KR100682335B1 - 시트 파일을 이용한 흙막이공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐단면 형상을 갖는 시트 파일들을 흙막이로 사용한 후에 다시 인발하는 과정에서 그 시트 파일의 내측면에 점성이 있는 토사가 달라 붙는 것을 방지하기 위한 흙막이공법에 관한 것으로, 구조물 구축을 위한 터파기 공사현장에 적용된다.

본 발명의 흙막이공법은 기존의 흙막이로 사용되는 폐단면 공극부를 갖는 시트 파일들이 지반내에 설치되어 다시 지면측으로 인발되는 과정에서 시트 파일의 폐단면 내측면에 점성이 있는 현장 토사가 같이 유출되어 지반 침하의 원인이 되는 것을 방지하기 위한 것이다.

이를 위해 공사현장의 터파기 작업시 지반의 하측으로 구멍을 파냄과 동시에 그 구멍으로 상,하부가 개구된 폐단면 형상의 시트 파일들을 다수개 압입하고, 그 압입된 시트 파일들의 폐단면 내부에 수용된 토사를 오거등의 장비를 이용하여 외부로 배출시키고 그 토사가 배출된 내부공간에 모래등의 채움재를 채우는 단계와, 그 흙막이로 구성된 시트 파일들의 내부 공간에 위치한 토사들을 굴착하여 하측으로 공사 터를 형성시키며, 그 굴착된 공사 터에 콘크리트 지하 구조물을 안착시켜 지하구조물을 구축한 후에 채움재가 채워진 시트 파일의 상단부를 파지하여 압입된 것을 다시 외부로 인출하도록 인발하고, 토사를 구축된 지하 구조물측으로 되메우고 시트 파일을 철거하는 과정을 갖는다.

이에 따르면 본 발명은 흙막이로 사용되는 시트 파일의 인발작업전에 그 폐 단면에 위치하며 점성이 있는 현장의 토사를 외부로 배출시킨 후에, 그 배출된 시트 파일의 빈 내부 공간내에 모래등의 채움재를 채움으로써, 그 시트 파일의 폐단면 내측에 토사가 달라 붙는 것을 방지하여 지반의 침하 현상을 예방할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Description

시트 파일을 이용한 흙막이공법{LAND-SIDE PROTECTION WALL METHOD USING SHEET PILE}

도 1은 본 발명에 따른 시트 파일을 이용한 흙막이공법을 순차적으로 나타낸 플로우 차트.

도 2는 본 발명의 공법에 의해 시공된 시트 파일들이 연결되어 흙막이로 사용된 것을 나타낸 사용상태도.

도 3은 지반내 압입된 시트 파일에 채움재를 채워서 메우는 과정을 개략적으로 나타낸 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

G : 지반 P : 시트 파일

110 : 채움재

본 발명은 시트 파일을 이용한 흙막이공법에 관한 것으로, 특히 점성이 있는 연약지반에 지하구조물을 구축하기 위한 터파기를 할 때 흙막이벽으로 사용되는 시트파일의 인발과정시 지반이 침하되는 현상을 방지하도록 된 시트 파일을 이용한 흙막이공법에 관한 것이다.

일반적으로, 하수관용 콘크리트박스나 전기 통신선로 및 지하철등의 지하구조물들을 구축하기 위하여 그 지면의 하측으로 깊이를 갖는 터파기작업을 행하고 있으며, 그 터파기작업시 토사가 흘러 내리거나 지반이 무너지는 것을 방지하기 위하여 방호벽을 설치함과 아울러, 지반에서 용출되는 지하수가 공사구역으로 유입되는 것을 차단하는 차수작업을 병행하여야 한다.

그 차수작업 및 흙막이를 위한 방호벽 설치작업시 기존에 많은 공법이 시행되고 있으나, 최근에는 차수기능 및 흙막이 기능을 같이 갖도록 시트 파일을 이용한 방호벽을 설치하는 공법이 일반화되어 있다.

이는, 다수개의 시트 파일들을 상호 연결하여 벽체 형상으로 형성하여 그 벽체의 외측으로 위치하는 토사 및 지반에 대해 토류벽 기능을 갖도록 된 것이다.

그 시트 파일들을 지반에 시공하는 방식은 진동식 햄머를 이용하여 시트 파일을 직타하는 방식과, 도심지등의 소음 규제가 있는 곳에는 무소음 무진동방식의 유압식 오거를 이용하여 시트 파일을 압입하는 유압식 파일드라이버 방식등이 있다.

종래 시트 파일은 밀폐된 폐단면을 갖는 박스형태의 것을 주로 채용하고, 이 시트 파일의 설치를 위해 바이브로 해머를 주로 이용하고 있다. 한편 지반이 단단할 경우에는 시트파일에 노즐을 설치하여, 물을 분사하는 보조공법을 사용하기도 한다.

그런데, 기존의 시트 파일을 이용한 흙막이 공법은 지하 구조물이 구축된 후 에 다시 인발작업을 통해 시트 파일을 지면의 상측으로 인발시킬 경우, 그 시트 파일의 폐단면 내측에 점성이 있는 현장의 토사가 달라 붙어 같이 올라가게 되며, 이로 인해 그 토사의 부재로 인해 형성된 공극부측으로 토사가 이동되면서 침하될 우려가 있으며, 그 토사의 이동 압력이 콘크리트로 이루어진 지하 구조물에 전달되어 크랙이 발생하게 될 우려가 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 터파기 작업시 시트 파일을 인발하는 작업시 점성이 있는 공사현장의 토사가 그 시트 파일의 내측면과 달라 붙는 것을 방지하도록 된 시트 파일을 이용한 흙막이공법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 지반의 하측으로 폐단면을 갖는 밀폐형 박스타입의 시트 파일들을 지반에 설치하면서 상기 시트 파일들의 측면 플랜지를 서로 연결시켜 벽체로 형성시키는 단계와,

상기 압입된 시트 파일의 폐단면 내부에 위치하는 토사를 외부로 배출시켜 빈 공간을 형성시킨 후에 그 공간의 내부로 다수의 입자로 구성된 채움재를 채우는 단계와,

상기 벽체로 이루어진 흙막이의 내측에 위치하는 토사를 굴착하여 지면으로 배출시키고, 그 배출토가 배출된 내부 공간에 지하 구조물을 구축시키는 단계와,

상기 내부에 채움재가 채워진 시트 파일의 상단부를 파지하여 인발하는 단계 를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로, 상기 시트 파일의 상단부를 파지하여 인발하는 작업시 진동을 가하여 상기 채움재와 이탈시키는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 시트 파일을 이용한 흙막이공법은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 지반(G)의 하측으로 지하 구조물(미도시)을 구축하기 위한 터파기 작업시 지반(G)의 하측으로 구멍을 파냄과 동시에 그 구멍으로 상,하부가 개구된 폐단면 형상의 시트 파일(P)들을 다수개 설치하면서 그 시트 파일(P)들의 측면 플랜지부(P1)가 서로 연결되도록 벽체로 형성하며(S1), 그 설치된 시트 파일(P)들의 폐단면 내부에 수용된 토사를 오거등의 장비를 이용하여 외부로 배출시키고 그 토사가 배출된 내부공간에 다수의 입자로 구성된 채움재(110)를 채우는 단계와, 그 벽체로 형성된 시트 파일(P)들의 내부 공간에 위치한 토사들을 굴착하며, 그 굴착된 공사 터에 콘크리트 지하 구조물이 수용되도록 안착되고(S3), 지하 구조물의 구축이 완료된 후에 그 채움재(110)가 채워진 시트 파일(P)의 상단부를 파지하여 설치된 것을 다시 외부로 인출하도록 인발하는(S4) 과정을 갖는다.

더 상세히 설명하면, 그 시트 파일(P)을 다시 지면의 상부로 인발하는 과정(S4)은 시트 파일(P)의 상단부를 파지함과 아울러, 좌,우 방향으로 진동력을 부여함으로써, 채움재(110)와 시트 파일(P)의 이탈이 쉽게 이루어져 시트 파일(P)의 외부 인출이 용이하도록 하는 공정이 추가될 수 있다.

그 진동력을 부여하는 장비로는 진동 햄머와 그외 기타장비들을 채용할 수 있으며, 시트 파일(P)의 상단부에 좌,우측으로 진동을 주면서 시트 파일(P)을 상측으로 인발시킴으로써, 그 폐단면 내부에 위치한 채움재(110)가 지반 내부에 위치하게 된다.

또한, 채움재(110)는 시트 파일(P)에 진동력을 부여할 때 다소 유동되어 시트 파일(P)과 접착되지 않도록 점성이 거의 없는 다수개의 입자로 구성된 모래, 사질토 또는 양질의 토사를 채용할 수 있다.

그리고, 시트 파일(P)내의 토사를 지면측으로 토출시키는 과정은 스크류 타입의 오거를 이용함으로써, 오거 스크류의 나사선을 따라 폐단면내의 현장 토사가 외부(지반의 상측)로 배출되는 과정을 갖는 것이다.

또한, 상기한 오거를 이용한 시트 파일(P)의 폐단면 내부에 토사를 배출시키고 그 내부에 채움재(110)를 채우는 과정은 시트 파일(P)이 강제로 인입된 직후에 이루어지거나, 시트 파일(P)의 인발작업전에도 이루어질 수 있으므로, 순서에 관계없이 진행될 수 있다.

이러한 공법에 의한 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명 시트 파일을 이용한 흙막이공법은, 상,하수배관 또는 터널용 암거등의 지하 구조물을 지면의 하측에 매립하기 위하여 공사현장의 터파기 작업을 수행하는 과정에서 다수개의 시트 파일(P)들을 오거등의 장비를 이용하여 지면에 대해 수직 하측으로 설치하여 하나의 벽체로 이루어진 흙막이를 형성하게 되고, 이어서 흙막이가 형성된 내부를 굴착하여 내부 공간을 형성시킨 후에 그 내부 공간에 지하 구조물을 축조한 후에 매립하며, 흙막이용 시트 파일(P)들을 다시 상측으로 인발시킨다.

이때, 시트 파일(P)의 단면 형상이 폐단면형상의 박스타입으로 이루어져 있으므로, 그 폐단면의 공극부에 채움재(110)를 채워서 공극부를 채움과 아울러, 그 시트 파일(P)의 상단부를 파지하여 좌,우 진동력을 부여하면서 인발하게 되면, 그 채움재(110)가 시트 파일(P)이 위치하는 공간에 채워지게 됨과 아울러, 시트 파일(P)의 인발시에도 묻어서 같이 올라가지 않게 되므로, 빈 공간이 발생되는 것을 방지하여 지반(G) 토사의 침하 현상을 방지할 수 있게 된다.

따라서, 토사가 침하되는 것을 방지하여 축조된 지하 구조물에 작용하는 횡방향 토압을 감소시킬 수 있으므로, 안전성 및 시공성이 향상되는 기능을 갖게 된다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 폐단면 형상을 갖는 시트 파일들을 흙막이로 사용한 후에 인발하는 과정에서 토사가 딸려 올라오는 것을 방지하도록 한 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 흙막이로 사용되는 시트 파일의 인발작업전에 그 폐단면내에 위치하며 점성이 있는 현장의 토사를 외부로 배출시킨 후에, 그 배출된 빈 공간내에 모래등의 채움재를 채움으로써, 그 시트 파일의 폐단면 내측에 토사가 달라 붙는 것을 방지하여 공극부가 형성되는 것을 방지하여 지반의 침하 현상을 예방할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 지반의 하측으로 폐단면을 갖는 시트 파일(P)들을 지반내에 압입하고, 상기 시트 파일(P)들의 측면 플랜지를 서로 연결시켜 벽체로 형성시키는 단계와,

   상기 압입된 시트 파일(P)의 폐단면 내부에 위치하는 토사를 외부로 배출시켜 빈 공간을 형성시킨 후에 그 공간의 내부로 다수의 입자로 구성되고 유동성이 있는 채움재(110)인 모래를 채우는 단계와,

   상기 벽체로 이루어진 흙막이의 내측에 위치하는 토사를 굴착하여 지면으로 배출시키고, 그 배출토가 배출된 내부 공간에 지하 구조물을 구축시키는 단계와,

   상기 내부에 채움재(110)가 채워진 시트 파일(P)의 상단부를 파지하여 인발하는 단계를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 시트 파일을 이용한 흙막이공법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 시트 파일(P)의 상단부를 파지하여 인발하는 작업시 진동을 가하여 상기 채움재(110)와 이탈시키는 것을 특징으로 하는 시트 파일을 이용한 흙막이공법.
3. 삭제

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