KR101047257B1

KR101047257B1 - 복합시트파일을 이용한 흙막이 벽체 조성공법

Info

Publication number: KR101047257B1
Application number: KR1020090036488A
Authority: KR
Inventors: 김문식
Original assignee: 김문식
Priority date: 2009-04-27
Filing date: 2009-04-27
Publication date: 2011-07-06
Also published as: KR20100117826A

Abstract

본 발명은 H빔에 시트파일을 용접체결 또는 볼트체결을 통하여 형성한 복합시트파일을 이용하여 흙막이 벽체 조성물을 설치함으로써 터파기 및 가시설공사를 통하여 지하구조물이 완료되면 지중에 남아 있는 시트파일 및 복합시트파일을 인발하여 재사용할 수 있는 복합시트파일을 이용한 흙막이 벽체 조성공법에 관한 것이다.

본 발명을 이루기 위한 방법은, 굴착공사시 인접지반의 붕괴를 방지하기 위한 흙막이 벽체 조성공법에 있어서, 벽체를 조성하고자 하는 지중위치에 천공기로 원형케이싱을 삽입하는 제1공정; 상기 제1공정을 통하여 지중에 삽입된 원형케이싱의 내부에 H빔과 체결시트파일이 결합된 복합시트파일을 삽입하여 고정한 후 상기 원형케이싱을 제거하는 제2공정; 상기 제2공정을 통하여 복합시트파일이 삽입된 근접한 지중위치에 다수개의 시트파일이 상호 연결되게 지중으로 항타 시공하여 상기 복합시트파일과 다수개의 시트파일을 연결하는 제3공정; 상기 제1공정 및 제2공정을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일과 1.6M~2M의 간격을 유지하며 조성하고자 하는 벽체의 형상에 따라 천공기를 통하여 지중위치에 원형케이싱을 삽입하고, 상기 원형케이싱의 내부에 복합시트파일을 삽입하여 고정한 후 상기 원형케이싱을 제거하는 제4공정; 및, 상기 제4공정을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일과 상기 제3공정을 통하여 지중에 항타되어 삽입된 시트파일을 상호 연결하는 제5공정;을 포함하여 구성된다.

위와 같은 본 발명은 첫째, 복잡한 벽체 조성 공법 없이도 흙이나 물을 원활하게 차단할 수 있는 흙막이 벽체를 조성할 수 있게 함으로써 복잡한 벽체 조성공법에 따른 건설비용과 인력소모를 절감하여 전체적인 시공시간을 단축하고, 이에 따른 작업비용을 절감할 수 있다.

둘째, 흙막이 벽체 조성물을 시공하고자 하는 지중에 흙막이 벽체 조성물을 시공한 후에도 종래의 SCW공법 및 CIP공법과 같이 지중에 벽체 조성물을 남겨둔 상태로 매립하지 않고 사용된 복합시트파일 및 시트파일을 인발하여 재사용할 수 있게 함으로써 불필요한 자원낭비를 절감할 수 있다.

셋재, 흙막이 벽체 조성물을 시공하고자 하는 위치에 천공기를 통하여 원형케이싱을 삽입한 후 상기 원형케이싱에 복합시트파일을 삽입 고정하고, 상기 복합시트파일에 시트파일을 항타하여 연결하는 간단한 공정을 통하여 전체적인 흙막이 벽체 조성물을 시공할 수 있게 함으로써 흙막이 벽체 조성물의 시공시간을 대폭 절감할 수 있다.

넷째, 천공기를 통하여 흙막이 벽체 조성물을 시공하고자 하는 지중위치에 원형케이싱을 삽입하여 선행 천공함으로써 흙막이 벽체 조성물을 설치하고자 하는 지중의 지반조건에 상관없이 원활한 흙막이 벽체 조성을 이룰 수 있다.

H빔, 시트파일, 터파기, 원형케이싱

Description

복합시트파일을 이용한 흙막이 벽체 조성공법{CONSTRUCTION METHOD OF EARTH RETAINING WALL}

본 발명은 복합시트파일을 이용한 흙막이 벽체 조성공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 H빔에 시트파일을 용접체결 또는 볼트체결을 통하여 형성한 복합시트파일을 이용하여 흙막이 벽체 조성물을 설치함으로써 터파기 및 가시설공사를 통하여 지하구조물이 완료되면 지중에 남아 있는 시트파일 및 복합시트파일을 인발하여 재사용할 수 있어 불필요한 자원낭비를 방지하고, 공사기간 및 공사비용을 절감할 수 있는 복합시트파일을 이용한 흙막이 벽체 조성공법에 관한 것이다.

일반적으로 흙막이 공사란 건축물을 건설하고자 하는 경우에 건물의 지하구조물 공사를 위하여 진행하게 되는 것이다.

예컨대, 지하구조물 공사를 시행할 때 주변의 흙이 무너지지 않도록 하기 위한 가시설물을 일컫는 것이다.

이러한, 흙막이 공사는 대개 흙막이 벽체를 시공하는 것을 말하는 것으로써, 상술한 흙막이 벽체를 시공하기 위해서는 흙막이 벽체를 시공하고자 하는 지반의 상태 및 건축물이 건설되는 주위환경에 따라 흙막이 벽체 시공방법을 선택하여 적용하는 것이다.

위와 같이, 흙막이 벽체를 시공하고자 할 때 사용되는 흙막이 벽체 조성공법은 로터리 보링기(Rotary Boring Machine) 또는 오가(Auger)등을 통하여 지중을 천공한 후에 철골(H-Pile)을 일정한 간격으로 시공하고, 그 사이에는 천공 후 조립된 철근을 건입한 뒤에 콘크리트를 타설하여 한 개의 현장 타설 말뚝을 만들되, 이를 연속적으로 시공하여 토류벽체를 형성한 후 시공된 CIP 두부를 일체화하기 위해 콘크리트를 타설하는 CIP(Cast In place Pile)공법 또는 주열식 흙막이 벽체로써 계획심도까지 천공한 후 시멘트계 현탁액을 주입하면서 screw rod를 회전시켜 지반 토사와 혼합하여 벽체를 형성한 후 일정한 간격으로 H-Pile(또는 강관)을 응력제로 삽입하여 흙막이벽체를 형성시키는 SCW(Soil Cement Wall)공법이 많이 사용되고 있다.

또한, 상술한 SCW(Soil Cement Wall)공법을 응용하여 깊은 기초시공을 할 수 있는 SIP(Soil cement Injected Precast Pile)공법이 사용되고 있다.

상기 CIP(Cast In place Pile)공법은 인접구조물에 주는 영양이 적고, 시공 후에 굴착에 따른 사고 위험이 적은 장점등이 있으나, 자갈 및 전석층과 같은 지반형태에는 시공이 어렵고, 공사기간이 많이 소모될 수 있는 단점이 있는 것이다.

또한, 상기 SCW(Soil Cement Wall)공법은 인접지반에 주는 영향이 적고, 공사시공의 기일을 줄일 수 있는 장점이 있으나, 설치한 H빔등의 자재 인발이 불가능하고 자갈 및 전석층에서 굴착도 및 효율이 떨어지는 단점이 있는 것이다.

따라서, 상기 SCW(Soil Cement Wall) 및 CIP(Cast In place Pile)등과 같은 종래의 흙막이 벽체 조성공법은 지중 지반의 상태에 따라 시공이 어려워 시공시간이 장기간 소요될 수 있는 문제가 발생될 수 있었으며, 흙막이 벽체를 시공한 후에도 설치한 자재를 인발하여 재 사용하기 어려운 문재로 불필요한 자재비용이 증대되는 문제가 있었던 것이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 흙막이 벽체 조성물을 시공하고자 하는 지반조건에 상관없이 천공기를 통하여 원형케이싱을 삽입한 후 상기 원형케이싱에 복합시트파일을 삽입 고정하고, 상기 복합시트파일에 시트파일을 항타하여 연결하는 간단한 공정을 통하여 전체적인 흙막이 벽체 조성물을 시공할 수 있게 함으로써 흙막이 벽체 조성물을 설치하고자 하는 지중의 지반조건에 상관없이 흙막이 벽체 조성물을 원활하게 설치할 수 있고, 이에 따른, 흙막이 벽체 조성물의 시공기간을 단축시킬 수 있는 복합시트파일을 이용한 흙막이 벽체 조성공법을 제공한다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 흙막이 벽체 조성물을 시공하고자 하는 지중에 흙막이 벽체 조성물을 시공한 후에도 종래의 SCW공법 및 CIP공법과 같이 지중에 벽체 조성물을 남겨둔 상태로 매립하지 않고 사용된 복합시트파일 및 시트파일을 인발하여 재사용할 수 있게 함으로써 불필요한 자원낭비를 절감할 수 있는 복합시트파일을 이용한 흙막이 벽체 조성공법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 굴착공사시 인접지반의 붕괴를 방지하기 위한 흙막이 벽체 조성공법에 있어서, 벽체를 조성하고자 하는 지중위치에 천공기로 원형케이싱을 삽입하는 제1공정; 상기 제1공정을 통하여 지중에 삽입된 원 형케이싱의 내부에 H빔과 체결시트파일이 결합된 복합시트파일을 삽입하여 고정한 후 상기 원형케이싱을 제거하는 제2공정; 상기 제2공정을 통하여 복합시트파일이 삽입된 근접한 지중위치에 다수개의 시트파일이 상호 연결되게 지중으로 항타 시공하여 상기 복합시트파일과 다수개의 시트파일을 연결하는 제3공정; 상기 제1공정 및 제2공정을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일과 1.6M~2M의 간격을 유지하며 조성하고자 하는 벽체의 형상에 따라 천공기를 통하여 지중위치에 원형케이싱을 삽입하고, 상기 원형케이싱의 내부에 상기 제2공정에서 삽입된 복합시트파일과 역방향을 이루도록 복합시트파일을 삽입하여 고정한 후 상기 원형케이싱을 제거하는 제4공정; 및, 상기 제4공정을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일과 상기 제3공정을 통하여 지중에 항타되어 삽입된 시트파일을 상호 연결하는 제5공정;을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 제5공정 이후에는 상기 제1공정, 제2공정, 제3공정, 제4공정, 제5공정을 반복적으로 수행하여 형성하고자 하는 흙막이 벽체 조성물을 형성하는 제6공정; 및, 상기 제6공정 이후에 상기 흙막이 벽체 조성물과 근접한 위치에 터파기 공사를 진행하고, 상기 터파기 공사 이후에 가시설공사를 진행하여 지하구조물이 완성되면 상기 복합시트파일 및 시트파일을 인발하는 제7공정;을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제3공정에서, 상기 시트파일은 4~5개의 시트파일이 벽체를 설치하고자 하는 지중에 항타되어 상기 제2공정 및 제4공정을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일과 각각 상호 연결되게 구성될 수 있다.

또한, 상기 제2공정 및 제4공정의 복합시트파일은 H빔과, 상기 H빔의 외부를 "U" 자 형으로 감싸며 용접체결되는 체결시트파일로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제2공정 및 제4공정의 복합시트파일은 H빔과, 상기 H빔의 일면에 볼트 및 너트를 통하여 체결되는 2개의 체결시트파일로 구성될 수 있다.

더하여, 상기 H빔은 H-300×200~300×9~10×14~15의 크기를 이루는 H빔을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 시트파일 및 체결시트파일의 양 끝단에는 "U"자 형의 연결 고리가 각각 구비되어 구성될 수 있다.

이상과 같은 본 발명은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 복잡한 벽체 조성 공법 없이도 흙이나 물을 원활하게 차단할 수 있는 흙막이 벽체를 조성할 수 있게 함으로써 복잡한 벽체 조성공법에 따른 건설비용과 인력소모를 절감하여 전체적인 시공시간을 단축하고, 이에 따른 작업비용을 절감할 수 있다.

둘째, 흙막이 벽체 조성물을 시공하고자 하는 지중에 흙막이 벽체 조성물을 시공한 후에도 종래의 SCW공법 및 CIP공법과 같이 지중에 벽체 조성물을 남겨둔 상태로 매립하지 않고 사용된 복합시트파일 및 시트파일을 인발하여 재 사용할 수 있게 함으로써 불필요한 자원낭비를 절감할 수 있다.

셋재, 흙막이 벽체 조성물을 시공하고자 하는 위치에 천공기를 통하여 원형 케이싱을 삽입한 후 상기 원형케이싱에 복합시트파일을 삽입 고정하고, 상기 복합시트파일에 시트파일을 항타하여 연결하는 간단한 공정을 통하여 전체적인 흙막이 벽체 조성물을 시공할 수 있게 함으로써 흙막이 벽체 조성물의 시공시간을 대폭 절감할 수 있다.

넷째, 천공기를 통하여 흙막이 벽체 조성물을 시공하고자 하는 지중위치에 원형케이싱을 삽입하여 선행 천공함으로써 흙막이 벽체 조성물을 설치하고자 하는 지중의 지질조건에 상관없이 원활한 흙막이 벽체 조성을 이룰 수 있다.

본 발명의 구체적 특징과 다른 이점들은 이하의 도면 및 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

본 발명을 설명하기에 앞서, 본원 발명인은 종래의 CIP(Cast In place Pile)공법 또는 SCW(Soil Cement Wall)공법과 같이, 흙막이 벽체를 조성하고자 하는 지중 지반에 따라 시공이 어렵거나 시공기간이 증대되는 문제를 해결하고, 흙막이 벽체를 설치한 후에는 설치된 자재를 인발하여 재사용할 수 있도록 하기 위하여 본 발명인 복합시트파일을 이용한 흙막이 벽체 조성공법을 제안하게 된 것이다.

본 발명은 도 1에서와 같이, 굴착공사시 인접지반의 붕괴를 방지하기 위한 흙막이 벽체 조성공법에 있어서, 벽체를 조성하고자 하는 지중위치에 천공기로 원형케이싱(10)을 삽입하는 제1공정(100); 상기 제1공정(100)을 통하여 지중에 삽입된 원형케이싱(10)의 내부에 H빔(21)과 체결시트파일(22)이 결합된 복합시트파 일(20)을 삽입하여 고정한 후 상기 원형케이싱(10)을 제거하는 제2공정(200); 상기 제2공정(200)을 통하여 복합시트파일(20)이 삽입된 근접한 지중위치에 다수개의 시트파일(30)이 상호 연결되게 지중으로 항타 시공하여 상기 복합시트파일(20)과 다수개의 시트파일(30)을 연결하는 제3공정(300); 상기 제1공정(100) 및 제2공정(200)을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일(20)과 1.6M~2M의 간격을 유지하며 조성하고자 하는 벽체의 형상에 따라 천공기를 통하여 지중위치에 원형케이싱(10)을 삽입하고, 상기 원형케이싱(10)의 내부에 상기 제2공정에서 삽입된 복합시트파일(20)과 역방향을 이루도록 복합시트파일(20)을 삽입하여 고정한 후 상기 원형케이싱(10)을 제거하는 제4공정(400); 및, 상기 제4공정(400)을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일(20)과 상기 제3공정(300)을 통하여 지중에 항타되어 삽입된 시트파일(30)을 상호 연결하는 제5공정(500);을 포함하여 이루어지는 것이다.

그리고, 본 발명은 상기 제5공정(500) 이후에는 상기 제1공정(100), 제2공정(200), 제3공정(300), 제4공정(400), 제5공정(500)을 반복적으로 수행하여 형성하고자 하는 흙막이 벽체 조성물을 완료하는 제6공정(600); 및, 상기 제6공정(600) 이후에 상기 흙막이 벽체 조성물과 근접한 위치에 터파기 공사를 진행하고, 상기 터파기 공사 이후에 가시설공사를 진행하여 지하구조물이 완성되면 상기 복합시트파일(20) 및 시트파일(30)을 인발하는 제7공정(700);을 더 포함하여 이루어질 수 있는 것이다.

1) 제1공정(100)

상기 단계는 벽체를 조성하고자 하는 지중위치에 천공기로 원형케이싱(10)을 삽입하는 것이다.

상기 단계는 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이, 흙막이 벽체를 시공하고자 하는 지중위치를 선정하여 후술할 제2공정(200)에서 사용되는 복합시트파일(20)을 삽입하기 위하여 지중의 하부를 향하도록 원형케이싱(10)을 통하여 천공하는 작업을 말하는 것이다.

이러한 공정은 상기 복합시트파일(20)을 설치구성하기 위하여 상술한 원형케이싱(10)을 통한 지중 천공작업이 먼저 시행되게 함으로써 종래의 CIP(Cast In place Pile)공법 또는 SCW(Soil Cement Wall)공법과 같이, 지중 지반층이 암층, 자갈, 전석층을 이루더라도 원활하게 원형케이싱(10)을 통하여 천공작업을 수행한 후 후술할 제2공정(20)을 수행할 수 있게 하는 것이다.

예컨대, 본 발명에서는 상기에서와 같이, 지중의 지반층에 상관없이 상기 원형케이싱(10)을 통한 지중 천공작업을 수행함으로써 흙막이 벽체 조성물의 시공기간을 단축할 수 있는 것이며, 본 발명에 따라 흙막이 벽체 조설물을 시공하는 경우에 시공기간의 단축을 위하여 가장 중요한 단계이다.

2) 제2공정(200)

상기 단계는 상기 제1공정(100)을 통하여 지중에 삽입된 원형케이싱(10)의 내부에 H빔(21)과 체결시트파일(22)이 결합된 복합시트파일(20)을 삽입하여 고정한 후 상기 원형케이싱(10)을 제거하는 것이다.

이는 즉, 상술한 제1공정(100)에서 지중의 지반을 관통하여 천공을 형성하는 원형케이싱(10)의 내부에 도 2에서와 같이 형성된 복합시트파일(20)을 삽입하여 고정설치한 후 상기 원형케이싱(10)을 지중에서 분리하여 지중 위치에 천공을 형성하는 것이다.

이때, 상기 복합시트파일(20)은 사용자가 설치하고자 하는 흙막이 벽체 조성물의 형상에 따라 선택된 지중위치에 설치 구성되는 것이다.

또한, 상기 복합시트파일은 도 3a,3b,4a,4b에서와 같이, H빔(21)과, 상기 H빔(21)의 외부를 "U" 자 형으로 감싸며 용접체결되는 체결시트파일(22)로 구성하거나, H빔(21)과, 상기 H빔(21)의 일면에 볼트(23) 및 너트(24)를 통하여 체결되는 2개의 체결시트파일(22)로 구성하여 사용할 수 있는 것이다.

삭제

이는, 후술할 제3공정(300) 및 제4공정(400)의 작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 하고, 후술할 제4공정(400)에서와 같이 상기 제1공정(100) 및 제2공정(200)을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일(20)과 1.6M~2M의 간격을 유지하며 복합시트파일(20)이 설치 구성되는 경우에도 후술할 시트파일(30)이 상기 복합시트파일(20)의 간격 사이에 모자라거나 벗어나지 않도록 설치되게 하여 원활한 시공을 이룰 수 있도록 하기 위한 것이다.

이처럼, 상기 복합시트파일(20)은 상기 H빔(21)의 외부를 감싸도록 체결시트 파일(22)을 연결 구성하거나, 상기 H빔(21)의 일면에 볼트(23) 및 너트(24)를 통하여 상기 체결시트파일(22)이 대향되는 방향을 향하도록 2개 체결하여 사용할 수 있는 것이다.

이때, 상술한 바와 같이 용접을 통하여 상기 H빔(21)의 외부를 "U"자 형으로 상기 체결시트파일(22)과 연결되게 결합하여 복합시트파일(20)을 형성하는 경우에는 고장력용접봉 또는 Co2 용접을 통하여 상기 H빔(21)과 체결시트파일(22)의 용접강도를 확보하는 것이 바람직하며 이러한, 용접방법은 표준시방에 의거해서 작업하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상술한 바와 같이, 볼트(23) 및 너트(24)를 통하여 H빔(21)의 일면에 대향되게 2개의 체결시트파일(22)을 연결하여 사용하는 경우에는 상기 복합시트파일(20)의 수밀성(물이 침투하지 못하도록 하는 것)을 확보하기 위하여 수팽창성지수재등을 이용하여 상기 복합시트파일(20)의 수밀성을 확보하는 것이 바람직하다.

그리고, 상술한 바와 같이, H빔(21)과 체결시트파일(22)을 결합하여 복합시트파일(20)을 형성하는 경우에는 상기 복합시트파일(20)이 휘거나 외부변형이 일어나지 않도록 외부환경에 노출되지 않는 장소에 보관한 후 사용시에만 꺼내어 사용하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기에서는 H빔(21)과 체결시트파일(22)을 결합하여 복합시트파일(20)을 형성하는 것이 H빔(21)의 외부를 체결시트파일(22)이 감싸도록 용접하거나, H빔(21)에 2개의 체결시트파일(22)이 볼트(23) 및 너트(24)를 통하여 체결되도록 설명하였지만 이에 한정되지 않고, 상기 H빔(21)과 체결시트파일(22)이 원활하게 결 합되어 복합시트파일(20)을 형성할 수 있는 구성이라면 사용자의 선택에 따라 다양하게 변경하여 적용할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기에서는 H빔(21)의 외부를 체결시트파일(22)이 감싸도록 연결하는 구성을 설명하였지만 이에 한정되지 않고 도시된 도 3b 및 4b에서와 같이, 상기 H빔(21)의 내측으로 상기 체결시트파일(22)이 연결되게 구성할 수 있음은 물론이다.

이는 즉, 상기 복합시트파일(20)을 형성하고자 하는 환경은 물론이고, H빔(21) 및 체결시트파일(22)의 상태에 따라 다양하게 복합시트파일(20)을 연결 구성할 수 있는 것이다.

3) 제3공정(300)

상기 단계는 상기 제2공정(200)을 통하여 지중의 지반에 삽입된 복합시트파일(20)과 근접한 지중위치에 다수개의 시트파일(30)이 상호 연결되게 지중으로 항타 시공하여 상기 복합시트파일(20)과 다수개의 시트파일(30)을 연결하는 것이다.

예컨대, 상기 단계는 도 2에서 도시된 바와 같이, 상술한 제1공정(100) 및 제2공정(200)을 통하여 지중의 선택된 위치에 설치된 복합시트파일(20)에 다수개의 시트파일(30)이 상호 연결되도록 설치 구성하는 것이다.

이는, 도 5 내지 도 7에서와 같이 흙막이 벽체를 설치하고자 하는 지중위치에 상기 복합시트파일(20) 및 시트파일(30)을 다수개 연결 구성하여 설치 구성하는 것이다.

이때, 상기 시트파일(30)이 상술한 바와 같이 항타기를 통하여 지중으로 항 타하는 방법으로 설치됨으로써 지중에 설치된 복합시트파일(20)과 이에 결합되는 시트파일(30)의 위치를 결정하는 과정에서 일일이 상기 시트파일(30)을 상기 복합시트파일(20)과 체결하며 연결하지 않아도 되므로 상기 복합시트파일(20)과 시트파일(30)이 편리하고 신속하게 결합될 수 있어 전체적인 시공기간의 단축 효과를 얻을 수 있는 것이다.

특히, 상기에서 설명한 바와 같이, 상기 복합시트파일(20) 및 다수개의 시트파일(30)이 원활하게 연결 구성되도록 하기 위하여 상기 시트파일(30)과 상기 복합시트파일(20)을 이루는 체결시트파일(22)의 양 끝단에는 "U"자 형의 연결 고리(30a,22a)가 각각 구비되어 구성된다.

이는 즉, 도 5 내지 도 7에서와 같이, 지중의 선택된 위치에 흙막이 벽체 조성물을 시공하는 경우 상기 시트파일(30) 및 체결시트파일(22)에 형성된 "U"자 형의 연결고리(30a,22a)가 상호 연결되도록 결합하여 지중에서 항타 시공하는 상기 시트파일(30)이 상기 복합시트파일(20)과 원활하게 결합되어 견고한 결합상태를 유지하도록 할 수 있으며, 흙막이 벽체 조성물을 시공하여 터파기, 지하구조물의 조성이 끝난 후에는 각각의 복합시트파일(20) 및 시트파일(30)을 원활하게 분리하여 인발할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이를 상세히 설명하면, 상기 제1공정(100), 제2공정(200), 제3공정(300)을 통하여 도 5 내지 도 7에서와 같이, 흙막이 벽체를 시공하고자 하는 지중 위치에 상기 복합시트파일(20) 및 시트파일(30)을 연결되도록 설치 구성한 후 본 발명에서 자세히 도시하지는 않았지만 상기 복합시트파일(20)과 시트파일(30)의 연결 부위에 는 다수개의 체결부재(미도시)를 통하여 견고하게 결합되도록 하는 것이며, 후술할 제5공정(500) 이후에 상기 복합시트파일(20)과 시트파일(30)을 연결하는 다수개의 체결부재(미도시)를 분리하며 상기 복합시트파일(20)과 시트파일(30)을 원활하게 분리할 수 있게 되는 것이다.

즉, 상기 복합시트파일(20)과 시트파일(30)의 결합은 상술한 바와 같이 상기 시트파일(30)과 상기 복합시트파일(20)을 이루는 체결시트파일(22)의 양 끝단에 형성된 "U"자 형의 연결 고리(30a,22a)를 통하여 견고한 결합상태를 이룰 수 있으며, 결합된 상태에서도 원활하게 분리하는 인발 작업을 이룰 수 있는 것이다.

더하여, 상기 복합시트파일(20)과 시트파일(30)이 연결된 상태로 장기간 지중에 설치된 상태를 이루고, 상기 복합시트파일(20) 및 시트파일(30)을 덮도록 흙을 매설하더라도 상기 복합시트파일(20)과 시트파일(30)을 연결하는 체결부재(미도시)를 분리한 상태로 지중에 매입하는 경우에는 상기 복합시트파일(20) 및 시트파일(30)을 지상에서 원활하게 인발할 수 있는 것이다.

이에 따라, 종래의 CIP(Cast In place Pile)공법 또는 SCW(Soil Cement Wall)공법과 같이, 지중에 형성된 흙막이 벽체 조성물을 매립한 상태에서는 재인발하여 사용하지 못하는 문제점을 미연에 방지함으로써 원활하게 상기 복합시트파일(20) 및 시트파일(30)을 인발하여 재사용할 수 있어 자재비용의 절감 효과를 얻을 수 있고, 이에 따른 전체 공사비의 절감효과를 이룰 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기에서는 상술한 복합시트파일(20)과 시트파일(30)이 별도의 체결부재(미도시)를 통하여 지중에 견고하게 결합된 상태를 이루도록 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 설치하고자 하는 건축물의 공사현장 환경과 지중에 흙막이 벽체 조성물을 이루기 위하여 설치되는 상기 복합시트파일(20)과 시트파일(30)의 형상 및 자재조건에 따라 상술한 바와 같이 체결부재(미도시)를 통하여 결합될 수 있음은 물론이며 용접과 같은 방법을 통하여 더욱 견고하게 결합할 수 있음은 물론이다.

4) 제4공정(400)

상기 단계는 상기 제1공정(100) 및 제2공정(200)을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일(20)과 1.6M~2M의 간격을 유지하며 조성하고자 하는 흙막이 벽체 조성물의 형상에 따라 천공기를 통하여 지중위치에 원형케이싱(10)을 삽입하고, 상기 원형케이싱(10)의 내부에 상기 제2공정(200)에서 삽입된 복합시트파일(20)과 역방향을 이루도록 복합시트파일(20)을 삽입하여 고정한 후 상기 원형케이싱(10)을 제거하는 것이다.

예컨대, 상기 단계는 상술한 제1공정(100), 제2공정(200), 제3공정(300)을 통하여 흙막이 벽체 조성물을 설치하고자 하는 지중에 상기 복합시트파일(20) 및 시트파일(30)을 결합시킨 경우 상기 복합시트파일(20)과 결합된 시트파일(30)의 일측에 또 다른 복합시트파일(20)을 설치 구성하는 것이다.

이때, 상기 제2공정(200)을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일(20)과 1.6M~2M의 간격을 유지하여 복합시트파일(20)을 설치하는 것은, 상기 제2공정(200)에서 설명한 바와 같이, 상기 제2공정(200) 및 제4공정(400)을 통하여 설치되는 복합시트파일(20)의 사이에 다수개의 시트파일(30)이 원활하게 결합될 수 있도록 일정한 공간을 확보하기 위한 것이다.

또한, 이러한 조성공법은 상술한 바와 같이, 상기 시트파일(30)과 연결하고자 하는 지중 위치에 천공기를 통하여 원형케이싱(10)을 삽입함으로써 천공을 형성하고, 상기 원형케이싱(10)을 통하여 형성된 천공의 내부에 상기 제2공정(200)에서 삽입된 복합시트파일과(20)는 별도로 복합시트파일(20)을 삽입하여 설치 구성하는 것이다.

이에 따라, 도 5 내지 도 6에서와 같이, 다수개의 시트파일(30)이 2개의 복합시트파일(20)의 사이로 설치 구성될 수 있는 것이다.

이때, 상기에서와 같이 상술한 제2공정(200)을 통하여 삽입된 복합시트파일(20)과 역방향을 이루도록 상기 제4공정(400)의 복합시트파일(20)이 연결 구성되는 것은 지중에 설치되는 복합시트파일(20)의 사이로 짝수를 이루며 다수개의 시트파일(30)이 연결되도록 하기 위한 하나의 실시예로서, 이는 설치하고자 하는 흙막이 벽체 조성물의 형상 및 사용자의 선택에 따라 다양하게 변경하여 적용할 수 있는 것이다.

예컨대, 상기 복합시트파일(20)의 사이에 홀수를 이루며 다수개의 시트파일(30)이 결합되는 경우에는 상기 복합시트파일(20)의 방향이 일정한 방향을 이루도록 설치 구성할 수도 있는 것이다.

그러나, 상기에서와 같이 상기 제2공정(200)을 통하여 설치된 복합시트파 일(20)과 상기 제4공정(400)을 통하여 설치된 복합시트파일(20)의 방향이 역방향을 이루도록 설치되는 것은 상기 복합시트파일(20)의 사이에 다수개의 시트파일(30)이 결합되어 지중에 설치되는 경우 더욱 견고하게 결합된 상태를 유지하도록 하기 위한 것이며, 상술한 바와 같이, 상기 제2공정(200)을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일(20)과 상기 제4공정(400)을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일(20)의 간격이 1.6M~2M의 간격을 유지하며 설치되기 때문에 다수개의 시트파일(30)로 인하여 상기 복합시트파일(20)을 연결 거리나 모자라거나 벗어나지 않고 원활한 설치를 이루도록 지중에 설치되는 복합시트파일(20)이 역방향을 이루며 설치되는 것이다.

또한, 상기 복합시트파일(20)의 사이에 설치되는 시트파일(30)은 결합되는 방향이 상호 대향되게 연장되며 결합됨으로써 상술한 바와 같이, 상기 복합시트파일(20)의 설치 거리를 감안하여 상기 복합시트파일(20)의 사이에 설치되는 시트파일(30)은 4~5개의 시트파일(30)이 설치되는 것이 원활하고 신속한 흙막이 벽체 조성물의 시공을 이룰 수 있는 것이다.

또한, 상기 제4공정(400)은 흙막이 벽체 조성물의 형성하고자 하는 모양에 따라 상기 복합시트파일(20)의 설치 위치를 사용자가 원활하게 조절하여 적용할 수 있음으로써 공사현장의 지중 지반에 복합시트파일(20)의 설치가 어렵거나 건축물의 설계변경이 발생되는 경우에도 원활하게 흙막이 벽체 조성물을 시공할 수 있는 것이다.

5) 제5공정(500)

상기 단계는 상기 제4공정(400)을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일(20)과 상기 제3공정(300)을 통하여 지중에 항타되어 삽입되는 시트파일(30)을 상호 연결하는 것이다.

이는, 상기 제3공정(300)에서 설명한 바와 같이, 상기 복합시트파일(20)과 시트파일(30)의 연결 부위에 다수개의 체결부재(미도시)를 통하여 견고하게 결합하고, 상기 제2공정(200)에서 지중에 삽입된 복합시트파일(20)과 상기 제4공정(400)을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일(20)의 위치 및 설치상태를 판별하여 상기 복합시트파일(20)의 사이에 시트파일(30)이 견고하게 결합된 상태를 유지하도록 조정하는 것이다.

이처럼, 상기 제5공정(500)에서는 상기 복합시트파일(20)과 다수개의 시트파일(30)의 결합상태를 조절하며 전체적인 흙막이 벽체 조성물의 형상을 완성하는 것이다.

그러나, 상기 제5공정(500)은 상술한 제4공정(400)에서 동시에 이루어질 수 있는 것으로서, 설치하고자 하는 흙막이 벽체의 형상과 건축물의 시공기간등에 따라 사용자의 선택에 의하여 전체공정에서 삭제하여 이루어질 수도 있는 것이다.

6) 제6공정(600)

상기 단계는 상기 제5공정(500) 이후에 상기 제1공정(100), 제2공정(200), 제3공정(300), 제4공정(400), 제5공정(500)을 반복적으로 수행하여 형성하고자 하는 흙막이 벽체 조성물을 완료하는 것이다.

이는 즉, 도 5 내지 도 7에서와 같이, 상기 제1공정(100), 제2공정(200), 제3공정(300), 제4공정(400), 제5공정(500)을 반복적으로 수행하여 설치하고자 하는 흙막이 벽체 조성물의 형상을 형성함으로써 전체적인 흙막이 벽체 조성물을 시공할 수 있게 하는 것이다.

이러한 과정은 상기 제1공정(100), 제2공정(200), 제3공정(300), 제4공정(400), 제5공정(500)을 통하여 복합시트파일(20)의 사이에 다수개의 시트파일(30)이 연결되도록 설치 구성한 후 상기 제4공정(400)을 통하여 설치된 복합시트파일(20)의 일측으로 상기 제1공정(100), 제2공정(200), 제3공정(300), 제4공정(400), 제5공정(500)을 반복수행 함으로써 다수개의 복합시트파일(20)과 다수개의 시트파일(30)이 연결된 상태를 이루도록 설치 구성하는 것이다.

이때, 상술한 제6공정(600)은 설치하고자 하는 흙막이 벽체 조성물의 크기 및 형상에 따라 사용자가 반복 횟수를 선택적으로 적용하게 되는 것이다.

7) 제7공정(700)

상기 단계는 상기 제6공정(600) 이후에 상기 흙막이 벽체 조성물과 근접한 위치에 터파기(건물 지을 자리를 파는 일) 공사를 진행하고, 상기 터파기 공사 이후에 가시설공사를 진행하여 지하구조물이 완성되면 상기 복합시트파일(20) 및 시트파일(30)을 분리하여 인발하는 것이다.

이는, 본원발명을 통하여 지중에 설치된 흙막이 벽체 조성물을 재사용할 수 있도록 하여 불필요한 자재소모가 발생되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 상기 제 7공정(700)은 사용자의 선택에 따라 이루어질 수 있으며, 지중지반이 취약하거나 흙막이 벽체 조성물을 이루기 위하여 지중에 설치된 복합시트파일(20) 및 시트파일(30)이 지중과 과다하게 밀착되어 인발이 불가능한 경우에는 사용자의 선택에 따라 수행하지 않을 수도 있는 것이다.

그러나, 본 발명에서는 상술한 제7공정(700)을 수행할 수 있도록 상기 제3공정(300)에서 설명한 바와 같이, 사용자가 원활하게 지중에 설치된 다수개의 복합시트파일(20)과 이에 결합되는 시트파일(30)을 분리하여 지상에서도 인발할 수 있도록 함으로써 원활한 자재의 분리 및 인발이 가능함은 물론이다.

이상에서와 같이, 본원발명을 통하여 지중 지반의 형상 및 재질에 상관 없이 흙막이 벽체 조성물을 원활하게 설치 구성할 수 있음은 물론이고 터파기, 지중구조물의 시공이 끝난후에는 설치된 복합시트파일(20) 및 시트파일(30)을 인발하여 재사용할 수 있도록 함으로써 흙막이 벽체 조성물의 시공기간을 단축하고 불필요한 자재소모를 방지하여 전체적인 흙막이 벽체 조성물 시공의 작업효율을 높일 수 있는 복합시트파일을 이용한 흙막이 벽체 조성공법을 제공할 수 있는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 자명할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 복합시트파일을 이용한 흙막이 벽체 조성공법의 공정 흐름도.

도 2는 본 발명인 흙막이 벽체 조성공법을 통하여 지중에 설치되는 상태를 도시한 설치 흐름도.

도 3a는 본 발명에 따른 복합시트파일을 형성하기 위하여 H빔과 시트파일이 결합되는 상태를 도시한 평면도.

도 3b는 도 3a의 다른 실시예에 따라 본 발명에 따른 복합시트파일을 형성하기 위하여 H빔과 시트파일이 결합되는 상태를 도시한 평면도.

도 4a는 본 발명에 다른 실시예에 따라 복합시트파일을 형성하기 위하여 H빔과 시트파일이 결합되는 상태를 도시한 평면도.

도 4b는 도 4a의 다른 실시예에 따라 본 발명에 따른 복합시트파일을 형성하기 위하여 H빔과 시트파일이 결합되는 상태를 도시한 평면도.

도 5는 본 발명에 따라 복합시트파일과 시트파일이 결합된 상태를 도시한 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 복합시트파일과 시트파일의 결합상태를 도시한 결합 사시도.

도 7은 본 발명에 따라 흙막이 벽체 조성물이 설치된 상태를 도시한 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

10: 원형케이싱 20: 복합시트파일

21: H빔 22: 체결시트파일

22a,30a: 연결고리 23: 볼트

24: 너트 30: 시트파일

100: 제1공정 200: 제2공정

300: 제3공정 400: 제4공정

500: 제5공정 600: 제6공정

700: 제7공정

Claims

굴착공사시 인접지반의 붕괴를 방지하기 위한 흙막이 벽체 조성공법에 있어서,

벽체를 조성하고자 하는 지중위치에 천공기로 원형케이싱(10)을 삽입하는 제1공정(100);

상기 제1공정(100)을 통하여 지중에 삽입된 원형케이싱(10)의 내부에 H빔(21)과 체결시트파일(22)이 결합된 복합시트파일(20)을 삽입하여 고정한 후 상기 원형케이싱(10)을 제거하는 제2공정(200);

상기 제2공정(200)을 통하여 복합시트파일(20)이 삽입된 근접한 지중위치에 다수개의 시트파일(30)이 상호 연결되게 지중으로 항타 시공하여 상기 복합시트파일(20)과 다수개의 시트파일(30)을 연결하는 제3공정(300);

상기 제1공정(100) 및 제2공정(200)을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일(20)과 1.6M~2M의 간격을 유지하며 조성하고자 하는 벽체의 형상에 따라 천공기를 통하여 지중위치에 원형케이싱(10)을 삽입하고, 상기 원형케이싱(10)의 내부에 상기 제2공정(200)에서 삽입된 복합시트파일(20)과 역방향을 이루도록 복합시트파일(20)을 삽입하여 고정한 후 상기 원형케이싱(10)을 제거하는 제4공정(400); 및,

상기 제4공정(400)을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일(20)과 상기 제3공정(300)을 통하여 지중에 항타되어 삽입된 시트파일(30)을 상호 연결하는 제5공정(500);을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합파일을 이용한 흙막이 벽체 조성공 법.
청구항 1에 있어서,

상기 제5공정(500) 이후에는

상기 제1공정(100), 제2공정(200), 제3공정(300), 제4공정(400), 제5공정(500)을 반복적으로 수행하여 형성하고자 하는 흙막이 벽체 조성물을 형성하는 제6공정(600); 및,

상기 제6공정(600) 이후에 상기 흙막이 벽체 조성물과 근접한 위치에 터파기 공사를 진행하고, 상기 터파기 공사 이후에 가시설공사를 진행하여 지하구조물이 완성되면 상기 복합시트파일(20) 및 시트파일(30)을 인발하는 제7공정(700);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합파일을 이용한 흙막이 벽체 조성공법.
청구항 1에 있어서,

상기 제3공정(300)에서,

상기 시트파일(30)은 4~5개의 시트파일(30)이 벽체를 설치하고자 하는 지중에 항타되어 상기 제2공정(200) 및 제4공정(400)을 통하여 지중에 삽입된 복합시트파일(20)과 각각 상호 연결되게 구성되는 것을 특징으로 하는 복합파일을 이용한 흙막이 벽체 조성공법.
청구항 1에 있어서,

상기 제2공정(200) 및 제4공정(400)의 복합시트파일(20)은

H빔(21)과, 상기 H빔(21)의 외부를 "U" 자 형으로 감싸며 용접체결되는 체결시트파일(22)로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합파일을 이용한 흙막이 벽체 조성공법.
청구항 1에 있어서,

상기 제2공정(200) 및 제4공정(400)의 복합시트파일(20)은

H빔(21)과, 상기 H빔(21)의 일면에 볼트(23) 및 너트(24)를 통하여 체결되는 2개의 체결시트파일(22)로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합파일을 이용한 흙막이 벽체 조성공법.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 시트파일(30) 및 체결시트파일(22)의 양 끝단에는 "U"자 형의 연결 고리(30a,22a)가 각각 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 복합파일을 이용한 흙막이 벽체 조성공법.