R.J.P 공사(Rodin Jet Pile Method)란 무엇인가? 2005년 1월 22일 1. 서론 지반개량 공법 중 고압분사공법은 심층지반을 개량하는 기술로 일반적인 압력 주입식 공법보다 훨씬 광범위하게 적용된다. 이러한 공법을 국제적 기술 용어로 Jet-Grouting 공법이라 하는데 최초로 개발한 나라는 일본으로, 1965넌 경부터 CCP 공법으로 실용화하여 공사현장에 응용되었다. 당시에는 고압분사수가 분출할 때 그 수력(水力)으로 지반을 파쇄할 수 있다는 점에 힌트를 얻어 지반중에 주입관을 관입하여 수평방향으로 200kg/㎠의 고압으로 경화재(Cement Paste)를 분사하여 주입관을 회전인발시킴에 따라 D=30~50 cm 정도의 원주형 고결체를 형성하였다. 이러한 결과로 Jetsrouting 공법은 당연히 지반개량공법으로 세계적으로 주목을 받게 되었으며, 여기서 Air Jet를 병행함으로써 토층에 경화재 분출류의 절삭 교반능력을 더욱 높여 고결체 직경을 CCP 공법보다 크게 하는 공법을 개발하였는데 이를 JSP 공법이라 하였다. 최근 기계공학의 발전에 따라 400~700kgf/㎡정도의 초고압 펌프가 개발되어 분출 수력이 더욱 커지고 또한 분사시스템의 개량으로 급기야는 D=1.2~3.0m 정도의 초대형 직경을 갖는 고결체를 조성하엿다. 이것을 RJP 공법이라 하며 Rodin-Jet-Pile의 약어이다. 이공법은 일본 N.I.TECHNOLOGY CO.,LTD와 이태리 RODIO 사의 합작으로 기존의 Jet-Grouting 공법의 기본원리에 분사시스템을 추가하여 더욱 개량, 발전시킨 것이다. 2. RJP 공법의 개요 RJP 공법은 초고압 분류체(嘴充體)가 갖는 운동에너지를 이용하여 지반의 조직 구성을 파쇄하여, 파괴된 흙입자와 경화재를 혼합 교반하여 대구경의 원주형 고결체를 조성하는 공법이다. 구체적인 Mechanism은 RJP 공법 개략모식도에서 보는 바와 같이 상단부에서 일차적으로 초고압수와 Air-Jet류를 분사하여 지층을 절삭함으로써 일정 공간을 느슨하게 한 다음 하단부에서도 2차적으로 초고압 경화재(Cement Paste)와 Air-Jet류를 분사 하여 절삭 범위를 더욱 확대시키는 시스템이다. 3. 기본원리 RJP 공법의 기본원리는 초고압 분류체가 가진 운동에너지를 이용하여 지반의 조직구조를 파괴하고 이 파괴된 흙입자와 경화재를 혼합하는 것이다. 유체의 운동에너지에 의한 파괴를 발생시키는 요인 대체로 아래와 같다. 4. 초고압 분류체 - 동수압, 분류체의 맥동부하, 물 Weding 효과, 수괴에 의한 충격력, Cavitation 현상 이러한 작용은 서로 단독 또는 상호관계에 있다. 기본적으로는 고압분류체가 토괴에 부딪치면 순간적으로 지반의 조직이 파괴됨과 동시에 흙입자 표면을 따라 흐르는 분류체 주위에 발생하는 부압에 의해 흙입자를 끌어넣고 더욱이 분류체의 반동작용으로 후속 분류체와 충돌한다. 전단력으로 발생하는 이때의 파괴력은 공식화되어 계산이 가능하다. 5. RJP 시공 시공순서 및 방법 - 기본장비 구성 RJP 기계(자동제어 전유압식), 초고압 펌프 2대( 경화재용, 수용), 시멘트 사일로 2대, 믹서 1대 (1㎥), Agitator 1대(2㎥ ), 수조(10㎥ ), Air Comp. 1대 (365 CFM), 3중관 로드 20조 (φ97m/m), 발전기 350KW, 50KW 각 1대씩, Back Hoe 0.4㎥ 1대 , Sand Pump 1.5KW 1대, 수중 Pump 1대, Air Hose 50m 1조, 초고압 Hose 50m 1조, 기타 잡자재 - 시공작업 공정 준비 →운반(장비) →플랜트 조립설치→작업장 정지작업 및 측량확인 →장비Setting→천공 →심도별 지층확인 →분사시험→굴착심도 확인→조성공 →로드인발→기구세척→플랜트 해체철거