KR100902083B1 - 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템과, 그리고 벽체 구조물의 단계적인 지반 인입을 위한 추진 장치 - Google Patents

벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템과, 그리고 벽체 구조물의 단계적인 지반 인입을 위한 추진 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가시설 없이 벽체 구조물을 연속적으로 시공하기 위한 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템을 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템은, 벽체 구조물을 단계적으로 지하로 인입하기 위한 추진 장치와, 그리고 성형 장치를 포함하고, 그리고 추진 장치는 지지 유닛과, 굴착 예정 터의 가장 자리를 따라 설정 간격을 두고서 제1단 구조물의 저면과 굴착 지반의 바닥면 사이에서 고정 배치되어 제1단 구조물을 지지하면서 제1단 구조물의 저면과 지지 유닛을 굴착 지반의 바닥면 방향으로 당김으로써 벽체 구조물과 그리고 벽체 구조물을 형성하는 제1단 구조물의 저면에 고정 설치된 지지 유닛을 지하로 설정 깊이씩 단계적으로 인입하도록 형성되는 복수개의 당김 유닛과, 그리고 복수개의 어스 앵커를 포함하여 이루어진다.
지하 수직구, 굴착, 벽체, 추진, 연속

Description

벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템과, 그리고 벽체 구조물의 단계적인 지반 인입을 위한 추진 장치{SYSTEM OF CASTING A WALL CONTRUCTION AND DESCENDING THE SAME INTO TEH GROUDND, AND A DRIVING APPARATUS FOR STEPWISE DESCENDING THE WALL CONSTRUCTION INTO TEH GROUDND}
본 발명은 지표로부터 수직 방향으로 굴착 시공되는 지하 수직구, 지하 터널 작업구, 터널의 수직 환기구 또는 교각 기초 작업에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가시설 없이 벽체 구조물을 연속적으로 시공하기 위한 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템과, 그리고 벽체 구조물의 단계적인 지반 인입을 위한 추진 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 지하 수직구 굴착 작업을 하기 위해 사용되는 공법으로는 H-pile 토류 콘크리트 공법, C.I.P.(Cast-in-placed pile) 공법, S.C.W.(Sold Cement Wall) 공법, 지중 연속벽(Slurry Wall) 공법이 널리 알려져 있다. 이러한 공법들은, 차수 및 가시설 공사가 완료된 이후에 지표로부터 지하로 수직 방향으로 지반을 굴착하고서 지하에서 벽체 구조물을 시공하게 되는 공통점을 가지고 있다.
첫째로 고려되는 H형강과 토류판에 의한 가설 흙막이 공법은 벽체의 강성이 좋은 편이며 공사비는 절감되나, 작업공간 확보로 대지의 활용율을 저하시켜 지가의 상승요인이 되며 또한 H형강 인발 공간과 토류판 설치시의 공간 되메우기 및 토류판 해체부위의 완벽한 다짐 불능은 장기적인 지층 변형을 초래하여 완공 후에도 주변부 침하 현상이 계속되는 폐단이 있다.
그리고, C.I.P.(Cast-in-placed pile) 공법의 경우에는 벽체의 시공 심도가 깊어지면 강성을 유지하기 어려운 문제점이, S.C.W.(Sold Cement Wall) 공법의 경우에는 벽체의 강성 자체가 작은 문제점이, 그리고 지중 연속벽(Slurry Wall) 공법의 경우에는 장비 규모가 크고 공사비가 매우 고가인 문제점이 있다.
또한, 상술한 기존의 일반적인 공법들은 다음과 같은 공통적인 기술적 문제점을 가지고 있다고 할 수 있다.
첫째, 별도의 가시설 공사가 요구되므로 이로 인한 공기 지연 및 공사 비용 증가를 초래할 수 있다.
둘째, 수직구 지반을 굴착한 후에 지하에서 벽체 구조물 등을 시공해야 하므로 굴착된 지반 벽면과 사이의 좁은 공간으로 별도의 외측 거푸집을 설치하기 곤란한 점이 있어서 증기 양생 장치를 도입하기가 어려워서 콘크리트의 양생에 상당 시간이 소요되기에 수십 미터(meter) 이상 깊이의 구조물을 다단으로 분할 시공하는 경우에는 전체 공기가 상당히 지연되는 문제점이 발생하고, 그리고 공기 지연으로 인한 민원 증가 및 비용 증가를 초래할 수 있다.
본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 기술적 과제는, 가시설 없이 지하 벽체 구조물을 연속적으로 시공하기 위한 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템과, 그리고 벽체 구조물의 단계적인 지반 인입을 위한 추진 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템은, 지반을 굴착하면서 굴착되는 공간의 내면에 접하여 벽체 구조물을 지하로 단계적으로 인입하기 위하여 상기 벽체 구조물을 단계적으로 지하로 인입하기 위하여 제공되는 추진 장치와, 그리고 벽체 구조물의 단계적 지하 인입 정도에 따라 벽체 구조물의 높이가 높아지도록 상기 벽체 구조물의 제1단 위에 상부단을 단계적으로 연장 형성시키기 위하여 제공되는 구조물 성형 장치를 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템으로서, 상기 벽체 구조물을 단계적으로 지하로 인입하기 위한 상기 추진 장치는, 단계적으로 굴착되는 지반을 따라서 지하로 인입되는 벽체 구조물의 제1단 구조물의 저면과 굴착 지반의 바닥면 사이에서 상기 굴착된 공간의 내면과 접하여 이를 지지하도록 상기 제1단 구조물의 저면에 하방으로 고정 설치되는 지지 유닛과, 굴착 예정 터의 가장 자리를 따라 설정 간격을 두고서 상기 제1단 구조물의 저면과 굴착 지반의 바닥면 사이에서 고정 배치되어 상기 제1단 구조물을 지지하면서 상기 제1단 구조물의 저면과 상기 지지 유닛을 굴착 지반의 바닥면 방향으로 당김으로써 벽체 구조물과 그리고 상기 벽체 구조물을 형성하는 제1단 구조물의 저면에 고정 설치된 상기 지지 유닛을 지하로 설정 깊이씩 단계적으로 인입하도록 형성되는 복수개의 당김 유닛과, 그리고 굴착 예정 터의 가장 자리를 따라 설정 간격을 두고 지반 내부에 매입되는 앵커 몸체와 이로부터 상부로 인출되어 굴착 지반의 바닥면에 정착되는 강연선을 포함하여 이루어지는 어스 앵커로서, 상기 강연선이 상기 당김 유닛의 저면에 정착되도록 하여 상기 당김 유닛이 상기 제1단 구조물의 저면을 굴착 지반의 바닥면 방향으로 당기는 경우에 상기 당김 유닛의 고정단을 형성하도록 제공되는 복수개의 어스 앵커를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명의 응용예에서는, 상기 추진 장치와 상기 구조물의 지하 인입을 안내하기 위해 상기 굴착 예정 터의 상기 가장 자리를 따라 외측 지표에 안내 벽을 사전에 타설할 수도 있을 것이다.
또한, 상기 안내 벽 타설 전에 상기 굴착 예정 터의 상기 가장 자리를 따라 그라우팅(grouting) 작업을 먼저 할 수도 있을 것이다.
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또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템은 상기 굴착 예정 터의 경계부를 굴착하기 위한 경계부 굴착 장치를 포함하고, 상기 경계부 굴착 장치는 상기 추진 장치의 상기 지지 유닛에 상단이 좌/우 이동 가능하게 결합되는 수직 부재와, 그리고 상기 수직 부재에 설치되는 작업구로서 굴착용 작업구와 법면 정리용 작업구를 포함하여 이루어지고, 그리고 상기 법면 정리용 작업구는 버켓(bucket) 또는 브레이커(breaker) 또는 그라인더(grinder) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
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일예로, 상기 수직 부재는 상기 추진 장치의 상부에 좌/우 이동 가능하게 구비되는 상부 수직바와; 상기 상부 수직바에 상/하 이동 가능하게 구비되는 하부 수직바와; 그리고 상기 수직 부재를 좌/우 이동시킴과 동시에 상기 하부 수직바를 상/하 이동시키기 위해 상기 하부 수직바에 구비되는 손잡이부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 경계부 굴착 장치는 상기 하부 수직바에 수직하게 구비되는 제1 유압 잭과; 상기 제1 유압 잭의 끝단에 구비되며 상기 작업구가 장착되는 장착판과; 그리고 상기 제1 유압 잭의 유압을 제어하여 상기 작업구의 수평 이동을 통제하는 제1 유압 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 경계부 굴착 장치는 상기 작업구의 수평 이동을 수동으로 보조하기 위하여 상기 하부 수직바에 나사 관통되어 상기 장착판을 수평 이동시키는 수동 조절 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 그라인더는 상기 장착판에 회전 가능하게 구비되는 원기둥 형상의 몸체와; 그리고 상기 굴착된 공간의 상기 내면에 요철이 형성되도록 상기 몸체에 설정 간격을 두고 형성되는 복수개의 커터부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 내면과 상기 추진 장치와의 마찰과, 그리고 상기 내면과 상기 구조물과의 마찰을 함께 고려하여, 마찰이 많이 요구되면 상기 복수개의 커터부의 각 간격은 작게 설정되고, 마찰이 적게 요구되면 크게 설정될 수 있다.
또한, 상기 경계부 굴착 장치는 상기 수직 부재에 추가적으로 설치되는 작업구로서 뿜칠기를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
일예로, 상기 뿜칠기는 상기 그라인더 사용에 앞서 상기 내면에 뿜칠을 수행할 수 있고, 그리고 상기 그라인더는 상기 뿜칠기에 의한 뿜칠이 완료된 내면에 상기 요구된 마찰면을 형성할 수 있다.
다른 예로, 상기 상기 그라인더의 사용 없이 상기 뿜칠기로 상기 굴착된 내면에 상기 요구된 마찰면을 형성할 수 있다.
또한, 상기 경계부 굴착 장치는 상기 굴착된 공간의 바닥면에 상기 수직 부재를 고정시키기 위하여 상기 하부 수직바의 하단에는 구비되는 지면 고정 유닛을 더 포함할 수 있다.
일예로, 상기 지면 고정 유닛은 상기 하부 수직바에 상/하 슬라이딩 가능하게 구비되는 보조 바와; 그리고 상기 지면 고정바의 하단에 구비되며 복수개의 고정핀을 갖는 지면 고정 부재를 포함할 수 있다.
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또한, 상기 지지 유닛은 그 상부에 구조물이 형성되며 상기 굴착된 공간의 내면을 지지하는 고정판과; 그리고 상기 고정판의 하부에 슬라이딩 가능하게 구비되는 자유판을 포함할 수 있고, 그리고 굴착 장치에 의해 상기 설정 깊이로 굴착이 되면, 상기 고정판은 그대로 있는 상태에서 상기 자유판이 굴착된 바닥면까지 하강하여 굴착된 공간의 내면을 미리 지지할 수 있다.
또한, 상기 지지 유닛은 상기 자유판이 상기 고정판에서 하향 슬라이딩할 경우, 상기 자유판과 상기 고정판 사이로 이물질이 유입되지 않도록, 상기 자유판과 상기 고정판 사이에 구비되는 토사 유입 방지 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 굴착 장치의 끝단부가 상기 자유판의 하단에 의한 방해됨 없이 상기 굴착 공간의 내면에 원활하게 닿을 수 있도록, 상기 자유판의 하단 형상은 상기 내면을 향해 경사진 형상을 할 수 있다.
또한, 상기 굴착된 공간의 내면 둘레에 따라 그 둘레 길이가 조절되도록, 상기 고정판 및 상기 자유판 각각은 서로 분해 조립되는 복수개의 판형 단위체로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 고정판을 이루는 상기 복수개의 판형 단위체가 서로 연결되도록 상기 고정판의 복수개의 판형 단위체는 보강 빔에 의해 연결되고, 그리고 상기 자유판을 이루는 상기 복수개의 판형 단위체 각각은 상기 고정판의 해당 판형 단위체에 개별적으로 슬라이딩 가능하게 구비될 수 있다.
또한, 상기 경계부 굴착 장치는 상기 보강 빔에 좌/우 이동 가능하게 구비될 수 있다.
또한, 상기 지지 유닛은 상기 굴착될 공간의 제1 부위가 상기 설정 깊이 굴착이 완료될 때까지, 상기 고정판의 해당 판형 단위체로부터 상기 자유판의 해당 판형 단위체의 하강을 일시 정지시키도록 상기 고정판의 해당 판형 단위체와 상기 자유판의 해당 판형 단위체를 관통하여 설치되는 일시 정지 유닛을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 굴착될 공간의 상기 제1 부위는 상기 자유판의 상기 해당 판형 단위체가 위치되는 부위이다.
일예로, 상기 일시 정지 유닛은 상기 고정판을 이루는 상기 복수개의 판형 단위체 각각에 형성되는 제1 정지용 통과공과; 상기 제1 정지용 통과공에 상응하도록 상기 자유판을 이루는 상기 복수개의 판형 단위체 각각에 형성되는 제2 정지용 통과공과; 그리고 상기 제1 및 제2 정지용 통과공에 삽입되는 정지핀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지 유닛은 상기 굴착될 공간의 상기 제1 부위가 상기 설정 깊이 굴착이 완료되고 상기 일시 정지 유닛이 해제된 후, 상기 자유판의 해당 판형 단위체가 급하강되는 것을 막기 위하여 상기 자유판의 해당 판형 단위체와 상기 고정판을 이루는 상기 복수개의 판형 단위체 사이를 연결하는 급강하 방지 유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 당김 유닛은 상기 복수개의 어스 앵커의 상부에 각각 놓이며 상기 각 어스 앵커에 포함되는 강연선이 통과되는 관통공을 갖는 바닥판과; 상기 각 어스 앵커의 상기 강연선을 상기 바닥판에 정착시키는 정착부와; 그리고 상기 바닥판에 그 일단이 고정되고 상기 벽체 구조물을 형성하는 제1단 구조물의 저면에 그 타단이 고정되는 제2 유압 잭을 포함할 수 있고, 그리고 상기 제1단 구조물과 상기 고정판을 하강 시키기 위해, 상기 정착부를 상기 바닥판에서 분리한 후 상기 바닥판이 상기 굴착 공간의 바닥면에 닿도록 상기 제2 유압 잭을 순방향 가동하고, 그리고 상기 정착부를 다시 정착한 후 상기 제2 유압잭을 역방향 구동시켜 상기 고정된 바닥판이 당겨지는 만큼 상대적으로 상기 제1단 구조물과 상기 고정판을 하강시킬 수 있다.
또한, 상기 관통공은 아래로 갈수록 폭이 좁아지는 콘 형상을 하고, 그리고 상기 정착부는 아래로 갈수록 폭이 좁아지며 그 중심으로 상기 어스 앵커의 강연선이 관통할 수 있는 강연선 통과공이 형성되는 콘 형상의 정착 부재일 수 있다.
또한, 상기 당김 유닛은 상기 정착 부재를 상기 바닥판의 상기 관통공에서 인출시키는 인발기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 고정판 전체가 균일하게 하강할 수 있도록, 상기 복수개의 어스 앵커와 같은 수의 상기 제2 유압 잭은 제2 유압 제어부에 의해 제어될 수 있다.
한편, 상기 성형 장치는 상기 안내 벽의 상단에 위치되는 외부 거푸집과; 그리고 상기 구조물의 두께만큼 상기 외부 거푸집과 설정 간격 이격되어 구비되는 내부 거푸집을 포함할 수 있다.
또한, 상기 굴착될 공간의 상기 가장 자리 길이에 따라 그 둘레 길이가 조절되도록, 상기 외부 거푸집 및 상기 내부 거푸집 각각은 서로 분해 조립되는 복수개의 단편으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 복수개의 단편은 홀수번째 단편과 짝수번째 단편을 포함하고, 그리고 상기 짝수번째 단편의 양단은 상기 홀수번째 단편 중 상기 구조물을 향하는 면의 반대 면에 위치되도록 절곡된 형상을 할 수 있다.
나아가, 상기 성형 장치는 상기 복수개의 단편을 서로 고정시키기 위한 거푸집 고정 유닛을 더 포함할 수 있다.
일예로, 상기 거푸집 고정 유닛은 상기 복수개의 단편과 설정 간격 이격되어 구비되는 거푸집 고정 빔과; 그리고 상기 거푸집 고정빔에 나사 결합된 후 상기 짝수번째 양단을 가압하는 가압 볼트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 성형 장치는 서로 연결된 상기 복수개의 단편 사이에 구비되어 복수개의 단편 사이를 밀봉시키는 패킹 부재를 더 포함할 수 있다..
또한, 상기 성형 장치는 상기 구조물로부터 상기 외부 거푸집과 상기 내부 거푸집을 원활하게 착탈시키기 위하여 상기 거푸집 고정 빔과 상기 외부 거푸집 사이 및 상기 거푸집 고정 빔과 상기 내부 거푸집 사이에 설치되는 착탈 유닛을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 착탈 유닛은 상기 복수개의 단편 각각에 그 일단이 회동 가능하게 구비되고 상기 거푸집 고정 빔에 그 타단이 회동 가능하게 구비되는 연결바를 포함할 수 있고, 그리고 상기 복수개의 단편을 들어 올리면, 상기 복수개의 단편 각각은 상기 연결바 및 상기 연결바의 회동 가능한 구조에 의해 원호 운동을 하면서 상기 거푸집 고정 빔을 향해 후퇴되어 상기 구조물과 분리될 수 있다.
또한, 상기 착탈 유닛은 상기 복수개의 단편을 들어 올리거나 내리기 위한 승강부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 승강부는 상기 각 단편 중 상기 거푸집 고정 빔에 마주하는 면에 형성되는 외부 돌출부와; 그리고 상기 외부 돌출부에 승강력을 제공하는 제3 유압 잭을 포함할 수 있다.
또한, 상기 착탈 유닛은 보조 고정 유닛을 더 포함할 수 있고, 상기 보조 고정 유닛은 상기 거푸집 고정 빔 중 상기 각 단편을 향하는 면에 돌출 형성되는 고정 돌기와; 상기 고정 돌기에 회전 가능하게 결합되는 갈고리 형상의 고정 지그와; 상기 각 단편에 형성되며, 상기 각 단편이 하강할 경우 상기 고정 지그의 일단을 누르는 단턱과; 그리고 상기 고정 돌기에 구비되어 상기 고정 지그의 일단에 탄성력을 제공하는 탄성체를 포함할 수 있고, 그리고 상기 각 단편이 하강할 경우, 상기 고정 지그의 일단이 상기 단턱에 의해 눌리면서 상기 고정 지그의 타단이 상기 단편을 밀어 상기 단편이 뒤로 후퇴되는 것을 막고; 그리고 상기 각 단편이 상승할 경우, 상기 고정 지그의 일단이 탄성체에 의해 튕기면서 상기 고정 지그가 원 위치 될 수 있다.
또한, 상기 착탈 유닛은 상기 외부 거푸집과 상기 내부 거푸집을 보다 단단히 고정시키기 위해 상기 외부 거푸집과 상기 내부 거푸집을 서로 결합하는 결합 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 성형 장치는 상기 내부 거푸집과 상기 외부 거푸집 사이에 위치된 상기 구조물에 증기를 공급하여 증기 양생을 촉진시키기 위한 증기 양생 유닛을 더 포함할 수 있다.
일예로, 상기 증기 양생 유닛은 상기 내부 거푸집과 상기 외부 거푸집을 덮는 양생 커버와; 상기 양생 커버 내에 위치되는 증기 파이프와; 그리고 상기 증기 파이프에 증기를 공급하는 증기 공급원을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 벽체 구조물의 단계적인 지반 인입을 위한 추진 장치는 지반을 굴착하면서 굴착되는 공간의 내면에 접하여 벽체 구조물을 지하로 단계적으로 인입하기 위한 추진 장치로서, 단계적으로 굴착되는 지반을 따라서 지하로 인입되는 벽체 구조물의 제1단 구조물의 저면과 굴착 지반의 바닥면 사이에서 상기 굴착된 공간의 내면과 접하여 이를 지지하도록 상기 제1단 구조물의 저면에 하방으로 고정 설치되는 지지 유닛과, 굴착 예정 터의 가장 자리를 따라 설정 간격을 두고서 상기 제1단 구조물의 저면과 굴착 지반의 바닥면 사이에서 고정 배치되어 상기 제1단 구조물을 지지하면서 상기 제1단 구조물의 저면과 상기 지지 유닛을 굴착 지반의 바닥면 방향으로 당김으로써 벽체 구조물과 그리고 상기 벽체 구조물을 형성하는 제1단 구조물의 저면에 고정 설치된 상기 지지 유닛을 지하로 설정 깊이씩 단계적으로 인입하도록 형성되는 복수개의 당김 유닛과, 그리고 굴착 예정 터의 가장 자리를 따라 설정 간격을 두고 지반 내부에 매입되는 앵커 몸체와 이로부터 상부로 인출되어 굴착 지반의 바닥면에 정착되는 강연선을 포함하여 이루어지는 어스 앵커로서, 상기 강연선이 상기 당김 유닛의 저면에 정착되도록 하여 상기 당김 유닛이 상기 제1단 구조물의 저면을 굴착 지반의 바닥면 방향으로 당기는 경우에 상기 당김 유닛의 고정단을 형성하도록 제공되는 복수개의 어스 앵커를 포함하여 이루어진다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템과, 그리고 벽체 구조물의 단계적인 지반 인입을 위한 추진 장치는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 연속적으로 굴착과 벽체 시공을 반복적으로 함으로서 종래의 가시설 공정을 생략할 수 있다. 궁극적으로, 가시설에 따른 비용을 줄일 수 있고, 나아가 굴착과 벽체가 동시에 작업되므로 공기를 상당히 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 자유판이 계속해서 흙막이 역할을 수행하므로, 주변의 침하를 미연에 막을 수 있어 민원 발생 및 안전 사고를 최소화할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템을 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템을 나타낸 것으로서 도 1의 II-II 단면도이다.
도 3은 도 1의 III-III 단면도이고, 도 4는 도 1의 IV-IV 단면도이며, 그리고 도 5는 도 4의 V-V 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템은, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 복수개의 어스 앵커(100)(earth anchor)와, 굴착 장치(200)와, 추진 장치(300)와, 그리고 성형 장치(400)를 포함한다. 이하, 기재된 순서대로 각 구성 요소를 설명한다.
첫째, 복수개의 어스 앵커(100)는 굴착 예정 터의 가장 자리를 따라 설정 간격을 두고 매입된다. 이러한 어스 앵커(100)는 후술하는 추진 장치(300) 및 구조물(30)의 지하 인입을 도와 준다. 또한 어스 앵커(100)는 앵커 몸체(110)와, 앵커 몸체(110)에 연결되는 강연선(120)을 포함할 수 있다.
둘째, 굴착 장치(200)는 굴착 예정 터를 설정 깊이씩 순차적으로 굴착하는 것이다. 이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 굴착 장치(200)를 구체적으로 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템에서, 굴착 장치(200) 중 경계부 굴착 장치(201)와, 그리고 추진 장치(300)를 확대하여 나타낸 것으로서 도 3의 "A"부 확대도이고, 도 7은 경계부 굴착 장치(201)의 이동 방향을 나타낸 개략적 사시도이다.
도 8a는 경계부 굴착 장치(201)의 법면 정리용 작업구 중 그라인더를 확대하여 나타낸 개략적 사시도이고, 도 8b는 경계부 굴착 장치(201)의 지면 고정 유닛(290)을 나타낸 것으로서 도 6의 "F"부 확대도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 굴착 장치(200)는 굴착 예정 터의 경계부를 굴착하기 위한 경계부 굴착 장치(201)와 그리고 굴착 예정 터의 중앙부를 굴착하기 위한 중앙부 굴착 장치(미도시)를 포함할 수 있고, 여기서 경계부 굴착 장치(201)는 작업구(W)를 포함할 수 있으며, 이러한 작업구(W)에는 법면 정리용 작업구(210)와 굴착용 작업구(미도시)가 포함될 수 있다. 특히, 법면 정리용 작업구(210)는 버켓(211)(bucket) 또는 브레이커(212)(breaker) 또는 그라인더(213)(grinder) 중 적어도 하나를 포함한 것일 수 있다. 일반적으로, 버켓(211)은 땅을 파거나 흙이나 돌을 퍼 옮기는 역할 뿐만 아니라 벽 면을 긁어내는 역할도 수행할 수 있고, 브레이커(212)는 진동 등을 이용하여 비교적 강한 지반인 암반 지대를 쪼개거나 파헤치는 역할 뿐만 아니라 벽 면을 쪼개거나 파헤치는 역할을 할 수 있으며, 그리고 그라인더(213)는 면 처리를 위해 면을 가는 역할을 한다. 나아가, 버켓(211)과 브레이커(212)는 굴착용 작업구로도 사용될 수 있을 것이다.
또한, 이러한 경계부 굴착 장치(201)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 수직 부재(230)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 수직 부재(230)는 추진 장치(300)의 상부[일예로, 후술하는 보강 빔(314)]에 좌/우 이동 가능하게 구비되고, 그 수직 부재(230)의 하부에 상술한 작업구(W)가 구비된다. 특히, 수직 부재(230)를 좌/우 이동 가능하게 하기 위해, 상기 수직 부재(230)의 상부 측면에는 롤러(231a)가 구비되고, 그리고 상기 보강 빔(314)에는 상기 롤러(231a)를 안내하는 레일(231b)이 구비될 수 있다. 나아가, 보강 빔이 "H"자형 빔일 경우 별도로 상기 레일(231b)을 구비하지 않아도 무방할 것이다.
나아가, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 수직 부재(230)는 상부 수직바(231)와, 하부 수직바(232)와, 그리고 손잡이부(233)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상부 수직바(231)는 상술한 롤러(231a) 및 레일(231b)에 의해 추진 장치(300)의 고정판(311)의 보강 빔(314)에 좌/우 이동 가능하게 구비된다. 하부 수직바(232)는 상부 수직바(231)에 상/하 이동 가능하게 구비되며, 일예로 상/하 이동 가능하게 구비시키기 위해 텔레스코프(telescope) 방식이 사용될 수 있다. 손잡이부(233)는 하부 수직바(232)에 구비되며 사용자가 이를 잡고 수직 부재(230)를 좌/우 이동시 킴과 동시에 하부 수직바(232)를 상/하 이동시키게 된다. 따라서, 사용자의 조작에 따라 작업구(W)는 필요한 곳에 정확히 위치될 수 있게 된다.
또한, 상술한 경계부 굴착 장치(201)는, 도 8a에 도시된 바와 같이, 제1 유압 잭(240)과, 장착판(250)과, 그리고 제1 유압 제어부(260)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 유압 잭(240)은 하부 수직바(232)에 수직하게 구비되고, 작업구(W)가 장착된 장착판(250)은 제1 유압 잭(240)의 끝단에 구비된다. 특히, 작업구(W)은 장착판(250)의 끝단에서 착탈 가능하게 구비되어 작업구(W)의 수명이 다하더라도 새로운 작업구로의 교체가 용이할 수 있다. 제1 유압 제어부(260)는 제1 유압 잭(240)의 유압을 제어하여 장착판(250) 및 작업구(W)의 수평 이동 거리를 조절할 수 있음에 따라, 작업구(W)는 필요한 곳에 보다 정확히 위치될 수 있다.
또한, 경계부 굴착 장치(201)는 작업구(W)의 수평 이동을 수동으로 보조하기 위하여 하부 수직바(232)에 나사 관통되어 장착판(250)을 수평 이동시키는 수동 조절 부재(280)를 더 포함할 수 있다.
특히, 도 8에 도시된 바와 같이, 이러한 작업구(W)가 그라인더(213)인 경우, 그라인더(213)는 장착판(250)에 회전 가능하게 구비되는 원기둥 형상의 회전 몸체(213a)와, 그리고 굴착된 공간(20)의 내면(21)에 요철이 형성되도록 회전 몸체(213a)에 설정 간격을 두고 형성되는 복수개의 커터부(213b)를 포함할 수 있다. 특히, 굴착 공간(20)의 지반이 주변 압에 의한 영향을 비교적 덜 받는 비교적 단단한 암반일 경우, 제1 유압 제어부(260) 및 수동 조절 부재(280)에 의해 그라인더(213)의 수평 이동 거리가 조절됨에 따라, 굴착 공간(20)의 내면(21)의 면 처리 를 보다 정확하게 할 수 있으며, 이는 궁극적으로 굴착 공간(20)의 내면(21)에 접하는 후술할 고정판(311) 및 구조물(30)과의 마찰 저항을 조절할 수 있음을 의미한다. 즉, 구조물(30)의 무게가 점점 커질 경우에는 마찰 저항을 상대적으로 많이 부가하여, 구조물(30)이 급 강하하는 현상을 미연에 막을 수 있다. 하지만, 마찰 저항을 너무 많이 부가할 경우에는 후술할 제2 유압 잭(323)[고정판(311) 및 구조물(30)을 아래로 당기는 것]의 용량이 커져야 하므로 비용이 증가될 수 있다. 따라서, 여러 실험을 통해, 상술한 급 강하를 막고, 제2 유압 잭(323)의 용량을 최소화시킬 있는 마찰 저항의 임계치를 찾을 필요가 있으며, 이렇게 얻은 마찰 저항의 임계치는 상술한 수평 이동 거리를 조절하여 달성될 수 있다. 물론, 마찰 저항이 임계치를 찾을 때 토질에 따른 주변 마찰력도 함께 고려되어야 함은 당연할 것이다.
나아가, 마찰 저항을 조절하는 또 다른 방식으로는 상술한 복수개의 커터부(213b)의 각 간격을 조절하는 방식이 사용될 수 있다. 즉, 상기 굴착 공간(20)의 내면(21)과 상기 고정판(311)과의 마찰과, 그리고 상기 굴착 공간(20)의 내면(21)과 상기 구조물(30)과의 마찰을 함께 고려하여, 마찰 저항이 많이 요구되면 복수개의 커터부(213b)의 각 간격을 작게 설정하고, 마찰 저항이 적게 요구되면 크게 설정할 수 있다.
또한, 상술한 경계부 굴착 장치(201)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 수직 부재에 추가적으로 설치되는 작업구로서 뿜칠기(270)를 더 포함할 수 있다. 특히, 이러한 뿜칠기(270)의 뿜칠(shot-crete)을 통해 고정판(311) 및 구조물(30)과의 마찰 저항을 보다 정확하게 조절할 수 있다. 이하, 도 24a 및 도 24b를 참조하여, 뿜칠을 통한 여러 케이스를 설명한다.
도 24a의 CASE 1은 굴착 공간(20)의 내면(21)에 뿜칠을 한 후, 그라인더(213) 등을 통해 균일하게 표면 처리된 상태를 나타낸 것으로서, 마찰 저항이 상당히 증가될 수 있다. 도 24a의 CASE 2 내지 3은 굴착 공간(20)의 내면(21)에 뿜칠을 하고, 그라인더(213) 등을 통해 균일하게 표면 처리를 한 후, 다시 돌기를 형성시키기 위해 뿜칠을 한 상태를 나타낸 것으로서, 돌기의 수, 돌출 정도 및 돌출 형상를 통해 마찰 저항을 정확히 조절할 수 있게 된다. 특히, 토질이 토사인 경우, 뿜칠 재료 선정시 뿜칠 재료 자체의 마찰 계수를 고려하여 뿜칠 재료가 선정되는 것이 바람직할 것이다.
또한, 도 24b는 뿜칠기(270)를 이용하여 구조물선 까지 뿜칠을 한 후, 그라인더(213)를 이용하여 면에 홈을 형성한 것으로서, 홈의 수 및 홈의 간격에 따라 마찰 저항이 조절될 수 있게 된다.
또한, 경계부 굴착 장치(201)는 굴착된 공간의 바닥면(22)에 수직 부재(230)를 고정시키기 위하여 하부 수직바(232)의 하단에는 구비되는 지면 고정 유닛(290)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 지면 고정 유닛(290)은 하부 수직바(232)에 상/하 슬라이딩 가능하게 구비되는 보조 바(291)와, 그리고 지면 고정바(291)의 하단에 구비되며 복수개의 고정핀을 갖는 지면 고정 부재(292)를 포함할 수 있다. 따라서, 보조 바(291)를 하강시키면 지면 고정 부재(292)의 고정핀이 바닥면(22)에 박히면서 수직 부재(230)가 고정된다.
셋째, 추진 장치(300)는 어스 앵커(100)의 강연선을 따라 설정 깊이씩 지하 로 인입되어 굴착된 공간(20)의 내면(21)을 지지하는 것이다. 이하, 도 9 내지 도 17을 참조하여, 추진 장치(300)를 구체적으로 설명한다.
도 9는 추진 장치(300)를 확대하여 나타낸 사시도이고, 그리고 도 10은 도 9의 추진 장치(300)를 "E" 방향에서 바라본 도면이다.
도 11은 추진 장치(300) 중 지지 유닛(310)을 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 12는 추진 장치(300)의 동작 상태 중 자유판(312) 및 바닥판(321)이 하강되는 상태를 나타낸 사시도이고, 도 13은 추진 장치(300)의 동작 상태 중 바닥판(321)이 어스 앵커(100)의 강연선의 저항으로 굴착 공간(20)의 바닥면(22)과 떨어져 있는 상태를 나타낸 것으로 도 10의 "B"부 확대도이고, 도 14는 도 13의 상태에서 정착 부재(322)를 분리하기 위해 어스 앵커(100)의 강연선을 당기는 상태를 나타낸 도면이고, 도 15a는 도 14의 상태에서 제2 유압 잭을 이용하여 바닥판(321)을 굴착 공간(20)의 바닥면(22)에 완전히 밀착시킨 상태를 나타낸 도면이고, 그리고 도 15b는 도 15a의 상태에서 정착 부재(322)를 바닥판(321)의 관통공에 삽입시킨 상태를 나타낸 도면이다.
도 16은 추진 장치(300)의 동작 상태 중 자유판(312) 및 바닥판(321)이 완전히 하강된 상태에서 제2 유압 잭(323)을 이용하여 고정판(311)을 하강시키는 상태를 나타낸 사시도이고, 그리고 도 17은 복수개의 제2 유압 잭(323)을 제어하기 위한 유압 제어부를 나타낸 개략도이다.
추진 장치(300)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 지지 유닛(310)과 그리고 당김 유닛(320)을 포함할 수 있다. 지지 유닛(310)은 굴착 공간(20)의 내면(21)을 지지 하고, 그리고 당김 유닛(320)은 어스 앵커(100)와 함께 지지 유닛(310)을 설정 깊이씩 지하로 당기는 역할을 한다. 나아가, 당김 유닛(320)은 구조물(30)의 자중이 구조물(30)과 내면(21)과의 마찰 저항보다 클 경우, 구조물(30)이 아래로 급강하하는 것을 막기 위해, 지지 유닛(310)의 고정판(311)을 아래에서 받치는 역할을 동시에 수행할 수 있다.
여기서, 지지 유닛(310)은, 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이, 고정판(311)과, 그리고 자유판(312)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 고정판(311)은 굴착 공간(20)의 내면(21)이 주변 압에 의해 붕괴되는 것을 막기 위해 굴착 공간(20)의 내면(21)을 지지하는 역할을 한다. 나아가, 당김 유닛(320)에 의해 고정판(311)이 아래로 당겨질 경우 그 당겨진 깊이만큼 고정판(311)의 상부에는 굴착된 공간(20)의 내면(21)을 지지 하기 위한 구조물(30)[일예로, 콘크리트와 철근(도 19의 "S.A" 참조)을 포함하는 옹벽]이 형성된다. 특히, 추후 고정판(311)이 당김 유닛(320)에 의해 하강될 경우, 구조물(30)이 고정판(311)에서 분리됨 없이 고정판을 따라 같이 하강할 수 있도록, 도 7에 도시된 바와 같이, 구조물(30)은 비교적 긴 길이를 갖는 정착 볼트(390)에 의해 고정판(311)의 상부에 단단히 고정된다.
그리고, 자유판(312)은 고정판(311)의 하부에 슬라이딩 가능하게 구비된다. 따라서, 상술한 굴착 장치(200)가 상기 설정 깊이 굴착을 하면, 고정판(311)은 그대로 있는 상태에서 자유판(312)이 굴착된 바닥면(22)까지 하강하여 굴착된 공간(20)의 내면(21)을 미리 지지할 수 있다. 즉, 굴착 장치(200)에 의해 굴착되고 굴착된 공간(20)의 내면(21)이 면 처리되자 마자, 즉, 굴착된 공간(20)의 내면(21) 이 지중의 주변 압의 영향을 받기 전에, 즉 굴착된 공간(20)의 내면(21)이 무너지기 전에, 자유판(312)은 굴착된 깊이까지 자유 하강하게 되고, 이러한 과정은 계속해서 반복되어 상기 설정 깊이까지 굴착되는 동안 진행되므로 자유판(312)은 완벽하게 내면(21)을 미리 지지하는 흙막이 역할을 하게 된다. 참고로, 설정 깊이까지 굴착이 진행되는 동안, 고정판(311)이 그대로 있는 이유는 다음과 같다. 고정판(311)과 구조물(30)이 일단 지중에 인입되게 되면, 지중의 주변 압의 영향으로 굴착 공간(20)의 내면(21)은 고정판(311) 및 구조물(30)로 밀리면서 고정판(311) 및 구조물(30)을 내면(21)에 고정시키기 때문이다. 나아가, 도 24a 또는 도 24b와 같이 뿜칠기(270) 및 그라인더(213) 등을 통해 굴착 공간(20)의 내면(21)에 돌기를 형성한 경우에도, 지중의 주변 압의 영향으로 굴착 공간(20)의 내면(21)이 고정판(311) 및 구조물(30)로 밀리면서 고정판(311) 및 구조물(30)은 돌기에 의해 정지되기 때문이다.
또한, 상술한 지지 유닛(310)은, 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 자유판(312)과 고정판(311) 사이에 구비되는 토사 유입 방지 부재(313)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 자유판(312)이 고정판(311)에서 하향 슬라이딩할 경우, 자유판(312)과 고정판(311) 사이로 이물질이 유입되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
나아가, 도 11에 도시된 바와 같이, 자유판(312)의 하단 형상은 굴착 공간(20)의 내면(21)을 향해 경사진 형상을 할 수 있다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이 경계부 굴착 장치(201)의 작업구(W)가 자유판(312)의 하단에 의한 방해됨 없이 굴착 공간(20)의 내면(21)에 원활하게 처리할 수 있게 된다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 고정판(311) 및 상기 자유판(312) 각각은 서로 분해 조립되는 복수개의 판형 단위체(311a)(311b)(312a)(312b)로 이루어질 수 있다. 따라서, 굴착될 공간(20)의 내면 둘레에 따라 그 둘레 길이가 조절될 수 있다. 특히, 굴착될 공간(20)이 비교적 큰 경우 고정판(311) 및 자유판(312) 각각을 하나의 몸체로 제작하기가 힘들고 이를 운반하기가 힘들기 때문에, 고정판(311) 및 자유판(312) 각각을 복수개의 판형 단위체(311a)(311b)(312a)(312b)로 이루어질 경우 굴착될 공간(20)이 비교적 큰 경우에 보다 유용할 수 있다. 이하, 설명의 편의상, 상기 고정판(311)을 이루는 복수개의 판형 단위체는 복수개의 고정판용 단위체(311a)(311b)로 명하기로 하고, 상기 자유판(312)을 이루는 복수개의 판형 단위체는 복수개의 자유판용 단위체(312a)(312b)로 명하기로 한다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 복수개의 고정판용 단위체(311a)(311b)는 보강 빔(314)에 의해 서로 연결되고, 그리고 복수개의 자유판용 단위체(312a)(312b) 각각은 해당 고정판용 단위체(311a)(311b)에 개별적으로 슬라이딩 가능하게 구비될 수 있다. 특히, 굴착 장치 설명 부분에 언급된 바와 같이, 경계부 굴착 장치(201)는 상기 보강 빔(314)에 좌/우 이동 가능하게 구비될 수 있다.
나아가, 지지 유닛(310)은, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 굴착될 공간의 제1 부위가 상기 설정 깊이 굴착이 완료될 때까지, 상기 고정판의 해당 판형 단위체로부터 해당 자유판용 단위체(312a 또는 312b)의 하강을 일시 정지시키도록 고정판(311)의 해당 판형 단위체(311a 또는 311b)와 상기 자유판(312)의 해당 판형 단위체(312a 또는 312b)를 관통하여 설치되는 일시 정지 유닛(315)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 굴착될 공간의 상기 제1 부위는 상기 해당 자유판용 단위체가 위치되는 부위이다. 일예로, 일시 정지 유닛(315)은 복수개의 고정판용 단위체(311a)(311b) 각각에 형성되는 제1 정지용 통과공(315a)과, 제1 정지용 통과공(315a)에 상응하도록 복수개의 자유판용 단위체(312a)(312b) 각각에 형성되는 제2 정지용 통과공(315b)과, 그리고 제1 및 제2 정지용 통과공(315a)(315b)에 삽입되는 정지핀(315c)을 포함할 수 있다.
또한, 지지 유닛(310)은, 도 12에 도시된 바와 같이, 굴착될 공간의 상기 제1 부위가 상기 설정 깊이 굴착이 완료되고 상술한 일시 정지 유닛(315)이 해제[즉, 정지핀(315c)을 제1 및 제2 정지용 통과공(315a)(315b)으로부터 인출]된 후, 자유판(312) 중 해당 자유판용 단위체(도 11의 "312a 또는 312b" 참조)가 급하강되는 막기 위하여 자유판(312) 중 해당 자유판용 단위체(도 11의 "312a 또는 312b" 참조)와 고정판(311) 중 해당 고정판용 단위체(도 11의 "311a 또는 311b" 참조) 사이를 연결하는 급강하 방지 유닛(316)을 더 포함할 수 있다. 이러한 급하강 방지 유닛(316)은, 일예로서, 도 12에 도시된 바와 같이, 고정판(311) 중 해당 고정판용 단위체(도 11의 "311a" 또는 "311b" 참조)에 장착되는 도르래(316a)와, 도르래(316a)에 감겨지는 줄(316b)과, 자유판(312) 중 해당 자유판용 단위체(도 11의 "312a" 또는 "312b" 참조)에 장착되며 줄(316b)의 일단이 고정되는 고정 브라켓(316c)과, 고정 브라켓(316c)에 장착되며 줄(316b)의 타단에 구비된 후크(316d)를 거는 후크 걸이(316e)를 포함할 수 있다. 따라서, 작업자(또는 중장비)가 줄(316b)의 타단에 구비된 후크(316d)를 후크 걸리(316e)에서 뺀 후, 후크(316d)를 잡고 서서히 놓으면서 자유판(312) 중 해당 자유판용 단위체(도 11의 "312a" 또는 "312b" 참조)의 급강하를 방지할 수 있게 된다. 참고로, 후크(316d) 및 후크 걸리(316e)가 있는 이유는 줄(316b)을 사용하지 않을 때 줄(316b)을 깔끔하게 정리하기 위함이다. 다른 예로서, 유압 장치(미도시)를 이용하여 급강하를 막을 수 있다.
한편, 상술한 당김 유닛(320)은, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 바닥판(321)과, 정착부(도 13, 도14, 도 15b의 "322" 참조)와, 그리고 제2 유압 잭(323)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 바닥판(321)은 복수개의 어스 앵커(100) 각각에 놓이고 해당 어스 앵커(100)를 구성하는 다수개의 강연선이 통과되는 관통공(321a)을 갖는다. 정착부(322)는 해당 어스 앵커(100)의 강연선들을 바닥판(321)에 정착시키는 역할을 한다. 특히, 도 13, 도 14, 도 15a 및 도 15b에 도시된 바와 같이, 관통공(321a)은 아래로 갈수록 폭이 좁아지는 콘 형상하고, 그리고 정착부(322)는 아래로 갈수록 폭이 좁아지며 그 중심으로 해당 어스 앵커(100)의 강연선이 관통할 수 있는 강 연선 통과공이 형성되는 콘 형상의 정착 부재(322)일 수 있다. 따라서, 정착 부재(322) 및 관통공(321a)이 아래로 갈수록 폭이 좁아지는 콘 형상을 하고, 콘 형상의 정착 부재(322)가 위에서 아래로 콘 형상의 관통공(321a)에 삽입되기 때문에, 후술할 제2 유압 잭(323)에 의해 상기 바닥판(321)에 위로 당겨지는 힘이 제공될 경우 즉, 고정판(311)에 아래로 당겨지는 힘이 제공될 경우(도 16참조), 정착 부재(322)는 관통공(321a)에 더욱 밀착 고정되게 되고, 후술할 인발기(도 14의 "324" 참조)에 의해 정착 부재(322)를 위로 당길 경우 정착 부재(322)는 관통공(321a)으로부터 쉽게 인출될 수 있을 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제2 유압 잭(323)은 바닥판(321)에 그 일단이 고정되고 제1단 구조물(도 6의 "31" 참조)의 저면에 그 타단이 고정된다. 따라서, 설정 깊이 굴착 후, 도 14에 도시된 바와 같이 인발기(324)를 이용하여 정착 부재(322)를 모두 인출한 후, 제2 유압 잭(323)을 순방향 가동하면 즉, 유압 피스톤(323b)이 유압 실린더(323a)에서 인출되는 방향으로 제2 유압 잭(323)에 유압을 가하면, 도 15a에 도시된 바와 같이, 제2 유압 잭(323)에 의해 상기 바닥판(321)은 굴착 공간(20)의 바닥면(22)에 닿게 된다. 그리고, 도 15b에 도시된 바와 같이 정착 부재(322)를 다시 관통공(321a)에 삽입한 후, 제2 유압 잭(323)을 역방향 가동하면 즉, 유압 피스톤(323b)이 유압 실린더(323a) 내부로 인입되는 방향으로 제2 유압 잭(323)에 유압을 가하면, 바닥판(321)은 어스 앵커(100)의 강연선에 의해 바닥면(22)에 고정(도 15참조)되어 위로 이동하지 않기 때문에, 상대적으로 도 16에 도시된 바와 같이 고정판(311)이 하강하게 된다. 즉, 추진 장치(300)의 고정판(311) 및 그 상부의 구조물(30)이 굴착 공간(20)의 내면(21)과의 마찰 저항을 이겨내면서 하강하게 된다.
또한, 구조물(30)의 자중이 구조물(30)과 내면(21)과의 마찰 저항보다 클 경우 구조물(30)이 아래로 급강하할 수도 있는데, 이러한 급강하 현상을 막기 위해, 제2 유압 잭(323)은 고정판(311)을 아래로 당기는 역할뿐만 아니라 고정판(311)을 아래에서 받치는 역할을 함께 수행할 수 있다. 여기서 "아래에서 받치는 역할"을 부연하면, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 유압 잭(323)의 유압 실린더(323a)는 고정판(311)에 고정되고, 제2 유압 잭(323)의 유압 피스톤(323b)은 바닥판(321)에 고정되는 구성을 가짐에 따라, 제2 유압 잭(323)에 정지용 유압이 가해지게 되면 유압 피스톤(323b)은 유압 실린더(323a)에 정지된 상태가 되어, 궁극적으로, 제2 유압 잭(323)은 고정판(311)을 아래에서 받치게 된다.
또한, 상술한 당김 유닛(320)은 정착 부재(322)를 바닥판(321)의 관통공(321a)에서 인출시키기 위한 인발기(324)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 사람 힘으로 정착 부재(322)를 당기는 것에 비해 용이할 수 있다.
또한, 상술한 당김 유닛(320)은 고정판(311) 전체가 균일하게 하강될 수 있도록, 도 17에 도시된 바와 같이, 복수개의 제2 유압 잭(323)을 개별 제어하기 위하여 복수개의 제2 유압 잭(323)과 연결되는 제2 유압 제어부(325)를 더 포함할 수 있다.
넷째, 성형 장치(400)는 굴착된 공간(20)의 내면(21)을 연속적으로 지지하기 위해, 고정판(311)의 상단에 구조물(30)을 형성시키되, 고정판(311)의 지하 인입 정도에 따라 구조물(30)의 높이가 커지도록, 구조물(30)을 연속해서 형성시키는 것이다. 이하, 도 18 내지 도 23을 참조하여, 성형 장치(400)를 구체적으로 설명한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템에서, 성형 장치(400)의 평면을 확대하여 나타낸 것으로서 도 1의 "C"부 확대도이고, 그리고 도 19는 성형 장치(400)의 종단면을 확대하여 나타낸 것으로서 도 3의 "D"부 확대도이다.
도 20은 성형 장치(400)의 내부 및 외부 거푸집(410)이 구조물(30)로부터 탈거된 상태를 나타낸 종단면도이다.
도 21은 성형 장치(400) 중 내부 및 외부 거푸집(410)을 들어 올리거나 내리기 위한 승강부(452)를 나타낸 사시도이고, 그리고 도 22는 승강부(452)에 의해 내부 및 외부 거푸집(410)이 들어올려지는 상태 및 들어 올려진 빈 공간에 받침대(470)가 놓여 있는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 23은 성형 장치(400) 중 결합 부재(454)가 내부 및 외부 거푸집(410)을 서로 결합시킨 상태를 종단면도이다.
성형 장치(400)는, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 외부 거푸집(410)과 내부 거푸집(420)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 외부 거푸집(410)은 후술할 안내 벽(500)의 상단에 위치되고, 그리고 내부 거푸집(420)은 형성될 구조물(30)의 두께만큼 외부 거푸집(410)과 설정 간격 이격되어 구비되되 별도 마련되는 지지 브라켓(470)에 위치된다.
나아가, 굴착될 공간(20)의 가장 자리 길이에 따라 그 둘레 길이가 조절되도록, 도 18에 도시된 바와 같이, 외부 거푸집(410) 및 내부 거푸집(420) 각각은 서로 분해 조립되는 복수개의 단편(411 내지 415)(421 내지 425)으로 이루어질 수 있다. 이하, 설명의 편의상, 외부 거푸집(410)을 이루는 복수개의 단편은 복수개의 외부 단편(411 내지 415)이라 명하기로 하고, 그리고 내부 거푸집(420)을 이루는 복수개의 단편은 복수개의 내부 단편(421 내지 425)이라 명하기로 하고, 그리고 외부 및 내부 거푸집(410)(420)을 모두 포괄할 경우에는 그대로 복수개의 단면이라 명한다
또한, 도 18에 도시된 바와 같이, 복수개의 단편(411 내지 415)(421 내지 425)은 홀수번째 단편(411)(413)(421)(423)과 짝수번째 단편(412)(422)을 포함하고, 짝수번째 단편(412)(422)의 양 단부는 홀수번째 단편(411)(413)(421)(423) 중 상기 구조물(30)을 향하는 면의 반대 면에 위치되도록 절곡된 형상을 갖는 즉, 겹치는 형상을 가질 수 있다. 따라서, 복수개의 단편(411 내지 415)(421 내지 425)을 서로 조립할 경우, 절곡 형상 또는 겹치는 형상을 통해 조립 위치를 쉽게 찾을 수 있어 조립이 빠르고 간편할 수 있다.
또한, 성형 장치는 복수개의 단편을 서로 고정시키기 위한 거푸집 고정 유닛(430)을 더 포함할 수 있다.
일예로, 거푸집 고정 유닛(430)은 복수개의 외부 단편(411 내지 415)과 설정 간격 이격되어 구비되는 외부 거푸집 고정 빔(431)과, 복수개의 내부 단편(421 내지 425)과 설정 간격 이격되어 구비되는 내부 거푸집 고정 빔(432)과, 그리고 외부 및 내부 거푸집 고정 빔(423)(432) 각각에 나사 결합된 후 상술한 짝수번째 단편(412)(422)의 양단을 가압하는 가압 볼트(433)을 포함할 수 있다. 따라서, 가압 볼트(433)를 회전시키면, 가압 볼트(433)은 전지하면서 홀수번째 단편(411)(413)(421)(423)과 겹쳐진 짝수번째 단편(412)(422)의 양단을 가압하게 되고, 복수개의 외부 단편(411 내지 415)은 외부 고정 빔(431)에 고정되고, 복수개의 내부 단편(421 내지 425)은 내부 고정빔(432)에 고정되게 된다.
또한, 성형 장치는, 도 18에 도시된 바와 같이, 복수개의 단편(411 내지 415)(421 내지 425) 사이에 구비되어 서로 연결된 복수개의 단편(411 내지 415)(421 내지 425) 사이를 밀봉시키는 패킹 부재를 더 포함할 수 있다. 따라서, 콘크리트가 복수개의 단편(411 내지 415)(421 내지 425) 사이로 새는 것을 막을 수 있다.
또한, 상술한 성형 장치(400)는, 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 구조물(30)로부터 외부 거푸집(410)과 내부 거푸집(420)을 원활하게 탈거시키기 위한 착탈 유닛(450)을 더 포함할 수 있다.
일예로, 착탈 유닛(450)은 복수개의 단편(411 내지 415)(421 내지 425) 각각에 그 일단이 회동 가능하게 구비되고 거푸집 고정 빔(430)에 그 타단이 회동 가능하게 구비되는 연결바(451)를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 복수개의 단편(411 내지 415)(421 내지 425)을 들어 올릴 경우, 복수개의 단편(411 내지 415)(421 내지 425) 각각은 연결바(451) 및 연결바(451)의 회동 가능한 구조에 의해 원호 운동을 하면서 거푸집 고정 빔(430)을 향해 후퇴되어 구조물(30)과 쉽게 분리될 수 있다. 궁극적으로, 착탈 유닛(450)을 통해 내부 및 외부 거푸집(410)의 장착 및 탈거가 용이하고 신속하게 이루어질 수 있다.
나아가, 도 21 및 도 22에 도시된 바와 같이, 상술한 착탈 유닛(450)은 복수개의 단편을 들어 올리거나 내리기 위한 승강부(452)를 더 포함할 수 있다. 일예로, 승강부(452)는 각 단편 중 거푸집 고정 빔(430)에 마주하는 면에 형성되는 외부 돌출부(452a)와, 그리고 외부 돌출부(452a)에 승강력을 제공하는 제3 유압 잭(452b)을 포함할 수 있다. 따라서, 제3 유압 잭(452b)에 유압을 인가하면 해당 단면이 상승하게 되고, 상승하는 동안 단편은 연결바(451) 및 연결바(451)의 회동 가능한 구조에 의해 원호 운동을 하면서(다시 말하면, 도 19의 "451"의 위치에서 도 20의 "451"의 위치로 변경되면서) 거푸집 고정 빔(430)을 향해 후퇴되어 구조물(30)과 분리될 수 있다. 또한, 일단 단편이 상승되면 단편의 하단에 별도의 받침판(470)을 받칠 수 있으며, 받침판(470)이 있기 때문에 제3 유압 잭(452b)은 다른 단편을 들어올리기 위해 다시 사용될 수 있을 것이다.
또한, 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 상술한 착탈 유닛(450)은 콘크리트 매입시 내부 및 외부 거푸집(410)이 뒤로 후퇴되는 현상을 막기 위해 보조 고정 유닛(453)을 더 포함할 수 있다. 일예로, 보조 고정 유닛(453)은 고정 돌기(453a)와, 고정 지그(453b)와, 단턱(453c)과, 그리고 탄성체(453d)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 고정 돌기(453a)는 거푸집 고정 빔(430) 중 해당 단편을 향하는 면에 돌출 형성된다. 고정 지그(453b)는 고정 돌기(453a)에 회전 가능하게 결합되고 갈고리 형상을 갖는다. 단턱(453c)은 각 단편이 하강할 경우 고정 지그(453b)의 일단을 누를 수 있도록 각 단편에 형성된다. 탄성체(453d)는 고정 돌기(453a)에 구비되어 고정 지그(453b)의 일단에 탄성력을 제공한다. 따라서, 각 단편이 하강할 경우, 고정 지그(453b)의 일단이 단턱(453c)에 의해 눌리면서 고정 지그(453b)의 타단이 단편을 밀기 때문에 단편이 뒤로 후퇴되는 것을 막을 수 있고, 그리고 각 단편이 상승할 경우, 고정 지그(453b)의 일단이 탄성체(453d)에 의해 튕기면서 고정 지그(453b)가 원 위치될 수 있다. 참고로, 도 19에 도시된 "d"는 고정 지그(453b)가 회전되기 위해 필요한 최소 회전 공간이다.
또한, 상술한 착탈 유닛(450)은, 도 18 및 도 23에 도시된 바와 같이, 외부 거푸집(410)과 내부 거푸집(420)을 보다 단단히 고정시키기 위해 외부 거푸집(410)과 내부 거푸집(420)을 서로 결합하는 결합 부재(454)를 더 포함할 수 있다.
또한, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상술한 성형 장치(400)는 내부 거푸집(420)과 외부 거푸집(410) 사이에 위치된 구조물(30)에 증기를 공급하여 증기 양생을 촉진시키기 위한 증기 양생 유닛(460)을 더 포함할 수 있다.
일예로, 증기 양생 유닛(460)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 내부 거푸집(420)과 외부 거푸집(410)을 덮는 양생 커버(461)와, 양생 커버(461) 내에 위치되는 증기 파이프(462)와, 그리고 증기 파이프(462)에 증기를 공급하는 증기 공급원(463)을 포함할 수 있다. 특히, 증기 양생 촉진이 가능한 이유는 지하가 아닌 지상에서 구조물(30)이 형성되기 때문이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템은 추진 장치(300) 및 구조물(30)의 지하 인입을 안내하기 위해, 굴착 예정 터의 가장 자리를 따라 외측 지표에 타설되는 안내 벽(500)을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템은 안내 벽(500) 타설 전, 굴착 예정 터의 가장 자를 따라 그라우팅 작업을 하는 그라우팅 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이하, 도 25 내지 도 54를 참조하여, 이렇게 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템에 의해 벽체 구조물이 연속적으로 시공되는 작업 순서를 구체적으로 설명한다.
도 25 내지 도 54는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템의 순차적인 동작을 나타낸 도면들이다.
먼저, 도 25 및 도 26에 도시된 바와 같이, 굴착 예정 터의 가장자리를 따라 지정된 위치에 어스 앵커(100) 및 추진 장치(300)을 설치한다. 일예로, 어스 앵커(100)를 대략 4개소 내지 8개소 정도의 지정된 위치에 각각 설치한다. 이후, 그라우팅 장치(미도시)를 이용하여 차수 및 굴착시 공벽 붕괴 방지를 위한 그라우팅(G) 작업을 수행하고, 안내 벽(500)을 타설하기 위해 굴착 예정 터의 가장 자리를 따라 터파기를 하고, 터파기된 자리에 안내 벽(500)을 형성한다.
이후, 도 27에 도시된 바와 같이, 복수개의 판형 단위체로 이루어진 고정판(311)과 자유판(312)을 조립하고, 보강 빔(도 6의 "314" 참조) 및 경계부 굴착 장치(도 7의 "201" 참조)를 설치한 후, 경계부 굴착 장치(201) 또는 중앙부 굴착 장치(미도시)를 이용하여 경계부 예비 1차 터파기를 실시한다. 경계부 예비 1차 터파기가 실시된 후 완료될 때까지, 또는 경계부 예비 1차 터파기가 완료되고 일시 정지 유닛(315)이 해제된 후, 도 28과 같이 자유판(312)이 자유 하강되게 된다. 이 때, 자유판(312)은 흙막이 역할을 하게 된다. 이후, 도 29에 도시된 바와 같이, 고정판(311) 및 바닥판(321)을 서로 연결하는 제2 유압 잭(323)을 이용하여 고정판(311)을 강재 하강시키게 된다.
이후, 도 30에 도시된 바와 같이, 경계부 굴착 장치(201) 또는 중앙부 굴착 장치(미도시)를 이용하여 경계부 예비 2차 터파기를 실시한다. 경계부 예비 2차 터파기가 실시된 후 완료될 때까지, 또는 경계부 예비 2차 터파기가 완료되고 일시 정지 유닛(315)이 해제된 후, 도 31과 같이 자유판(312)은 자유 하강되게 된다. 이 때, 자유판(312)은 흙막이 역할을 하게 된다. 이후, 도 32에 도시된 바와 같이, 고정판(311) 및 바닥판(321)을 서로 연결하는 제2 유압 잭(323)을 이용하여 고정판(311)을 강재 하강시키게 된다. 이 때, 고정판(311) 또한 흙막이 역할을 하게 된다.
이후, 도 33에 도시된 바와 같이, 경계부 예비 1차 및 2차 터파기 구간을 되메우기 한 후, 도 34에 도시된 바와 같이 슬라브용 지지체(220)를 형성한다. 이 때, 슬라브용 지지체(220)를 형성하기 위해 슬라브용 거푸집(미도시)과, 레미콘과, 그리고 증기 양생 유닛(미도시)이 사용된다. 이후, 거푸집(미도시)을 해제한다.
이후, 도 35에 도시된 바와 같이, 중앙 부위부터 시작단 중앙부 터파기를 실시하고, 도 36에 도시된 바와 같이, 주변 부위 시작단 경계부 터파기를 실시한다. 계속해서, 도 37과 같이 중앙 부위부터 다시 1단 중앙부 터파기를 실시하고, 도 38과 같이 다시 주변 부위 1단 경계부 터파기를 실시한다. 주변 부위 1단 경계부 터파기가 실시된 후 완료될 때까지, 도 39와 같이 자유판(312)은 자유 하강하게 된다. 이 때, 자유판(312)은 흙막이 역할을 하게 된다. 이후, 도 40에 도시된 바와 같이, 고정판(311) 및 바닥판(321)을 서로 연결하는 제2 유압 잭(323)을 이용하여 고정판(311)을 강재 하강시키게 된다. 이 때, 고정판(311) 또한 흙막이 역할을 하게 된다. 이와 동시에, 슬라브용 지지체(220)의 상단에 철근 배근(S.A)을 실시하고, 2단 중앙부 터파기를 실시한다.
이후, 도 41에 도시된 바와 같이, 2단 경계부 터파기를 실시한다. 2차 경계부 터파기가 실시된 후 완료될 때까지, 도 42와 같이 자유판(312)은 자유 하강하게 된다. 이 때, 자유판(312)은 흙막이 역할을 하게 된다. 또한, 철근 배근(S.A)을 계속해서 실시한다. 이후, 도 43에 도시된 바와 같이, 고정판(311) 및 바닥판(321)을 서로 연결하는 제2 유압 잭(323)을 이용하여 고정판(311)을 강재 하강시키게 된다. 이 때, 고정판(311) 또한 흙막이 역할을 하게 된다.
이후, 도 44에 도시된 바와 같이, 안내 벽(500)과 지지 브라켓(470) 위에 성형 장치(400)를 설치한 후, 콘크리트를 타설하고, 타설된 콘크리트를 증기 양생 유닛(460)을 이용하여 증기 양생시킨다. 여기서 지지 브라켓(470)은 작업자가 작업을 할 수 있는 공간이 되거나 작업자의 안전을 지켜주는 울타리 역할을 한다.
이후, 도 45에 도시된 바와 같이, 성형 장치(400)를 증기 양생된 콘크리트[이하 "구조물(30)"이라 함]로부터 이격시킨다. 그리고 나서, 도 46에 도시된 바와 같이, 고정판(311) 및 바닥판(321)을 서로 연결하는 제2 유압 잭(323)을 이용하여, 구조물(30)과, 고정판(311)과, 그리고 성형 장치(400)의 내측 부[즉, 내부 거푸집(420)과, 내부 거푸집 고정 빔(432)과, 지지 브라켓(470)을 포함]를 완전히 하강시킨다. 이 때, 3단 중앙부 터파기를 동시에 추진할 수 있다.
이후, 3단 경계부 터파기를 실시하고, 3단 경계부 터파기가 실시된 후 완료될 때까지, 도 47과 같이 자유판(312)은 자유 하강하게 된다. 이 때, 자유판(312)은 흙막이 역할을 하게 된다.
그리고 나서, 도 48에 도시된 바와 같이, 고정판(311) 및 바닥판(321)을 서로 연결하는 제2 유압 잭(323)을 이용하여, 구조물(30)과, 고정판(311)과, 그리고 성형 장치(400)의 내측 부를 하강시킨다. 이 때, 4단 중앙부 터파기를 동시에 추진할 수 있다.
이후, 도 48에 도시된 바와 같이, 4단 경계부 터파기를 실시하고, 4단 경계부 터파기가 실시된 후 완료될 때까지, 도 49에 도시된 바와 같이, 자유판(312)과, 고정판(311)과, 구조물(30)과, 그리고 성형 장치(400)의 내측 부를 하강시킨다. 이 때, 자유판(312)은 자유 하강하게 된다. 그리고 나서, 고정판(311) 및 바닥판(321)을 서로 연결하는 제2 유압 잭(323)을 이용하여, 구조물(30)과, 고정판(311)과, 그리고 성형 장치(400)의 내측 부를 하강시킨다. 이 때, 도 50에 도시된 5단 중앙부 터파기를 동시에 추진할 수 있다.
이후, 도 50에 도시된 바와 같이, 5단 경계부 터파기를 실시하고, 5단 경계부 터파기가 실시된 후 완료될 때까지, 도 51에 도시된 바와 같이, 자유판(312)과, 고정판(311)과, 구조물(30)과, 그리고 성형 장치(400)의 내측 부를 하강시킨다. 이 때, 자유판(312)은 자유 하강하게 된다. 그리고 나서, 고정판(311) 및 바닥판(321)을 서로 연결하는 제2 유압 잭(323)을 이용하여, 구조물(30)과, 고정판(311)과, 그리고 성형 장치(400)의 내측 부를 하강시킨다. 이와 동시에, 슬라브용 지지체(220)의 상단에 철근 배근(S.A)을 실시한다.
이후, 도 53에 도시된 바와 같이, 성형 장치(400)의 내측부 및 지지 브라켓(470)을 끌어 올려 다음 구조물(30) 성형을 준비한다. 이 때, 지지 브라켓(470)은 보조 지지 브라켓(471)에 의해 지지된다.
이후, 도 54에 도시된 바와 같이, 성형 장치(400)에 콘크리트를 타설하고, 타설된 콘크리트를 증기 양생시킨다.
계속해서, 원하는 굴착 깊이가 될 때까지 상술한 과정을 반복한다.
이하, 도 55 내지 도 58을 참조하여, 이렇게 굴착 및 벽체가 동시에 이루어진 상태에서 후처리 및 슬라브를 거치시키는 과정을 설명한다.
도 55 내지 도 58은 굴착 및 벽체 동시 작업 후, 후처리 및 슬라브를 거치시키는 과정을 나타낸 도면들이다.
먼저, 도 55에 도시된 바와 같이, 추진 장치(300)의 구간 부분의 터파기를 실시하고, 추진 장치(300)를 해체 및 제거한다. 이 때, 도 56에 도시된 바와 같이, 어스 앵커(100)는 그대로 남겨둔 후, 도 57에 도시된 바와 같이, 어스 앵커(100) 설치 부분에 콘크리트를 타설하고, 그 외 부분에는 모래 되메우기 및 물다짐을 실시한다. 또한, 이 때, 하부 슬라브(610)를 형성시킨다.
이후, 도 58에 도시된 바와 같이, 기 형성된 중간 슬라브(620)를 크레인을 이용하여 슬라브 받침대에 올리고 조립한다.
한편, 도 59를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 벽체 구조물의 단계적인 지반 인입을 위한 추진 장치을 포함하는 시스템을 설명한다.
도 59는 본 발명의 다른 실시예에 따른 벽체 구조물의 단계적인 지반 인입을 위한 추진 장치를 포함하는 시스템을 나타낸 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 벽체 구조물의 단계적인 지반 인입을 위한 추진 장치를 포함하는 시스템은, 도 59에 도시된 바와 같이, 굴착 예정 터의 가장 자리를 따라 설정 간격을 두고 매입되는 복수개의 어스 앵커(1000)와, 굴착 예정 터를 설정 깊이씩 순차적으로 굴착하는 굴착 장치(2000)와, 그리고 어스 앵커(1000)를 따라 상기 설정 깊이씩 지하로 인입되어 상기 굴착된 공간의 내면을 지지하는 추진 장치(3000)를 포함한다. 특별히, 상술한 본 발명의 일 실시예와의 차이점은 일실시예에 언급된 성형 장치(400)가 없다는 것이다. 즉, 시스템 내에 성형 장치(400)를 함께 구비하지 않은 상태에서 작업을 수행하고, 이 후, 구조물이 필요할 경우 외부에서 기 제작된 세그먼트 단위의 구조물(4100 내지 4500)을 그대로 사용하겠다는 것이다. 즉, 설정 깊이 굴착될 때 마다 외부에서 기 제작된 세그먼트 단위의 구조물을 올리게 되면 별도의 성형 장치가 시스템 내에 없어도 작업이 가능할 것이다. 본 발명의 다른 실시예에서는 성형 장치가 없다는 차이점 말고는 상술한 본 발명의 일실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 참고로, 세그먼트의 하중은 추가로 굴착된 설정 깊이 만큼 지중으로 인입된 구조물 세그먼트의 외면과 굴착공간의 내면 사이의 마찰 저항(지중의 주변 압의 영향으로 발생됨)에 의해 그 하중의 일부가 지지되고, 그리고 고정판(도 9의 "311" 참조)과 굴착공간의 내면 사이의 마찰 저항(지중의 주변 압의 영향으로 발생됨)에 의해 그 하중의 또 다른 일부가 지지되며, 그리고 고정판(도 9, 도 10 및 도 12의 "311" 참조)을 아래에서 받치는 제2 유압 잭(도 9, 도 10 및 도 12의 "323" 참조)의 유압력에 의해 그 나머지가 지지된다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템과, 그리고 벽체 구조물의 단계적인 지반 인입을 위한 추진 장치는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 연속적으로 굴착과 벽체 시공을 반복적으로 함으로서 종래의 가시설 공정을 생략할 수 있다. 궁극적으로, 가시설에 따른 비용을 줄일 수 있고, 나아가 굴착과 벽체가 동시에 작업되므로 공기를 상당히 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 자유판이 계속해서 흙막이 역할을 수행하므로, 주변의 침하를 미연에 막을 수 있어 민원 발생 및 안전 사고를 최소화할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발 명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템을 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템을 나타낸 도 1의 II-II 단면도이다.
도 3은 도 1의 III-III 단면도이다.
도 4는 도 1의 IV-IV 단면도이다.
도 5는 도 4의 V-V 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템에서, 굴착 장치 중 경계부 굴착 장치와, 그리고 추진 장치를 확대하여 나타낸 것으로서 도 3의 "A"부 확대도이다.
도 7은 경계부 굴착 장치의 이동 방향을 나타낸 개략적 사시도이다.
도 8a는 경계부 굴착 장치의 작업구를 확대하여 나타낸 개략적 사시도이다.
도 8b는 경계부 굴착 장치의 지면 고정 유닛을 나타낸 것으로서 도 6의 "F"부 확대도이다.
도 9는 추진 장치를 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 9의 추진 장치를 "E" 방향에서 바라본 도면이다.
도 11은 추진 장치 중 지지 유닛을 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 12는 추진 장치의 동작 상태 중 자유판 및 바닥판이 하강되는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 13은 추진 장치의 동작 상태 중 바닥판이 어스 앵커의 강연선의 저항으로 굴착 공간의 바닥면과 떨어져 있는 상태를 나타낸 것으로서 도 10의 "B"부 확대도이다.
도 14는 도 13의 상태에서 정착 부재를 분리하기 위해 어스 앵커의 강연선을 당기는 상태를 나타낸 도면이다.
도 15a는 도 14의 상태에서 제2 유압잭을 이용하여 바닥판을 굴착 공간의 바닥면에 완전히 밀착시킨 상태를 나타낸 도면이다.
도 15b는 도 15a의 상태에서 정착 부재를 바닥판의 관통공에 삽입시킨 상태를 나타낸 도면이다.
도 16은 추진 장치의 동작 상태 중 자유판 및 바닥판이 완전히 하강된 상태에서 제2 유압 잭을 이용하여 고정판을 하강시키는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 17은 복수개의 제2 유압 잭을 제어하기 위한 유압 제어부를 나타낸 개략도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템에서, 성형 장치의 평면을 확대하여 나타낸 것으로서 도 1의 "C"부 확대도이다.
도 19는 성형 장치의 종단면을 확대하여 나타낸 것으로서 도 3의 "D"부 확대도이다.
도 20은 성형 장치의 내부 및 외부 거푸집이 구조물로부터 탈거된 상태를 나타낸 종단면도이다.
도 21은 성형 장치 중 내부 및 외부 거푸집을 들어 올리거나 내리기 위한 승강부를 나타낸 사시도이다.
도 22는 승강부에 의해 내부 및 외부 거푸집이 들어올려지는 상태 및 들어올려진 빈 공간에 받침판이 놓여있는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 23은 성형 장치 중 결합 부재가 내부 및 외부 거푸집을 서로 결합시킨 상태를 종단면도이다.
도 24a는 마찰을 고려한 굴착 공간의 내면 처리 상태의 여러 실시예를 나타낸 도면이다.
도 24b는 도 24a와는 다른 예로서, 구조물선까지 뿜칠을 한 후 그라인더를 이용하여 요구된 마찰면 즉 요철면을 형성시키는 상태를 나타낸 도면이다.
도 25 내지 도 54는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템의 순차적인 동작을 나타낸 도면들이다.
도 55 내지 도 58은 굴착 및 벽체 동시 작업 후, 후처리 및 슬라브를 거치시키는 과정을 나타낸 도면들이다.
도 59는 본 발명의 다른 실시예에 따른 벽체 구조물의 단계적인 지반 인입을 위한 추진 장치를 포함하는 시스템을 나타낸 도면이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20: 굴착 공간 21: 굴착 공간의 내면
22: 굴착 공간의 바닥면 100: 어스 앵커
200: 굴착 장치 300: 추진 장치
400: 성형 장치 500: 안내 벽

Claims (46)

  1. 지반을 굴착하면서 굴착되는 공간의 내면에 접하여 벽체 구조물을 지하로 단계적으로 인입하기 위하여 상기 벽체 구조물을 단계적으로 지하로 인입하기 위하여 제공되는 추진 장치와, 그리고 벽체 구조물의 단계적 지하 인입 정도에 따라 벽체 구조물의 높이가 높아지도록 상기 벽체 구조물의 제1단 위에 상부단을 단계적으로 연장 형성시키기 위하여 제공되는 구조물 성형 장치를 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템으로서,
    상기 벽체 구조물을 단계적으로 지하로 인입하기 위한 상기 추진 장치는,
    단계적으로 굴착되는 지반을 따라서 지하로 인입되는 벽체 구조물의 제1단 구조물의 저면과 굴착 지반의 바닥면 사이에서 상기 굴착된 공간의 내면과 접하여 이를 지지하도록 상기 제1단 구조물의 저면에 하방으로 고정 설치되는 지지 유닛과,
    굴착 예정 터의 가장 자리를 따라 설정 간격을 두고서 상기 제1단 구조물의 저면과 굴착 지반의 바닥면 사이에서 고정 배치되어 상기 제1단 구조물을 지지하면서 상기 제1단 구조물의 저면과 상기 지지 유닛을 굴착 지반의 바닥면 방향으로 당김으로써 벽체 구조물과 그리고 상기 벽체 구조물을 형성하는 제1단 구조물의 저면에 고정 설치된 상기 지지 유닛을 지하로 설정 깊이씩 단계적으로 인입하도록 형성되는 복수개의 당김 유닛과, 그리고
    굴착 예정 터의 가장 자리를 따라 설정 간격을 두고 지반 내부에 매입되는 앵커 몸체와 이로부터 상부로 인출되어 굴착 지반의 바닥면에 정착되는 강연선을 포함하여 이루어지는 어스 앵커로서, 상기 강연선이 상기 당김 유닛의 저면에 정착되도록 하여 상기 당김 유닛이 상기 제1단 구조물의 저면을 굴착 지반의 바닥면 방향으로 당기는 경우에 상기 당김 유닛의 고정단을 형성하도록 제공되는 복수개의 어스 앵커를 포함하여 이루어지는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 굴착 예정 터의 경계부를 굴착하기 위한 경계부 굴착 장치를 더 포함하며, 그리고
    상기 경계부 굴착 장치는
    상기 추진 장치의 상기 지지 유닛에 상단이 좌/우 이동 가능하게 결합되는 수직 부재와, 그리고
    상기 수직 부재에 설치되는 작업구로서 굴착용 작업구와 법면 정리용 작업구를 포함하여 이루어지고, 그리고
    상기 법면 정리용 작업구는 버켓 또는 브레이커 또는 그라인더 중 적어도 하나를 포함하여 이루어지는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  5. 삭제
  6. 제4항에서,
    상기 수직 부재는
    상기 추진 장치의 상부에 좌/우 이동 가능하게 구비되는 상부 수직바와;
    상기 상부 수직바에 상/하 이동 가능하게 구비되는 하부 수직바와; 그리고
    상기 수직 부재를 좌/우 이동시킴과 동시에 상기 하부 수직바를 상/하 이동시키기 위해 상기 하부 수직바에 구비되는 손잡이부를 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  7. 제6항에서,
    상기 경계부 굴착 장치는
    상기 하부 수직바에 수직하게 구비되는 제1 유압 잭과;
    상기 제1 유압 잭의 끝단에 구비되며 상기 작업구가 장착되는 장착판과; 그리고
    상기 제1 유압 잭의 유압을 제어하여 상기 작업구의 수평 이동을 통제하는 제1 유압 제어부를 더 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  8. 제7항에서,
    상기 경계부 굴착 장치는
    상기 작업구의 수평 이동을 수동으로 보조하기 위하여 상기 하부 수직바에 나사 관통되어 상기 장착판을 수평 이동시키는 수동 조절 부재를 더 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  9. 제8항에서,
    상기 그라인더는
    상기 장착판에 회전 가능하게 구비되는 원기둥 형상의 몸체와; 그리고
    상기 굴착된 공간의 상기 내면에 요철이 형성되도록 상기 몸체에 설정 간격을 두고 형성되는 복수개의 커터부를 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  10. 제4항에서,
    상기 경계부 굴착 장치는 상기 수직 부재에 추가적으로 설치되는 작업구로서 뿜칠기를 더 포함하여 이루어지는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  11. 제6항에서,
    상기 경계부 굴착 장치는
    상기 굴착된 공간의 바닥면에 상기 수직 부재를 고정시키기 위하여 상기 하부 수직바의 하단에는 구비되는 지면 고정 유닛을 더 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  12. 제11항에서,
    상기 지면 고정 유닛은
    상기 하부 수직바에 상/하 슬라이딩 가능하게 구비되는 보조 바와; 그리고
    상기 지면 고정바의 하단에 구비되며 복수개의 고정핀을 갖는 지면 고정 부재를 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  13. 삭제
  14. 제1항에서,
    상기 지지 유닛은
    그 상부에 구조물이 형성되며 상기 굴착된 공간의 내면을 지지하는 고정판과; 그리고
    상기 고정판의 하부에 슬라이딩 가능하게 구비되는 자유판을 포함하고, 그리고
    굴착 장치에 의해 상기 설정 깊이로 굴착이 되면, 상기 고정판은 그대로 있는 상태에서 상기 자유판이 굴착된 바닥면까지 하강하여 굴착된 공간의 내면을 미리 지지하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  15. 제14항에서,
    상기 지지 유닛은
    상기 자유판이 상기 고정판에서 하향 슬라이딩할 경우, 상기 자유판과 상기 고정판 사이로 이물질이 유입되지 않도록, 상기 자유판과 상기 고정판 사이에 구비되는 토사 유입 방지 부재를 더 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  16. 제15항에서,
    상기 굴착 장치의 끝단부가 상기 자유판의 하단에 의한 방해됨 없이 상기 굴착 공간의 내면에 원활하게 닿을 수 있도록, 상기 자유판의 하단 형상은 상기 내면을 향해 경사진 형상을 하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  17. 제14항에서,
    상기 굴착된 공간의 내면 둘레에 따라 그 둘레 길이가 조절되도록, 상기 고정판 및 상기 자유판 각각은 서로 분해 조립되는 복수개의 판형 단위체로 이루어지는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  18. 제17항에서,
    상기 고정판을 이루는 상기 복수개의 판형 단위체가 서로 연결되도록 상기 고정판의 복수개의 판형 단위체는 보강 빔에 의해 서로 연결되고, 그리고
    상기 자유판을 이루는 상기 복수개의 판형 단위체 각각은 상기 고정판의 해당 판형 단위체에 개별적으로 슬라이딩 가능하게 구비되는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  19. 제18항에서,
    상기 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템은 상기 굴착 예정 터의 경계부를 굴착하기 위한 장치로서 상기 보강 빔에 좌/우 이동 가능하게 구비되는 경계부 굴착 장치를 더 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  20. 제18항에서,
    상기 지지 유닛은
    상기 굴착될 공간의 제1 부위가 상기 설정 깊이 굴착이 완료될 때까지, 상기 고정판의 해당 판형 단위체로부터 상기 자유판의 해당 판형 단위체의 하강을 일시 정지시키도록 상기 고정판의 해당 판형 단위체와 상기 자유판의 해당 판형 단위체를 관통하여 설치되는 일시 정지 유닛을 더 포함하고, 그리고
    상기 굴착될 공간의 상기 제1 부위는 상기 자유판의 상기 해당 판형 단위체가 위치되는 부위인 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  21. 제20항에서,
    상기 일시 정지 유닛은
    상기 고정판을 이루는 상기 복수개의 판형 단위체 각각에 형성되는 제1 정지용 통과공과;
    상기 제1 통과공에 상응하도록 상기 자유판을 이루는 상기 복수개의 판형 단위체 각각에 형성되는 제2 정지용 통과공과; 그리고
    상기 제1 및 제2 정지용 통과공에 삽입되는 정지핀을 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  22. 제20항에서,
    상기 지지 유닛은
    상기 굴착될 공간의 상기 제1 부위가 상기 설정 깊이 굴착이 완료되고 상기 일시 정지 유닛이 해제된 후, 상기 자유판의 해당 판형 단위체가 급하강되는 것을 막기 위하여 상기 자유판의 해당 판형 단위체와 상기 고정판을 이루는 상기 복수개의 판형 단위체 사이를 연결하는 급강하 방지 유닛을 더 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  23. 제14항에서,
    상기 당김 유닛은
    상기 복수개의 어스 앵커의 상부에 각각 놓이며 상기 각 어스 앵커에 포함되는 강연선이 통과되는 관통공을 갖는 바닥판과;
    상기 각 어스 앵커의 상기 강연선을 상기 바닥판에 정착시키는 정착부와; 그리고
    상기 바닥판에 그 일단이 고정되고 상기 벽체 구조물을 형성되는 제1단 구조물의 저면에 그 타단이 고정되는 제2 유압 잭을 포함하고, 그리고
    상기 제1단 구조물과 상기 고정판을 하강 시키기 위해, 상기 정착부를 상기 바닥판에서 분리한 후 상기 바닥판이 상기 굴착 공간의 바닥면에 닿아 고정되도록 상기 제2 유압 잭을 순방향 가동하고, 그리고 상기 정착부를 다시 정착한 후 상기 제2 유압잭을 역방향 구동시켜 상기 고정된 바닥판이 당겨지는 만큼 상대적으로 상기 제1단 구조물과 상기 고정판을 하강시키는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  24. 제23항에서,
    상기 관통공은 아래로 갈수록 폭이 좁아지는 콘 형상을 하고, 그리고
    상기 정착부는 아래로 갈수록 폭이 좁아지며 그 중심으로 상기 어스 앵커의 상기 강연선이 관통할 수 있는 강연선 통과공이 형성되는 콘 형상의 정착 부재인 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  25. 제24항에서,
    상기 당김 유닛은
    상기 정착 부재를 상기 바닥판의 상기 관통공에서 인출시키는 인발기를 더 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  26. 제23항에서,
    상기 고정판 전체가 균일하게 하강할 수 있도록, 상기 복수개의 어스 앵커와 같은 수의 상기 제2 유압 잭은 제2 유압 제어부에 의해 제어되는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  27. 제1항에서,
    상기 성형 장치는
    상기 굴착 예정 터의 가장 자리를 따라 외측 지표에 위치되는 외부 거푸집과; 그리고
    상기 구조물의 두께만큼 상기 외부 거푸집과 설정 간격 이격되어 구비되는 내부 거푸집을 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  28. 제27항에서,
    상기 굴착 예정 터의 가장 자리 길이에 따라 그 둘레 길이가 조절되도록, 상기 외부 거푸집 및 상기 내부 거푸집 각각은 서로 분해 조립되는 복수개의 단편으로 이루어지는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  29. 제28항에서,
    상기 복수개의 단편은 홀수번째 단편과 짝수번째 단편을 포함하고, 그리고
    상기 짝수번째 단편의 양단은 상기 홀수번째 단편 중 상기 구조물을 향하는 면의 반대 면에 위치되도록 절곡된 형상을 하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  30. 제29항에서,
    상기 성형 장치는
    상기 복수개의 단편을 서로 고정시키기 위한 거푸집 고정 유닛을 더 포함하고, 그리고
    상기 거푸집 고정 유닛은
    상기 복수개의 단편과 설정 간격 이격되어 구비되는 거푸집 고정 빔과; 그리고
    상기 거푸집 고정빔에 나사 결합된 후 상기 짝수번째 양단을 가압하는 가압 볼트를 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  31. 제30항에서,
    상기 성형 장치는
    상기 복수개의 단편 사이에 구비되어 상기 서로 연결된 복수개의 단편 사이를 밀봉시키는 패킹 부재를 더 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  32. 제30항에서,
    상기 성형 장치는
    상기 구조물로부터 상기 외부 거푸집과 상기 내부 거푸집을 원활하게 착탈시키기 위하여 상기 거푸집 고정 빔과 상기 외부 거푸집 사이 및 상기 거푸집 고정 빔과 상기 내부 거푸집 사이에 설치되는 착탈 유닛을 더 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  33. 제32항에서,
    상기 착탈 유닛은
    상기 복수개의 단편 각각에 그 일단이 회동 가능하게 구비되고 상기 거푸집 고정 빔에 그 타단이 회동 가능하게 구비되는 연결바를 포함하고, 그리고
    상기 복수개의 단편을 들어 올리면, 상기 복수개의 단편 각각은 상기 연결바 및 상기 연결바의 회동 가능한 구조에 의해 원호 운동을 하면서 상기 거푸집 고정 빔을 향해 후퇴되어 상기 구조물과 분리되는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  34. 제33항에서,
    상기 착탈 유닛은
    상기 복수개의 단편을 들어 올리거나 내리기 위한 승강부를 더 포함하여 이루어지고, 그리고
    상기 승강부는
    상기 각 단편 중 상기 거푸집 고정 빔에 마주하는 면에 형성되는 외부 돌출부와; 그리고
    상기 외부 돌출부에 승강력을 제공하는 제3 유압 잭을 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  35. 삭제
  36. 제33항 또는 제34항에서,
    상기 착탈 유닛은
    보조 고정 유닛을 더 포함하고,
    상기 보조 고정 유닛은
    상기 거푸집 고정 빔 중 상기 각 단편을 향하는 면에 돌출 형성되는 고정 돌기와;
    상기 고정 돌기에 회전 가능하게 결합되는 갈고리 형상의 고정 지그와;
    상기 각 단편에 형성되며, 상기 각 단편이 하강할 경우 상기 고정 지그의 일단을 누르는 단턱과; 그리고
    상기 고정 돌기에 구비되어 상기 고정 지그의 일단에 탄성력을 제공하는 탄성체를 포함하고, 그리고
    상기 각 단편이 하강할 경우, 상기 고정 지그의 일단이 상기 단턱에 의해 눌리면서 상기 고정 지그의 타단이 상기 단편을 밀어 상기 단편이 뒤로 후퇴되는 것을 막고; 그리고
    상기 각 단편이 상승할 경우, 상기 고정 지그의 일단이 탄성체에 의해 튕기면서 상기 고정 지그가 원 위치되는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  37. 제36항에서,
    상기 착탈 유닛은
    상기 외부 거푸집과 상기 내부 거푸집을 보다 단단히 고정시키기 위해 상기 외부 거푸집과 상기 내부 거푸집을 서로 결합하는 결합 부재를 더 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  38. 제27항 내지 제34항 중 어느 한 항에서,
    상기 성형 장치는
    상기 내부 거푸집과 상기 외부 거푸집 사이에 위치된 상기 구조물에 증기를 공급하여 증기 양생을 촉진시키기 위한 증기 양생 유닛을 더 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  39. 제38항에서,
    상기 증기 양생 유닛은
    상기 내부 거푸집과 상기 외부 거푸집을 덮는 양생 커버와;
    상기 양생 커버 내에 위치되는 증기 파이프와; 그리고
    상기 증기 파이프에 증기를 공급하는 증기 공급원을 포함하는 벽체 구조물의 성형 및 지반 인입 시스템.
  40. 지반을 굴착하면서 굴착되는 공간의 내면에 접하여 벽체 구조물을 지하로 단계적으로 인입하기 위한 추진 장치로서,
    단계적으로 굴착되는 지반을 따라서 지하로 인입되는 벽체 구조물의 제1단 구조물의 저면과 굴착 지반의 바닥면 사이에서 상기 굴착된 공간의 내면과 접하여 이를 지지하도록 상기 제1단 구조물의 저면에 하방으로 고정 설치되는 지지 유닛과,
    굴착 예정 터의 가장 자리를 따라 설정 간격을 두고서 상기 제1단 구조물의 저면과 굴착 지반의 바닥면 사이에서 고정 배치되어 상기 제1단 구조물을 지지하면서 상기 제1단 구조물의 저면과 상기 지지 유닛을 굴착 지반의 바닥면 방향으로 당김으로써 벽체 구조물과 그리고 상기 벽체 구조물을 형성하는 제1단 구조물의 저면에 고정 설치된 상기 지지 유닛을 지하로 설정 깊이씩 단계적으로 인입하도록 형성되는 복수개의 당김 유닛과, 그리고
    굴착 예정 터의 가장 자리를 따라 설정 간격을 두고 지반 내부에 매입되는 앵커 몸체와 이로부터 상부로 인출되어 굴착 지반의 바닥면에 정착되는 강연선을 포함하여 이루어지는 어스 앵커로서, 상기 강연선이 상기 당김 유닛의 저면에 정착되도록 하여 상기 당김 유닛이 상기 제1단 구조물의 저면을 굴착 지반의 바닥면 방향으로 당기는 경우에 상기 당김 유닛의 고정단을 형성하도록 제공되는 복수개의 어스 앵커를 포함하여 이루어지는 벽체 구조물의 단계적인 지반 인입을 위한 추진 장치.
  41. 삭제
  42. 제40항에서,
    상기 지지 유닛은
    그 상부에 구조물이 형성되며 상기 굴착된 공간의 내면을 지지하는 고정판과; 그리고
    상기 고정판의 하부에 슬라이딩 가능하게 구비되는 자유판을 포함하고, 그리고
    굴착 장치에 의해 상기 설정 깊이로 굴착이 되면, 상기 고정판은 그대로 있는 상태에서 상기 자유판이 굴착된 바닥면까지 하강하여 굴착된 공간의 내면을 미리 지지하는 벽체 구조물의 단계적인 지반 인입을 위한 추진 장치.
  43. 제42항에서,
    상기 당김 유닛은
    상기 복수개의 어스 앵커의 상부에 각각 놓이며 상기 각 어스 앵커에 포함되는 강연선이 통과되는 관통공을 갖는 바닥판과;
    상기 각 어스 앵커의 상기 강연선을 상기 바닥판에 정착시키는 정착부와; 그리고
    상기 바닥판에 그 일단이 고정되고 상기 벽체 구조물을 형성하는 제1단 구조물의 저면에 그 타단이 고정되는 제2 유압 잭을 포함하고, 그리고
    상기 제1단 구조물과 상기 고정판을 하강 시키기 위해, 상기 정착부를 상기 바닥판에서 분리한 후 상기 바닥판이 상기 굴착 공간의 바닥면에 닿아 고정되도록 상기 제2 유압 잭을 순방향 가동하고, 그리고 상기 정착부를 다시 정착한 후 상기 제2 유압잭을 역방향 구동시켜 상기 고정된 바닥판이 당겨지는 만큼 상대적으로 상기 제1단 구조물과 상기 고정판을 하강시키는 벽체 구조물의 단계적인 지반 인입을 위한 추진 장치.
  44. 삭제
  45. 삭제
  46. 삭제
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