KR101204058B1 - 지중 차수벽 형성용 강관 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본체(110); 본체(110)의 길이방향을 따라 전방 측단부에 장착됨과 아울러, 외측 단부가 후방을 향하도록 경사지게 장착된 전방 날개부재(120); 본체(110)의 길이방향을 따라 후방 측단부에 장착됨과 아울러, 외측 단부가 전방을 향하도록 경사지게 장착된 후방 날개부재(130);를 포함하여 구성되는 지중 차수벽 형성을 위한 강관을 제시함으로써, 주열식 현장타설 말뚝공법의 장점인 충분한 강도를 확보할 수 있도록 하면서도, 높은 차수 효과를 얻을 수 있도록 한다.

Description

지중 차수벽 형성용 강관{Steel Pipe for Underground Watertight Wall}
본 발명은 토목 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 지중 차수벽(遮水壁)에 관한 것이다.
현재, 흙막이 및 차수를 목적으로 지중에 벽체를 형성하기 위한 공법으로서, C.I.P.(cast in place pile) 공법, S.C.W.(soil cement wall) 공법 등이 주로 사용되고 있다.
C.I.P.(cast in place pile) 공법은 일종의 주열식 현장타설 말뚝으로서, 소정 직경으로 천공 후 주입식 콘크리트에 의해 토류벽을 형성하는 공법을 말하며, 주열식 강성체를 형성하므로 강도가 우수하다는 장점을 가지나, 연결부에 누수현상발생가능성이 크다는 단점을 갖는다.
S.C.W.(soil cement wall) 공법은 주열식 지중벽으로 계획심도까지 천공 후 주입제(soil cement)를 주입하여 벽체를 형성하고, H 파일을 응력재로 삽입하여 토류벽을 형성하는 공법을 말하며, 차수 효과가 우수한 반면, 강도가 떨어진다는 단점을 갖는다.
즉, 현장의 여건상 차수벽 구조물이 높은 강도를 요구하는 경우에는 상기 C.I.P. 공법과 같은 주열식 현장타설 말뚝공법이 적절하다 할 수 있는데, 이는 기본적으로 하나의 케이싱(casing)에 의해 하나의 현장타설 말뚝이 형성되는 방식을 취하므로, 각각 독립적으로 형성된 말뚝 사이로 흐르는 물을 차단하기가 곤란하다는 근본적인 문제점을 안고 있다.
이러한 문제를 해소하기 위하여, 각 말뚝의 일부가 상호 겹치도록 시공하는 오버랩(overlap) 배열방법, 말뚝을 갈짓자 형상으로 배치하는 방법, 말뚝 사이에 소일 시멘트에 의한 벽체를 형성하거나 철근바구니 등에 의한 별도 구조물을 설치하는 방법 등이 고안되어 왔다.
그러나, 그 어느 것도 완벽한 차수 효과를 얻을 수는 없었고, 우천, 지하수의 상승 등으로 인하여 과대한 토압이 발생함에 따라 차수벽이 위험상태에 처하는 경우에 대한 대비책이 없다는 문제가 있었다.
나아가, 합벽 등의 타설에 의해 지중 차수벽을 본 구조물의 지중벽체(영구벽체)로 활용하고자 하는 경우에는, 더욱 높은 차수효과가 요구되는데, 현재까지는 이를 만족하는 공법이 개발되지 않고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 주열식 현장타설 말뚝공법의 장점인 충분한 강도를 확보할 수 있도록 하면서도, 높은 차수 효과를 얻을 수 있도록 하는 지중 차수벽 형성을 위한 강관을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 본체(110); 상기 본체(110)의 길이방향을 따라 전방 측단부에 장착됨과 아울러, 외측 단부가 후방을 향하도록 경사지게 장착된 전방 날개부재(120); 상기 본체(110)의 길이방향을 따라 후방 측단부에 장착됨과 아울러, 외측 단부가 전방을 향하도록 경사지게 장착된 후방 날개부재(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 차수벽 형성용 강관(100)을 제시한다.
상기 본체(110)는 사각형 단면 구조인 것이 바람직하다.
상기 전방 날개부재(120) 및 후방 날개부재(130)는 상기 본체(110)의 일측에만 장착된 것이 바람직하다.
상기 전방 날개부재(120) 및 후방 날개부재(130)는 상기 본체(110)의 양측에 장착된 것이 바람직하다.
상기 전방 날개부재(120) 및 후방 날개부재(130)는 내측 단부가 상기 본체(110)의 외면에 용접결합한 것이 바람직하다.
상기 전방 날개부재(120) 및 후방 날개부재(130)와 상기 본체(110) 사이의 영역 중 외측 영역에는 수팽창지수제(101)가 도포된 것이 바람직하다.
배면토사의 물이 배출되도록, 상기 본체(110)에 형성된 배수공에 설치된 배수관(140); 상기 배수관(140)의 단부에 착탈가능하도록 장착되는 마개(141);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 배수관(140)은 상기 본체(110)의 상하방향을 따라 다수가 설치된 것이 바람직하다.
본 발명은 주열식 현장타설 말뚝공법의 장점인 충분한 강도를 확보할 수 있도록 하면서도, 높은 차수 효과를 얻을 수 있도록 하는 지중 차수벽 형성을 위한 강관을 제시한다.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 제1 실시예의 평면도.
도 2는 제1 실시예의 사용상태도.
도 3은 제2 실시예의 평면도.
도 4는 제2 실시예의 제1 사용상태도.
도 5는 제2 실시예의 제2 사용상태도.
도 6은 제3 실시예의 평면도.
도 7은 제3 실시예의 정면도.
도 8은 제4 실시예의 사용상태도.
도 9는 제5 실시예의 제1 사용상태도.
도 10은 제5 실시예의 제2 사용상태도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기본적으로, 주열식 현장타설 말뚝공법에 의해 지중 차수벽을 형성하기 위한 강관(100)에 관한 것이다.
이는 본체(110); 본체(110)의 길이방향을 따라 전방 측단부에 장착됨과 아울러, 외측 단부가 후방을 향하도록 경사지게 장착된 전방 날개부재(120); 본체(110)의 길이방향을 따라 후방 측단부에 장착됨과 아울러, 외측 단부가 전방을 향하도록 경사지게 장착된 후방 날개부재(130);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 강관 본체의 측단부에 전방 날개부재(120) 및 후방 날개부재(130)를 장착함으로써, 이들이 인접하여 장착되는 강관의 측단부 전후방을 덮도록 하여, 차수가 이루어지도록 한 것이다(도 2).
나아가, 이들 전방 날개부재(120) 및 후방 날개부재(130)는 각각 외측 단부가 후방 또는 전방을 향하도록 경사지게 장착되므로, 이들 사이에 인접 강관을 끼우면 날개부재들의 사이가 벌어지게 되고, 끼움 작업 완료 후 날개부재들의 탄성회복력에 의해 날개부재들이 인접 강관에 압착하게 될 것인바, 우수한 차수 효과를 얻을 수 있다(도 2).
또한, 전방 날개부재(120) 및 후방 날개부재(130)의 2중 구조에 의해 차수가 이루어지므로, 시공 전후에 걸쳐 하나의 날개부재가 부분적으로 훼손되더라도, 전체적으로는 차수 및 방수에 지장을 주지 않는다는 장점이 추가된다.
강관 본체(110)는 어떠한 구조를 취하더라도 관계없으나, 사각형 단면 구조를 취하는 경우, 인접하는 양 강관이 상호 면접촉하면서 결합하도록 할 수 있으므로, 일측 강관의 모서리에 날개부재를 장착함으로써, 안정적인 차수 구조를 이룰 수 있다는 장점이 있다.
또한, 초기에는 날개부재 및 본체 사이의 틈을 통해 어느 정도의 누수가 이루어질 수 있으나, 점차 배후토사의 세립분이 그 틈에 끼게 되고, 양측 부재의 표면에 녹이 발생함에 따라 높은 방수효과를 얻을 수 있다.
도 1은 전방 날개부재(120) 및 후방 날개부재(130)가 본체(110)의 일측에만 장착된 실시예에 관한 것으로서, 이 경우에는 동일한 구조를 취하는 강관(100)들에 의해 차수벽이 형성된다(도 2).
도 3은 전방 날개부재(120) 및 후방 날개부재(130)가 본체(110)의 양측에 장착된 실시예에 관한 것으로서, 이 경우에는 날개부재를 구비한 강관(100)과 그렇지 않은 강관(100a)이 번갈아 가면서 설치되는 구성에 의해 차수벽이 형성된다(도 4,5).
제조 및 시공의 편의성 측면에서 후자의 실시예가 더욱 바람직하다고 할 수 있다.
또한 동일한 취지로, 전방 날개부재(120) 및 후방 날개부재(130)는 내측 단부를 본체(110)의 외면에 용접결합하는 것이 바람직하다.
전방 날개부재(120) 및 후방 날개부재(130)와 상기 본체(110) 사이의 영역 중 외측 영역에는 수팽창지수제(101)가 도포되는 경우, 수분의 침투시 수팽창지수제(101)의 팽창에 의해 더욱 확실한 방수구조를 얻을 수 있다(도 3).
배면토사의 물이 배출되도록, 본체(110)에 형성된 배수공에 설치된 배수관(140); 배수관(140)의 단부에 착탈가능하도록 장착되는 마개(141);를 더 포함하는 구성을 취하는 경우, 평소에는 마개(141)를 막아 차수 효과를 얻도록 하고, 우천, 지하수의 상승 등으로 인하여 과대한 토압이 발생하는 경우, 위 마개(141)의 이탈에 의해 배수관(140)의 단부를 개방하여 배면토사의 물이 배출되도록 함으로써, 차수벽이 붕괴 등 위험상태에 처하는 것을 방지할 수 있다(도 6).
이러한 배수관(140)이 본체(110)의 상하방향을 따라 다수가 설치된 구성을 취하는 경우, 일부의 배수관(140)은 폐쇄하고, 다른 배수관(140)은 개방하는 방식 등에 의해 배수량 및 배후토압의 증대량을 조절할 수 있다는 측면에서 더욱 바람직하다(도 7).
사각형 단면 구조를 취하는 강관(100)에 의해 차수벽을 형성하는 경우로서, 모서리 구간의 경우에는, 도 8에 도시된 바와 같이, 날개부재가 없는 강관(100a)의 측방에 날개부재를 구비한 강관(100)을 배치하되, 절곡부에 별도의 "ㄴ"자형 날개부재(150)를 설치함으로써, 차수가 이루어지도록 할 수 있다.
위에서는 본체(110)가 하나의 사각형 단면을 이루는 경우에 관하여만 설명하였으나, 본체(110)의 내부에 격벽(111)이 형성됨으로써, 복수의 사각형 단면이 형성된 구조를 취할 수도 있다(도 9,10).
이 경우, 복수의 사각형 단면이 형성된 본체(110)를 구비한 강관(100)을 천공 홀에 삽입함으로써, 하나의 사각형 단면에 의해 형성된 강관(100) 여럿을 삽입하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있는바, 작업의 편의성 측면에서 더욱 바람직하다.
본 발명에 의한 강관(100)은 지반의 천공작업(사각형 강관의 경우 보오링과 항타 방식을 함께 적용하는 것이 바람직함), 천공 홀에 대한 강관의 순차적 삽입(이때, 인접 강관의 날개부재에 의해 가이드되면서 삽입됨), 강관 내부에 대한 콘크리트 속채움이나 교반 등의 순서로 시공되어 지중 차수벽을 형성하게 된다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100 : 강관 101 : 수팽창지수제
110 : 본체 120 : 전방 날개부재
130 : 후방 날개부재 140 : 배수관
141 : 마개

Claims (9)

  1. 본체(110);
    상기 본체(110)의 길이 방향을 따라 전방 측단부에 장착됨과 아울러, 외측 단부가 후방을 향하도록 경사지게 장착된 전방 날개부재(120);
    상기 본체(110)의 길이 방향을 따라 후방 측단부에 장착됨과 아울러, 외측 단부가 전방을 향하도록 경사지게 장착된 후방 날개부재(130);
    배사토면의 물이 배출되도록, 상기 본체(110)에 형성된 배수공에 설치된 배수관(140);
    상기 배수관(140)의 단부에 착탈가능하도록 장착되는 마개(141);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 지중 차수벽 형성용 강관(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체(110)는 사각형 단면 구조인 것을 특징으로 하는 지중 차수벽 형성용 강관(100).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전방 날개부재(120) 및 후방 날개부재(130)는 상기 본체(110)의 일측에만 장착된 것을 특징으로 하는 지중 차수벽 형성용 강관(100).
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전방 날개부재(120) 및 후방 날개부재(130)는 상기 본체(110)의 양측에 장착된 것을 특징으로 하는 지중 차수벽 형성용 강관(100).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전방 날개부재(120) 및 후방 날개부재(130)는 내측 단부가 상기 본체(110)의 외면에 용접결합한 것을 특징으로 하는 지중 차수벽 형성용 강관(100).
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전방 날개부재(120) 및 후방 날개부재(130)와 상기 본체(110) 사이의 영역 중 외측 영역에는 수팽창지수제(101)가 도포된 것을 특징으로 하는 지중 차수벽 형성용 강관(100).
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배수관(140)은 상기 본체(110)의 상하방향을 따라 다수가 설치된 것을 특징으로 하는 지중 차수벽 형성용 강관(100).
  9. 제1항에 있어서,
    상기 본체(110)는 내부에 격벽(111)이 형성됨으로써, 복수의 사각형 단면이 형성된 구조인 것을 특징으로 하는 지중 차수벽 형성용 강관(100).
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