KR100704643B1 - 흙막이공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시트 파일들과 케이싱을 지반의 하측으로 압입하는 과정에서 케이싱의 중공내에 모래등의 채움재를 채워 지반의 토사가 침하되는 현상을 방지하도록 된 흙막이공법에 관한 것으로, 그 공법은 지면의 하측으로 지하 구조물을 구축하기 위한 공사 현장의 터를 파는 터파기 작업시 지반의 하측으로 구멍을 파내고 그 구멍내부로 시트 파일 및 케이싱을 설치하면서 그 시트파일들의 측면이 서로 연결되도록 벽체로 형성하고, 그 케이싱의 중공 내부로 다수의 입자로 구성된 채움재를 채운 후에 다시 그 채움재가 채워진 케이싱을 채움재와 이탈되도록 좌,우 진동을 가하면서 외부로 인발하며, 그 벽체로 연결된 흙막이의 내측에 위치한 토사들을 일정 깊이로 굴착하여 내부 공간을 형성시키고, 그 형성된 내부 공간에 지하 구조물이 수용되도록 구축하는 과정을 갖는다.

이에 따르면 본 발명은 케이싱의 인발작업시 그 중공 내에 형성된 공극부내에 채움재를 채워서 공극부 형성을 방지함으로써, 케이싱 인발시 그 내측에 현장의 토사가 달라 붙는 것을 방지함으로써, 주변 토사의 유동현상을 최소화하여 공사 현장내 지반이 침하되는 것을 예방할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Description

흙막이공법{LAND-SIDE PROTECTION WALL METHOD}

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

도 2는 본 발명의 케이싱과 시트 파일이 지면의 하측으로 인입되는 과정을 나타낸 정면도.

도 3은 본 발명의 공법에 의해 시공된 시트 파일들이 연결되어 흙막이로 사용된 것을 나타낸 사용상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

C : 케이싱 G : 지반

P : 시트 파일 110 : 채움재

200 : 오거

본 발명은 흙막이공법에 관한 것으로, 특히 점성이 있는 연약지반의 터파기작업시 흙막이벽으로 사용되는 시트파일의 압입과정에서 같이 압입되는 케이싱의 압입후에 그 케이싱을 다시 인발하는 과정에서 지반이 침하되는 현상을 방지하도록 된 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 것과, 개방된 단면을 갖는 싱글 타입의 것을 주로 채용하고 있으며, 그중 박스형태의 것은 케이싱이 없는 오거를 이용하여 지반 내부로 압입하고, 싱글 타입의 시트 파일을 압입 할 때에는 케이싱을 갖는 오거가 시트 파일을 압입하게 된다.

그 케이싱은 중공을 갖는 구조로서, 오거의 상단부에 일체로 마련되고, 그 시트 파일을 압입하는 도중에 압입력을 보조하기 위해 시트 파일과 근접된 위치에 같이 압입되었다가 다시 압입된 시트 파일과는 별개로 오거 나사의 역회전시 지반의 내부로부터 이탈된다.

이때, 케이싱은 그 오거의 하부에 마련된 오거 나사의 회전시 배출되는 현장의 토사가 중공을 통해 외부로 배출됨과 아울러, 그 토사의 일부가 중공의 내부에 잔존하게 된다.

그런데, 기존의 시트 파일을 이용한 흙막이 공법은 그 케이싱의 인발작업시 그 내부에 형성된 공극부측으로 연약지반의 토사가 이동되어 그 케이싱 주변의 토사가 침하될 우려가 있었다.

또한, 점성이 있는 토사의 경우에는 그 케이싱의 내측면에 토사가 달라 붙을 수 있으며, 이로 인해 케이싱의 인발작업시 같이 딸려 올라가게 되어 공극이 발생할 우려가 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 터파기 작업시 케이싱을 제거한 후에 그 케이싱 주변의 토사가 침하되는 것을 방지하도록 된 흙막이공법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 지반의 하측으로 시트 파일과 중공을 갖는 케이싱을 지반 내부로 압입하고, 상기 압입되는 시트 파일들의 측면 플랜지부를 서로 연결시켜 벽체로 형성시키는 단계와,

상기 케이싱의 중공 내부에 위치하는 토사를 외부로 배출시키고, 그 중공의 빈 공간 내부에 다수의 입자로 구성된 채움재를 채우며, 상기 채움재로부터 케이싱을 이탈시켜 다시 상측으로 인발하는 단계와,

상기 벽체로 연결된 흙막이의 내측에 위치하는 토사를 굴착하여 지면으로 배출시키고, 그 배출토가 배출된 내부 공간에 지하 구조물을 구축시키는 단계를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로, 상기 케이싱을 인발하는 작업시 측방향 진동을 가하면서 상기 채움재와 이탈시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징으로, 상기 채움재는 모래인 것이다.

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

본 발명에 따른 흙막이공법은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 지면의 하측으로 지하 구조물을 구축하기 위한 공사 현장의 터를 파는 터파기 작업시 지반(G)의 하측으로 구멍을 파내고 그 구멍 내부로 시트 파일(P) 및 케이싱(C)을 설치하면서 그 시트파일(P)들의 측면이 서로 연결되도록 벽체로 형성하고(S1), 그 케이싱(C)의 중공 내부로 다수의 입자로 구성된 채움재(110)를 채운 후에 다시 그 채움재(110)가 채워진 케이싱(C)을 채움재(110)와 이탈되도록 외부로 인발하며(S2), 그 벽체로 연결된 흙막이의 내측에 위치한 토사들을 일정 깊이로 굴착하여 내부 공간을 형성시키고, 그 형성된 내부 공간에 지하 구조물이 수용되도록 구축하는(S3) 과정을 갖는다.

더 상세히 설명하면, 그 케이싱(C)을 다시 지면의 상부로 인발하는 과정은 (S2), 좌,우 측방향으로 진동력을 부여함으로써, 채움재(110)와 용이하게 이탈시키는 공정이 추가된다.

그 채움재(110)는 케이싱(C)에 진동력을 부여할 때 다소 유동되도록 다수의 입자를 갖는 모래, 사질토 또는 점성이 별로 없는 양질의 토사를 채용할 수 있다.

그리고, 시트 파일(P)과 케이싱(C)이 압입되는 과정은 스크류 타입의 오거(200)를 이용하여 구멍을 파냄과 동시에 오거 스크류의 나사선을 따라 케이싱(C)내에 위치한 토사가 외부로 배출되는 과정이 같이 병행된다.

그 케이싱(C)을 외부로 인발하는 과정에서 시트 파일(P)은 케이싱(C)과는 별개로 지반내에 압입된 상태로 있으며, 또한 채움재(110)가 케이싱(C)과 이탈되면서 케이싱(C)이 인출되는 빈 자리가 메워지도록 지반의 내부에 위치하게 된다.

이러한 공법에 의한 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 흙막이공법은, 상,하수배관 또는 터널용 암거등의 지하 구조물을 지면의 하측에 매립하기 위하여 공사현장의 터파기 작업을 수행하는 과정에서 케이싱(C) 및 다수개의 시트 파일(P)들을 지면에 대해 수직 하측으로 설치하면서 시트 파일(P)들이 서로 연결되어 흙막이용 벽체를 형성하게 되고, 이어서 흙막이가 형성된 내부의 현장 토사를 굴착하여 내부 공간을 형성시킨 후에 그 내부 공간에 지하 구조물을 축조하고, 이후에 구축된 지하 구조물에 토사를 되메움과 아울러 흙막이용 시트 파일(P)들을 다시 인발시켜 철거시키면 공사가 완료된다.

이때, 케이싱(C)의 내부 공간이 중공으로 형성되어 있으므로, 그 케이싱(C)의 압입과정에서 현장의 토사가 오거 나사의 스크류 회전에 의해 상측으로 배출시키고, 그 빈 중공 내에 채움재(110)를 채워서 메운 후에, 그 케이싱(C)을 좌,우 진동력을 부여하면서 채움재(110)와 이탈되도록 인발하게 되면, 그 채움재(110)가 케이싱(C)이 위치하는 빈 공간을 메우게 되어 지반(G) 토사의 이동으로 인한 침하 현상을 방지할 수 있게 된다.
한편, 그 채움재(110)가 케이싱(C)이 위치했던 토사내의 빈공간을 메우게 되는 것은 채움재(110)가 모래로 이루어진 것이므로, 일반적으로 상부와 하부가 개구된 중공형태를 갖는 기존과 동일한 구조의 케이싱(C)을 상부로 인출하게 되면 케이싱(C)의 중공 내부에 채워져 있던 채움재(110)가 유동성이 있기 때문에 자동으로 케이싱(C)과 이탈된다.
그 이탈된 채움재(110)는 기존 케이싱의 인출방식과 달리, 그 케이싱(C)이 위치했던 지반 내부의 빈 공간을 채우게 되므로, 주변 토사의 유동을 방지하게 되는 것이다.
이는, 케이싱(C)의 압입과정에서 오거 나사가 케이싱(C)의 용이한 압입을 위해 토사를 외부로 배출시킴에 따라 그 토사가 위치했던 빈 공간을 중공 형태의 케이싱(C)이 채우는 것이고, 그 케이싱(C)을 다시 외부로 빼낼 때 생기는 빈 공간을 채움재(110)가 채워서 그 주변에 위치한 토사의 유동을 방지함으로써, 흙막이 공법 도중에 토사의 유동으로 인한 지반의 침하현상을 예방할 수 있게 된다.

또한, 채움재(110)는 점성이 현장 토사에 비해 거의 없으므로, 케이싱(C)의 인발시에도 내측면에 달라 붙는 현상을 방지함과 아울러, 중력에 의해 유동되어 그 빈 자리를 메울 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 시트 파일들과 케이싱을 지반의 하측으로 압입하는 과정에서 케이싱의 중공내에 모래등의 채움재를 채워 지반의 토사가 침하되는 현상을 방지하도록 된 것으로, 이에 따르면 본 발명은 케이싱의 인발작업시 그 중공 내에 형성된 공극부내에 채움재를 채워서 공극부 형성을 방지함으로써, 케이싱 인발시 그 내측에 현장의 토사가 달라 붙는 것을 방지함으로써, 주변 토사의 유동현상을 최소화하여 공사 현장내 지반이 침하되는 것을 예방할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 지반의 하측으로 시트 파일과 중공을 갖는 케이싱을 지반 내부로 압입 설치하면서 상기 압입되는 시트 파일들의 측면 플랜지부를 서로 연결시켜 벽체로 형성시키는 단계와,

   상기 케이싱의 중공 내부에 위치하는 토사를 외부로 배출시키고, 그 중공의 빈 공간 내부에 다수의 입자로 구성된 채움재를 채우며, 상기 채움재로부터 상기 케이싱을 이탈시켜 다시 상측으로 인발하는 단계와,

   상기 벽체로 연결된 흙막이의 내측에 위치하는 토사를 굴착하여 지면으로 배출시키고, 그 배출토가 배출된 내부 공간에 지하 구조물을 구축시키는 단계를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 흙막이공법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 케이싱을 인발하는 작업시 측방향 진동을 가하면서 상기 채움재와 이탈시키는 것을 특징으로 하는 흙막이공법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 채움재는 모래인 것을 특징으로 하는 흙막이공법.

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