KR101008386B1 - Cip 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 및 그 시공방법 - Google Patents

Cip 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

방음벽 구조물 기초에 관한 것으로, 시공성과 구조물의 강성을 향상시킨 CIP(Cast In concret Pile) 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초에 관하여 개시한다.
본 발명은 오우거(AUGER)를 사용하여 지반에 복수개의 설치공을 형성하는 천공하는 천공단계; 상기 설치공에 복수개의 철근을 연결하여 형성된 철근조립체를 배치하되 상기 철근조립체의 상단이 지면위로 노출되도록 설치하는 철근조립체 설치단계; 수직 방향으로 관통공을 구비하는 프리캐스트 구조물 기초를 마련하고, 상기 노출된 철근조립체의 상단이 관통공에 놓여지도록 프래캐스트 구조물 기초를 배치하는 프리캐스트 구조물 기초 설치 단계; 및 상기 프리캐스트 구조물 기초의 관통공으로 그라우팅제를 주입하여, 그라우팅제로 상기 설치공과 상기 관통공을 채우는 그라우팅 단계;를 포함하는 CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 시공방법을 제공한다.

Description

CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 및 그 시공방법{Noise barrier base structure using Cast In concret Pile method and it's constructing method}
본 발명은 방음벽 구조물 기초에 관한 것으로, 시공성과 구조물의 강성을 향상시킨 CIP(Cast In concret Pile) 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초에 관한 것이다.
종래의 방음벽 구조물 기초는 지면을 다진 후, 거푸집을 조립하고 그 내부에 콘크리트를 타설하는 방법으로 이루어지고 있었다. 이러한 방식으로 설치된 방음벽 구조물 기초는 거푸집의 시공에 많은 시간이 소요되고, 콘크리트 타설후 양생에도 많은 시간이 소모되는 문제점을 가지고 있었다.
CIP공법은 축을 하나 가진 일축 오우거(auger)로 땅에 구멍을 뚫은 다음 그 구멍에 철근망이나 H-BEAM을 넣고 레미콘이나 시멘트페이스트와 벤토나이트를 섞은 시멘트풀을 넣어 연속된 콘크리트 기둥을 만들어 나가는 공법이다.
이렇게 굴착할 곳 사방을 콘크리트 벽으로 만든 다음 붕괴를 막기위하여 콘크리트 벽을 지탱할 가로, 세로 버팀보를(H-BEAM) 설치한다음 지하를 굴착하는 방법이다.
본 발명은 이러한 CIP 공법을 활용하여 방음벽 구조물 기초의 시공시간을 단축하고 강성을 증가시키기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 방음벽 구조물 기초의 시공기간을 단축할 수 있는 방음벽 구조물 기초 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발며의 다른 목적은 CIP공법을 활용하여 지반에 견고하게 고정될 수 있는 방음벽 구조물 기초 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 오우거(AUGER)를 사용하여 지반에 복수개의 설치공을 형성하는 천공하는 천공단계; 상기 설치공에 복수개의 철근을 연결하여 형성된 철근조립체를 배치하되 상기 철근조립체의 상단이 지면위로 노출되도록 설치하는 철근조립체 설치단계; 수직 방향으로 관통공을 구비하는 프리캐스트 구조물 기초를 마련하고, 상기 노출된 철근조립체의 상단이 관통공에 놓여지도록 프래캐스트 구조물 기초를 배치하는 프리캐스트 구조물 기초 설치 단계; 및 상기 프리캐스트 구조물 기초의 관통공으로 그라우팅제를 주입하여, 그라우팅제로 상기 설치공과 상기 관통공을 채우는 그라우팅 단계;를 포함하는 CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 시공방법을 제공한다.
상기 프리캐스트 구조물은 2개 이상의 관통공을 구비하여, 2개의 이상의 철근조립체와 결합되는 것이 바람직하다.
이 때, 설치되는 상기 철근조립체의 외경은 상기 관통공의 내경의 50~80% 범위인 것이 바람직하다.
또한, 상기 프리캐스트 구조물 기초는 상부면에 복수개의 스터드볼트를 구비하여 상단지주를 상기 스터브볼트에 설치할 수 있도록 하면 더욱 바람직하다.
그리고, 상기 프리캐스트 구조물 기초는 일측에 오목홈부를 구비하고 타측에 상기 오목홈에 대응하는 돌기부를 구비하여, 인접한 프리캐스트 구조물 기초가 서로 연결될 수 있도록 하면 더욱 바람직하다.
상기 철근조립체는 복수개의 철근과, 상기 철근을 끼움결합으로 고정시키는 홀더부재를 포함하는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 홀더부재는 금속 또는 폐합성수지 재질로 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명은 상술한 시공방법으로 형성되어, 프리캐스트 구조물 기초가 지중에 설치되는 철근콘크리트 말뚝과 연결되는 것을 특징으로 하는 방음벽 구조물 기초를 제공한다.
본 발명은 방음벽 구조물 기초를 시공함에 있어 미리 완성된 프리캐스트 구조물 기초를 사용함으로써 공사기간을 대폭 단축할 수 있는 효과를 가져온다.
또한, 본 발명은 방음벽 구조물 기초가 CIP 공법을 활용하여 지중에 견고하게 설치되도록 함으로써 구조물의 강도를 향상시키는 효과를 가져온다.
그리고 본 발명은 시공 오차를 조절할 수 있는 구조를 제공하여 정밀한 방음벽 구조물 기초를 시공할 수 있도록 해주는 효과를 가져온다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 시공방법을 나타낸 공정 순서도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 시공방법의 천공단계를 나타낸 공정도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 시공방법의 철근조립체 설치 단계를 나타낸 공정도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프리캐스트 구조물의 일실시예를 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프리캐스트 구조물의 다른 실시예를 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 시공방법의 프리캐스트 구조물 기초 설치단계를 나타낸 공정도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 시공방법의 그라우팅 단계를 나타낸 공정도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 금속 지지대 복원 장치의 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 시공방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방음벽 구조물 기초 시공 방법은 오우거(AUGER)를 사용하여 지반에 복수개의 설치공을 형성하는 천공단계(S-11)와, 상기 설치공에 복수개의 철근을 연결하여 형성된 철근조립체를 배치하되 상기 철근조립체의 상단이 지면위로 노출되도록 설치하는 철근조립체 설치단계(S-12)와, 수직 방향으로 관통공을 구비하는 프리캐스트 구조물 기초를 마련하고, 상기 노출된 철근조립체의 상단이 관통공에 놓여지도록 프래캐스트 구조물 기초를 배치하는 프리캐스트 구조물 기초 설치 단계(S-13)와, 상기 프리캐스트 구조물 기초의 관통공으로 그라우팅제를 주입하여, 그라우팅제로 상기 설치공과 상기 관통공을 채우는 그라우팅 단계(S-14)를 포함한다.
종래와 같이 방음벽 기초를 타설하여 시공하는 경우 거푸집 시공과, 타설, 양생 과정을 거치게 되는데, 외부에 설치되는 구조물이다보니 날씨에 많은 영향을 받게 되고 시공에 많은 시간이 소요되는 문제점을 가지고 있었는데,
미리 별도의 장소에서 블럭 단위로 프리캐스트 구조물을 제작한 후, 이들을 설치하고 그라우팅 하는 방식으로 시공함으로써 공사기간을 대폭 단축할 수 있게 된다.
또한, 구조물의 강도를 보다 향상시키기 위하여 지중에 설치공을 천공하고, 설치공에 철근조립체를 매입하고 철근조립체가 프리캐스트 구조물 내부와 연결되도록 함으로써 구조물의 강도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
이하, 각각의 공정도를 참조하여 각각의 공정에 관하여 상세하게 살펴본다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 시공방법의 천공단계를 나타낸 공정도,
방음벽 구조물 기초를 설치할 위치에 설치공(110)을 천공한다. 설치공(110)은 오우거(auger)(10)를 사용하여 천공하게 되며, 천공 깊이(L)는 5~20m 범위이고, 천공 직경(W)은 10~20cm 범위인 것이 바람직하다.
천공 깊이(L)가 5m 미만이면 강도 향상의 효과가 미약하며, 천공 깊이(L)가 20m 를 초과하면 시공 비용이 과도하게 증가하는 문제점을 가진다.
또한 천공 직경(W)이 10cm 미만이면 설치공(110)이 협소하여 내부에 수용되는 철근조립체의 강도가 약하고, 천공 직경(W)이 20cm를 초과하면 그에 따라 프리캐스트 구조물 기초의 폭이 증가하게 되어 바람직하지 못하다.
천공은 지반의 상태에 따라서 정확한 위치에 이루어 지지 않을 수 있으며 일정한 오차를 가질 수 있는데, 이러한 오차는 프리캐스트 구조물 기초에서 조절될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
정확한 천공을 위해서는 숙련도와 많은 공정시간이 소요될 수 있으므로, 천공에서는 어느 정도의 오차 발생을 감수하고, 그 오차가 프리캐스트 구조물에서 흡수될수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 시공방법의 철근조립체 설치 단계를 나타낸 공정도이다.
철근조립체(120)는 도시된 바와 같이, 복수개의 철근을 연결하여 원통 형상 또는 사각 형상으로 연결한다. 이 때 철근조립체(120)의 외경(D)은 설치공(110)의 천공 직경(W)의 50~80% 범위로 형성하는 것이 바람직하다.
철근조립체(120)는 설치공(110)과 후술하는 프리캐스트 구조물 기초(도 4의 130)를 연결하도록 배치되고, 철근조립체의 주변이 그라우팅제로 채워지고 경화되면 철근콘크리트 말뚝으로 형성된다.
철근조립체(120)는 복수개의 철근(122)과, 복수개의 철근(122)을 고정하는 홀더부재(124)를 포함한다.
홀더부재(124)는 개별 철근(122)이 끼워 고정될 수 있도록 형성되어 있으며, 금속 또는 합성수지 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
홀더부재(124)는 원형 또는 다각형의 형상으로 형성되며, 각각의 철근(122)을 끼움 고정할 수 있는 복수개의 고정부(126)를 구비한다.
특히, 홀더부재(124)가 합성수지 재질로 이루어지는 경우 폐합성수지 재질로 이루어지는 것이 제조원가의 측면이나 환경오염을 방지하는 측면에서 더욱 바람직하다.
도시된 실시예는 별도의 홀더부재(124)를 사용하여 복수개의 철근(122)을 연결하고 있으나, 가는 철사를 이용하여 복수개의 철근(122)을 묶어주는 방식으로 연결할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프리캐스트 구조물 기초의 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프리캐스트 구조물 기초의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이, 프리캐스트 구조물은 방음벽 기초가 되는 것으로, 상단면에 스터드 볼트(145)를 구비한다.
스터드 볼트(145)에는 방음패널을 결합하기 위한 상단 지주(미도시)가 결합된다.
또한, 프리캐스트 구조물은 연속적으로 이어지도록 설치되는 것으로 양측면에 서로 대응하는 요철부를 구비하는 것이 바람직하다. 즉, 일측에 돌기부(146a)를 구비하고, 타측에 그에 대응하는 홈부(146b)를 구비하여, 서로 인접한 프리캐스트 구조물 기초(140)들이 돌기부(146a)와 홈부(146b)의 결합으로 연결될 수 있도록 하는 것이다.
이는 인접하여 설치되는 프리캐스트 구조물 기초들이 상호 끼움 결합되어 방음벽 기초가 연속적으로 일정하게 시공될 수 있도록 하기 위한 것이다.
도 4에 도시된 실시예는 하나의 관통공을 구비하고, 하나의 관통공에 복수개의 철근조립체(120)가 연결될 수 있도록 하는 구조를 가지고 있으며,
도 5의 실시예는 복수개의 관통공을 구비하고, 각각의 관통공에 철근조립체가 1개씩 연결될 수 있는 구조를 가지고 있다.
도 4의 실시예가 시공성에 있어서는 더욱 간편한 장점을 가진다. 하나의 프리캐스트 구조물에 그라우팅제를 한꺼번에 채울 수 있기 때문이다. 반면에, 도 5의 실시예는 각 관통공마다 그라우팅제를 채워야하지만, 프리캐스트 구조물 자체가 보다 우수한 강도를 가지는 장점을 가진다.
도 4를 살펴보면, 관통공은 프리캐스트 구조물 기초(140)의 바닥면에서 상부면을 관통하는 형태로 형성되어 있다. 관통공(142)은 프리캐스트 구조물 기초(140)의 하부에서는 복수개의 철근조립체(120)를 수용할 수 있도록 넓게 형성되어 있고, 상부는 일부에만 좁게 형성되어 있다.
따라서, 상부면(148)은 좁게 형성된 관통공(142a)을 제외한 부분은 막혀있게 되며, 이러한 상부면(148)에 복수개의 스터드볼트(145)가 구비된다.
스터드볼트(145)는 방음벽 패널이 조립되는 상단지주(미도시)를 고정하기 위한 것이다.
도 5를 살펴보면, 관통공(142)이 복수개 형성되어 있으며, 각 관통공은 일정한 단면을 가지며 수직방향으로 관통하는 형태로 형성되어 있다.
도 5의 실시예는 각각의 관통공(142)에 철근조립체(120)가 수용되도록 한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 시공방법의 프리캐스트 구조물 기초 설치단계를 나타낸 공정도이다.
프리캐스트 구조물 기초는 별도의 장소에서 미리 콘크리트 구조물로 제조되는 것으로, 수직 방향으로 관통공이 형성되어 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 관통공은 1개가 형성되거나 복수개가 형성될 수 있다.관통공은 하나의 구조물에 2개 이상 설치되는 것이 바람직하다.
관통공으로 그라우팅제가 채워져 지중으로 철근 콘크리트 말뚝이 형성되는 것인데, 1개의 관통공을 구비하는 경우 1개의 관통공에 복수개의 철근조립체(120)가 수용될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는 프리캐스트 구조물 1개당 적어도 2개의 철근조립체(120)가 연결되도록 하기 위함이다.
프리캐스트 구조물이 1개의 철근조립체와 연결된다면 비틀림에 취약할 수 있고, 강도 보강의 효과도 적어지기 때문이다.
상술한 바와 같이, 천공시에는 오차가 발생하기 마련인데, 이러한 오차를 관통공에서 흡수할 수 있도록 하기 위한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 시공방법의 그라우팅 단계를 나타낸 공정도이다.
도시된 바와 같이, 프리캐스트 구조물 기초(140)의 관통공(142)에 철근조립체(120)가 배치되도록 한후, 상기 관통공(142)으로 그라우팅제를 주입한다. 주입된 그라우팅제는 설치공(110)의 하단부터 채워지게 되며 프리캐스트 구조물 기초(140)의 관통공(142)을 완전히 채울때 까지 주입된다.
그라우팅제(150)는 경화되어 지중과 프리캐스트 구조물 기초(140)를 연결하는 철근콘크리트 말뚝이 된다. 따라서, 프리캐스트 구조물 기초(140)는 지중의 철근콘크리트 지주와 일체로 형성되므로 우수한 강도와 내구성을 지니게 된다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110 : 설치공
120 : 철근조립체
122 : 철근
124 : 홀더부재
140 : 프리캐스트 구조물 기초
142 : 관통공
150 : 그라우팅제

Claims (8)

  1. 오우거(AUGER)를 사용하여 지반에 복수개의 설치공을 형성하는 천공하는 천공단계; 상기 설치공에 복수개의 철근을 연결하여 형성된 철근조립체를 배치하되 상기 철근조립체의 상단이 지면위로 노출되도록 설치하는 철근조립체 설치단계; 수직 방향으로 관통공을 구비하는 프리캐스트 구조물 기초를 마련하고, 상기 노출된 철근조립체의 상단이 관통공에 놓여지도록 프래캐스트 구조물 기초를 배치하는 프리캐스트 구조물 기초 설치 단계; 상기 프리캐스트 구조물 기초의 관통공으로 그라우팅제를 주입하여, 그라우팅제로 상기 설치공과 상기 관통공을 채우는 그라우팅 단계;를 포함하되,
    상기 프리캐스트 구조물은 2개 이상의 관통공을 구비하여, 2개의 이상의 철근조립체와 결합되며, 상기 프리캐스트 구조물 기초는 상부면에 복수개의 스터드 볼트를 구비하고, 일측에 오목홈부를 구비하고 타측에 상기 오목홈에 대응하는 돌기부를 구비하여, 인접한 프리캐스트 구조물 기초와 연결되는 것을 특징으로 하는 되는 것을 특징으로 하는 CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 시공방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 철근조립체의 외경은 상기 관통공의 내경의 50~80% 범위인 것을 특징으로 하는 CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 시공방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 철근조립체는 복수개의 철근과,
    상기 철근을 끼움결합으로 고정시키는 홀더부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 시공방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 홀더부재는 금속 또는 폐합성수지 재질인 것을 특징으로 하는 CIP 공법을 활용한 방음벽 구조물 기초 시공방법.
  8. 삭제
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