KR101213454B1

KR101213454B1 - Ｈ형강 적출 공법 및 ｈ형강 적출시공 보조장치

Info

Publication number: KR101213454B1
Application number: KR1020110138212A
Authority: KR
Inventors: 안재천
Original assignee: 주식회사 거원엔지니어링
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2012-12-18

Abstract

본 발명은 지반 굴착 공사시 흙막이 벽을 위하여 설치된 H형강(10)을 시공 종료후 적출하기 위하여 H형강 적출공법 및 이를 위한 H형강 적출시공 보조장치에 관한 것으로서, 특히 H형강을 연결하여 사용하는 경우, 플랜지 내측 및 웨브 양측면에 용접판을 대고 용접하고, H형강을 외측에서 감싸는 불투수성 피복재와, H형강의 플랜지 모서리에 피복재를 고정 결합하는 모서리 보호캡, 일정한 간격으로 설치되는 토압지지대, 플랜지 및 웨브 선단부 하부에서 피복재를 고정하여 장착하는 선단 보호캡을 포함하여 보조장치를 구성하고, H형강 보조장치를 설치한 H형강을 천공홀에 삽입 설치후 피복재 외측으로 근입부분에 토사를 일정높이로 채우고, 피복재 내측으로 토사를 채워 넣은 후, 피복재 외측에 콘크리트 타설을 하여 흙막이벽을 설치하고, 시공 완료후 H형강을 적출하도록 한다.

Description

Ｈ형강 적출 공법 및 Ｈ형강 적출시공 보조장치{Construction method and support device for extracting H-pile}

본 발명은 지반 굴착공사에서 가설 흙막이 벽 내에 매설되는 H형강을 적출하는 공법 및 H형강 적출을 위한 보조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2개 이상의 H형강을 연결하여 시공하는 경우 굴착공사 완료 후 손쉽게 H형강을 인출하여 재사용할 수 있도록 하는 H형강 적출 공법 및 H형강 적출시공 보조장치에 관한 것이다.

일반적으로 이용되는 토류벽 공법은 H형강과 토류판을 이용한 방법, 주열식 흙막이벽(CIP) [0002] 및 SCW(Soil-Cement Wall) 등이 있으며, 도심지 공사에서는 굴착면 배면 지반의 변형 억제 능력이 우수한 CIP 및 SCW 공법이 더 빈번하게 이용되고 있다.

주열식흙막이벽(CIP)은 흙 속에 연속된 원통형의 철근콘크리트 기둥을 형성하여 토류벽을 제작하는 방법으로 통상 매 4공 혹은 매 5공 마다 H-형강을 삽입하여 토압에 저항하게 된다.

SCW(Soil-Cement Wall)는 흙을 교반하면서 시멘트를 섞어서 흙보다 강도가 큰 벽체를 형성하는 것으로, 이때도 소일 시멘트가 경화되기 전에 일정 간격으로 H-형강을 SCW 속에 매입(埋入)하여 토압에 저항하는 역할을 하게 된다.

이와 같은 H-형강은 굴착 공사중에는 토압에 저항하는 역할을 하지만 굴착 공사 종료 후 지하층 본 공사를 마무리하는 시점 이후에는 아무런 기능을 하지 않으며, 이러한 H-형강을 적출(摘出)하여 재사용하고자 하는 상당한 노력이 있어왔지만 공학적으로나 경제적으로 의미 있는 기술은 개발되지 못하고 있는 실정이다.

종래의 기술은 크게 두 가지로 구분할 수 있는데, 그 첫 번째는 H-형강의 표면에 윤활제를 도포하여 적출(摘出)시의 마찰력을 감소시키고자 한 것으로, 토류판을 이용한 토류벽인 경우 H-형강이 흙 속에 묻혀 있으므로 적출(摘出)이 가능하지만, 주열식흙막이벽(CIP)인 경우나 SCW(Soil-Cement Wall)인 경우는 강도가 큰 콘크리트 혹은 쏘일시멘트 속에 H-형강이 묻혀있어 적출(摘出)이 용이하지 않다.

직선에 가까운 H-형강은 적출(摘出)이 가능하고 생산 및 사용 과정에서 약간의 변형이 생긴 경우는 적출(摘出)이 매우 어려워 500ton 이상의 힘을 가진 유압 장비를 이용하여도 회수율이 매우 낮은 실정이다.

그 두 번째는 H-형강의 외주면을 피복재로 감싸서 적출(摘出)시의 부착력과 마찰력을 줄이고자 한 것으로, 콘크리트와 H-형강 사이의 부착력을 없애고 마찰을 줄이는 역할을 할 수는 있지만 완전한 직선이 아닌 강재를 적출(摘出) 하는 데는 대단히 큰 힘을 가진 장비가 필요하며 H-형강 회수율이 매우 낮은 실정이다.

강재와 콘크리트가 접촉하는 것을 방지하여 부착력을 배제하고, 적출(摘出)시에 강재와 콘크리트 사이의 마찰을 줄여서 적출(摘出)을 용이하게 하는 기술들이 제안되었으나, 마찰력이 감소한다 하더라도 H형강이 완전한 직선이 아니거나 이음부 덧댐 철판이 단턱으로 작용될 경우는 적출(摘出)이 용이하지 않다.

한편, 최근 들어 지하시설물의 깊이가 깊어지면서 하나의 H형강 만으로는 그 깊이를 맞출 수 없기 때문에 수십 미터의 지하공사를 하는 경우, H형강을 연속적으로 이어가면서 시공하게 된다.

도 1은 종래 H형강 수직 연결 구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 두개의 H형강(10)을 수직으로 연결하는 방법으로는 H형강(10)의 플랜지(11) 외측면에 용접철판(1)을 용접하고, H형강(10)의 내측 웨브(12)의 양측면에 용접철판(1)을 용접하는 방법으로 수직연결하게 된다.

이와 같이 지하 시공 깊이가 깊어지면서 H형강을 수직으로 연결하여 사용하는 경우에는, H형강을 설치한 후, 콘크리트를 타설하여 흙막이벽을 형성하게 되므로, H형강의 외표면에 외피재를 씌우는 공법을 사용한다 하더라도, 연결로 인해 길이가 길어진 H형강이 시공 과정 중에 수직도가 변하고 거기에 추가하여 용접철판(1) 부분이 단턱이 되면서 굳어진 콘크리트에 걸리기 때문에 H형강을 인출하지 못한다는 단점이 있었다.

본 발명은 굴착공사시 흙막이벽을 위해 사용한 H형강을 쉽게 인출하기 위한 H형강 적출공법 및 H형강 적출을 위하여 H형강에 설치하는 H형강 적출시공 보조장치를 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명은 H형강을 연결하는 경우에 H형강 적출시공 보조장치를 설치하여 연결부위에서 걸림이 발생하지 않도록 하기 위한 것이다.

또한 본 발명은 천공홀 천공시 적출된 토사를 이용하여 피복재 내부에 연질재로서 채우고 피복재 외측에 콘크리트 타설을 하도록 함으로서 별도의 모래나 연질재를 구하지 않고서 현장에서 발생된 토사의 재사용이 가능하도록 하기 위한 것이다.

또한 본 발명은 토압지지대를 모서리 보호캡과 일체형 구성으로 제공함으로서 피복재 설치를 간편히 수행하고 천공 구멍으로 H형강 건입시 피복재를 보호하며 시공 편리성을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은,

지반 굴착공사를 하기 위하여 지반에 천공홀을 형성하여 일부 천공홀에 H형강을 삽입하고, 모든 천공홀에 콘크리트를 타설해 흑막이벽을 형성한 후, 굴착공사를 시행하고, 굴착 공사 후 상기 천공홀에 삽입 설치된 H형강을 적출하는 H형강 적출 공법에 있어서,

불투수성 피복재를 H형강의 외피로 설치하는 피복재 설치공정과;

상기 피복재가 설치된 H형강을 굴착된 천공홀 속에 삽입 설치하는 H형강 설치공정과;

상기 H형강 설치후 상기 피복재와 H형강 사이로 연질재를 채우는 연질재 채움 공정과;

상기 피복재 속에 연질재를 채운후, 피복재의 외측으로 콘크리트를 채워 양생하는 콘크리트 타설공정과;

상기 콘크리트 타설공정에 의해 형성되는 흙막이 벽을 이용하여 굴착공사를 시행하고, 시공이 완료된 후, 상기 H형강을 적출하는 H형강 적출공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 피복재 설치공정은,

H형강의 외표면에 불투수성 피복재를 감싸는 피복재 로딩단계와;

상기 피복재의 외측에서 H형강의 플랜지 모서리에 각각 모서리 보호캡을 결합하는 모서리 보호캡 결합단계와;

상기 H형강의 선단부의 하부에서 상기 피복재를 내측에 넣고 H형강의 플랜지 및 웨브의 선단부에 선단 보호캡을 결합하는 선단 보호캡 결합단계를 수행함에 특징이 있다.

상기 피복재 설치공정은,

상기 모서리 보호캡 결합단계 이후에, 상기 H형강의 플랜지 사이에 토압 지지대를 임의의 간격마다 삽입 설치하는 토압지지대 설치단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 피복재 내부에 연질재를 채울때 토압지지대가 외측으로 분리되지 않도록 고정시키는 토압지지대 고정밴드를 더 설치하는 것을 특징으로 한다.

상기 연질재는, 모래, 또는 토사를 이용하며, 바람직하게는 천공홀 천공시 적출된 토사인 것을 특징으로 한다.

상기 H형강 2개 이상을 연결하여 설치해야 하는 경우, 상기 피복재 설치공정 이전에 H형강 연결공정을 수행하되, H형강 연결공정은 H형강을 수직으로 맞대놓고 H형강끼리의 맞대기 용접을 수행하고, 서로 연결되는 2개의 H형강 플랜지 내측면 4곳과 H형강의 웨브 양측면 2곳에 각각의 용접판를 용접하여 연결하는 것을 특징으로 한다.

지반 굴착 공사시 H형강에 적출시공 보조장치를 설치하여 천공홀에 삽입 설치하고, 굴착공사 종료시 H형강을 적출하기 위하여 설치한 H형강 적출시공 보조장치에 있어서,

H형강을 감싸도록 설치되어 외측에서 내측으로 액상 시멘트가 통과되지 않도록 차단하기 위한 불투수성 피복재와;

상기 피복재를 상기 H형강의 플랜지 모서리에 결합 고정시켜 피복재를 보호하기 위한 모서리 보호캡과;

상기 피복재를 상기 H형강의 플랜지 및 웨브 선단에 결합 고정시켜 피복재를 보호하기 위한 선단 보호캡을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 H형강의 임의의 간격마다 일정한 폭을 가지고 H형강의 플랜지와 플랜지 사이에 삽입 설치되어 피복재의 내측에서 발생되는 토압으로부터 피복재를 지지하기 위한 토압지지대를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 토압지지대는 토압지지대의 외측 둘레를 감아서 고정지지하는 토압지지대 고정밴드를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 모서리 보호캡은, 플랜지의 모서리에 끼우는 모서리 보호캡의 임의의 간격마다 일정한 폭으로 두개의 모서리 보호캡을 연결하여 토압지지대 역할을 하도록 한 토압지지대 일체형 모서리 보호캡으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 토압지지대는 목재 또는 플라스틱 각재인 것을 특징으로 한다.

상기 모서리 보호캡은 플라스틱 재질의 캡으로 구성하고, 상기 선단 보호캡은 금속 또는 플라스틱 재질의 캡으로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, H형강을 연결하여 사용하는 시공현장에서 굴착공사후 H형강을 쉽게 적출하여 재사용가능한 효과가 있다. 또한 피복재 내측에 천공시 발생된 토사를 채우기 때문에 천공으로 굴착된 토사 재사용으로 토사 반출량 감소 효과가 있다. 또한 토사를 연질재로 재사용하므로 채움 콘크리트량을 감소시키는 효과가 있다. 불투수성 피복재로 채움 콘크리트와 H형강과의 분리를 쉽게하여 굴착시 추가되는 시공을 용이하게 하는 효과가 있다.

도 1은 종래 H형강의 연결 구조를 보인 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 H형강의 연결 구조를 보인 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 H형강 적출시공 보조장치의 구성도.
도 4의 (가) 내지 (라)는 도 3의 각 부분별 상세 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 H형강 적출시공 보조장치의 일반 모서리 보호캡과 토압 지지대 일체형 모서리 보호캡 구성도.
도 6의 (가) 내지 (라)는 본 발명에 의한 H형강 적출시공 보조장치의 선단 보호캡의 구성도.
도 7의 (가) 내지 (라)는 본 발명에 의한 H형강 적출시공 보조장치의 피복재 설치 순서도.
도 8은 본 발명에 의한 H형강 적출시공 보조장치를 이용한 H형강 적출공법 순서도.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 H형강 연결 구성도이고, 도 3은 본 발명에 의한 H형강 적출시공 보조장치의 구성도이며, 도 4의 (가) 내지 (라)는 도 3의 각 부분별 상세 단면도로서, (가)는 A-A 단면도이고, (나)는 B-B 단면도이며, (다)는 C-C 단면도이고, (라)는 D-D 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이,

지반 굴착 공사시 H형강(10)에 적출시공 보조장치를 설치하여 천공홀(100)에 삽입 설치하고, 굴착공사 종료시 H형강(10)을 적출하기 위하여 설치한 H형강 적출시공 보조장치에 있어서,

H형강(10)을 감싸도록 설치되어 외측에서 내측으로 액상 시멘트가 통과되지 않도록 차단하기 위한 불투수성 피복재(30)와;

상기 피복재(30)를 상기 H형강(10)의 플랜지(11) 모서리에 결합 고정시켜 피복재(30)를 보호하기 위한 모서리 보호캡(40)과;

상기 피복재(30)를 상기 H형강(10)의 플랜지(11) 및 웨브(12) 선단에 결합 고정시켜 피복재(30)를 보호하기 위한 선단 보호캡(60)을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명은 하나의 H형강을 하나의 천공홀에 삽입 설치하여 시공하는 굴착공사뿐 아니라 H형강을 연결하여 사용하는 경우에 더욱 효과적이다. 이를 위해서 H형강을 연결하는 방법을 기존과는 다르게 내측 연결 방식을 사용한다.

도 2는 본 발명에 의한 H형강 연결 구성도이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 H형강(10) 2개 이상을 연결하여 설치해야 하는 경우, 상기 피복재 설치공정(S20) 이전에 H형강 연결공정(S10)을 수행하되, H형강 연결공정(S10)은 H형강(10)을 수직으로 맞대놓고 H형강끼리의 맞대기 용접을 수행하고(S11), 서로 연결되는 H형강(10)의 플랜지(11) 내측면 4곳과 H형강(10)의 웨브(12) 양측면 2곳에 각각의 용접판(20)을 대고 용접하여 연결하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은, 지반에 천공홀(100)을 뚫고, H형강(10)을 삽입 설치하는 경우에, H형강(10)의 외표면에 불투수성 피복재(30)을 씌운 후, H형강(10)의 플랜지(11)의 모서리에 모서리 보호캡(40)을 결합하여 피복재(30)를 고정 설치한다.

도 7의 (가) 내지 (라)는 본 발명에 의한 H형강 적출시공 보조장치의 피복재 설치 시공 순서도이다. 이에 도시된 바와 같이, H형강(10)의 일측 플랜지(11) 외측면에 불투수성 피복재(30)를 올려놓고, 플랜지(11)의 양측 모서리에 모서리 보호캡(40)을 결합시켜 고정한다. 이어서 H형강(10)을 90도 회전시킨 후 다른쪽 플랜지의 모서리에 모서리 보호캡(40)을 결합하고, 다시 회전시켜 마지막 모서리 보호캡(40)을 결합하여 측면을 고정 결합하고, 끝단이 오픈된 피복재(30)는 끝단을 플랜지(11) 외측면에 테이핑시켜 고정 결합한다. 결국 H형강(10)의 외측면을 감싸되, 플랜지(11)의 끝단에 모서리 보호캡(40)으로 고정되어 웨브(12) 부분은 공간을 가지도록 결합 설치된다.

따라서, 천공홀(100) 속으로 피복재(30)를 결합 설치한 H형강(10)을 삽입 할때 모서리 부분이 모서리 보호캡(40)으로 보호되기 때문에 피복재(30)의 손상을 방지한다.

또한 본 발명은, 상기 H형강(10)의 임의의 간격마다 일정한 폭을 가지고 H형강(10)의 플랜지(11)와 플랜지(11) 사이에 삽입 설치되어 피복재(30)의 내측에서 발생되는 토압으로부터 피복재(30)를 지지하기 위한 토압지지대(50)와, 토압지지대(50)의 외측 둘레를 감아서 고정지지하는 토압지지대 고정밴드(51)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같이 불투수성 피복재(30)를 H형강(10)의 외측면에 고정 설치하여 천공홀에 삽입 설치한 후, 피복재(30) 내부에 연질재(예; 토사)를 채워 넣을 때 피복재(30)가 충분한 강도로 내부에서 외부로 발생되는 토압을 견딜 수 있다면 토압지지대(50)는 필요치 않다. 즉, 모서리 보호캡(40)으로 각 모서리 부분에서 고정지지되므로 큰 힘이 가해지지 않는한 피복재(30)는 터지거나 손상되지 않을 수 있다.

그렇지만 확실한 안전을 위하여 중간 중간에 토압지지대(50)를 플랜지(11)와 플랜지(11) 사이에 삽입하여 고정한다. 이때 토압지지대(50)의 외측 둘레로 토압지지대 고정밴드(51)를 설치하여 고정한다.

따라서, 피복재(30)의 내부에 연질재를 채워 넣을때 외측으로 발생되는 토압으로부터 피복재(30)를 지지하여 보호한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 일반 모서리 보호캡과 토압지지대 일체형 모서리 보호캡의 예시도이다.

상기 모서리 보호캡(40)은, 피복재(30)의 외측에서 플랜지(11)의 모서리에 씌우도록 일반적인 캡 형상의 모서리 보호캡이 구성되고, 모서리 보호캡(40) 두 개를 임의의 간격마다 일정한 폭으로 연결하여 일체형 토압지지대(50')를 형성한 토압지지대 일체형 모서리 보호캡(40')을 포함한다. 도 5의 (가)는 모서리 보호캡(40)의 예시도이고, 도 5의 (나)는 토압지지대 일체형 모서리 보호캡(40')의 예시도이며, 도 5의 (다)는 토압지지대 일체형 모서리 보호캡(40')을 씌운 단면 개요도이다. 여기서 도 5에서는 편의상 피복재(30)는 표시하지 않았으나, 플랜지(11)의 외측으로 피복재(30)가 씌워지고, 피복재(30)의 외측에서 모서리보호캡(40)(40')이 모서리에 끼워진다.

또한 토압 지지대 일체형 모서리 보호캡(40')은 일체형 토압지지대(50')의 외측을 둘러서 고정시키는 고정밴드를 더 포함하여 구성할 수 있다. 고정밴드는 통상의 와이어나 섬유류 등을 이용할 수 있다.

상기 토압지지대(50)는 목재 또는 플라스틱 각재인 것을 특징으로 한다.

상기 모서리 보호캡(40)은 플라스틱 또는 고무 재질의 캡으로 구성하고, 상기 선단 보호캡(60)은 금속 또는 플라스틱 재질의 캡으로 구성됨을 특징으로 한다.

모서리 보호캡(40)은 일정한 길이로 구성되어 복수 개를 연속해서 H형강의 플랜지 모서리 부분에 결합시켜 피복재를 고정설치하도록 구성되는데, 토압지지대(50') 일체형 모서리 보호캡(40')을 제공함으로서, 중간 중간에 토압 지지대(50')가 플랜지와 플랜지 사이의 공간에서 내측의 피복재(30)를 지지한다.

아울러 일체형 모서리 보호캡(40')의 토압지지대(50')의 외측 둘레에는 토압지지대 고정밴드(51)를 이용하여 고정함으로써, 모서리 부분이 고정밴드에 의해 지지되기 때문에 내측에 일체형으로 이루어진 일체형 토압지지대(50')도 외측으로 밀려나지 않으며 중간 부분이 외측으로 휘어짐이 발생한다 하더라도 플랜지에서 이탈되지 않고 피복재(30)를 지지할 수 있다.

이는 피복재(30)의 내부에 채워지는 토사나 모래등의 연질재(110)를 가압하여 다져주는 것이 아니고 단순히 공간 채움의 의미로 채우는 것이기 때문에 토압지지대 일체형 모서리 보호캡(40') 만으로도 피복재(30)의 내부에 연질재(110)를 채울때 피복재(30)를 내압으로부터 지지할 수 있으며, 외측에 고정밴드(51)를 설치하게 되면 더욱 안정되게 지지할 수 있다.

도 6의 (가) 내지 (라)는 본 발명의 실시 예에 따른 선단 보호캡의 구성도로서, (가)는 일실시 예에 따른 근입부분의 측면도이고, (나)는 (가)의 단면도이고, (다)는 다른 실시 예에 따른 근입부분 측면도이며, (라)는 (다)의 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이,

선단 보호캡(60)은, H형강(10)의 플랜지(11)의 선단부에 피복재(30)를 고정 결합하도록 구성된다. 즉, 피복재(30)는 H형강(10)의 선단부에서 선단보호캡(60)으로 결합된다. 선단 보호캡(60)은, 도면의 실시예에 도시된 바와 같이 플랜지(11) 부분만 씌우도록 구성할 수도 있으나, 플랜지와 웨브를 모두 씌워 H형강 단면 형상을 캡 형태를 끼우는 구성으로도 구성할 수 있다. 선단 보호캡(60)의 역할은 H형강을 천공홀(100) 속으로 삽입할 때 모서리 보호캡(40)이 걸림현상으로 분리되거나 밀려올라오지 않도록 보호하면서 피복재(30)를 지지하기 위한 것이다.

그러므로 도 6의 (다) 및 (라)에 도시된 다른 실시 예와 같이 선단 보호캡(60)은 피복재(30)를 결합하지 않고 플랜지(11)의 하면에 끼워서 상부의 모서리 보호캡(40)이 플랜지(11)에 대해 돌출되어 걸림 현상이 발생되지 않도록 결합 설치하고, 피복재(30)는 플랜지 양측에서 절결하여 중앙 하부로 모아서 묶어서 마감처리해줌으로써 H형강 선단부까지 피복재를 씌운 후 선단 보호캡(60)을 결합하지 않고, 피복재(30) 없는 상태로 선단 보호캡(60)을 결합한 후, 피복재(30)는 측면에서 절결한 후 가운데 부분에서 마감 한다.

또한, 본 발명에서는 선단 보호캡(60)이 설치된 H형강의 하단부에서 웨브(12)를 선단 보호캡(60)이 결합된 상단부까지 절단시켜 플랜지(11)만 돌출된 형태로 가공하여 설치할 수 있다. 이는 선단 보호캡(60)을 플랜지에 쉽게 끼우고, 아울러 플랜지(11)의 외측에서 어느 한 곳을 절결한 피복재(30)를 플랜지(11)의 내측으로 모아서 묶어줌으로써 간단하게 마감한다. 이는 작업의 편리성을 위하여 이용할 수 있다.

한편, H형상(10)의 선단부 즉, 근입부분의 천공홀(100)에는 피복재(30)의 내외측 모두 토사로 채우게 된다. 설계상에서 정해진 설계 높이까지 토사(120')를 피복재(30)의 외측에 채우고, 그 위에 콘크리트 타설을 하게 된다. 이는 H형강을 삽입 설치할 때 선단부에서 피복재(30)를 마감처리 하여 묶었다고 하더라도 시공 결함이 발생될 수 있다. 이로 인해 피복재(30) 외측으로 콘크리트 타설을 하게 되면 선단부에서 피복재 속으로도 액상 시멘트가 스며들 수 있고, 선단부가 콘크리트에 의해 고정되어 적출시 어려움이 발생된다. 이를 방지하기 위해서는 선단부를 포함하는 H형강 근입부분에는 피복재(30)의 외측으로 토사(120')를 채우는 것이다.

도 8은 본 발명에 의한 H형강 적출시공 보조장치를 이용하는 H형강 적출공법 공정 순서도이다.

지반 굴착공사를 하기 위하여 지반에 천공홀(100)을 형성하여 일정한 격간으로 천공홀(100)에 H형강(10)을 삽입하고, 모든 천공홀(100)에 콘크리트를 타설해 흑막이벽을 형성한 후, 굴착공사를 시행하고, 굴착 공사 후 상기 천공홀(100)에 삽입 설치된 H형강(10)을 적출하는 H형강 적출 공법에 있어서,

불투수성 피복재(30)를 H형강(10)의 외피로 설치하는 피복재 설치공정(S20)과;

상기 피복재(30)가 설치된 H형강(10)을 굴착된 천공홀 속에 삽입 설치하는 H형강 설치공정(S30)과;

상기 H형강 설치후 상기 피복재(30)와 H형강(10) 사이로 연질재(110)를 채우는 연질재 채움 공정(S50)과;

상기 피복재(30) 속에 연질재(110)를 채운 후, 피복재(30)의 외측으로 콘크리트를 채워 양생하는 콘크리트 타설공정(S60)과;

상기 콘크리트 타설공정(S60)에 의해 형성되는 흙막이 벽을 이용하여 굴착공사를 시행하고, 시공이 완료된 후, 상기 H형강(10)을 적출하는 H형강 적출공정(S70)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

먼저, 본 발명은 H형강 적출시공 보조장치를 H형강(10)에 설치한다. H형강 적출시공 보조장치는, 불투수성 피복재(30)를 H형강(10)에 설치하는데, 상기 피복재 설치공정(S10)은, 도 7의 (가) 내지 (라)에 도시된 바와 같다.

H형강(10)의 외표면에 불투수성 피복재(30)를 감싸는 피복재 로딩단계(S21)와; 상기 피복재(30)의 외측에서 H형강(10)의 플랜지(11) 모서리에 각각 모서리 보호캡(40)을 결합하는 모서리 보호캡 결합단계(S22)와; 상기 H형강(10)의 플랜지(11)의 선단부에 선단 보호캡(60)을 결합하고 피복재(30)를 플랜지(11)의 내측에서 마감 처리하는 선단 보호캡 결합단계(S24)를 수행한다.

또한, 상기 피복재 설치공정(S20)은,

상기 모서리 보호캡 결합단계(S22) 이후에, 상기 피복재(30)의 외측에서 H형강(10)의 플랜지(11) 사이에 토압 지지대(50)를 임의의 간격마다 삽입 설치하는 토압지지대 설치단계(S23)를 포함하고, 상기 피복재(30) 내부에 연질재(110)를 채울 때 상기 토압지지대(50)가 외측으로 분리되지 않도록 고정시키는 토압지지대 고정밴드(51)를 설치하는 것을 특징으로 한다.

이는 토압지지대(50)를 중간중간에 설치함으로써, 피복재(30)의 속에 연질재(110)를 채울 때 외측으로 발생되는 토압으로부터 피복재(30)를 지지하는 기능을 한다. 이를 위해서 상기 피복재(30) 내부에 연질재(110)를 채울 때 상기 토압지지대(50)가 외측으로 분리되지 않도록 고정시키는 토압지지대 고정밴드(51)를 이용하여 고정한다.

상기 연질재(110)는, 모래, 또는 토사를 이용하며, 바람직하게는 천공홀(100) 천공시 적출된 토사인 것을 특징으로 한다. 천공홀 천공시 적출되는 토사는 오거에 의해 잘게 부서진 고운 토사이므로, 쉽게 피복재 속으로 투입가능하며, 피복재 손상을 방지하면서 채워넣을 수 있다.

상기 H형강(10) 2개 이상을 연결하여 설치해야 하는 경우, 상기 피복재 설치공정(S20) 이전에 H형강 연결공정(S10)을 수행하되, H형강 연결공정(S10)은 H형강(10)을 수직으로 맞대놓고 H형강끼리의 맞대기 용접을 수행하고(S11), 서로 연결되는 H형강(10)의 플랜지(11) 내측면 4곳과 H형강(10)의 웨브(12) 양측면 2곳에 각각의 용접판(20)을 대고 용접하여 연결하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 피복재(30)를 외측으로 감싼 구조이고, 피복재 내측에는 연질재(110) 즉, 토사를 채워넣고, 피복재(30)의 외측으로 콘크리트 타설을 실시하므로, H형강(10)을 연결한 용접판(20)은 피복재(30)의 내측에 채워진 연질재 즉, 토사 속에 있으므로, H형강(10)을 상부로 적출할 때 걸림 현상이 거의 없어서 쉽게 H형강을 인출할 수 있는 것이다.

상기 모서리 보호캡(40)은, 플랜지 모서리에 끼우는 형태로서 별도의 토압지지대(50)를 설치하거나, 토압지지대 일체형 모서리 보호캡(40')을 이용할 수 있다. 물론 토압지지대(50') 일체형 모서리 보호캡(40')을 사용하는 경우에도 일체형 토압지지대(50')를 외측 둘레로 감아서 고정하는 고정밴드(51)를 사용하여 지지하도록 고정시킨다.

상기 토압지지대(50)는 목재 또는 플라스틱 각 재인 것을 특징으로 한다.

상기 모서리 보호캡(40)은 플라스틱 재질의 캡으로 구성하고, 상기 선단 보호캡(60)은 금속 또는 플라스틱 재질의 캡으로 구성한다. 이는 선단부는 천공홀 속으로 H형강(10)을 삽입 설치할 때 마찰 및 충격 접촉이 되는 부분이므로 깨지거나 변형 손상되지 않도록 단단한 캡으로 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명은, H형강(10)을 맞대기 용접으로 일차 연결하고, 연결부위의 플랜지 내측 및 웨브 양측면에 용접판(20)을 용접시켜 연결하며, H형강(10)에 불투수성 피복재(30)를 씌워서 모서리 보호캡(40)을 결합시켜 고정한다. 이후, 일정한 간격으로 토압지지대(50)를 설치하고, 고정밴드(51)로 고정한다. 선단부에 선단 보호캡(60)을 결합시켜 선단부를 고정한 후, 천공홀(100) 속으로 H형강(10)을 삽입 설치한다.

H형강(10)을 천공홀(100) 속에 삽입 설치한 이후, 설계상에서 정해진 설계 높이까지 피복재(30)의 외측으로 토사(120')를 채워넣는다. 이후, 피복재(30)의 내측으로 연질재(110) 즉, 토사를 지면 높이까지 채워넣고, 피복재(30)의 외측으로 천공홀(100) 속에 콘크리트를 투입하여 상기 토사(120') 위로 콘크리트 타설을 한다.

콘크리트 타설에 의해 콘크리트 기둥들이 완성되어 흙막이벽이 생성되면, 굴착공사를 수행한다. 굴착 공사 및 건축물 지하층 시공 완료 후, H형강(10)을 상부에서 당겨서 적출한다. 이때 H형강(10)의 외측면은 피복재(30)를 사이에 두고 콘크리트(120)가 형성되어 있고, 피복재(30) 내측 즉, H형강(10)의 내측 부분은 토사로 채워진 상태이므로, 쉽게 적출이 가능해진다.

10 : H형강 11 : 플랜지
12 : 웨브 20 : 용접판
30 : 피복재 40 : 모서리 보호캡
40' 토압지지대 일체형 모서리 보호캡
50, 50' : 토압지지대 51 : 고정밴드
60 : 선단 보호캡 100 : 천공홀
110 : 연질재 120 : 콘크리트
120' : 토사

Claims

지반 굴착공사시 흙막이벽 설치를 위하여 설치된 H형강(10)을 적출하는 H형강 적출 공법에 있어서,
불투수성 피복재(30)를 H형강(10)의 외피로 설치하는 피복재 설치공정(S20)과;
상기 피복재(30)가 설치된 H형강(10)을 굴착된 천공홀(100) 속에 삽입 설치하는 H형강 설치공정(S30)과;
상기 H형강(10) 설치 후 상기 피복재(30)와 H형강(10) 사이로 연질재(110)를 채우는 연질재 채움 공정(S50)과;
상기 피복재(30) 속에 연질재(110)를 채운 후, 피복재(30)의 외측에 콘크리트를 채워 양생하는 콘크리트 타설공정(S60)과;
상기 콘크리트 타설공정(S60)에 의해 형성되는 흙막이 벽을 이용하여 굴착공사를 시행하고, 시공이 완료된 후, 상기 H형강(10)을 적출하는 H형강 적출공정(S70)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 H형강 적출 공법.
제 1 항에 있어서, 상기 H형강(10)은,
상기 H형강(10) 2개 이상을 연결하여 설치해야 하는 경우, 상기 피복재 설치공정(S20) 이전에 H형강 연결공정(S10)을 수행하되,
H형강 연결공정(S10)은,
H형강(10)을 수직으로 맞대놓고 H형강끼리의 맞대기 용접을 수행하고(S11), 서로 연결되는 H형강(10)의 플랜지(11) 내측면 4곳과 H형강(10)의 웨브(12) 양측면 2곳에 각각의 용접판(20)을 대고 용접하여 연결하는 것을 특징으로 것을 특징으로 하는 H형강 적출 공법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연질재(110)는, 토사인 것을 특징으로 하는 H형강 적출 공법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 피복재(30)의 외측으로 토사를 투입하여 설계상에서 정해진 설계 높이까지 토사를 채운 후, 토사 위로 콘트리트를 채워 상기 콘크리트 타설공정(S60)을 수행하는 것을 특징으로 하는 H형강 적출 공법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 피복재 설치공정(S10)은,
H형강(10)의 외표면에 불투수성 피복재(30)를 감싸는 피복재 로딩단계(S21)와;
상기 피복재(30)의 외측에서 H형강(10)의 플랜지(11) 모서리에 각각 모서리 보호캡(40)을 결합하는 모서리 보호캡 결합단계(S22)와;
상기 H형강(10)의 플랜지(11)의 선단부에 선단 보호캡(60)을 결합하고 피복재(30)를 플랜지(11)의 내측에서 마감 처리하는 선단 보호캡 결합단계(S24)를 수행한 것을 특징으로 하는 H형강 적출 공법.
제 5 항에 있어서, 상기 피복재 설치공정(S10)은,
상기 모서리 보호캡 결합단계(S22) 이후에, 상기 피복재(30)의 외측에서 H형강(10)의 플랜지(11) 사이에 토압 지지대(50)를 임의의 간격마다 삽입 설치하는 토압지지대 설치단계(S23)를 수행하되, 토압지지대 설치단계(S23)는,
상기 피복재(30) 내부에 연질재(110)를 채울 때 상기 토압지지대(50)가 외측으로 분리되지 않도록 고정시키는 토압지지대 고정밴드(51)를 더 설치하는 것을 특징으로 하는 H형강 적출 공법.
제 5 항에 있어서, 상기 피복재 설치공정(S10)은,
플랜지의 모서리에 끼우는 모서리 보호캡의 임의의 간격마다 일정한 폭으로 두개의 모서리 보호캡을 연결하여 토압지지대 역할을 하도록 한 토압지지대 일체형 모서리 보호캡을 설치하고, 일체형 토압 지지대의 외측 둘레로 토압지지대 고정밴드를 고정 설치하는 것을 특징으로 하는 H형강 적출 공법.
삭제
지반 굴착 공사시 흙막이 벽을 위하여 설치된 H형강(10)을 시공 종료후 적출하기 위하여 H형강에 설치하는 H형강 적출시공 보조장치에 있어서,
H형강(10)을 감싸도록 설치되어 외측에서 내측으로 액상 시멘트가 통과되지 않도록 차단하기 위한 불투수성 피복재(30)와;
상기 피복재(30)를 상기 H형강(10)의 플랜지(11) 모서리에 결합 고정시켜 피복재(30)를 보호하기 위한 모서리 보호캡(40)과;
상기 피복재(30)를 상기 H형강(10)의 플랜지(11) 선단에 결합 고정시켜 상부의 모서리 보호캡(40)의 걸림 현상을 방지하고 피복재(30)를 보호하기 위한 선단 보호캡(60)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 H형강 적출시공 보조장치.
제 9 항에 있어서, 상기 H형강 적출시공 보조장치는,
상기 H형강(10)의 임의의 간격마다 일정한 폭을 가지고 H형강(10)의 플랜지(11)와 플랜지(11) 사이에 삽입 설치되어 피복재(30)의 내측에서 발생되는 토압으로부터 피복재(30)를 지지하기 위한 토압지지대(50)와;
상기 토압지지대(50)의 외측 둘레를 감아서 고정지지하는 고정밴드(51)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 H형강 적출시공 보조장치.
제 9 항에 있어서, 상기 모서리 보호캡(40)은,
모서리 보호캡(40) 두 개를 임의의 간격마다 일정한 폭으로 연결하는 토압지지대(50')가 일체형으로 구성된 토압지지대 일체형 모서리 보호캡(40')을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 H형강 적출시공 보조장치.
제 9 항에 있어서, 상기 모서리 보호캡(40)은 플라스틱 재질의 캡으로 구성하고, 상기 선단 보호캡(60)은 금속 또는 플라스틱 재질의 캡으로 구성된 것을 특징으로 하는 H형강 적출시공 보조장치.