시트파일(강널말뚝) 공법 — 맞물려 박는 강철 흙막이
홈이 파인 강철판(강널말뚝)의 이음부를 서로 맞물려 땅에 연속으로 박아 벽을 만드는 공법입니다. 이음부가 맞물려 물을 막고, 공사가 끝나면 뽑아서 다시 씁니다.
한눈에 카드 Steel Sheet Pile · 강널말뚝
- 분류
- 흙막이 벽체 · 널말뚝식
- 차수성
- ●●●● 이음부 누수 주의
- 벽체 강성
- ●●●● 보통
- 공사비 · 공기
- 중간 · 시공 빠름, 재사용
- 소음·진동
- 항타·진동 관입 시 큼, 압입식은 작음
- 잘 맞는 현장
- 연약지반, 지하수 많은 곳, 하천 가물막이
- 시트파일 벽 강널말뚝이 물결 모양으로 맞물려 이어진 벽면.
- 띠장 벽을 따라 가로로 붙인 H형강. 위쪽 단에도 같은 띠장이 걸려 있다.
- 버팀보 띠장과 띠장을 맞버티는 가로 부재. 사진 왼쪽 위의 H형강 틀.
- 중간말뚝 미리 천공해 세운 H형강 기둥. 긴 버팀보를 중간에서 받친다.
- 암반 파쇄 굴착 바닥에 암이 나와 브레이커로 깨며 굴착하는 중.
- H형강 자재 다음 단 띠장·버팀보로 쓸 H형강.
원리: 맞물린 이음부가 물을 막는다
강널말뚝 양 끝에는 갈고리 모양 이음부가 있어, 옆 장과 맞물려 미끄러지듯 내려갑니다. 이렇게 이어진 벽은 틈이 거의 없어 물과 흙을 함께 막습니다.
U형 강널말뚝은 한 장은 앞으로, 다음 장은 뒤로 엇갈려 끼워 물결 모양 벽이 됩니다. 평평한 판보다 이 물결 모양이 훨씬 잘 버팁니다.
시공순서 6단계 (단면으로 보기)
1가이드 프레임 설치
강널말뚝이 줄 맞춰 곧게 들어가도록 틀을 세웁니다.
2첫 장 세우고 관입
바이브로 해머나 압입기로 첫 장을 수직으로 넣습니다.
3이음 맞물려 연속 관입
옆 장 이음부에 끼워 차례로 설계 깊이까지 넣습니다.
4굴착·띠장·버팀보
단계별로 파며 띠장과 버팀보로 받칩니다.
5구조물 시공·되메우기
지하 구조물을 만들고 지보를 해체하며 되메웁니다.
6인발
강널말뚝을 천천히 뽑아 회수하고 빈자리를 채웁니다.
관입 장비(바이브로 해머·유압 압입기 등)와 근입 깊이는 지반과 주변 여건에 따라 정합니다.
장점과 단점
장점
- 이음부가 맞물려 차수가 잘 됨
- 연약지반·물 많은 곳에 강함
- 시공이 빠르고 공장 제품이라 품질 일정
- 뽑아서 다시 씀
단점
- 단단한 지반·자갈·전석층은 관입이 어려움
- 벽체 강성이 크지 않아 깊은 굴착엔 변위 주의
- 진동·소음 민원 (항타·진동 방식)
- 뽑을 때 배면 지반이 이완·침하될 수 있음
- 이음이 빠지면 그 자리로 물과 모래가 들어옴
이럴 때 쓰고, 이럴 때 피한다
쓰기 좋은 현장
- 연약 점토·느슨한 모래, 지하수 많음
- 하천·해안 가물막이, 관로 굴착
- 공사 후 회수해 비용을 줄이고 싶음
다른 공법을 검토할 현장
- 자갈·전석·암반이 얕게 나옴 → CIP, SCW
- 바로 옆에 진동에 약한 건물 → 압입식 또는 CIP·SCW
- 아주 깊은 굴착 → 슬러리월
시공 시 유의사항
| 항목 | 관리 포인트 | 소홀히 하면 |
|---|---|---|
| 가이드 프레임 | 정렬·수직을 잡는 틀을 먼저 설치 | 벽 전체가 기울거나 휘어짐 |
| 이음부 맞물림 | 관입 중 이음 이탈 여부 계속 확인 | 굴착 후 누수·토사 유입 |
| 근입 깊이 | 설계 근입 확보, 무리한 절단 금지 | 히빙·보일링, 벽 하단 밀림 |
| 지장물·전석 | 사전 조사, 관입 불량 시 원인 확인 | 강널말뚝 손상, 이음 이탈 |
| 진동·소음 | 인접 건물 계측, 필요 시 압입식 | 민원, 인접 구조물 손상 |
| 인발 | 천천히 뽑고 빈자리 채움 | 배면 침하, 인접 시설 피해 |
현장에서 자주 놓치는 것
- 첫 장이 기울면 끝까지 기운다. 가이드 프레임을 제대로 세우고 첫 장 수직을 여러 번 본다.
- 관입 중 이음이 빠져도 겉에서는 모른다. 굴착하면서 물과 모래가 같이 들어오는 줄을 찾는다.
- 바닥에서 모래가 끓어오르면(보일링) 그 자리 굴착을 멈춘다.
- 안 들어간다고 계속 때리지 않는다. 전석·폐기물·암반인지 원인부터 확인한다.
- 뽑을 때 뒤 흙이 딸려 나온다. 인접 건물이 있으면 인발 계획을 따로 세우고 빈자리를 채운다.
비교 공법
- SCW와 차이 — 둘 다 물을 막지만 SCW는 천공식이라 조용하고 단단한 지반에도 들어갑니다.
- H-파일+토류판과 차이 — H-파일은 차수가 안 되는 대신 자갈층에도 들어가고 쌉니다.
- CIP와 차이 — CIP는 훨씬 단단하지만 회수가 안 되고 차수 보강이 필요합니다.
참고 기준·출처
- 국토교통부 KCS 21 30 00 가설흙막이 공사, 표준시방서 기초공사 중 널말뚝(강널말뚝) 항목
- 서울대 OCW 건축시공 강의자료 — 강널말뚝 공법, 이완·파이핑 방지 대책
- CIP 현장 적용성 평가 논문 — 강널말뚝의 수밀성, 경질지반 관입 곤란, 강성
- 지반공학분야 설계기준 및 표준시방서 코드체계 — 기초공사 중 널말뚝(강널말뚝) 분류
- KOSHA GUIDE D-C-1-2025 흙막이공사 기술지원규정