KR101146436B1 - 시트파일 설치용 가이드 고정틀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호박돌층(전석층)이나 기반암(풍화암,연암, 경암)층 등과 같이 지반이 단단하고 조밀하여 직항타 공법이나 워터제트 공법으로는 시트파일을 설치할 수 없는 작업대상 지반에 시트파일을 설치하는 시트파일 설치 공법 및 그것에 사용되는 시트파일 설치용 가이드 고정틀에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가로 방향으로 길게 상기 N개의 시트파일을 설치할 공간이 형성된 사각형상의 시트파일 설치용 가이드 고정틀을 사용하여 각 시트파일이 설치될 위치를 정확히 구획함과 동시에 시트파일을 설치하기 위한 위치를 천공함에 있어 시트파일 설치 위치를 1→3→2 순서대로 천공하여 직인접 천공으로 인한 기천공된 주변 및 그 내부에 흙 등이 붕괴되는 것을 방지하며, 주열상의 지중연속벽체를 형성하기 위한 시트파일 설치 위치가 모두 천공된 후에 시트파일을 일괄적으로 설치할 수 있도록 함으로써 공기 단축 및 경비를 점감할 수 있는 시트파일 설치용 가이드 고정틀에 관한 것이다.

시트파일, 천공, 가이드 고정틀, 구획, 케이싱

Description

시트파일 설치용 가이드 고정틀{GUIDE FIXING FRAME FOR CONSTRUCTING SHEET FILE}

본 발명은 호박돌층(전석층)이나 기반암(풍화암,연암, 경암)층과 같이 지반이 단단하고 조밀하여 직항타 공법이나 워터제트 공법으로는 시트파일을 설치할 수 없는 작업대상 지반에 시트파일을 설치하는 시트파일 설치 공법 및 그것에 사용되는 시트파일 설치용 가이드 고정틀에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가로 방향으로 길게 상기 N개의 시트파일을 설치할 공간이 형성된 사각형상의 시트파일 설치용 가이드 고정틀을 사용하여 각 시트파일이 설치될 위치를 정확히 구획함과 동시에 시트파일을 설치하기 위한 위치를 천공함에 있어 인접 천공으로 인한 기천공된 주변 및 그 내부에 흙 등이 붕괴되는 것을 방지하며, 주열상의 지중연속벽체를 형성하기 위한 시트파일 설치 위치가 모두 천공된 후에 시트파일을 일괄적으로 설치할 수 있도록 함으로써 공기 단축 및 경비를 점감할 수 있는 시트파일 설치용 가이드 고정틀에 관한 것이다.

일반적으로 지하구조물을 건설할 때 주변의 흙 등이 파낸 곳으로 붕괴되거나 지하수 또는 하천수 등의 유입을 방지하기 위하여 시트파일을 박아 차수벽(차단벽)을 형성한다.

상기 시트파일은 토사층이나 점토층, 실트층과 같이 입자가 작은 지반에는 직항타로 타입하여 설치하고, 직항타 수행이 불가능한 사력층 등에서는 고압수 분사를 통해 진입시키는 워터제트(Water jet) 공법을 사용하여 설치하고 있으나, 전석층(호박돌층)이나 조기반암(풍화암,연암,경암)층과 같이 조밀하고 단단한 지층에는 상기 직항타 공법이나 워터제트 공법으로는 불가능하므로, 천공과 함께 케이싱 삽입한 후 상기 케이싱 내부에 치환재(양질의 토사, 프라이애쉬, 벤토나이트, 직항타가 가능한 모든 그라우트재 등)를 채운 후 상기 케이싱을 인발하고, 그 자리에 시트파일을 설치하는 선천공 후 시트파일 설치공법을 사용하고 있다.

상기 선천공 후 시트파일 설치공법은 특허등록 제348024호로 소개된 바 있으나, 상기 특허는 천공된 위치에서 바로 시트파일을 설치하고 주열상의 지중연속벽체를 형성하기 위하여 직인접 위치에 시트파일을 설치하여야 하는데 그 시트파일을 기설치된 시트파일의 단부에 수직으로 가이드빔을 가설치하여 직인접 위치를 천공하는 공법을 사용한 것으로서, 상기 가이드빔의 가설치 인발 등으로 인하여 공정이 복잡하여 작업공정이 더디게 진행되어 작업성 능률이 떨어지며 시간과 경비가 너무 많이 소요되는 문제점이 있었다.

이를 개선하기 위하여 제안된 것으로 케이싱 삽입 및 그 내부에 치환재을 삽입하지 않는 공법으로 특허등록 제507983호이 소개되고 있는데, 상기 특허는 케이싱 삽입 및 그 내부에 치환재를 삽입하지 않는 대신 천공 후 시트파일을 설치하고 주열상의 지중연속벽체를 형성하기 위하여 상기 기설치된 시트파일과 수직된 방향으로 보조 시트파일을 가설치하여 다시 인발하여 직인접 위치에 시트파일을 설치하는 공법으로서, 이 역시 공정이 복잡하여 작업공정이 더디게 진행되어 작업성 능률이 떨어지며 시간과 경비가 너무 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 특허들은 작업 공정상 천공 및 케이싱을 삽입하기 위한 장비와 함께 시트파일을 설치하기 위한 바이브로 해머 등의 장비를 항상 대기시켜야 하나, 상기 천공 작업 중 예기치 못한 원인으로 특정 위치의 천공 작업이 늦어질 경우 상기 시트파일을 설치하기 위한 바이브로 해머 등의 장비는 시트파일 설치 작업도 하지 못한 채 그 장소에 그대로 대기하여야 하고 이로 인하여 장비 사용 효율이 저하되어 그에 따른 불필요한 경비가 많이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 연구개발된 것으로서, 본 발명은 호박돌층(전석층)이나 조밀한 자갈층 혹은 기반암(풍화암,연암, 경암) 등과 같이 지반이 단단하고 조밀한 지반에 시트파일을 설치하기 위하여 가로 방향으로 길게 상기 N개의 시트파일을 설치할 공간이 형성된 사각형상의 시트파일 설치용 가이드 고정틀을 사용하여 각 시트파일이 설치될 위치를 정확히 구획함으로써 시트파일의 설치에 있어서 오차를 대폭 줄일 수 있고, 상기 시트파일을 설치하기 위한 위치를 천공함에 있어 직인접 천공으로 인한 기천공된 주변 및 그 내부에 흙 등이 붕괴되는 것을 방지하며, 주열상의 지중연속벽체를 형성하기 위한 시트파일 설치 위치가 모두 천공된 후에 시트파일을 일괄적으로 설치할 수 있도록 함으로써 장비 효율을 극대화할 수 있는 시트파일 설치용 가이드 고정틀을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 시트파일 설치용 가이드 고정틀은 한 쌍의 가로부재와 한 쌍의 세로부재로 구성되고 그 내부에 가로 방향으로 길게 다수개의 시트파일을 설치할 위치가 형성된 사각형상의 틀로 이루어지되, 상기 한 쌍의 가로부재에는 각각 다수개의 구획홈이 형성되어 상기 구획홈에 구획봉을 삽입하여 상기 시트파일의 설치위치를 구획하도록 한 것을 특징으로 한다.

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또한, 본 발명은 상기 한 쌍의 가로부재가 각각 H 빔을 ‘H'자로 세운 형상이고, 상기 시트파일의 설치위치에 접하고 있는 상기 각각의 H 빔 일면 상부에 상기 다수개의 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 가로부재의 측면에 상기 사각형상의 틀이 천공작업 등 으로 인하여 요동되는 것을 방지할 수 있도록 요동방지판을 더 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 호박돌층(전석층)이나 기반암(풍화암,연암, 경암)층 등과 같이 지반이 단단하고 조밀한 지반에 시트파일을 설치하기 위하여 가로 방향으로 길게 상기 N개의 시트파일을 설치할 공간이 형성된 사각형상의 시트파일 설치용 가이드 고정틀을 사용하여 각 시트파일이 설치될 위치를 정확히 구획함으로써 시트파일의 설치에 있어서 오차를 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다

또한, 본 발명은 주열상의 지중연속벽체를 형성하기 위한 시트파일 설치 위치가 모두 천공된 후에 시트파일을 일괄적으로 설치할 수 있도록 함으로써 장비 효율을 극대화하여 공기 단축은 물론이고 경비를 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

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이하, 본 발명에 따른 시트파일 설치용 가이드 고정틀에 대하여 첨부된 도면을 참고로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 시트파일 설치용 가이드 고정틀의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 시트파일 설치용 가이드 고정틀의 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 시트파일 설치 공법의 흐름도이고, 도 4의 (a) 내지 (c)는 본 발명에 따른 시트파일 설치 공법에서 각 단계의 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 시트파일 설치 공법에서 마지막 단계를 설명하는 평면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 시트파일 설치 공법에서 시트파일이 시공된 예의 평면도이다.

본 발명에 따른 시트파일 설치용 가이드 고정틀(100)은 호박돌층(전석층)이나 조밀한 자갈층 혹은 기반암(풍화암, 연암, 경암) 등과 같이 지반이 단단하고 조밀한 지반에 설치될 시트파일의 설치 위치를 정확하게 구획하기 위한 고정틀로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 한 쌍의 가로부재(10)와 한 쌍의 세로부재(20)로 구성되고 그 내부에 가로 방향으로 길게 다수개의 시트파일(60)을 설치할 위치가 형성된 사각형상의 틀로 되어 있다. 상기 내부공간은 일실시예로 가로 8000mm, 세로 480mm로 하고, 이때 상기 시트파일이 설치될 위치를 천공할 구멍의 크기는 480mm가 된다..

상기 한 쌍의 가로부재(10)는 각각 H 빔을 ‘H'자로 세운 형상이고, 상기 시트파일(60)의 설치위치(내부 공간)에 접하고 있는 상기 각각의 H 빔 일면 상부에는 상기 다수개의 구획홈(11)이 형성되어 있다.

상기 구획홈(10)은 상기 시트파일이 설치되는 위치를 구획하기 위하여 구획봉(30)이 삽입되는 홈으로써, 상기 구획봉(30)이 상기 구획홈(10)에 삽입될 때 상기 구획봉(30)의 일면은 상기 시트파일이 설치되는 위치, 즉 시트파일을 설치하기 위하여 천공되는 원형공의 원주면의 접선 위치에 접하도록 되어 있다.

상기 세로부재(20)는 상기 가로부재(10)의 측면과 용접 고정된 것으로서, H 빔이 바람직하나 강판도 사용될 수 있다.

상기 가로부재(10)의 측면의 특정 위치에는 상기 사각형상의 틀이 천공작업 등으로 인하여 요동되는 것을 방지할 수 있도록 요동방지판(70)을 더 구비한다. 상기 요동방지판(70)은 상기 가로부재(10)의 측면 바닥면에 용접고정되어 일정 크기를 가지는 강판으로 된 것으로서, 시트파일 설치위치에 대하여 천공 및 케이싱을 삽입하기 위한 장비가 설치될 때 장비 설치 부지의 침하 등으로 인하여 상기 장비가 기우러짐 등을 방지하기 위하여 상기 장비 바닥에 설치한 철판의 하부에 놓이게 함으로써 상기 장비 등의 하중에 의하여 상기 요동방지판(70) 및 시트파일 설치용 가이드 고정틀(100)이 견고하게 고정하게 되는 것이다. 상기 요동방지판(70)은 상기 장비 바닥에 설치한 철판에 보다 견고히 고정되게 하기 위하여 상기 장비 바닥에 설치한 철판에 형성된 구명과 결합하기 위하여 돌출된 고정핀(71)을 더 구비할 수 있다.

다음으로 본 발명에 따른 시트파일 설치 공법을 도 3 및 도 6을 참고로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 시트파일 설치 공법은 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 N개의 시트파일이 설치될 부지에 최대한 수평을 유지할 수 있도록 지반을 정지하고(S10 단계), 상기 수평으로 정지된 부지에 상기 N개의 시트파일이 설치될 부지에 그 내부가 가로 방향으로 길게 상기 N개의 시트파일을 설치할 공간이 형성된 사각형상의 시트파일 설치용 가이드 고정틀(100)을 설치한다(S20 단계).

상기 시트파일을 설치할 공간에 상기 N개의 시트파일이 설치될 위치 중 맨 좌측 또는 우측(도 4에서는 맨 좌측으로 도시되어 있음, a 지점)에 최초의 시트파일(제1 시트파일)을 설치할 위치에 대하여 도 4(a)와 같이 상기 제1 시트파일이 설치될 위치에서 천공하여야 할 직경의 외주면과 접하는 부분에 구획봉(30)을 구획홈(11)에 삽입하여 상기 제1 시트파일의 설치위치를 구획한다(S30 단계). 상기 구획봉(30)은 상기 가로부재(10)의 외측면과 맞닿게 되는 길이로 하는 것이 바람직하다.

상기 구획된 제1 시트파일의 설치위치에 대하여 천공 장비를 이용하여 설계심도까지 천공과 동시에 케이싱(40)을 삽입한다(S40 단계). 이 때 상기 세로부재(20)의 일면과 상기 구획봉(30)에 의하여 천공되는 위치를 정확하게 결정되게 된다.

상기 케이싱(40)이 삽입된 후 상기 구획봉(30)을 상기 구획홈(10)으로부터 제거한다.

상기 제1 시트파일의 설치위치에 천공되어 삽입된 케이싱 내부에 치환재(50. 양질의 토사, 프라이애쉬, 벤토나이트, 직항타가 가능한 모든 그라우트재 중 어느 하나)를 채운 후 상기 케이싱을 인발한다(S50 단계).

다음으로, 상기 제1 시트파일이 설치될 위치에서 다음다음의 시트파일(제3 시트파일) 설치위치(도 4에서 c 지점)에 대하여 상기 제3 시트파일이 설치될 위치에서 천공하여야 할 직경의 양 외주면과 접하는 부분에 2개의 구획봉(30)을 구획 홈(11)에 삽입하여 상기 제3 시트파일의 설치위치를 구획한다(S60 단계).

상기 구획된 제3 시트파일의 설치위치에 대하여 천공 장비를 이용하여 설계심도까지 천공과 동시에 케이싱(40)을 삽입하고(S70 단계), 상기 케이싱(40)이 삽입된 후 상기 구획봉(30)을 상기 구획홈(10)으로부터 제거한 뒤, 상기 제3 시트파일의 설치위치에 천공되어 삽입된 케이싱 내부에 상기 치환재(50)를 채운 후 상기 케이싱(40)을 인발한다(S80 단계).

이 때 상기 제1 시트파일의 설치 위치에 삽입된 케이싱(40)은 S50 단계와 같이 제3 시트파일의 설치위치가 구획되기 전에 인발할 수도 있지만, 상기 제3 시트 파일의 설치위치에 케이싱(40)이 삽입된 이후에 제3 시트파일에 삽입된 케이싱(40)과 일괄적으로 인발하여도 무방하다.

다음으로, 상기 제1 시트파일 및 제3 시트파일이 설치될 위치 사이인 제2 시트파일의 설치위치(도 4에서 b 지점)에 대하여 상기 제2 시트파일이 설치될 위치에서 천공하여야 할 직경의 양 외주면과 접하는 부분에 2개의 구획봉(30)을 구획홈(11)에 삽입하여 상기 제2 시트파일의 설치위치를 구획한다(S90 단계).

상기 구획된 제2 시트파일의 설치위치에 대하여 천공 장비를 이용하여 설계심도까지 천공과 동시에 케이싱(40)을 삽입하고(S100 단계), 상기 케이싱(40)이 삽입된 후 상기 구획봉(30)을 상기 구획홈(10)으로부터 제거한 뒤, 상기 제2 시트파일의 설치위치에 천공되어 삽입된 케이싱 내부에 상기 치환재(50)를 채운 후 상기 케이싱(40)을 인발한다(S110 단계).

다음으로, 상기 제3 시트파일이 설치될 위치에서 다음다음의 시트파일(제5 시트파일) 설치위치(미도시)에 대하여 제2 및 제3 시트파일이 설치된 위치에서 구획, 천공 및 케이싱 삽입, 치환재 채움과 같은 방법으로 시공하고(S120 내지 S140 단계), 또한 상기 시트파일 설치용 가이드 고정틀(100)의 내부공간에서 맨 마지막인 시트파일(제N 시트파일)의 설치 위치까지 제2 및 제3 시트파일이 설치된 위치에서 구획, 천공 및 케이싱 삽입, 치환재 채움과 같은 방법으로 시공한다(S150 단계).

한편, 상기 시트파일 설치용 가이드 고정틀(100)의 내부공간에서 상기 제N 시트파일의 설치위치까지 케이싱(40)이 삽입된 상태에서 연속해서 지중연속벽체를 형성(시트파일을 설치)하여야 할 필요가 있을 경우, 상기 케이싱(40)을 인발하지 않고 상기 케이싱(40)을 중심축으로 하여 상기 시트파일 설치용 가이드 고정틀(100)을 회전시켜 다음의 N개 시트파일을 설치할 부지로 이동시키게 할 수 있다. 상기와 같이 함으로써 연속해서 지중연속벽체를 형성(시트파일을 설치)하는 경우에서 상기 시트파일 설치용 가이드 고정틀(100)을 효율적으로 사용할 수 있고 상기 지중연속벽체가 곡면 또는 경사면을 이루고 있을 때도 상기 시트파일 설치용 가이드 고정틀(100)의 회전 각도를 조절함으로써 용이하게 대응할 수 있는 이점이 있다.

다음으로, 상기 시트파일이 설치될 모든 위치가 천공되고 그 내부에 치환재가 채워진 다음, 도 6과 같이 상기 시트파일(60)을 설치하기 위한 바이브로 해머 등의 장비를 투입하여 상기 천공되고 치환재가 채워진 모든 위치에 대하여 시트파일(60)을 일괄적으로 설치한다. 이와 같이 함으로써 장비 효율을 극대화하고 공기 단축은 물론이고 경비를 대폭 절감할 수 있게 되는 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 아래의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 시트파일 설치용 가이드 고정틀의 사시도

도 2는 본 발명에 따른 시트파일 설치용 가이드 고정틀의 평면도

도 3은 본 발명에 따른 시트파일 설치 공법의 흐름도

도 4의 (a) 내지 (c)는 본 발명에 따른 시트파일 설치 공법에서 각 단계의 평면도

도 5는 본 발명에 따른 시트파일 설치 공법에서 마지막 단계를 설명하는 평면도

도 6은 본 발명에 따른 시트파일 설치 공법에서 시트파일이 시공된 예의 평면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 시트파일 설치용 가이드 고정틀

10: 가로부재 11: 구획홈

20: 세로부재 30: 구획봉

40: 케이싱 50: 치환재

60: 시트파일 70: 요동방지판

Claims (8)

1. 삭제
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7. 한 쌍의 가로부재와 한 쌍의 세로부재로 구성되고 그 내부에 가로 방향으로 길게 다수개의 시트파일을 설치할 공간이 형성된 사각형상의 틀로 이루어지고,

   상기 한 쌍의 가로부재에는 각각 다수개의 구획홈이 형성되어 상기 구획홈에 구획봉을 삽입하여 상기 시트파일의 설치위치를 구획하도록 하되,

   상기 한 쌍의 가로부재는 각각 H 빔을 ‘H'자로 세운 형상이고, 상기 시트파일의 설치위치에 접하고 있는 상기 각각의 H 빔 일면 상부에 상기 다수개의 구획홈이 형성된 것

   을 특징으로 하는 시트파일 설치용 가이드 고정틀.
8. 한 쌍의 가로부재와 한 쌍의 세로부재로 구성되고 그 내부에 가로 방향으로 길게 다수개의 시트파일을 설치할 공간이 형성된 사각형상의 틀로 이루어지고,

   상기 한 쌍의 가로부재에는 각각 다수개의 구획홈이 형성되어 상기 구획홈에 구획봉을 삽입하여 상기 시트파일의 설치위치를 구획하도록 하되,

   상기 가로부재의 측면에는 상기 사각형상의 틀이 천공작업 등으로 인하여 요동되는 것을 방지할 수 있도록 요동방지판을 더 구비한 것

   을 특징으로 하는 시트파일 설치용 가이드 고정틀.

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