KR101176592B1

KR101176592B1 - 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법

Info

Publication number: KR101176592B1
Application number: KR1020110103293A
Authority: KR
Inventors: 전혜관
Original assignee: 전혜관; 주식회사 에이스이엔씨
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2012-08-24

Abstract

엄지말뚝(H-Pile)의 외부에 설치된 강봉의 긴장 및 정착에 의하여 엄지말뚝에 프리스트레스를 도입시켜 토압에 저항하도록 구성하고, 임시 버팀보를 생략하여 시공함으로써, 관매설 작업의 시공성을 향상시킬 수 있고, 또한, 엄지말뚝을 따라서 직선형의 긴장재가 배치되며, 별도의 받침대 없이 긴장력을 엄지말뚝에 직접 전달할 수 있는, 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법이 제공된다.

Description

긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법 {EARTH RETAINING WALL STRUCTURE CONSTRUCTING METHOD USING PRESTRESSED TENDON}

본 발명은 엄지말뚝 흙막이에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 상/하수도관, 통신/전력구, 가스관 등의 시설물의 지하매설 공사에 수반되는 흙막이 가시설 구조로서, 지하구조물을 시공하기 위한 터파기 현장에서 흙벽의 붕괴를 방지하기 위하여 설치하였다가 지하구조물의 공사 완료 후에 제거하는, 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 흙막이(토류 가시설)는 지하구조물을 건설할 때, 지반이 붕괴되는 것을 막기 위하여 굴착된 지하공간에 설치되는 임시 구조물로서, 토목의 경우에는 지하철 건설 등에 많이 사용되고 있으며, 건축의 경우에는 빌딩의 지하층 건설에 주로 사용되고 있다.

그러나 현재의 흙막이 공법은 다수의 버팀보(Strut)가 사용되어 비경제적이며 작업 공간 확보가 어려울 뿐만 아니라, 구조적으로도 비효율적이기 때문에 주변지반이 침하될 우려가 있다. 하지만 대부분의 현장에서는 아직까지 재래식 공법으로 시공을 하고 있으며, 현장의 공법 개선에 대한 요구가 계속적으로 이어지고 있다.

종래의 흙막이 공법의 경우, 엄지말뚝(H-Pile)을 일정 간격으로 현장에 설치하고, 굴착과 동시에 토류판을 사이에 끼워 흙막이 벽을 설치한 후, 버팀보를 설치하여 흙막이 벽을 지지하는 방법으로 흙막이 공사를 한다.

한편, 엄지말뚝 흙막이 공법이란 개착식 흙막이 공법의 일종으로서, 일정 간격으로 엄지말뚝(H-Pile)을 항타하거나 천공 후 삽입하는 방식에 의해 근입하고, 터파기를 진행하면서 토류판, 시트파일(Sheet Pile) 등의 흙막이 부재를 엄지말뚝 사이에 끼워 넣어 벽체를 형성하는 공법을 말하며, 엄지말뚝 토류판 공법, 시트파일 공법, SCW(Soil Cement Wall), CIP(Cast In Concrete Pile) 등이 이에 해당한다.

종래의 기술에 따른 엄지말뚝 흙막이 공법은, 고심도의 터파기 공사를 수행하는 경우, H-빔 엄지말뚝만으로는 배후토사의 토압에 저항할 수 없으므로, 이를 보강하기 위하여 많은 수의 버팀보를 사용해야 하는데, 이러한 방식은 비경제적일 뿐만 아니라, 작업공간의 확보를 어렵게 하고, 구조적으로 비효율적이므로 주변지반 침하의 우려가 있다. 또한, 종래의 공법에 의한 흙막이 구조물은 강성체로서 토류벽 역할을 할 수는 있으나, 상부두부 변위가 상대적으로 크게 발생하므로 배면부 지반의 이완이 크게 발생할 수 있다.

한편, 전술한 문제점을 해결하기 위한 관련 기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-584701호에는 "가설 흙막이 공법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 이러한 가설 흙막이 공법은, 굴착된 흙벽의 측압이 직접적으로 작용하는 수직파일에 흙벽의 측압에 크게 저항하는 모멘트를 가질 수 있도록 프리스트레스를 가해줌으로서 최소한의 보강용 횡가목과 버팀목만을 사용하면서 시공 할 수 있도록 하고 지하구조물을 시공할 때에는 버팀목으로 인한 간섭을 배제시켜 줄 수 있도록 버팀목을 단계별로 제거하면서 지하구조물을 시공할 수 있다.

하지만, 전술한 가설 흙막이 공법의 경우, 긴장재가 끼워지는 브래킷을 수직파일들의 양쪽 플랜지의 내측에 지그재그형태로 배열하여 고정시키고, 브래킷들에 지그재그형태로 끼워진 긴장재를 인장시켜 긴장력을 도입시키기 때문에, 수직파일들 사이에 토류판 끼워 넣기가 어렵고, 또한, 긴장재를 수직파일의 내부에 설치하고, 받침대를 사용하므로 그 구조가 복잡하다는 문제점이 있다.

한편, 다른 관련 기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-956095호에는 "프리스트레스를 도입한 엄지말뚝 및 이를 이용한 2열 엄지말뚝 흙막이 공법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 이러한 2열 엄지말뚝 흙막이 공법은, 고심도의 터파기 작업을 수행하는 경우에도 버팀보 없이 배후 토사의 토압에 충분히 저항하도록 하고, 흙막이 구조물의 전체적인 변위의 발생을 억제할 수 있다.

하지만, 전술한 2열 엄지말뚝 흙막이 공법의 경우, 긴장재의 상단 및 하단이 각각 정착되는 상부 정착부재 및 하부 정착부재는 H-빔 본체에 용접 등에 의해 상기 H-빔 본체 내에 고정되는 방식으로 설치되며, 이때, H-빔 본체 양측 홈부에 흙막이 부재를 용이하게 삽입하기 어렵고, 또한, 긴장재를 H-빔 본체의 내부에 설치하므로 그 구조가 복잡하다는 문제점이 있다.

1) 대한민국 등록특허번호 제10-956095호(출원일: 2008년1월9일), 발명의 명칭: "프리스트레스를 도입한 엄지말뚝 및 이를 이용한 2열 엄지말뚝 흙막이 공법" 2) 대한민국 등록특허번호 제10-779991호(출원일: 2006년 5월 11일), 발명의 명칭: "초기 긴장력을 도입한 자립식 엄지말뚝공법" 3) 대한민국 등록특허번호 제10-726984호(출원일: 2006년 1월 17일), 발명의 명칭: "흙막이 가설시스템" 4) 대한민국 등록특허번호 제10-776373호(출원일: 2004년 10월 13일), 발명의 명칭: "2열 파일을 이용한 흙막이 공법" 5) 대한민국 공개특허번호 제2004-0051182호(공개일: 2004년 6월 18일), 발명의 명칭: "프리스트레스를 이용한 가설 흙막이 공법 및 그 파일" 6) 대한민국 등록특허번호 제10-584701호(출원일: 2002년 7월 29일), 발명의 명칭: "가설 흙막이 공법"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 엄지말뚝(H-Pile)의 외부에 설치된 강봉의 긴장 및 정착에 의하여 엄지말뚝에 프리스트레스를 도입시켜 토압에 저항하도록 구성하고, 임시 버팀보를 생략하여 시공함으로써, 관매설 작업의 시공성을 향상시킬 수 있는, 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 엄지말뚝을 따라서 직선형의 긴장재가 배치되며, 별도의 받침대 없이 긴장력을 엄지말뚝에 직접 전달할 수 있는, 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.

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본 발명에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법은, 상/하수도관, 통신/전력구, 가스관 등의 시설물의 지하매설 공사에 수반되는 엄지말뚝 흙막이 시공 방법에 있어서, a) 노면의 양측을 항타하여 천공홀을 형성하고, 상기 천공된 노면을 통해 정착 브라켓 및 강봉이 각각 부착된 H-빔 엄지말뚝을 관입시키는 단계; b) 굴착면을 따라 1단 터파기를 수행하고, 최상단 버팀보를 설치하는 단계; c) 상기 강봉을 긴장 및 정착하여 상기 H-빔 엄지말뚝에 긴장력을 도입하는 단계; d) 굴착면을 따라 최종 터파기를 완료하고, 시설물을 상기 최종 터파기 지면 상부에 설치 및 시공하는 단계; e) 상기 시설물이 덮일 수 있는 소정 높이까지 토사 되메움 작업을 수행하는 단계; f) 상기 강봉의 긴장력을 해제(Release)하고, 상기 최상단 버팀보를 해체 및 제거하는 단계; 및 g) 상기 H-빔 엄지말뚝을 인발하고 지면 높이까지 토사 되메움을 완료한 후, 노면을 복구하여 흙막이 시공을 완료하는 단계를 포함하며,
상기 정착브라켓은 상단 정착 브라켓, 하단 정착 브라켓 및 임시 정착 브라켓을 포함하되,
상기 상단 정착 브라켓은 메인 강봉 관통홀 및 추가 긴장력 도입용 강봉 관통홀이 상하로 다수 형성된 폐쇄된 사각박스체로서 상부판은 수평면으로 형성되고, 배면판의 상하연장길이가 전면판의 상하 연장길이보다 더 길게 연장 형성되어 하단부가 쐐기형상으로 형성되고, 상기 배면판과 전면판의 폭은 H-빔 엄지말뚝의 측면 폭보다 크게 형성되도록 하고, 상기 상부판에 형성된 강봉 관통홀들은 원형으로 형성되고, 쐐기 형상의 하단부로 형성된 하부판에 형성된 관통홀들은 사각형으로 형성되도록 하며,
상기 하단 정착 브라켓은 메인 강봉 관통홀 및 추가 긴장력 도입용 강봉 관통홀이 상하로 다수 형성된 폐쇄된 사각박스체로서 하부판은 수평면으로 형성되고, 배면판의 상하연장길이가 전면판의 상하 연장길이보다 더 길게 연장 형성되어 상단부가 쐐기형상으로 형성되고, 상기 배면판과 전면판의 폭은 H-빔 엄지말뚝의 측면 폭보다 크게 형성되도록 하고, 상기 쐐기 형상의 상단부로 형성된 상부판에 형성된 강봉 관통홀들은 사각형으로 형성되고, 하부판에 형성된 관통홀들은 원형으로 형성되도록 하며,
상기 상단 정착 브라켓과 하단 정착 브라켓 사이에는 임시 정착 브라켓이 형성되며 상기 임시 정착 브라켓은 메인 강봉 관통홀 및 추가 긴장력 도입용 강봉 관통홀이 상하로 다수 형성된 수평관 형태의 사각박스체로서 상부판 및 하부판은 수평면으로 형성되고, 배면판과 전면판의 폭은 H-빔 엄지말뚝의 측면 폭보다 크게 형성되도록 하고, 상기 상부판과 하부판에 형성된 강봉 관통홀들은 원형으로 형성되도록 하며,
상기 상단 정착 브라켓의 전면판에 최상단 버팀보의 단부면이 접하도록 설치되고, 임시 정착 브라켓의 전면판에 중간 임시 버팀보가 형성되도록 하는 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법을 제공한다.

여기서, 상기 a) 단계의 H-빔 엄지말뚝은 상기 정착 브라켓 및 강봉이 미리 조립되어 부착된 상태로 제공되고, 긴장재인 강봉은 긴장시키지 않은 상태로 제공될 수 있다.

여기서, 상기 g) 단계의 H-빔 엄지말뚝에는 상기 정착 브라켓 및 강봉이 설치된 상태이므로 함께 인발될 수 있다.

삭제

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조의 수직단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 C 영역의 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서 상단 정착 브라켓 부분을 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서 하단 정착 브라켓 부분을 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서 강봉의 긴장 및 정착을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 도 7j는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법을 예시하는 수직단면도들이다.
도 8a 내지 도 8i는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법을 예시하는 수직단면도들이다.
도 9a 내지 도 9i는 각각 본 발명의 제3 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법을 예시하는 수직단면도들이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조의 일측을 예시하는 수직단면도이다.
도 11a 및 도 11b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 엄지말뚝 H-빔의 압축 측 콘크리트 보강 전 및 보강 후의 강봉 긴장에 의한 저항휨 모멘트를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서, 엄지말뚝 H-빔의 압축 측에 콘크리트를 보강하는 것을 예시하는 단면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 E-E 라인을 절개선으로 단면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

일반적으로, 흙막이 구조를 설계할 때 굴착심도 2m까지는 별도의 흙막이 없이 터파기를 하고, 굴착심도 2~5m 정도까지는 조립식 간이 흙막이를 사용하며, 굴착심도 5m 이상은 엄지말뚝(H-Pile) + 토류판 형식을 사용할 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조 및 그 시공 방법은, 예를 들면, 굴착심도 5m 이상의 엄지말뚝(H-Pile) + 토류판 형식에 적용되어, 상/하수도관, 통신/전력구, 가스관 등 시설물의 지하매설 공사에 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조를 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조는, 상/하수도관, 통신/전력구, 가스관 등의 지중 구조물이나 시설물의 지하매설 공사를 위한 흙막이 구조로서, H-빔 엄지말뚝(110a), 최상단 버팀보(120a), 중간 임시 버팀보(120b), 상단 정착 브라켓(130a), 임시 정착 브라켓(130c), 하단 정착 브라켓(140a) 및 긴장재(150a)를 포함할 수 있다.

먼저, 기존 흙막이 구조가 엄지말뚝, 토류판, 최상단 버팀보 및 중간 임시 버팀보를 사용하여 시공되는 반면에, 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조는, 중간 임시 버팀보(120b)를 생략하여 굴착할 수 있다. 즉, 도면부호 A로 도시된 바와 같이, 2~3단의 중간 임시 버팀보(120b)는 임시 정착 브라켓(130c)에 임시로 설치된 후 시설물의 시공 전에 생략될 수 있으며, 구체적인 설명은 엄지말뚝 흙막이 시공 방법을 통해 후술하기로 한다. 이때, 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조는, 기존의 흙막이 시공 방법에 비해 전체 자재 사용량을 줄일 수 있는데, 예를 들면, 시공 도중에 상기 중간 임시 버팀보(120b)를 해체하여 사용할 수 있으므로, 필요한 중간 임시 버팀보(120b)의 수가 줄어들기 때문이다.

또한, 엄지말뚝(110a)은 H-빔(Beam)으로서, 굴착면을 따라 천공된 후, 양측에 각각 관입될 수 있고, 여기서, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)이 그 일측만 도시되었지만, 대응하는 횡방향에도 H-빔 엄지말뚝이 설치될 수 있다는 점은 당업자에게 자명하다. 이때, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)을 따라 길이 방향으로 설치된 긴장재(150a), 예를 들면, 강봉의 긴장 및 정착에 의하여 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)에 프리스트레스를 도입함으로써, 토압에 저항할 수 있게 된다.

또한, 상기 긴장재(150a)는 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)의 길이 방향으로 직선형으로 배치되며, 별도의 전달재 없이도 상기 긴장재(150a)의 긴장 및 정착에 의한 프리스트레스를 직접적으로 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)에 작용시킬 수 있다. 여기서, 상기 긴장재(150a)는 강봉 또는 강선일 수도 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.

또한, 상기 강봉(150a)이 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)의 길이 방향으로 설치되기 위해서는, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)의 양 끝단 부근에 강봉(150a) 정착을 위한 상단 및 하단 브라켓(130a, 140a)이 설치된다. 예를 들면, 상기 상단 및 하단 브라켓(130a, 140a)은 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)의 길이 방향을 따라서 양 끝단 부근에 설치되고, 이 중에서 지면에 가깝게 설치된 상단 브라켓(130a)은 최상단 버팀보(120a)를 고정시키는 기능을 겸할 수 있다.
이때 상기 상단 정착 브라켓(130a)은 메인 강봉 관통홀 및 추가 긴장력 도입용 강봉 관통홀이 상하로 다수 형성된 폐쇄된 사각박스체로서 하부판은 수평면으로 형성되고, 배면판의 상하연장길이가 전면판의 상하 연장길이보다 더 길게 연장 형성되어 상단부가 쐐기형상으로 형성되고, 상기 배면판과 전면판의 폭은 H-빔 엄지말뚝의 측면 폭보다 크게 형성되도록 하고, 상기 쐐기 형상의 상단부로 형성된 상부판에 형성된 강봉 관통홀들은 사각형으로 형성되고, 하부판에 형성된 관통홀들은 원형으로 형성시키고,
상기 하단 정착 브라켓(140a)은 메인 강봉 관통홀 및 추가 긴장력 도입용 강봉 관통홀이 상하로 다수 형성된 폐쇄된 사각박스체로서 하부판은 수평면으로 형성되고, 배면판의 상하연장길이가 전면판의 상하 연장길이보다 더 길게 연장 형성되어 상단부가 쐐기형상으로 형성되고, 상기 배면판과 전면판의 폭은 H-빔 엄지말뚝의 측면 폭보다 크게 형성되도록 하고, 상기 쐐기 형상의 상단부로 형성된 상부판에 형성된 강봉 관통홀들은 사각형으로 형성되고, 하부판에 형성된 관통홀들은 원형으로 형성되도록 하게 된다.

또한, 1단 버팀보인 최상단 버팀보(120a)가 굴착면 최상단에 반드시 설치되고, 그 하부에 설치되는 2~3단(또는 그 이상)의 중간 임시 버팀보(120b)가 굴착을 시행하면서 임시로 설치되었다가, 굴착이 완료되면, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)에 강봉(150a)을 긴장 및 정착한 후 해체된다.

본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)에 상단 및 하단 정착 브라켓(130a, 140a)을 미리 고정 설치한 상태로 지반(200a)을 천공한 후 근입시키게 된다. 즉, 정착 브라켓(130a, 140a)을 고정 설치한 상태로 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)을 근입시킨 후, 노면(200a)의 일부를 굴착한 후, 상기 최상단 버팀보(120a)를 설치한다. 이후, 상기 강봉(150a)을 긴장 및 정착하여 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)에 프리스트레스를 도입시킨 후 소정의 깊이까지 굴착을 시행함으로써, 긴장력이 도입된 최상단 버팀보(120a)가 토압을 받을 수 있게 된다. 이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서 상기 중간 임시 버팀보(120b) 없이 흙막이를 시공할 수 있다.
즉, 상기 상단 정착 브라켓(130a)과 하단 정착 브라켓(140a) 사이에는 도 1과 같이 임시 정착 브라켓(130c)을 형성시키고 상기 임시 정착 브라켓(130c)은 메인 강봉 관통홀 및 추가 긴장력 도입용 강봉 관통홀이 상하로 다수 형성된 수평관 형태의 사각박스체로서 상부판 및 하부판은 수평면으로 형성되고, 배면판과 전면판의 폭은 H-빔 엄지말뚝의 측면 폭보다 크게 형성되도록 하고, 상기 상부판과 하부판에 형성된 강봉 관통홀들은 원형으로 형성되도록 한다.
이에 상기 상단 정착 브라켓(130a)의 전면판에 최상단 버팀보(120a)의 단부면이 접하도록 설치되고, 임시 정착 브라켓(130c)의 전면판에 중간 임시 버팀보(120b)가 형성되도록 할 수 있음을 알 수 있다.

한편, 상기 강봉(150a)을 정착시키는 상단 및 하단 브라켓(130a, 140a)에는 흙막이 시공 중 예상하지 못한 토압이 작용하거나 또는 강봉(150a)에 작용하는 하중이 저하되거나 또는 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)의 변형이 발생하였을 경우, 용이하게 추가로 긴장력을 도입할 수 있게 함으로써, 흙막이 시공중에 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)에 대한 유지보수가 가능하게 할 수 있다. 다시 말하면, 강봉(150a)을 이용하여 긴장력을 도입하는 엄지말뚝 흙막이 구성에 있어서, 흙막이 시공중에 토압 등의 하중이 증가하거나, 긴장재인 강봉(150a)이 파손되거나, 또는 도입 긴장력 저하로 인해 초기 긴장력이 저하되었을 때, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)에 문제가 발생하게 되고, 이에 대응하여 굴착 주변의 붕괴 등 엄청난 재난이 발생할 수 있는데, 이러한 문제를 방지하기 위하여 별도로 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)에 대한 유지보수용 추가 긴장력을 도입할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서, 정착 브라켓(130a, 140a)에는 메인 강봉 관통홀(131, 132) 및 추가 긴장력 도입용 강봉 관통홀(133)이 형성됨으로써, 강봉(150a)이 메인 강봉 관통홀(131, 132)을 동시에 관통하여 긴장 및 정착될 수 있고, 또한, 상기 강봉(150a)은 추가 긴장력 도입용 강봉 관통홀(133)을 관통하여 추가적으로 긴장 및 정착될 수 있다.

한편, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조의 수직단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 C 영역의 확대 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조는, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)이 굴착면의 양측에 관입된 상태에서, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)에 상단 정착 브라켓(130a, 130b) 및 하단 정착 브라켓(140a, 140b)이 각각 설치되고, 또한, 강봉(150a)이 상기 정착 브라켓(130a, 140a)을 관통하여 긴장 및 정착된 후에 전술한 중간 임시 버팀보(120b)가 해체되며, 이후, 상기 중간 임시 버팀보(120b)가 해체된 상태에서 시설물(300)을 노면(200a)에 매립할 수 있다. 이에 따라, 상기 중간 임시 버팀보(120b)가 없는 상태에서 상기 시설물(300)을 시공할 수 있으므로, 시공이 간편해질 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서 강봉 정착 장치인 상단 정착 브라켓(130a)이 H-빔 엄지말뚝(110a)에 연결되어 설치될 수 있고, 이때, 상기 상단 정착 브라켓(130a)은 스크류 잭(170a)을 통해 최상단 버팀보(120a)와 연결될 수 있다. 즉, 도 1을 다시 참조하면, 상기 최상단 버팀보(120a)의 일측에 스크류 잭(170a)을 형성함으로써 양측에 형성된 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b) 사이를 지지할 수 있다. 여기서, 상기 최상단 버팀보(120a)는 상기 상단 정착 브라켓(130a) 사이에 설치되거나 또는 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)들 사이에 직접 설치될 수도 있다.

한편, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서 상단 정착 브라켓 부분을 구체적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서 하단 정착 브라켓 부분을 구체적으로 나타내는 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서 상단 정착 브라켓(130a)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)에 부축될 수 있고, 이때, 최상단 버팀보(120a)가 상기 상단 정착 브라켓(130a)에 부착될 수도 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서 하단 정착 브라켓 부분에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 중간 임시 버팀보(120b)를 생략할 경우, 원활한 엄지말뚝(110a)의 근입을 위해 보호철물(180)이 설치될 수 있다. 즉, 상기 하단 정착 브라켓(140b)과 상기 엄지말뚝(110a)의 일측에 보호철물(180)이 설치됨으로써, 엄지말뚝(110a)을 노면에 원활하게 근입시킬 수 있다.

한편, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서 강봉의 긴장 및 정착을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조는, 도 6a에 도시된 바와 같이, H-빔 엄지말뚝의 높이(h)에 대응하여 토압이 작용하게 되는데, 이때, H-빔 엄지말뚝에 정착 브라켓 및 강봉을 설치하여 긴장력을 도입하게 되며, 상기 H-빔 엄지말뚝 및 강봉 사이의 편심거리는 e가 되고, 이때 강봉 긴장력은 P가 된다. 이에 따라 저항 휨 모멘트 M = P X e가 상기 H-빔 엄지말뚝에 작용하게 된다.

또한, 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서, 강봉 긴장 및 정착에 의해 엄지말뚝에 작용하는 저항휨 모멘트(-M 저항)는 토압에 의해 상기 H-빔 엄지말뚝에 작용하는 휨 모멘트(+M 토압)보다 커야 하는 것을 나타낸다.

본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조 및 그 시공 방법에 따르면, 엄지말뚝(H-Pile)의 외부에 설치된 강봉의 긴장 및 정착에 의하여 엄지말뚝에 프리스트레스를 도입시켜 토압에 저항하도록 구성하고, 중간 임시 버팀보를 생략하여 시공함으로써 관매설 작업의 시공성을 향상시킬 수 있고, 또한, 엄지말뚝을 따라서 직선형의 긴장재가 배치되며, 별도의 받침대 없이 긴장력을 엄지말뚝에 직접 전달할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조 및 그 시공 방법에 따르면, 엄지말뚝에 프리스트레스를 도입하기 위해 사용되는 자재의 사용량을 줄임으로써 경제성을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법들에 대해 설명하기로 한다.

도 7a 내지 도 7j는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법을 예시하는 수직단면도들이다.

도 7a 내지 도 7j를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법은, 임시 버팀보를 사용하는 H-빔 엄지말뚝 조립 방식이다.

먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이, 노면(200a)의 양측을 천공하여 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)을 관입시킨다. 즉, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)을 지반인 노면(200a)에 소정 간격으로 항타하여 매설시킨 후, 노면(200a)을 굴착하면서 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b) 사이에 토류벽(통상 목재를 이용하며, 흙막이 판넬이라고도 함)을 끼워 설치하는 방식으로 흙벽의 측압이 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)들에 전달되게 한다.

다음으로, 도 7b에 도시된 바와 같이, 1단 터파기를 수행한 후, 최상단 버팀보(120a)를 설치한다. 즉, 굴착면을 따라 수직으로 1단 터파기(200b)를 수행하고, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)을 지지하도록 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b) 사이에 최상단 버팀보(120a)를 설치한다.

다음으로, 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 1단 터파기 지면(200b)의 굴착면을 따라 2단 터파기를 수행한 후, 중간 임시 버팀보(120b)를 설치한다. 이때, 상기 중간 임시 버팀보(120b)는 적어도 하나 이상, 예를 들면, 2~3단의 중간 임시 버팀보(120b)일 수 있다.

다음으로, 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기 2단 터파기의 굴착면을 따라 최종 터파기(200d)를 완료한다.

다음으로, 도 7e에 도시된 바와 같이, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)의 각 측면에 상단 및 하단 정착 브라켓(130a, 140a)을 설치하고, 긴장재인 강봉(150a)을 긴장 및 정착시킨다. 즉, 좌측의 상단 정착 브라켓(130a) 및 하단 정착 브라켓(140a)을 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)에 설치하고, 또한, 우측의 상단 정착 브라켓(130b) 및 하단 정착 브라켓(140b)을 상기 H-빔 엄지말뚝(110b)에 설치하며, 각각의 상단 정착 브라켓 및 하단 정착 브라켓에 강봉(150a)을 긴장 및 정착시킨다.

다음으로, 도 7f에 도시된 바와 같이, 상기 중간 임시 버팀보(120b)를 해체하여 제거한다. 즉, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)이 각각 긴장재인 강봉(150a)에 의해 프리스트레스(긴장력)가 도입되어 긴장된 상태이므로, 적어도 하나 이상의 상기 중간 임시 버팀보(120b)는 해체하여 제거한다.

다음으로, 도 7g에 도시된 바와 같이, 상/하수도관, 통신/전력구, 가스관 등의 시설물(300)을 상기 최종 터파기(200d) 지면 상부에 설치 시공한다. 이때, 상기 최종 터파기(200d) 지면 상부에 소정 높이의 토사(200e)를 메운 후에 상기 시설물(300)을 설치하여 시공할 수 있다.

다음으로, 도 7h에 도시된 바와 같이, 상기 시설물(300)이 덮일 수 있는 소정 높이까지 토사(200f) 되메움 작업을 수행한다. 이때, 상기 토사(200f)의 높이는 상기 상단 정착 브라켓(130a)의 하부까지가 적당하다.

다음으로, 도 7i에 도시된 바와 같이, 최상단 버팀보(120a)를 해체 및 제거하고, 긴장재인 강봉(150a)의 긴장력을 해제(Release)한다.

다음으로, 도 7j에 도시된 바와 같이, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)을 인발하고 지면 높이까지 토사 되메움을 완료한 후, 후속적으로 노면(200a)을 복구함으로써 흙막이 시공이 완료된다. 이때, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)에는 상기 정착 브라켓(130a, 140) 및 강봉(150a)이 설치된 상태이므로 함께 인발된다.

한편, 도 8a 내지 도 8i는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법을 예시하는 수직단면도들이다.

도 8a 내지 도 8i를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법은 임시 버팀보를 사용하지 않고 생략하는 H-빔 엄지말뚝 조립 방식이다.

먼저, 도 8a에 도시된 바와 같이, 노면(200a)의 양측을 항타하여 천공홀(400a, 400b)을 형성한다.

다음으로, 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 천공된 노면(200a)을 통해 정착 브라켓(130a, 140a) 및 강봉(150a)이 각각 부착된 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)을 관입시킨다. 여기서, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)은 상기 정착 브라켓(130a, 140a) 및 강봉(150a)이 미리 조립되어 부착된 상태이고, 상기 천공된 노면(200a)의 바닥보다 깊게 관입된다. 이때, 상기 강봉(150a)은 긴장시키지 않은 상태이다.

다음으로, 도 8c에 도시된 바와 같이, 굴착면을 따라 1단 터파기를 수행하고, 최상단 버팀보(120a)를 설치한다.

다음으로, 도 8d에 도시된 바와 같이, 상기 강봉(150a)을 긴장 및 정착한다. 즉, 상기 강봉(150a)을 긴장 및 정착하여 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)에 긴장력을 도입한다.

다음으로, 도 8e에 도시된 바와 같이, 굴착면을 따라 최종 터파기를 완료한다.

다음으로, 도 8f에 도시된 바와 같이, 상/하수도관, 통신/전력구, 가스관 등의 시설물(300)을 상기 최종 터파기(200d) 지면 상부에 설치 시공한다.

다음으로, 도 8g에 도시된 바와 같이, 상기 시설물(300)이 덮일 수 있는 소정 높이까지 토사 되메움 작업을 수행한다. 이때, 상기 토사의 되메움 높이는 상기 상단 정착 브라켓(130a)의 하부까지가 적당하다.

다음으로, 도 8h에 도시된 바와 같이, 긴장재인 상기 강봉(150a)의 긴장력을 해제(Release)하고, 상기 최상단 버팀보(120a)를 해체 및 제거한다.

다음으로, 도 8i에 도시된 바와 같이, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)을 인발하고 지면 높이까지 토사 되메움을 완료한 후, 후속적으로 노면(200a)을 복구한다. 이때, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)에는 상기 정착 브라켓(130a, 140) 및 강봉(150a)이 설치된 상태이므로 함께 인발된다.

한편, 도 9a 내지 도 9i는 각각 본 발명의 제3 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법을 예시하는 수직단면도들이다.

도 9a 내지 도 9i를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법은 조립식 간이 흙막이 방식으로서, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)과 최상단 버팀보(120a) 및 중간 임시 버팀보(120b)가 조립된 상태에서 시공되는 방식이다.

먼저, 도 9a에 도시된 바와 같이, 노면(200a)을 굴착하고, 조립된 간이 흙막이 구체를 근입 설치한다. 이때, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)과 최상단 버팀보(120a) 및 중간 임시 버팀보(120b)가 조립된 상태로 근입 설치한다. 여기서, 중간 임시 버팀보(120b)는 하단 버팀보일 수 있다.

다음으로, 도 9b에 도시된 바와 같이, 굴착면을 따라 굴착을 완료하고, 최상단 버팀보(120a)가 상기 노면(200a)에 실질적으로 일치할 때까지 간이 흙막이 구체를 설치 완료한다.

다음으로, 도 9c에 도시된 바와 같이, 굴착저면에 고정쐐기(Wedge: 160a, 160b)를 각각 설치한다. 즉, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)의 하단부를 고정하도록 고정쐐기(160a, 160b)를 설치한다. 예를 들면, 조립식 간이 흙막이의 구성상 토압에 의하여 최하단부가 밀리는 역학적인 문제가 발생하므로, 상기 고정쐐기(160a, 160b)를 설치함으로써, 최하단부가 밀리는 것을 방지할 수 있다.

다음으로, 도 9d에 도시된 바와 같이, 정착 브라켓(130a, 140a)을 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)에 각각 설치하고, 강봉(150a)을 긴장 및 정착시킨다.

다음으로, 도 9e에 도시된 바와 같이, 중간 임시 버팀보(120b)인 하단 버팀보를 해체하여 제거한다. 즉, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)이 각각 긴장재인 강봉(150a)에 의해 프리스트레스(긴장력)가 도입되어 긴장된 상태이므로, 적어도 하나 이상의 상기 중간 임시 버팀보(120b)를 해체하여 제거하게 된다.

다음으로, 도 9f에 도시된 바와 같이, 상/하수도관, 통신/전력구, 가스관 등의 시설물(300)을 상기 최종 터파기(200d) 지면 상부에 설치 시공한다.

다음으로, 도 9g에 도시된 바와 같이, 상기 고정쐐기(160a, 160b)를 제거하고, 상기 시설물(300)이 덮일 수 있는 소정 높이까지 토사 되메움 작업을 수행한다.

다음으로, 도 9h에 도시된 바와 같이, 상기 강봉(150a)의 긴장력을 해제(Release)하고, 상기 조립식 흙막이 구체를 인발한다. 이때, 상기 조립식 흙막이 구체는 상기 정착 브라켓(130a, 140) 및 강봉(150a)이 상기 H-빔 엄지말뚝(110a, 110b)에 조립되어 설치된 상태로 인발된다.

다음으로, 도 9i에 도시된 바와 같이, 상기 조립식 흙막이 구체의 인발이 완료되면, 노면(200a) 높이까지 토사 되메움을 완료한 후, 후속적으로 노면(200a)을 복구한다.

한편, 도 10 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서 엄지말뚝 H-빔의 압축 측에 콘크리트를 보강하여 저항휨 모멘트를 증가시킬 수 있는 것을 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조의 일측을 예시하는 수직단면도이고, 도 11a 및 도 11b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 엄지말뚝 H-빔의 압축 측 콘크리트 보강 전 및 보강 후의 강봉 긴장에 의한 저항휨 모멘트를 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조는, 노면(200a)의 소정 깊이까지 H-빔 엄지말뚝(110a)이 관입된 상태이고, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)에 정착 브라켓(130a, 140a)이 부착되고, 상기 정착 브라켓(130a, 140a)을 관통하여 강봉(150a)이 긴장 및 정착된다. 또한, 상기 최상단 버팀보(120a)는 스크류 잭(170a)을 통해 상기 상단 정착 브라켓(130a)에 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조는, 흙막이 엄지말뚝으로 사용하는 H-빔(110a)의 압축 측, 즉, 굴착면에 접하는 부분의 일부 구간에 콘크리트를 채우도록 구성할 수 있다.

H-빔 엄지말뚝(110a)의 압축 측에 채워진 콘크리트가 H-빔과 합성되어 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)의 강성을 증가시키면서 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)의 압축 측의 강도를 증가시켜 보다 효율적으로 토압에 저항하도록 구성할 수 있다.

도 11a는 압축 측 콘크리트 보강 전의 강봉 긴장에 의한 저항휨 모멘트를 나타내며, 콘크리트가 타설되지 않은 H-빔 엄지말뚝(110a)과 강봉(150a) 사이의 편심거리를 e1, 강봉 긴장력을 P1이라고 하면, 이때의 강봉 긴장 정착에 의하여 엄지말뚝(110a)에 작용하는 저항휨 모멘트는 M1 = P1 X e1이 된다.

도 11b는 압축 측 콘크리트 보강 후의 편심거리 증가에 따라 저항휨 모멘트가 증가한 것을 나타내며, 콘크리트(190a)가 타설된 H-빔 엄지말뚝(110a)과 강봉(150a) 사이의 편심거리를 e2, 강봉 긴장력을 P2라고 하면, 이때의 강봉 긴장 정착에 의하여 엄지말뚝(110a)에 작용하는 저항휨 모멘트는 M2 = P2 X e2가 된다.

여기서, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)과 강봉(150a) 사이의 편심거리 e1에서 e2로 증가하게 되면, 편심 효율이 증가되고, 이에 따라 토압에 저항하는 저항휨 모멘트 (M2 = P2 X e2) > (M1 = P1 X e1)가 된다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서, 엄지말뚝 H-빔의 압축 측에 콘크리트를 보강하는 것을 예시하는 단면도이고, 도 13은 도 12에 도시된 E-E 라인을 절개선으로 단면도이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조에서, H-빔 엄지말뚝(110a)의 압축 측에 콘크리트(190a)를 보강할 수 있고, 이때, 도 13에 도시된 바와 같이, 콘크리트 채움용 철판(191a)을 사용하여 콘크리트(190a)를 채울 수 있으며, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)과 상기 콘크리트(190a)의 상호 일체화를 위해 연결재(192a)가 사용될 수 있다.

다사 말하면, 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)의 압축 측에 콘크리트(190a)를 타설하여 상기 H-빔 엄지말뚝(110a)과 합성시키고, 이로 인하여 강봉(150a)과 H-빔 엄지말뚝(110a) 간의 편심거리(e)를 증가시켜 상기 강봉(150a)에 도입하고, 이에 따라 프리스트레스 휨모멘트 효과를 증가시킴으로써, 토압에 보다 효과적으로 저항할 수 있다.

결국, 본 발명의 실시예에 따른 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 구조 및 그 시공 방법에 따르면, 엄지말뚝의 압축 측에 콘크리트를 채움으로써 편심거리를 증가시키고, 이에 따라 토압에 저항하는 저항휨 모멘트를 증가시킬 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110a, 110b: H-빔 엄지말뚝(H-Pile)
120a: 최상단 버팀보(Strut)
120b: 중간 임시 버팀보
130a, 130b: (강봉 정착용) 상단 정착 브라켓
131, 132: 메인 강봉 관통홀
133: 추가 긴장력 도입용 강봉 관통홀
140a, 140b: (강봉 정착용) 하단 정착 브라켓
150a, 150b: 긴장재(강봉/강선)
160a, 160b: 고정쐐기(Wedge)
170a, 170b: 스크류 잭(Screw Jack)
180: 보호철물
190a: 콘크리트
191a: 콘크리트 채움용 철판
192a: 연결재
200, 200a~200f: 노면(또는 토사)
300: 시설물

Claims

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상/하수도관, 통신/전력구, 가스관 등의 시설물의 지하매설 공사에 수반되는 엄지말뚝 흙막이 시공 방법에 있어서, a) 노면의 양측을 항타하여 천공홀을 형성하고, 상기 천공된 노면을 통해 정착 브라켓 및 강봉이 각각 부착된 H-빔 엄지말뚝을 관입시키는 단계; b) 굴착면을 따라 1단 터파기를 수행하고, 최상단 버팀보를 설치하는 단계; c) 상기 강봉을 긴장 및 정착하여 상기 H-빔 엄지말뚝에 긴장력을 도입하는 단계; d) 굴착면을 따라 최종 터파기를 완료하고, 시설물을 상기 최종 터파기 지면 상부에 설치 및 시공하는 단계; e) 상기 시설물이 덮일 수 있는 소정 높이까지 토사 되메움 작업을 수행하는 단계; f) 상기 강봉의 긴장력을 해제(Release)하고, 상기 최상단 버팀보를 해체 및 제거하는 단계; 및 g) 상기 H-빔 엄지말뚝을 인발하고 지면 높이까지 토사 되메움을 완료한 후, 노면을 복구하여 흙막이 시공을 완료하는 단계를 포함하며,
상기 정착브라켓은 상단 정착 브라켓(130a), 하단 정착 브라켓(140a) 및 임시 정착 브라켓(130c)을 포함하되,
상기 상단 정착 브라켓(130a)은 메인 강봉 관통홀(131, 132) 및 추가 긴장력 도입용 강봉 관통홀(133)이 상하로 다수 형성된 폐쇄된 사각박스체로서 상부판은 수평면으로 형성되고, 배면판의 상하연장길이가 전면판의 상하 연장길이보다 더 길게 연장 형성되어 하단부가 쐐기형상으로 형성되고, 상기 배면판과 전면판의 폭은 H-빔 엄지말뚝의 측면 폭보다 크게 형성되도록 하고, 상기 상부판에 형성된 강봉 관통홀들(131,132,133)은 원형으로 형성되고, 쐐기 형상의 하단부로 형성된 하부판에 형성된 관통홀들(131,132,133)은 사각형으로 형성되도록 하며,
상기 하단 정착 브라켓(140a)은 메인 강봉 관통홀 및 추가 긴장력 도입용 강봉 관통홀이 상하로 다수 형성된 폐쇄된 사각박스체로서 하부판은 수평면으로 형성되고, 배면판의 상하연장길이가 전면판의 상하 연장길이보다 더 길게 연장 형성되어 상단부가 쐐기형상으로 형성되고, 상기 배면판과 전면판의 폭은 H-빔 엄지말뚝의 측면 폭보다 크게 형성되도록 하고, 상기 쐐기 형상의 상단부로 형성된 상부판에 형성된 강봉 관통홀들은 사각형으로 형성되고, 하부판에 형성된 관통홀들은 원형으로 형성되도록 하며,
상기 상단 정착 브라켓(130a)과 하단 정착 브라켓(140a) 사이에는 임시 정착 브라켓(130c)이 형성되며 상기 임시 정착 브라켓(130c)은 메인 강봉 관통홀 및 추가 긴장력 도입용 강봉 관통홀이 상하로 다수 형성된 수평관 형태의 사각박스체로서 상부판 및 하부판은 수평면으로 형성되고, 배면판과 전면판의 폭은 H-빔 엄지말뚝의 측면 폭보다 크게 형성되도록 하고, 상기 상부판과 하부판에 형성된 강봉 관통홀들은 원형으로 형성되도록 하며,
상기 상단 정착 브라켓(130a)의 전면판에 최상단 버팀보(120a)의 단부면이 접하도록 설치되고, 임시 정착 브라켓(130c)의 전면판에 중간 임시 버팀보(120b)가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법.
제12항에 있어서,
상기 a) 단계의 H-빔 엄지말뚝은 상기 정착 브라켓 및 강봉이 미리 조립되어 부착된 상태로 제공되고, 긴장재인 강봉은 긴장시키지 않은 상태로 제공되는 것을 특징으로 하는 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법.
제12항에 있어서,
상기 g) 단계의 H-빔 엄지말뚝에는 상기 정착 브라켓 및 강봉이 설치된 상태이므로 함께 인발되는 것을 특징으로 하는 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법.
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