KR100948059B1

KR100948059B1 - 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법

Info

Publication number: KR100948059B1
Application number: KR1020090022659A
Authority: KR
Inventors: 정광옥
Original assignee: 정광옥
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2009-03-17
Publication date: 2010-03-19
Anticipated expiration: 2029-03-17

Abstract

본 발명은 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법에 관한 것으로, (a) 확장되는 도로 차선수를 고려하여 기존의 도로부지 경계(72)와 비탈면(70) 사이에 도로 양측으로 일정 길이와 높이로 제작된 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)을 토류벽 설치위치에 거치하는 단계와; (b) 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21) 사이의 지반을 굴착하면서 굴착토를 외부로 반출하고, 굴착과 동시에 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)은 그 자중으로 굴착 바닥면(50)까지 침하굴진하는 단계와; (c) 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)의 높이보다 일정 정도 적은 심도의 굴착 및 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)의 굴진이 완료되면, 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)의 상부에 동일한 길이 및 형상의 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31)을 설치한 후 결합부위를 이음 처리하는 단계와; (d) 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)과 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31) 간의 이음이 완료되면, 다시 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21) 사이의 지반을 굴착하고 굴착과 동시에 내·외벽 케이싱 구체(10)는 굴착 바닥면(50)까지 침하굴진하는 단계, 및 (e) 상기 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31) 간의 이음과 굴착과정을 토류벽의 설계 심도까지 반복하고, 도로확장을 위해 비탈면(70)과 도로 양측 토류벽 사이를 케이싱 구체(10) 내부 굴착토를 활용하여 성토하고 아스콘으로 기존 도로(73)의 레벨을 고려하여 포장시공하는 단계로 구성됨으로써, 기존의 도로확장 시공시 추가적인 도로부지와 차량통행의 차단이 필요하지 않고, 이중 강재 케이싱 내부나 기존 도로 하부 의 공동구에 관로나 고압 송전선의 부설에 의한 친환경적 공법이 가능하며, 강재 케이싱 토류벽을 이용한 복층도로의 건설로 부지의 활용을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Description

강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법 {Constructing method for widening road using steel casing retaining wall}

본 발명은 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 도로확장 시공시 추가적인 도로부지와 차량통행의 차단이 필요하지 않고, 이중 강재 케이싱 내부나 기존 도로 하부의 공동구에 관로나 고압 송전선의 부설에 의한 친환경적 공법이 가능하며, 강재 케이싱 토류벽을 이용한 복층도로의 건설로 부지의 활용을 극대화할 수 있는 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 시공되는 도로확장공법은 단순히 확장구간만큼의 도로폭을 성토·절토하거나, 확장하고자하는 폭만큼의 위치에 토류벽을 설치하여 토류벽과 기존 도로 사이를 성토하는 방법으로 확장구간을 신설하였다.

그러나, 확장구간만큼의 도로폭의 단순한 성토·절토는 성토부나 절토부의 안정을 위해 성토부나 절토부의 구배를 고려해야 하기 때문에 더 넓은 면적의 도로부지가 필요하거나 공사비가 증가되는 경향이 있었고, 도로확장 시공시 차량통행의 차단이나 노선변경은 불가피하였으며, 종래의 토류벽의 시공방법도 어느 정도 문제 점이 있었다.

따라서, 본 발명에서는 도로확장을 위해 강재 케이싱 토류벽을 이용하게 되는데, 이러한 토류벽은 지하공사를 할 때 굴착사면의 안정 및 지하수 유입의 차단을 위해 설치되는 가설구조물로서, 종래의 대표적인 공법으로는 토류판공법, 시트파일(SHEET PILE, 널말뚝)공법, CIP공법, SCW공법 및 지하연속벽공법 등이 있다.

상기 토류판 공법은 다수개의 토류판과 H-파일(PILE)을 이용하는 공법으로 지하의 굴착할 부분에 H-파일(PILE)을 일정 간격으로 박아 넣고, H-파일(PILE) 사이에 나무판재인 토류판을 끼워넣어 배면의 토사를 지지하며, H-파일(PILE)의 지지를 위한 지보공을 설치하는 공법이다.

또한, 시트파일(SHEET PILE) 공법은 시트파일(SHEET PILE)을 수직으로 지중에 박아 넣고 이어서 단부의 연결부에 다른 시트파일(SHEET PILE)의 단부를 끼워 맞춰 지중에 박아넣는 것을 반복함으로써 토류벽을 시공하는 공법이다.

그리고, CIP 공법은 오거(AUGER)로 지중에 구멍을 뚫은 다음 그 구멍에 철근망이나 H-파일(PILE)을 입설하고 콘크리트나 시멘트풀을 타설하여 연속된 콘크리트 기둥을 만들어 나가는 공법으로, 굴착할 부분 사방을 콘크리트벽으로 만든 다음 붕괴를 막기 위하여 콘크리트벽을 지탱할 버팀보를 설치한 상태에서 굴착을 하는 방법이다.

또한, SCW 공법은 축을 세 개 가진 오거(AUGER)로 지하 연속벽을 만들어 나가는 공법으로 시공방법은 상기 CIP와 거의 동일하다.

그러나, 이러한 종래의 토류벽 시공방법은 주로 토사지반이나 토사 성토층에 적용 가능하고, 사석층이나 전석 토사층에 시공시에는 프리보링(Pre-Boring)공법을 시행하여야 하며, 암반층에는 시공이 어려운 문제점이 있었다.

특히, 토류판 공법은 지하수의 차단효과가 약하기 때문에 토류벽 배면의 지하수 수위가 높은 경우에는 전혀 사용할 수가 없고, 토류판은 목재로 제작되어 강도가 약해 토류판이 수압과 토압에 의해 파손되는 사고가 빈번하게 발생하고 있을 뿐만 아니라, 추후 시공되는 건축물의 일부로 사용되기에도 부적합하여 반드시 철거작업이 뒤따른다.

또한, 지중에 콘트리트를 타설하는 방식의 토류벽의 경우 지중의 콘크리트의 품질관리에 어려움이 많고, 토류벽 시공후 지하수 유출시 보수 보강이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 기존의 도로확장 시공시 추가적인 도로부지와 차량통행의 차단이 필요하지 않고, 이중 강재 케이싱 내부나 기존 도로 하부의 공동구에 관로나 고압 송전선의 부설에 의한 친환경적 공법이 가능하며, 강재 케이싱 토류벽을 이용한 복층도로의 건설로 부지의 활용을 극대화할 수 있는 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 도로확장 시공에 이용되는 토류벽으로 고인장·고강도의 강재 케이싱을 이용함으로써 케이싱의 굴진을 위한 굴착시 암반층이 존재하더라도 암반의 파쇄에 수반되는 충격과 진동을 견딜 수 있을 뿐만 아니라, 균열이나 파손 방지에 강한 강성구조로서 지하수 유입차단에 효과적인 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 토류벽이 외부의 지중 응력의 지지에 효과적인 고강도의 강판으로 이루어져 시공성과 안전성이 우수하고 품질관리가 용이하며, 추후 구조물의 일부로 활용되므로 케이싱의 철거가 필요하지 않은 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 확장되는 도로 차선수를 고려하여 기존의 도로부지 경계와 비탈면 사이에 도로 양측으로 일정 길이와 높 이로 제작된 선단부 내·외벽 케이싱을 토류벽 설치위치에 거치하는 단계와; (b) 상기 선단부 내·외벽 케이싱 사이의 지반을 굴착하면서 굴착토를 외부로 반출하고, 굴착과 동시에 선단부 내·외벽 케이싱은 그 자중으로 굴착 바닥면까지 침하굴진하는 단계와; (c) 상기 선단부 내·외벽 케이싱의 높이보다 일정 정도 적은 심도의 굴착 및 선단부 내·외벽 케이싱의 굴진이 완료되면, 상기 선단부 내·외벽 케이싱의 상부에 동일한 길이 및 형상의 중간 연결부 내·외벽 케이싱을 설치한 후 결합부위를 이음 처리하는 단계와; (d) 상기 선단부 내·외벽 케이싱과 중간 연결부 내·외벽 케이싱 간의 이음이 완료되면, 다시 상기 선단부 내·외벽 케이싱 사이의 지반을 굴착하고 굴착과 동시에 내·외벽 케이싱 구체는 굴착 바닥면까지 침하굴진하는 단계, 및 (e) 상기 중간 연결부 내·외벽 케이싱 간의 이음과 굴착과정을 토류벽의 설계 심도까지 반복하고, 도로확장을 위해 비탈면과 도로 양측 토류벽 사이를 케이싱 구체 내부 굴착토를 활용하여 성토하고 아스콘으로 기존 도로의 레벨을 고려하여 포장시공하는 단계로 구성된 것을 기본 특징으로 한다.

이상에서 살펴본, 본 발명인 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법은 기존의 도로확장 시공시 추가적인 도로부지와 차량통행의 차단이 필요하지 않고, 이중 강재 케이싱 내부나 기존 도로 하부의 공동구에 관로나 고압 송전선의 부설에 의한 친환경적 공법이 가능하며, 강재 케이싱 토류벽을 이용한 복층도로의 건설로 부지의 활용을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라, 도로확장 시공에 이용되는 토류벽으로 고인장·고강도의 강재 케이싱을 이용함으로써 케이싱의 굴진을 위한 굴 착시 암반층이 존재하더라도 암반의 파쇄에 수반되는 충격과 진동을 견딜 수 있고, 균열이나 파손 방지에 강한 강성구조로서 지하수 유입차단에 효과적이며, 토류벽이 외부의 지중 응력의 지지에 효과적인 고강도의 강판으로 이루어져 시공성과 안전성이 우수하고 품질관리가 용이한 효과가 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명에 따른 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법에 의한 시공완료 단면도이고, 도 3 은 본 발명에 따른 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법에 이용되는 토류벽 구조의 일실시예의 일부분을 나타낸 사시도이며, 도 4 는 본 발명에 따른 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법에 이용되는 토류벽의 시공순서를 나타낸 단면도이고, 도 5 는 본 발명에 따른 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법의 순서를 나타낸 단면도이다.

본 발명인 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법에 이용되는 토류벽의 기본 구조는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일정 길이와 높이로 제작된 선단부 케이싱(20,21)과 상기 선단부 케이싱(20,21)과 동일한 길이 및 형상의 중간 연결부 케이싱(30,31)이 상하방향으로 상호 결합하되, 선단부 케이싱(20,21)과 중간 연결부 케이싱(30,31) 간의 결합부위는 용접이음(41)이나 기계적이음으로 처리하고, 용접이음(41)의 경우의 케이싱 각각의 상·하단에는 인접하는 케이싱과 대응되게 용접홈(40)이 형성되도록 함이 바람직하다.

이러한 선단부 케이싱(20,21)과 중간 연결부 케이싱(30,31)으로 이루어진 케이싱 구체(10)가 일정한 간격을 유지하면서 이중으로 설치되어 토류벽을 형성하고, 필요한 경우 가로 지지보(23)를 일정 간격으로 선단부 및 중간 연결부 내·외벽 케이싱(20,21,30,31) 사이에 고정설치하며, 상기 선단부 케이싱의 하단(22)은 V자형상이나 역사다리꼴형상으로 가공제작함이 바람직하다.

한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 이러한 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법을 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 1에 도시된 바와 같은 편도 4차선 도로는 도로공사 표준시방서에 의하면, 도로와 노견에 필요한 폭은 39.8 m이고 기타(비탈면, 소단, 측구, 여유부지) 소요되는 부지의 폭을 최소 약 26.2 m이다.

이런한 기존 도로(73)를 확장하는 경우에 비탈면(70)의 구배와 측구(71) 및 여유부지를 고려하여 도로부지 경계(72)도 이동됨으로써 더 넓은 도로부지를 필요로 하지만, 본 발명은 확장되는 도로 차선수를 고려하여 기존의 도로부지 경계(72)와 비탈면(70) 사이에 도로 양측으로 강재 케이싱 토류벽을 시공함으로써 추가적인 도로부지가 필요하지 않게 되는데, 도로확장을 위한 상기 강재 케이싱 토류벽의 시공방법을 상설하면,

먼저, 현장 여건에 적합하게 일정 길이와 높이로 제작된 선단부 케이싱(20,21)을 토류벽의 내·외벽을 형성할 수 있게 이중으로 토류벽 설치위치에 거치한다(도4a). 여기서, 상기 이중의 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)은 케이싱의 지중으로의 굴진시 외부의 토압이나 수압과 같은 지중 응력에 충분히 견디고 지하수 유입 차단에 효과적이며 내·외벽 케이싱 사이의 암반을 파쇄하는 경우에 충격 및 진동으로부터 케이싱 벽체의 균열 및 손상을 방지하기 위해 일정한 두께의 고인장·고강도 강판을 현장여건을 고려하여 사용하여야 한다.

또한, 상기 케이싱은 일정하게 구간을 나누어 구간별로 일정한 길이의 선단부 케이싱(20,21)을 제작하여 이중으로 거치하면 되고, 상기 선단부 케이싱의 하단 토우(toe, 22)는 케이싱의 지중으로의 굴진시 굴진이 용이하도록 V자형상이나 역사다리꼴형상으로 가공제작함이 바람직하다.

다음으로, 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21) 사이의 지반을 굴착하면서 굴착토를 외부로 반출하면, 굴착과 동시에 선단부 케이싱(20,21)은 그 자중으로 굴착 바닥면(50)까지 침하굴진하게 되고, 굴착에 의한 지반의 수직 굴착면(51)은 굴착과 동시에 상기 내·외벽 케이싱(20,21)에 의해 지지되어 외부로 노출되지 않으므로 굴착면의 붕괴 방지가 가능하게 되고(도4b), 필요하다면 상기 내·외벽 케이싱(20,21)의 지지를 위한 강지보공을 지중에 설치하여 굴착면의 붕괴와 토류벽의 전도를 방지할 수도 있다. 또한, 이 때 필요하다면 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21) 사이의 간격을 유지하고 외부의 지중 응력에 견디기 위해 가로 지지보(23)를 일정 간격으로 선단부 내·외벽 케이싱(20,21) 사이에 고정설치하고, 구간별로 나누어 선단부 케이싱(20,21)을 제작하여 굴착이 이루어져야 하므로 케이싱의 길이방향 양단부에서도 지중 응력에 견딜 수 있고 차수가 가능하도록 내·외벽 케이싱을 폐합시키는 형태로 선단부 케이싱(20,21)을 제작하여야 하고, 구간별 굴착시 인접하는 폐합된 선단부 케이싱(20,21) 사이에는 지하수 유입 차단을 위해 실 런트가 주입될 수도 있고, 인접하는 폐합된 선단부 케이싱(20,21) 양단부를 절단 개방시켜 인접하는 구간별 선단부 내·외벽 케이싱(20,21) 사이에 강판을 덧대어 용접이음할 수도 있다.

여기서 지반 굴착작업은 선단부 내·외벽 케이싱(20,21) 사이에서 이루어지고, 선단부 내·외벽 케이싱(20,21) 사이의 간격은 굴착이 가능한 최소한의 공간만 확보되면 된다. 따라서, 굴착방식은 인력굴착이나 쇼트붐(Short Boom)/ 쇼트아암(Short Arm) 굴삭기를 이용한 기계식 굴착으로 하는 것이 시공성이 우수하다.

더불어, 수직 굴착면(51)의 붕괴방지와 케이싱 외부에서 작용하는 지중 응력의 분산 및 케이싱과 수직 굴착면(51) 사이의 마찰감소를 위해 케이싱과 수직 굴착면(51) 사이의 여굴부(52)에는 세골재나 조골재 등의 충진재(53)를 채우게 되고, 현장 여건상 특히 지하수 유출이 심할 경우에는 토사나 점토로 충진하여 지하수 유입을 저감시키는데, 이러한 충진은 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21) 각각의 외면에 상기 충진재(53)를 굴착 전에 미리 쌓아 놓아두면 굴착시 여굴부(52)의 발생과 동시에 자연스럽게 충진재(53)가 여굴부(52)로 흘러 들어가게 되는 것이다.

그 다음으로, 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)의 높이보다 일정 정도 적은 심도의 굴착 및 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)의 굴진이 완료되면, 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)의 상부에 동일한 길이 및 형상의 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31)을 설치한 후 결합부위를 용접이음(41) 처리함이 바람직하나, 지하수 유입 차단이 가능하다면 선단부와 중간 연결부 내·외벽 케이싱(20,21,30,31) 간의 이음은 용접에 제한되는 것은 아니고 기계적이음도 가능할 것이다(도4c).

더불어, 도 2의 일실시예에서 도시된 바와 같이, 공사 완료 후 토류벽이 지중에 매입될 부분은 지하수 유입 차단과 지중 응력의 지지를 위해 인접하는 구간별 선단부 케이싱(20,21)은 상호 밀착하여 시공되어야 하고, 인접하는 구간별 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31)도 상호 밀착하여 시공되어야 하지만, 지상에 노출되는 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31)은 도로위 자동차에서의 경관을 위해 기둥이나 교각 형태로 일정한 간격을 두고 시공되어야 한다.

상기에서 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)의 높이보다 일정 정도 적은 심도로 굴착하는 것은 선단부와 중간 연결부 내·외벽 케이싱(20,21,30,31) 간의 용접이음(41)을 용이하게 지상에서 작업하기 위함이다.

여기서, 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)과 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31) 간의 용접이음(41)은 케이싱 구체(10)의 강도와 동등 이상의 강도 발현이 가능하도록 하여야 하고, 이를 위해 케이싱 각각의 상·하단에는 인접하는 케이싱과 대응되게 용접홈(40)이 형성되도록 제작한다.

나아가, 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)과 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31) 간의 용접이음(41)이 완료되면, 다시 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21) 사이의 지반을 굴착하고 굴착과 동시에 내·외벽 케이싱 구체(10)는 굴착 바닥면(50)까지 침하굴진한다(도4d).

한편, 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)과 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31)들은 토류벽의 시공 목적상 높이에 비해 횡방향으로 길이가 긴 구조로 제작함이 바람직하고, 도면에 도시된 직선형에 제한되는 것은 아니고 토류벽의 설계 형상에 따라 곡선형 또는 직선과 곡선이 혼용된 복합형으로 제작될 수도 있다.

마지막으로, 상기 이음과 굴착과정을 토류벽의 설계 심도까지 반복한 후, 지상에 노출되는 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31)은 기둥이나 교각 형태로 일정한 간격을 두고 시공되어야 하므로, 일부 구간에서만 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31)이 설계 높이까지 반복이음 시공됨으로써, 본 발명에서는 시공성과 안전성이 우수한 전면 강재 케이싱 방식의 토류벽이 시공되는 것이다. 지상에 노출되는 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31)이 기둥이나 교각 형태로 일정한 간격을 두고 설계 높이까지 시공되는 것은 강재 케이싱 토류벽 상부에 복층 도로의 시공을 예정한 것이므로 단지 도로확장 공사만 수행되는 경우에는 기존의 도로부지 경계(72)와 비탈면(70) 사이 양측의 강재 케이싱 토류벽은 기존 도로(73)의 레벨까지만 설치하면 된다.

추가로, 상기 토류벽인 케이싱 구체(10) 내부 굴착 바닥면(50)에는 지하수 유입 차단을 위해 수밀 콘크리트(60)를 타설하고, 케이싱 구체(10) 내부의 일정 높이 이하로는 외부 지중 응력에 대한 지지력의 증가를 위해 조약돌 콘크리트(61)나 골재로 채우는 것이 바람직하다.

또한, 상기 케이싱 구체(10) 내부의 공동구(62)는 오·폐수관로 등 각종 관로의 통로로 활용할 수 있고, 상기 중간 연결부 외벽 케이싱(31)의 상단은 중간 연결부 내벽 케이싱(30)의 상단보다 일정정도 높게 제작·설치하여 가드레일부(32)로 활용하게 할 수도 있다.

상기와 같이, 기존의 도로부지 경계(72)와 비탈면(70) 사이에 양측으로 강재 케이싱 토류벽 시공이 완료(도5a)되면 도로확장을 위해 비탈면(70)과 도로 양측 토류벽 사이를 케이싱 구체(10) 내부 굴착토를 활용하여 성토하고 아스콘으로 기존 도로(73)의 레벨을 고려하여 포장시공함으로써, 기존 도로(73)의 교통을 차단하지 않고도 도로확장 공사를 수행할 수 있다(도5b).

다음으로, 강재 케이싱 토류벽 상부에 복층 도로의 시공을 하는 경우에는, 기존의 도로부지 경계(72)와 비탈면(70) 사이에 도로 양측으로 설치된 강재 케이싱 토류벽 시공방법과 동일하게 도로 중앙분리대 부분에도 이중 강재 케이싱(11)을 이용하여 지중과 지상부에 설계 심도 및 높이까지 토류벽을 설치하고 중앙부 이중 강재 케이싱(11) 내부에 수밀 콘크리트(60)와 조약돌 콘크리트(61)를 타설하여야 하며(도5c), 본 발명에 사용되는 강재 케이싱의 강판은 복층도로의 자중과 활하중을 지지할 수 있을 정도의 설계 강성을 가지는 것이어야 한다. 필요에 따라 복층도로 상판(80)을 지지할 수 있을 정도의 충분한 강도를 얻기 위해 중앙부 이중 강재 케이싱(11) 내부에는 철근 콘크리트를 타설할 수도 있다.

또한, 상기 기존의 도로부지 경계(72)와 비탈면(70) 사이 양측의 내·외벽 케이싱(20,21,30,31)과 중앙부 이중 강재 케이싱(11)은 구조물의 일부로 활용되므로 케이싱의 철거가 필요하지 않은 장점도 있고, 지상에 노출되는 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31)의 외면에는 녹화를 함으로써 도로 이용자로 하여금 안락하고 친환경적인 느낌을 가지게 할 수도 있다.

그 다음으로, 강재 케이싱 토류벽 상부에 복층 도로의 시공을 하는 경우에는 복층도로 상판(80)이 교각 역할을 하는 양측의 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31)과 중앙부 이중 강재 케이싱(11) 상단에 교좌장치(83)와 함께 거치된다. 여기서, 도로 양측의 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31)과 중앙부 이중 강재 케이싱(11) 상단이 개방되어 있는 경우에는 당연히 교좌장치(83)가 거치될 수 있도록 강판으로 폐합이음 처리를 해야 하고, 상기 복층도로는 자동차가 다니는 도로에만 한정되는 것은 아니고 기차가 다니는 철로(81)가 부설될 수도 있고, 철로(81) 사이와 갓길 등에는 화단(82)이 설치되어 친환경적인 경관을 조성할 수도 있다(도5d).

그 다음으로, 차량은 상기 복층도로로 유도하고 도로 양측의 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31)과 중앙부 이중 강재 케이싱(11) 사이의 기존 도로 하부에 공동구(63)를 형성시키기 위해 일정 심도까지 기존 도로(73)를 굴착하고 다시 일정 높이로 슬라브 콘크리트(84)를 타설하게 되면, 슬라브 콘트리트(84)는 다시 도로로 활용할 수 있고 상기 도로 하부 공동구(63)는 철도 역사나 휴게소와 같은 구조물 시공공간으로 활용하거나 고압 송전선의 부설 통로로 활용할 수 있는데, 특히 고압 송전선이 상기 도로 하부 공동구(63)에 부설되는 경우에는 산악 지역에 철탑을 건설하기 위해 훼손되는 산림을 줄일 수 있어 본 발명은 또한 친환경적인 공법이 되는 것이다.

상기에서는 본 발명에 대한 특정의 바람직한 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예인 도로확장에만 한정되는 것은 아니고 신설도로에도 적용될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 요지를 벗어남이 없이 다양하게 변경시킬 수 있을 것이다.

도 1 은 종래의 도로를 나타낸 단면도.

도 2 는 본 발명에 따른 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법에 의한 시공완료 단면도.

도 3 은 본 발명에 따른 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법에 이용되는 토류벽 구조의 일실시예의 일부분을 나타낸 사시도.

도 4 는 본 발명에 따른 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법에 이용되는 토류벽의 시공순서를 나타낸 단면도.

도 5 는 본 발명에 따른 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법의 순서를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 케이싱 구체 11: 중앙부 이중 강재 케이싱

20,21: 선단부 내·외벽 케이싱 22: 선단부 케이싱 토우

23: 가로 지지보 30,31: 중간 연결부 내·외벽 케이싱

32: 가드레일부 40: 용접홈

41: 용접이음 50: 굴착바닥면

51: 수직굴착면 52: 여굴부

53: 충진재 60: 수밀 콘크리트

61: 조약돌 콘크리트 62: 케이싱 구체 내부 공동구

63: 도로 하부 공동구 70: 비탈면

71: 측구 72: 도로부지 경계

73: 기존 도로 80: 복층도로 상판

81: 철로 82: 화단

83: 교좌장치 84: 슬라브 콘크리트

Claims

(a) 확장되는 도로 차선수를 고려하여 기존의 도로부지 경계(72)와 비탈면(70) 사이에 도로 양측으로 일정 길이와 높이로 제작된 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)을 토류벽 설치위치에 거치하는 단계와;

(b) 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21) 사이의 지반을 굴착하면서 굴착토를 외부로 반출하고, 굴착과 동시에 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)은 그 자중으로 굴착 바닥면(50)까지 침하굴진하는 단계와;

(c) 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)의 높이보다 일정 정도 적은 심도의 굴착 및 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)의 굴진이 완료되면, 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)의 상부에 동일한 길이 및 형상의 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31)을 설치한 후 결합부위를 이음 처리하는 단계와;

(d) 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21)과 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31) 간의 이음이 완료되면, 다시 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21) 사이의 지반을 굴착하고 굴착과 동시에 내·외벽 케이싱 구체(10)는 굴착 바닥면(50)까지 침하굴진하는 단계와;

(e) 상기 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31) 간의 이음과 굴착과정을 토류벽의 설계 심도까지 반복하고, 도로확장을 위해 비탈면(70)과 도로 양측 토류벽 사이를 케이싱 구체(10) 내부 굴착토를 활용하여 성토하고 아스콘으로 기존 도로(73)의 레벨을 고려하여 포장시공하는 단계, 및

(f) 강재 케이싱 토류벽 상부에 복층 도로의 시공을 하는 경우에는, 도로 양측으로 설치된 상기 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31)을 설계 높이까지 반복이음 시공하고, 기존의 도로부지 경계(72)와 비탈면(70) 사이에 도로 양측으로 설치된 강재 케이싱 토류벽 시공방법과 동일하게 도로 중앙분리대 부분에도 이중 강재 케이싱(11)을 이용하여 지중과 지상부에 설계 심도 및 높이까지 토류벽을 설치하되, 지상에 노출되는 도로 양측과 중앙 분리대 부분의 이중 강재 케이싱(10,11)은 기둥이나 교각 형태로 일정한 간격을 두고 일부 구간에서만 시공되는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법.
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제 1 항에 있어서,

상기 토류벽인 케이싱 구체(10) 내부 굴착 바닥면(50)에는 지하수 유입 차단을 위해 수밀 콘크리트(60)를 타설하고, 케이싱 구체(10) 내부의 일정 높이 이하로는 외부 지중 응력에 대한 지지력의 증가를 위해 조약돌 콘크리트(61)나 골재로 채우는 단계가 추가로 구성된 것을 특징으로 하는 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법.
제 1 항에 있어서,

수직 굴착면(51)의 붕괴방지와 케이싱 외부에서 작용하는 지중 응력의 분산 및 케이싱과 수직 굴착면(51) 사이의 마찰감소를 위해 케이싱과 수직 굴착면(51) 사이의 여굴부(52)에 충진재(53)를 채우기 위해 상기 선단부 내·외벽 케이싱(20,21) 각각의 외면에 충진재(53)를 굴착 전에 미리 쌓아 놓아두는 단계가 추가로 구성된 것을 특징으로 하는 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법.
제 1 항에 있어서,

복층도로 상판(80)이 교각 역할을 하는 도로 양측의 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31)과 중앙부 이중 강재 케이싱(11) 상단에 교좌장치(83)와 함께 거치되는 단계가 추가로 구성된 것을 특징으로 하는 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법.
제 5 항에 있어서,

상기 도로 양측의 중간 연결부 내·외벽 케이싱(30,31)과 중앙부 이중 강재 케이싱(11) 사이의 기존 도로(73)를 굴착하고 다시 일정 높이로 슬라브 콘크리트(84)를 타설하게 되면, 슬라브 콘트리트(84)는 다시 도로로 활용할 수 있고 상기 도로 하부에는 공동구(63)가 형성되는 단계가 추가로 구성된 것을 특징으로 하는 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법.
제 1 항에 있어서,

상기 도로 양측과 중앙 분리대 부분의 케이싱 구체(10,11)는 일정한 두께의 고인장·고강도 강판으로 구성된 것을 특징으로 하는 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법.
제 3 항에 있어서,

상기 케이싱 구체(10) 내부에 조약돌 콘크리트(61)를 채우고 난 후에 형성된 공간인 공동구(62)를 오·폐수관로 등 각종 관로의 통로로 활용하는 것을 특징으로 하는 강재 케이싱 토류벽을 이용한 도로확장 시공방법.