로 행하여야 한다.
5) 인장형앵커는 자유장부와 정착장부로 분리되는 경계지점에 패커를 밀실하게 설치하여야 하며 그라우트의 주입은 천공구멍의 최하단부부터 시작하여 공 내부의 공기와 지하수가 바깥으로 유출될 수 있도록 하여야 한다. 또, 그 라우팅 시 패커 바깥으로 그라우트가 누출되지 않고 원지반이 파괴되지 않 도록 적정 주입압력을 유지하여야 한다. 이를 위하여 정착부 그라우트가 고결될 때까지 패커의 주입에 사용된 패커 호스는 패커의 주입 직후 폐색시켜 야한다.
6) 동절기의 주입은 그라우트의 온도가 10 °C~25 °C 이하를 유지하고, 주입 후는 천공입구를 적당히 피복재로 덮고, 그라우트의 동결을 방지하여 보관 하여야 한다.
7) 하절기에 그라우팅을 할 때는 그라우트 온도의 상승과 조기경화가 발생하지 않도록 적절한 조치를 하여야 한다.
8) 수밀성의 확보를 위해 정착장 부근의 암반이 균열의 발달 등으로 충분한 강도와 내구성을 갖는 앵커를 조성하는 것이 곤란한 것으로 확인될 때는 공사감독자와 협의하여 압밀 그라우팅(consolidation grouting)을 실시하여 야 한다.
9) 앵커는 그라우트 주입 후 경화 중에 그라우트에 유해한 진동, 충격을 주지 않도록 보호하여야 한다.
10) 그라우팅의 배합, 수량 및 압력 등을 기록하여 보존하여야 한다.
긴장 및 정착작업
1) 두부와 정착구의 설치는 그라우트 등에 의해 이물질이 묻지 않도록 하며, 시공순서에 따라 정확하게 시공한다.
2) 긴장은 긴장재의 종류에 적합한 잭(Jack)으로 행하며, 설계도서에 표시한 긴장력으로 정착하는 것으로 한다.
3) 인장재의 긴장시기는 그라우트를 완료하고 설계도서에 명시된 강도를 확인한 후 실시한다.
4) 앵커두부면과 인장재는 수직을 유지하며 편심에 의한 인장재 파단이 없도록 하여야 한다.
5) 인장잭의 하중계 등 계기는 하중 측정 전에 공인시험기관에서 검ᆞ교정을 실시하여 정확한 하중을 측정할 수 있도록 한다.
6) 긴장 측정기의 압력 및 신장량은 앵커 긴장보고서에 기록하여야 한다.
7) 앵커두부의 정착은 설계도서에 표시된 정착구에 의해 정착긴장력이 유지되도록 정확히 정착시켜야 한다.
8) 긴장 시에는 긴장력에 따른 신장량을 소정의 양식에 기록한 후 공사감독자에게 제출하여야 하며 긴장 도중 지반의 이완 여부 및 주변 앵커상태를 관찰하여야 한다.
9) 정착은 앵커구조 및 긴장력에 적합한 인장잭을 사용하여 인장재의 공칭 파단하중 이상의 정착내력을 발휘할 수 있는 쐐기 정착방식 또는 너트 정착방 식을 사용하여야 한다.
10) 점성토지반이나 느슨한 사질토지반에서는 앵커의 재긴장 또는 긴장력 저하 대비하여 긴장력 조정이 가능한 정착 두부구조를 가진 앵커를 사용하고 재긴장할 수 있는 여유길이와 재긴장 장치를 두어야 한다.
11) 앵커체의 해체는 공사시방서를 따르며 급격히 인장력을 푸는 것은 피한다.
12) 앵커두부는 방식효과가 발휘되도록 시공하여야 한다.
13) 지압판은 설계도서에 표시된 구조로 시공한다.

참고자료
– 「KCS 21 30 00」 가설흙막이 공사
– 「KCS 11 60 00」 앵커

터널 지보공 설치기준

강지보재
1) 강지보재는 막장에 근접시켜 굴착 후 즉시 설치하여야 하며 지반조건에 따라 강지보재를 생략할 수 있다.
2) 강지보재 설치간격은 지반특성, 사용목적, 시공법 등을 고려하여 조정할 수 있다.
3) 강지보재 기초부에는 목재, 콘크리트 블록, 강판 등의 받침을 설치하여 강지 보재가 견고하게 지지되도록 하여야 한다. 단, 목재는 굴착경계부와 같이 임 시 받침으로만 사용될 수 있다.
4) 강지보재 기초부에 전달되는 하중이 큰 경우에는 지지력을 확보할 수 있도록 바닥보강 콘크리트 받침 또는 파일 등을 사용하여야 한다.
5) 굴착면이 튀어나와 강지보재의 설치가 곤란한 경우에는 튀어나온 부분을 제 거한 후 설치하여야 하며 여굴에 의해 강지보재가 지반을 지지하지 못하게 되 는 부분은 강재 또는 콘크리트 쐐기 등을 일정간격으로 설치하여 강지보재가 굴착면을 지지할 수 있도록 하여야 한다.
6) 강지보재가 해체되거나 연결되는 곳에는 안정성 확보 및 후속 시공이 용이하 도록 조치를 취한 후 숏크리트를 타설하여야 한다.
7) 강지보재 연결부는 강지보재 기능이 손상되지 않도록 체결 하여야 하며, 강지 보재 상호 간은 간격재로 견고하게 연결하여야 한다.
8) 시공된 강지보재를 수정하여야 할 경우에는 1조 단위로 하여야 한다.
9) 강지보재는 지보공사를 시행하기 전에 제작 설계도서에 따라 제작하여야 한다.
10) 수급인은 현장에 충분한 자재를 확보하여 작업이 지연되지 않게 하여야 한다.
11) 강지보재는 굴착 후 원지반의 이완이 최소화 될 수 있도록 설계도서에 제시된 순서에 의거하여 빠른 시간 내에 설치하여야 한다.
12) 강지보재는 정해진 위치에 정확히 설치하여야 하며, 지보재 설치 후 위 치ᆞ고정 등에 대해 검측을 실시하여 공사감독자의 확인을 받아야 한다.
13) 파이프루프(Pipe roof)공법이나 훠폴링(Forepoling) 등을 시공하는 경우 에는 강지보재가 이동하거나 뒤틀리는 것을 막아야 하며, 이때의 설치오차는 100 mm 이내가 되도록 하여야 한다.
14) 강지보재의 연결볼트 및 연결재는 충분히 조여야 한다.
15) 강지보재의 바닥지반 지지력이 약하여 상부에서 가해지는 하중을 충분히 지지할 수 없는 경우에는 단위면적에 가해지는 하중이 지반지지력 이하가 되도 록 강지보재 바닥면 하부에 바닥면의 크기 보다 더 큰 철판이나 콘크리트 받 침을 삽입하여야 한다. 상ᆞ하반 분할굴착 시 상반굴착 후 상반 강지보재 설 치 시에도 충분한 지지력을 발휘할 수 있도록 하여야 하며, 향후 하반 강지보 재 설치 시 연결이 가능토록 하여야 한다.
16) 강지보재에 녹이나 손상이 생기지 않도록 적절한 조치를 취하여야 하며, 콘 크리트에 매설되기 전에는 녹, 유류 및 모르타르 등이 부착되어 있어서는 안 된다.
17) 강지보재의 변형이 극심하여 교체할 필요가 있는 경우에는 이를 교체하여야 한다.
18) 강지보재의 이음위치 및 구조는 단면형상, 크기, 시공방법, 지반조건 등을 고려하여 결정하여야 하며 강지보재의 전도방지를 위해 연결재를 설치하여야 한다.
19) 강지보재의 형상은 숏크리트와 일체가 될 수 있는 형상이어야 하며 설치목 적을 충분히 달성할 수 있는 형상이어야 한다. 강지보재로는 구조용 H형강, U형강, 격자지보(Lattice girder) 등을 사용할 수 있다.
20) 강지보재의 연결부는 후속 연결시공의 시공성을 감안하여 시공하고 필요한 조치를 취하여야 한다.
21) 강지보재는 가능한 한 막장에 근접시켜 굴착 후 즉시 설치하여야 한다.
22) 부재의 연결볼트는 이음이 약점이 되지 않도록 한다.
23) 수급인은 지보공 설치 기록부를 작성하여 공사감독자에게 제출하여야 한다.

참고자료
– 「KCS 27 30 00」 터널지보재

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지보공 중점점검 확인사항

지보공 설치를 위해 중점점검 확인사항을 설명드리기 위해, 흙막이 지보공, 어스앵커, 터널 지보공으로 구분하여 설명드리겠습니다. 지보공 종류별 중점점검 확인사항에 대해 표로 정리하였으니, 세부 내용을 확인하여 점검해보시기 바랍니다.

흙막이지보공 (엄지말뚝, 버팀, 띠장 등) 중점점검 확인사항

항목	중점점검 확인사항
엄지말뚝 설치상태	– 구조검토서 및 시공상세도에 명시된 규격의 자재 및 설치간격을 준수여부 – 엄지말뚝 연직도 및 근입깊이준수여부 (1/100 ~ 1/200 이내로 관리)
흙막이판 설치상태	– 흙막이판의 손상 및 결함 유무 확인 – 흙막이판은 구조검토 및 시공상세도에 명시된 규격의 자재를 사용하며, 엄지말뚝 내부로 40mm 이상 걸침길이 확보
보걸이 설치상태	– 구조검토서 및 시공상세도 상의 설치간격 준수여부 – 보걸이 시공시 접합부의 용접결함 상태 확인
띠장 설치상태	– 띠장 이음시 구조검토 및 시공상세도에 따른 접합상세 – 볼트 접합시 체결상태 확인
코너부 설치상태	– 구조검토서 및 시공상세도에 따른 접합 상세(볼트접합 또는 용접접합 등) – 코너부 보강재 설치유무 및 접합 상태 확인
스트럿트 설치상태	– 구조검토 및 시공상세도에 따른 접합상세(볼트접합 또는 용접접합 등) – 볼트 접합시 체결상태확인
보강재 설치상태	-띠장과 스트럿트 설치시 띠장부의 전단보강과 좌굴방지를 위한 보강재 설치 상태(스티프너 등) – 보강재 용접상태 확인
주변 지반상태	– 흙막이 배면 지반침하 또는 토사 유출 관리(CAP CON’C 미타설 및 역구배 확보)
안전시설	– 추락재해 방지시설 설치상태(추락방호망, 안전난간, 안전대 걸이 등) ※ 산업안전보건기준에 관한 규칙 제13조, 제42조 참고

애스앵커 중점점검 확인사항

항목	중점점검 확인사항
엄지말뚝 설치상태	– 구조검토서 및 시공상세도에 명시된 규격의 자재 및 설치간격을 준수여부 – 엄지말뚝 연직도 및 근입깊이 준수여부 (1/100 ~ 1/200 이내로 관리)
흙막이판 설치상태	– 흙막이판의 손상 및 결함 유무 확인 – 흙막이판은 구조검토 및 시공상세도에 명시된 규격의 자재를 사용하며, 엄지 말뚝 내부로 40mm 이상 걸침길이 확보
보걸이 설치상태	– 구조검토서 및 시공상세도의 설치간격 을 준수여부 – 보걸이 시공시 접합부의 용접결함 상태 확인
띠장 설치상태	– 띠장 이음시 구조검토서 및 시공상세도 에 따른 접합상세 – 볼트 접합시 체결상태 확인
어스앵커 설치상태	– 구조검토서 및 시공상세도에 따른 규격의 강선, 설치간격 준수여부
대좌 설치상태	– 띠장과 대좌 접합부의 용접상태 결함 유무 확인 – 띠장과 지압판의 이격유무 확인
보강재 설치상태	– 띠장부의 전단보강과 좌굴방지를 위한 보강재 설치여부(스티프너 등) – 보강재 용접상태 확인
강선 피복관리	– 어스앵커 설치 후 돌출된 강선의 부식 방지여부
주변 지반상태	– 흙막이 배면 지반침하 또는 토사유출 관리(CAP CON’C 미타설 및 역구배 확보)
안전시설	– 추락재해 방지시설 설치상태(추락방호망, 안전난간, 안전대 걸이 등) ※ 산업안전보건기준에 관한 규칙 제13조, 제42조 참고

터널 지보공 중점점검 확인사항

항목	중점점검 확인사항
자재상태	– 사용자재의 변형·부식 등의 결함 유무 확인 – 구조검토서 및 시공상세도에 다른 자재 규격 준수
사전처리 상태	– WireMesh시공 시 면에 밀착 시공유무 – 록볼트 시공상태 이상유무 확인 (직각시공, 충전, 인장 등)
지보공 설치상태	– 강지보공 원지반 및 숏크리트 면 밀착 시공유무
하부 관리상태	– 지반 침하 이상유무 확인 – 배수로 확보 및 배수관리 철저
안전관리	– 작업대차의 승강용 사다리 설치, 안전난간 등 추락방호조치 상태 확인 ※ 산업안전보건기준에 관한 규칙 제13조 참고