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SMK 기본정보

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기술명 콘크리트 충전 강관말뚝을 이용한 복합말뚝 설계 시공기술 개발
개발 배경 및 필요성 수평하중을 받는 구조물의 기초에 사용되는 강관말뚝과 HCP는 강관과 고가의 말뚝 이음자재 사용
으로 재료비가 비싸고, ICP말뚝과 SC합성 복합말뚝은 말뚝 자재비는 저렴하지만 작은 휨내력으로
인해 지지력이 작아 말뚝 시공수량이 증가하고 현장 콘크리트 타설로 시공성이 나쁘다는 단점을
갖고 있음. 따라서 기존 말뚝보다 구조성능이 개선되어 말뚝의 시공수량을 줄일 수 있고 시공성과
재료비가 절감될 수 있는 새로운 수평하중 지지말뚝의 개발이 요구됨.
기술 개요 두께 6mm인 강관 내부에 원심성형방식으로 중공형의 PHC말뚝을 합성한 콘크리트 충전
강관(PCFT, Prestressed Concrete Filled steel Tube)말뚝을 상부말뚝으로 하고 PHC말뚝을
하부말뚝으로 하는 PCFT 복합말뚝을 수평하중을 받는 구조물에 적용해 기초 공사비 절감
과 공기 단축을 유도하는 기술

기술의 특장점

기술의 특장점
기존 기술 대비 차별성 PCFT 복합말뚝은 두께가 6mm인 강관을 내부에 PHC말뚝이 합성된 PCFT말뚝을 상부말뚝으로
사용하므로 기존 강관말뚝과 HCP에 비해 강재 사용량을 줄여 재료비가 저렴하고, 상·하부말뚝의
두께가 동일해 이음부의 구조안정성이 우수함. 또한 ICP말뚝과 달리 현장에서 철근망 삽입과 콘크
리트 타설의 공정을 필요치 않아 시공성이 우수하고 품질관리가 용이하며, 기존의 강관말뚝이나
HCP, ICP말뚝에 비해 상부말뚝의 강도특성이 우수해 수평지지력이 향상되므로 말뚝 시공수량을
줄여서 기초 공사비를 절감하고 공기를 단축하는 것도 가능함.
기술 경쟁력 -상부말뚝을 사용되는 PCFT말뚝은 동일 직경의 강관말뚝보다 휨강도는 20%, 전단강
도는 140% 이상 증가하므로 수평지지력이 향상되어 말뚝 시공수량을 줄일 수 있음.
-수평핀 결합방식의 말뚝 이음장치와 강결합되는 보강밴드 형식의 두부보강재 개발로
말뚝 이음부와 두부보강부의 구조안정성과 시공성을 향상시켰음.
경제적 효과 -PCFT 복합말뚝의 우수한 강도특성으로 인한 수평지지력 증대효과를 고려했을 때 직경
500mm, 길이 20m(상부말뚝 6m, 하부말뚝 14m)인 말뚝의 경우 공사비는 12T 강관말뚝
과 HCP보다 각각 41.3%와 29.4%저렴함.
-기존 강관말뚝이나 HCP, ICP말뚝을 PCFT 복합말뚝으로 대체하면 수평지지력 증대에 따른
시공본수 감소에 의해 공기 단축도 가능.

시장성

시장성
시장규모 및 성장성 -2019년 기준 수평하중 지지말뚝은 총 130,540공이 시공되었고, 이것을 직경 500mm, 길이
20m, 상부 PCFT말뚝 길이가 6m인 PCFT 복합말뚝(가격 1,921,000원/공)으로 대체했을 때 말
뚝 재료비는 약 2,500억원에 달함
-최근 국내에서 큰 규모의 지진이 발생하면서 내진성능이 강화된 말뚝에 대한 관심이 높아짐
에 따라 향후 PCFT 복합말뚝의 시장규모는 더 커질 것으로 예상됨
응용분야(수요처) -토압이나 교통하중으로 인해 수평하중이 크게 작용하는 교량의 교대나 플랜트 기초 등에 활용
-지진 시 구조물의 수평변위 억제와 기초말뚝 사손에 따른 구조물의 급격한 붕괴를 방지하고자 할 경우
-단면은 슬림하나 강도특성이 우수한 교량 거더 개발에 활용 가능

연구성과 정보

* 지재권현황
순번 발명의 명칭 출원번호 관리현황
1 합성말뚝과 이의 제조방법 및 이를 이용한 복합말뚝의 매입공법 10-1229090 (주)파일웍스, (주)포스코건설, (주)대우건설, 한신공영(주), (주)다산컨설턴트
2 합성말뚝 10-1694964 (주)파일웍스
3 합성말뚝과 이의 제작방법 10-2000194 (주)파일웍스, (주)포스코건설, (주)대우건설, 한신공영(주), (주)다산컨설턴트
4 동재하시험용 콘크리트 충전 강관말뚝 및 이를 이용한 말뚝재하시험 방법 10-2177051 (주)파일웍스

시공실적 및 시제품 현황
시공실적 및 시제품 현황 - “부산항(북항) 재개발사업 연결교량(1단계) 건설공사” 현장에서 시공되는 차도교의 교대 및 교각 기초에 처음으로 적용(시공사:롯데건설).
- 내년에 이천-오산 민자도로와 김포-파주 민자도로 현장 외 3∼4개 현장에 적용 예정.
기술준비도(TRL) 기술개념확립  연구실환경검증  시제품제작  실제환경검증  신뢰성평가  상용품제작
R&D 수행이력 사업명 국토교통기술사업화지원
과제명 프리스트레스가 도입된 콘크리트 충전 강관말뚝을 사용한 복합말뚝 설계 시공기술 개발
총연구기간 2020-01-01 ~ 2020-12-31
총연구비 670,000,000원

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