KR100604430B1 - 강재파일 제거용 이형제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 경화된 시멘트 혼합물이 강재에 미치는 구속력을 현저하게 감소시키기 위한 강재파일 제거용 이형제에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 주열식 벽체공법에서 강재파일의 인발을 위한 이형제에 있어서: 공업용 한천 분말, 아라비아 고무 분말, 물을 각각 혼합하여 액상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 액상의 이형제는 얇은 시트에 함침시켜 부착형으로 형성하는 구성도 가능하다. 이때, 상기 공업용 한천 분말은 15~25 vol%, 아라비아 고무 분말은 15~25 vol%, 물은 50~70 vol%를 각각 혼합한다.
이에 따라, 강재 회수율이 증가되고, 강재 회수의 작업이 간편해지고, 흙막이 공사의 원가절감이 가능하고, 강재 회수 후에 벽체 강성을 증대할 수 있는 다양한 공법의 적용이 가능하다.
강재, 파일, 형강, 인발, 제거, 회수, 흙막이

Description

강재파일 제거용 이형제 {Separating material for removing steel pile}
도 1은 종래의 일예에 따른 시공상태를 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명의 일예에 따른 시공상태를 나타내는 사시도,
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
10, 20: 강재파일 15: 이형포대
25: 이형시트 30: 제품용기
본 발명은 건설공사의 흙막이 공법에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 경화된 시멘트 혼합물이 강재에 미치는 구속력을 현저하게 감소시켜 강재의 회수율을 증대하고, 회수작업의 효율성을 배가하여 건설공가의 경쟁력을 향상하고, 시공의 안전성을 확보하는 강재파일 제거용 이형제에 관한 것이다.
지반 굴착공사중의 가설공사인 흙막이 공사 벽체 형성공법 중에서 주열식 벽체형성 공법인 C.I.P(현장타설 콘크리트말뚝 벽체), S.C.W(soil cement wall) 또는 S.M.W(soil mixed wall) 등의 시공시 벽체의 강성 증대를 위해 시멘트 혼합물에 H형강파일, 강관, 시트파일 등의 강재가 삽입된다. 근래에 공동주택의 택지부족난 심화로 연약지반과 같은 불량택지에서의 공사가 증가하는 실정에서 상기한 공법은 우수한 시공성 및 지지력을 보이기 때문에 점차 보편화되고 있다.
이때 콘크리트에 삽입되는 강재는 공사완료 후 회수하는 것이 경제적이지만 경화된 시멘트 혼합물의 구속력(부착력)에 의해 제거가 곤란하여 토류벽 구조체와 함께 지중에 사장되고 있는 실정이다. 이에 따라 경제적 손실이 발생하여 공법 적용에 제한을 주는 것은 물론 강재가 부식되면서 환경오염이 발생할 수도 있기 때문에 흙막이 벽체에서 강재를 효율적으로 회수하는 방안이 절실하다.
이를 위한 종래의 기술들은 기계적인 힘을 이용하여 인발하는 방식(국내 등록실용 제20-0283374호, 국내 공개실용 제1995-33391호)과, 윤활성 있는 물질을 강제 표면에 도포 또는 부착하여 시멘트 혼합물이 강재에 작용하는 구속력(마찰력)을 감소시켜 강재를 인출하는 방식(국내 공개특허 제2003-32283호, 국내 공개특허 2004-72330호) 등이 있다. 전자의 방식은 작업시간 과다로 인건비가 상승되고, 강재와 콘크리트의 손상을 초래할 우려가 크므로 후자의 방식이 선호된다.
후자의 종래 기술 중 국내 공개특허 제2003-32283호에 의하면 파라핀 왁스, 고체윤활제, 경유, 실리콘을 혼합 희석하여 피막 형태로 사용하며, 이때 왁스와 고체윤활제의 함량이 90% 이상 포함되는 특징을 지닌다. 국내 공개특허 2004-72330에 의하면 포대상의 내부 부직포층과 외부 부직포층으로 이중 형성되고, 그 이격공간에 흡수성 이형층을 형성하는 것을 특징으로 하되, 흡수성 이형층으로서 고흡수성 폴리머 또는 벤토나이트를 충전한다.
그러나 강재삽입 과정에서 콘크리트와의 마찰로 피막의 파손 우려가 크고, 주요 성분의 물성상 점착력이 비교적 커서 인발시 경비 절감이 미흡할 뿐 아니라 포대상으로 하면 삽입에 따른 공수도 증가된다. 도 1에서, 상기 국내 공개특허 2004-72330호의 이형포대(15)는 강재파일(10)을 전체적으로 씌우므로 두께가 두꺼워 삽입시 밀려나지 않도록 시공함이 불편하다. 그리고 어느 경우에나 화학적 성분이 포함되므로 환경오염의 문제가 수반되는 폐단이 있다.
이에 본 발명은 상기한 점에 착안하는 것으로서, 경화된 시멘트 혼합물이 강재에 미치는 구속력을 현저하게 감소시켜 강재의 회수율을 증대하고, 회수작업의 효율성을 배가하여 건설공가의 경쟁력을 향상하고, 시공의 안전성을 확보하는 강재파일 제거용 이형제를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 주열식 벽체공법에서 강재파일의 인발을 위한 이형제에 있어서:
공업용 한천 분말, 아라비아 고무 분말, 물을 각각 혼합하여 액상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예로서, 상기 액상의 이형제는 얇은 시트에 함침시켜 부착형으로 형성되는 구성도 가능하다.
이때, 상기 공업용 한천 분말은 15~25 vol%, 아라비아 고무 분말은 15~25 vol%, 물은 50~70 vol%를 각각 혼합한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 종래의 일예에 따른 시공상태를 나타내는 사시도, 도 2는 본 발명의 일예에 따른 시공상태를 나타내는 사시도이다.
본 발명은 주열식 벽체공법에서 강재파일의 인발을 위한 이형제에 관련된다. 주열식 벽체공법은 굴토깊이가 깊거나 지하수가 많은 불안정한 지반에서 많이 사용되는 공법이다. 일예로 CIP공법은 콘크리트 파일을 연속적으로 설치하여 벽체로 만드는 공법으로서 오거(auger)를 이용하여 원기둥 형태로 파낸 후 철근, 자갈, 특수 시멘트 모르타르를 채워서 콘크리트 기둥을 만들고, 이러한 기둥을 연속적으로 설치하면 일체로 연결된 벽체가 완성된다. 구조적으로 중요한 곳에는 철근이나 H형강으로 성형된 강재파일을 기둥 중앙에 심으며, 지하수 유출의 우려가 있으면 기둥의 뒷면에 모르타르를 주입하여 차수벽을 형성하기도 한다.
이와 같은 시공 방법에 있어서 강재파일의 인출이 용이하도록 하기 위한 본 발명의 이형제는 공업용 한천 분말 15~25 vol%, 아라비아 고무 분말 15~25 vol%, 물 50~70 vol%를 각각 혼합하여 액상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이러한 함량은 온습도 등의 기후나 기타 시공조건에 따라 달리할 수 있다.
한천은 우뭇가사리를 탈수 건조시켜 만든 재료로서 자연한천과 공업용 한천으로 구분되며, 수분이 있는 곳에서는 수분을 흡수하여 팽창하는 성질이 있으나 자체의 결합력 및 강도가 약하다. 천연한천은 옥외에서 동결과 해동을 거쳐 만드는 것으로 순도는 낮으나 점성이 강하다. 반면 공업용 한천은 인공적인 동결과 해동을 거친 플레이크 상태의 것과 동결 없이 농축 건조한 분말 상태의 것이 있으며 순도가 높고 점성은 약하다. 본 발명은 상기한 어느 형태를 사용하든 무방하지만, 점도가 낮아도 품질의 안정성이 우월한 공업용 한천이 바람직하다.
이때, 한천 자체는 물과 혼합시 강도 및 점착력이 부족하여 시멘트 혼합물에 강재를 삽입할 때 도포층의 상당 부분이 파손될 우려가 있다. 이를 보완하기 위한 아라비아고무는 아라비안이라는 다당류가 80% 이상 함유되는 물성 때문에 물과 섞이기 쉽고 액상에서 점착력이 있다. 아라비아 고무는 강재와의 접착력도 좋고 비교적 경도가 단단할 뿐 아니라 수용성이어서 수분을 흡수하면 쉽게 분해가 되며 분말로서 취급도 매우 용이하다.
이러한 아라비아 고무는 액상 또는 분말의 시중품을 사용할 수도 있고, 보다 세밀한 물성 관리를 위해 고무 원료를 이용하여 액상으로 제조할 수도 있다. 후자의 경우 증류수 상에서 정선된 아라비아 고무 원료를 용해시키고 40~50℃로 가온한 상태로 교반하면 빠르게 용해되어 액상으로 된다. 아라비아 고무의 순도에 따라 부유물 내지 침전물이 남을 수 있으므로 여과 과정을 거친다.
본 발명은 이와 같이 상기한 한천과 아라비아 고무를 동일한 부피비로 혼합하고 물과 교반하여 액상의 이형제를 형성하고, 통상적인 도료와 같이 스프레이나 롤러를 이용하여 도포한다. 아라비아 고무는 한천의 결합력 뿐 아니라 이형제의 강도와 경도를 증대시키는 바, 강재에 도포하고 적절하게 건조한 후 시공하면 강재 삽입에 따른 파손이 최소화된다. 강재파일 삽입 직후 수용성의 아라비아 고무는 죽(plastic) 상태의 시멘트 혼합물에 포함된 다량의 수분에 의해 대부분 녹는다.
그러므로, 본 발명의 이형제를 도포한 강재파일을 시공하는 경우 한천은 시멘트 혼합물과 혼합되지 않아 강재의 부착력을 저하시키고, 시멘트 혼합물의 경화시 분말 상태로 돌아간다. 따라서 강재 제거시 한천이 강재와 시멘트 혼합물 고결체 사이에 분말상태의 분리막을 형성하여 강재의 제거가 용이하다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 상기 액상의 이형제는 얇은 시트에 함침시켜 부착형으로 형성하는 구성도 가능하다.
액상의 이형제를 제조하는 과정은 전술한 바와 동일하며, 여기에 롤 상태로 감긴 이형시트(25)를 함침시킨다. 도 2처럼, 제품용기(30)의 내부에 이형시트(25)를 롤 상태로 감고 이형제를 충진하며, 이형시트(25)의 일부를 슬랏(30a) 상에서 외부로 노출시켜 테이프로 밀봉한다. 마치 필름을 인출하는 구조와 동일하게, 슬랏(30a)을 지니는 제품용기(30)에서 이형시트(25)를 인출할 수 있다. 시공에 있어 강재파일(20)의 넓은 일면에 접착하면서 양측으로 밀어 1/2을 접착하고 타면에서 같은 방식으로 접착하면 용이하다.
여기서 이형시트(25)는 직물, 합성수지, 종이 등이 가능하나 자연적인 공극이 많고 환경오염의 영향이 적은 직물이 바람직하다. 이형시트(25)로 하는 경우 신속한 건조를 위해 물의 함량을 약간 줄여도 무방하다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
예컨대, 도 2처럼 제품용기(30)에 롤 형태로 이형시트(25)를 보존하는 대신 일정 크기의 사각형 패드 형태로 형성할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구성 및 작용에 의하면 강재 회수율이 증가되고, 강재 회수의 작업이 간편해지고, 흙막이 공사의 원가절감이 가능하고, 강재 회수 후에 벽체 강성을 증대할 수 있는 다양한 공법의 적용이 가능하다.

Claims (3)

  1. 주열식 벽체공법에서 강재파일의 인발을 위한 이형제에 있어서:
    공업용 한천 분말, 아라비아 고무 분말, 물을 각각 혼합하여 액상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강재파일 제거용 이형제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액상의 이형제는 얇은 시트에 함침시켜 부착형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 강재파일 제거용 이형제.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 공업용 한천 분말은 15~25 vol%, 아라비아 고무 분말은 15~25 vol%, 물은 50~70 vol%를 각각 혼합하는 것을 특징으로 하는 강재파일 제거용 이형제.
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