KR101222172B1

KR101222172B1 - 배근 구조물 및 이를 이용한 ｃ.ｉ.ｐ. 공법

Info

Publication number: KR101222172B1
Application number: KR1020100122019A
Authority: KR
Inventors: 박인성
Original assignee: 박인성
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2013-01-14
Also published as: KR20120060491A

Abstract

본 발명은 열지어 형성되는 복수의 천공 홀(1)에 삽입되는 배근 구조물(100)에 있어서, 천공 홀(1)에 삽입되도록 형성된 철근 조립체(110); 천공 홀(1)의 겹침부(2)의 근방을 향하여 그라우트를 주입하도록, 철근 조립체(110)의 양측에 상하방향을 따라 설치됨과 아울러, 상하방향을 따라 복수의 주입공(121)이 형성된 그라우트 주입관(120);을 포함하는 배근 구조물(100)을 제시함으로써, 각 파일 사이의 공극을 매우기 위하여 별도의 천공 홀을 형성할 필요가 없고, 그 공극을 매우기 위한 그라우트의 주입량을 줄일 수 있도록 한다.

Description

배근 구조물 및 이를 이용한 Ｃ.Ｉ.Ｐ. 공법{REINFORCEMENT STEEL STRUCTURE AND C.I.P. METHOD USING THE SAME}

본 발명은 토목 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 C.I.P. 공법에 관한 것이다.

C.I.P.(Cast in Place) 공법이란, 열지어 천공 홀을 형성하고, 각각의 천공 홀에 배근을 삽입한 후 콘크리트 등의 충전재를 충전하여 주열식 벽체를 형성하는 흙막이 공법을 말한다.

이러한 C.I.P. 공법은 각 천공 홀의 연직도가 일정한 경우, 형성되는 주열식 벽체의 흙막이 및 차수 성능이 우수하다는 장점이 있지만, 연직도가 일정하지 않은 경우 형성되는 각 파일의 사이에 공극이 형성되어 이를 통해 물과 토사가 유입된다는 단점이 있다.

도 1은 종래의 C.I.P. 공법에 의해 형성된 주열식 벽체의 종단면도이다.

도시된 바와 같이, 천공 홀(1)에 배근 구조물(10)을 삽입하고 콘크리트 등의 충전재를 충전하는데, 연직도가 일정하지 않은 경우의 문제점을 해결하고자, 천공 홀(1)의 겹침부(2) 후방에 별도의 보조 천공 홀(3)을 형성하고, 이를 통해 그라우트를 주입하여 각 파일 사이의 공극을 충전한다.

그런데, 이러한 종래의 공법은 다음과 같은 문제를 안고 있었다.

첫째, 각 파일 사이의 공극을 매우기 위하여 별도의 보조 천공 홀을 형성해야 하므로, 공사 비용 및 기간 증가의 요인이 된다.

둘째, 주된 천공 홀(1)을 손상하지 않기 위하여, 주된 천공 홀(1)로부터 떨어진 거리에 보조 천공 홀(3)을 형성해야 하는데, 이로 인하여 보조 천공 홀(3)을 통해 주입되는 그라우트의 양이 과다하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 각 파일 사이의 공극을 매우기 위하여 별도의 천공 홀을 형성할 필요가 없고, 그 공극을 매우기 위한 그라우트의 주입량을 줄일 수 있도록 하는 배근 구조물 및 이를 이용한 C.I.P. 공법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 열지어 형성되는 복수의 천공 홀(1)에 삽입되는 배근 구조물(100)에 있어서, 상기 천공 홀(1)에 삽입되도록 형성된 철근 조립체(110); 상기 천공 홀(1)의 겹침부(2)의 후방을 향하여 그라우트를 주입하도록, 상기 철근 조립체(110)의 양측에 상하방향을 따라 설치됨과 아울러, 상하방향을 따라 복수의 주입공(121)이 형성된 그라우트 주입관(120);을 포함하는 배근 구조물(100)을 제시한다.

상기 그라우트 주입관(120)은 상기 겹침부(2)의 후방을 향하여 사선방향으로 그라우트를 주입하도록, 상기 철근 조립체(110)의 양측 후방에 설치된 사선방향 그라우트 주입관(120a)을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 철근 조립체(110)는 복수의 주철근(111); 상기 주철근(111)을 둘러 설치된 복수의 띠철근(112);을 포함하고, 상기 사선방향 그라우트 주입관(120a)이 상기 철근 조립체(110)에서 외측으로 이격되어 위치하도록, 상기 사선방향 그라우트 주입관(120a) 및 상기 주철근(111)에 공통으로 결합한 결합부재(122)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 그라우트 주입관(120)은 상기 겹침부(2)의 후방을 향하여 직선방향으로 그라우트를 주입하도록, 상기 철근 조립체(110)의 양측 후방에 설치된 직선방향 그라우트 주입관(120b)을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 상기 천공 홀(1)의 겹침부(2)에 위치하도록, 상기 철근 조립체(110) 및 직선방향 그라우트 주입관(120b)에 공통으로 결합한 지지부재(123)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 지지부재(123)는 양단이 상기 철근 조립체(110)의 외측으로 돌출된 봉형 구조인 것이 바람직하다.

상기 철근 조립체(110)는 복수의 주철근(111); 상기 주철근(111)을 둘러 설치된 복수의 띠철근(112);을 포함하고, 상기 지지부재(123)는 상기 띠철근(112)에 의해 상측으로 지지되도록 설치된 것이 바람직하다.

본 발명은 열지어 복수의 천공 홀(1)을 형성하는 단계; 상기 천공 홀(1)에 상기 배근 구조물(100)을 삽입하는 단계; 상기 천공 홀(1)에 충전재를 충전하는 단계; 상기 그라우트 주입관(120)을 통해 상기 천공 홀(1)의 겹침부(2) 후방을 향하여 그라우트를 주입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 C.I.P. 공법을 함께 제시한다.

본 발명은 상기 배근 구조물(100)을 이용한 C.I.P. 공법으로서, 열지어 복수의 천공 홀(1)을 형성하는 단계; 상기 복수의 천공 홀(1) 중 홀수번째 천공 홀(1a)에 상기 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 설치되지 않은 배근 구조물(100a)을 삽입하는 단계; 상기 복수의 천공 홀(1) 중 짝수번째 천공 홀(1b)에 상기 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 설치된 상기 배근 구조물(100)을 삽입하는 단계; 상기 복수의 천공 홀(1)에 충전재를 충전하는 단계; 상기 직선방향 그라우트 주입관(120b)을 통해 상기 천공 홀(1)의 겹침부(2) 후방을 향하여 그라우트를 주입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 C.I.P. 공법을 함께 제시한다.

본 발명은 상기 배근 구조물(100)을 이용한 C.I.P. 공법으로서, 열지어 복수의 천공 홀(1)을 형성하는 단계; 상기 복수의 천공 홀(1) 중 홀수번째 천공 홀(1a)에 상기 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 설치되지 않은 배근 구조물(100a)을 삽입하는 단계; 상기 복수의 천공 홀(1) 중 짝수번째 천공 홀(1b)에 상기 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 설치된 상기 배근 구조물(100)을 삽입하는 단계; 상기 복수의 천공 홀(1)에 충전재를 충전하는 단계; 상기 직선방향 그라우트 주입관(120b)을 통해 상기 천공 홀(1)의 겹침부(2) 후방을 향하여 그라우트를 주입하는 단계; 상기 충전재 및 그라우트의 양생 후, 터파기를 하는 단계; 상기 충전재에 의해 형성된 각각의 파일(10) 사이의 공극을 통해 노출된 상기 지지부재(123)의 전방에 보수부재(200)를 설치하는 단계; 상기 보수부재(200)의 내측 영역에 보수용 충전재(210)를 주입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 C.I.P. 공법을 함께 제시한다.

본 발명은 각 파일 사이의 공극을 매우기 위하여 별도의 천공 홀을 형성할 필요가 없고, 그 공극을 매우기 위한 그라우트의 주입량을 줄일 수 있도록 하는 배근 구조물 및 이를 이용한 C.I.P. 공법을 제시한다.

도 1은 종래의 C.I.P. 공법에 의해 형성된 주열식 벽체의 종단면도.
도 2 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 2는 배근 조립체의 제1 실시예의 사시도.
도 3,4는 C.I.P. 공법의 제1 실시예의 공정도.
도 5는 배근 조립체의 제2 실시예의 사시도.
도 6,7은 C.I.P. 공법의 제2 실시예의 공정도.
도 8은 C.I.P. 공법의 제3 실시예의 공정도.
도 9 내지 11은 C.I.P. 공법의 제4 실시예의 공정도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 2 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기본적으로 열지어 형성되는 복수의 천공 홀(1)에 삽입되는 배근 구조물(100)에 관한 것으로서, 천공 홀(1)에 삽입되도록 형성된 철근 조립체(110); 천공 홀(1)의 겹침부(2)의 후방을 향하여 그라우트를 주입하도록, 철근 조립체(110)의 양측에 상하방향을 따라 설치됨과 아울러, 상하방향을 따라 복수의 주입공(121)이 형성된 그라우트 주입관(120);을 포함하여 구성된다.

이를 이용한 C.I.P. 공법은 다음과 같이 구성된다.

열지어 복수의 천공 홀(1)을 형성하고, 그 천공 홀(1)에 위 배근 구조물(100)을 삽입한다(도 3).

천공 홀(1)에 콘크리트 등의 충전재를 충전하고, 위 그라우트 주입관(120)을 통해 천공 홀(1)의 겹침부(2) 후방을 향하여 그라우트를 주입한다(도 4).

즉, 천공 홀(1)에 삽입되는 배근 조립체(100)의 양측에 그라우트 주입관(120)을 설치하고, 충전재의 충전 후 그 그라우트 주입관(120)을 통해 그라우트를 주입하여 겹침부(2)의 근방에 그라우트를 주입하도록 한 것이다.

이는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 각 파일 사이의 공극을 매우기 위하여 별도의 보조 천공 홀을 형성할 필요가 없으므로, 공사 비용 및 기간을 줄일 수 있다.

둘째, 그라우팅이 필요한 목표지점(천공 홀의 겹침부 부근)에 가장 인접하여 그라우트 주입관(120)을 설치할 수 있으므로, 최소량의 그라우트의 주입을 통해 목표를 달성할 수 있다(도 4).

셋째, 양측의 천공 홀(1)에 설치된 배근 조립체(100)의 그라우트 주입관(120)으로부터 양측에서 겹침부(2)에 대하여 그라우트를 주입하므로, 치밀한 고결체의 형성이 가능하다.

이하, 그라우트 주입관(120)에 관한 2가지 실시예에 관하여 설명한다.

첫째, 그라우트 주입관(120)은 사선방향 그라우트 주입관(120a)을 포함하는 구성을 취할 수 있다(도 2 내지 4).

그라우트 주입관(120)은 철근 조립체(110)의 양측에 설치되는 것만으로 위 효과를 얻을 수 있으나, 천공 홀(1)의 겹침부(2)의 후방(터파기 영역의 반대측 영역)을 향하여 사선방향으로 그라우트를 주입하도록, 상기 철근 조립체(110)의 양측 후방에 설치된 사선방향 그라우트 주입관(120a)을 포함하는 구성을 취하는 경우, 위 효과를 더욱 크게 얻을 수 있다.

여기서, 사선방향 그라우트 주입관(120a)의 주입공(121)은 한 방향을 향해 그라우트를 주입하도록 형성될 수도 있으나, 다양한 방향을 향해 그라우트를 주입하도록 다양한 각도의 방향을 향하도록 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

철근 조립체(110)는 다양한 구조를 취할 수 있으나, 복수의 주철근(111); 주철근(111)을 둘러 설치된 복수의 띠철근(112);을 포함하는 구성을 취하는 것이 바람직하다.

이 경우, 사선방향 그라우트 주입관(120a)은 띠철근(112)에 직접 결합할 수도 있으나, 사선방향 그라우트 주입관(120a)이 철근 조립체(110)에서 외측으로 이격되어 위치하도록, 별도의 결합부재(122)에 의해 사선방향 그라우트 주입관(120a) 및 상기 주철근(111)이 결합하도록 하는 것이 사선방향 그라우트 주입관(120a)과 주철근(111)의 사이의 간격을 유지함으로서, 사선방향 그라우트 주입관(120a)이 천공 홀(1) 사이의 겹침부(2)에 가장 인접한 위치에 설치되도록 할 수 있다는 측면에서 바람직하다.

둘째, 그라우트 주입관(120)은 직선방향 그라우트 주입관(120b)을 포함하는 구성을 취할 수 있다(도 5 내지 8).

직선방향 그라우트 주입관(120b)은 천공 홀(1)의 겹침부(2)의 후방을 향하여 직선방향으로 그라우트를 주입하도록, 철근 조립체(110)의 양측에 설치되는 구성으로서, 그라우트 보강이 필요한 부위에 직접적으로 그라우트를 주입할 수 있다는 장점이 있다.

이러한 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 설치된 배근 구조물(100)은 다음과 같은 방법에 의해 시공될 수 있다.

열지어 복수의 천공 홀(1)을 형성하고, 복수의 천공 홀(1) 중 홀수번째 천공 홀(1a)에는 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 설치되지 않은 배근 구조물(100a)을 삽입하는 한편(도 6), 복수의 천공 홀(1) 중 짝수번째 천공 홀(1b)에는 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 설치된 배근 구조물(100)을 삽입한다(도 7).

직선방향 그라우트 주입관(120b)은 배근 구조물(100)의 양외측으로 돌출된 구조이므로, 이러한 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 설치된 배근 구조물(100)을 모든 천공 홀(1a,1b)에 삽입하는 경우, 양측 배근 구조물(100)의 직선방향 그라우트 주입관(120b) 사이에 상호 간섭이 발생하게 된다.

따라서 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 설치되지 않은 배근 구조물(100a)과, 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 설치된 배근 구조물(100)이 번갈아 가면서 천공 홀(1a,1b)에 삽입되도록 한 것이다.

이후, 복수의 천공 홀(1)에 콘크리트 등의 충전재를 충전하고, 직선방향 그라우트 주입관(120b)을 통해 천공 홀(1)의 겹침부(2) 후방을 향하여 직선방향으로 그라우트를 주입하여 보강한다.

도 6,7은 직선방향 그라우트 주입관(120b)만이 설치된 경우의 실시예에 관하여 도시한 것이지만, 도 8과 같이 직선방향 그라우트 주입관(120b)과 사선방향 그라우트 주입관(120a)이 모두 설치된 배근 구조물(100,100a)을 이용하여 공법을 실시할 수도 있으며, 이 경우 더욱 우수한 효과를 얻을 수 있음은 물론이다.

직선방향 그라우트 주입관(120b)이 천공 홀(1)의 겹침부(2)에 위치하도록 하기 위해서는, 별도의 지지부재(123)에 의해 철근 조립체(110)와 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 결합하는 구성을 취하는 것이 바람직하다(도 5).

이러한 지지부재(123)는 양단이 철근 조립체(110)의 외측으로 돌출된 봉형 구조를 취하는 것이 가장 바람직하다.

철근 조립체(110)가 복수의 주철근(111); 주철근(111)을 둘러 설치된 복수의 띠철근(112);을 포함하는 구성을 취하는 경우, 위 지지부재(123)는 띠철근(112)에 의해 상측으로 지지되도록 설치하는 것이 구조적 안정성을 위하여 바람직하다.

한편, 이와 같이 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 지지부재(123)에 의해 지지되는 구성을 취하는 경우, 지지부재(123)는 추후 각각의 파일(10) 사이의 보강, 보수를 위해 다음과 같이 활용될 수 있다.

충전재 및 그라우트의 양생 후, 터파기를 실시하는데, 충전재에 의해 형성된 각각의 파일(10)의 연직도가 좋지 않을 경우, 그 파일(10)들 사이에 공극에 형성되고, 이때 지지부재(123)가 그 공극을 통해 노출된다(도 9).

이러한 지지부재(123)의 전방(터파기 영역 측)에 판 형상 등의 보수부재(200)를 설치하고(도 10), 그 보수부재(200)의 내측 영역에 보수용 충전재(210)를 주입함으로써, 파일(10) 사이의 공극을 보강, 보수할 수 있게 된다(도 11).

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.

1 : 천공 홀 2 : 겹침부
100 : 배근 구조물 110 : 철근 조립체
111 : 주철근 112 : 띠철근
120 : 그라우트 주입관 120a : 사선방향 그라우트 주입관
120b : 직선방향 그라우트 주입관 121 : 주입공
122 : 결합부재 123 : 지지부재
200 : 보수부재 210 : 보수용 충전재

Claims

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열지어 형성되는 복수의 천공 홀(1)에 삽입되는 배근 구조물(100)에 있어서,
상기 천공 홀(1)에 삽입되도록 형성된 철근 조립체(110);
상기 천공 홀(1)의 겹침부(2)의 후방을 향하여 그라우트를 주입하도록, 상기 철근 조립체(110)의 양측에 상하방향을 따라 설치됨과 아울러, 상하방향을 따라 복수의 주입공(121)이 형성된 그라우트 주입관(120);을 포함하고,
상기 그라우트 주입관(120)은
상기 겹침부(2)의 후방을 향하여 직선방향으로 그라우트를 주입하도록, 상기 철근 조립체(110)의 양측 후방에 설치된 직선방향 그라우트 주입관(120b)을 포함하며,
상기 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 상기 천공 홀(1)의 겹침부(2)에 위치하도록, 상기 철근 조립체(110) 및 직선방향 그라우트 주입관(120b)에 공통으로 결합한 지지부재(123)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배근 구조물(100).
제6항에 있어서,
상기 지지부재(123)는 양단이 상기 철근 조립체(110)의 외측으로 돌출된 봉형 구조인 것을 특징으로 하는 배근 구조물(100).
제7항에 있어서,
상기 철근 조립체(110)는
복수의 주철근(111);
상기 주철근(111)을 둘러 설치된 복수의 띠철근(112);을 포함하고,
상기 지지부재(123)는 상기 띠철근(112)에 의해 상측으로 지지되도록 설치된 것을 특징으로 하는 배근 구조물(100).
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항의 배근 구조물(100)을 이용한 C.I.P. 공법으로서,
열지어 복수의 천공 홀(1)을 형성하는 단계;
상기 복수의 천공 홀(1) 중 홀수번째 천공 홀(1a)에 상기 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 설치되지 않은 배근 구조물(100a)을 삽입하는 단계;
상기 복수의 천공 홀(1) 중 짝수번째 천공 홀(1b)에 상기 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 설치된 상기 배근 구조물(100)을 삽입하는 단계;
상기 복수의 천공 홀(1)에 충전재를 충전하는 단계;
상기 직선방향 그라우트 주입관(120b)을 통해 상기 천공 홀(1)의 겹침부(2) 후방을 향하여 그라우트를 주입하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 C.I.P. 공법.
제7항 또는 제8항의 배근 구조물(100)을 이용한 C.I.P. 공법으로서,
열지어 복수의 천공 홀(1)을 형성하는 단계;
상기 복수의 천공 홀(1) 중 홀수번째 천공 홀(1a)에 상기 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 설치되지 않은 배근 구조물(100a)을 삽입하는 단계;
상기 복수의 천공 홀(1) 중 짝수번째 천공 홀(1b)에 상기 직선방향 그라우트 주입관(120b)이 설치된 상기 배근 구조물(100)을 삽입하는 단계;
상기 복수의 천공 홀(1)에 충전재를 충전하는 단계;
상기 직선방향 그라우트 주입관(120b)을 통해 상기 천공 홀(1)의 겹침부(2) 후방을 향하여 그라우트를 주입하는 단계;
상기 충전재 및 그라우트의 양생 후, 터파기를 하는 단계;
상기 충전재에 의해 형성된 각각의 파일(10) 사이의 공극을 통해 노출된 상기 지지부재(123)의 전방에 보수부재(200)를 설치하는 단계;
상기 보수부재(200)의 내측 영역에 보수용 충전재(210)를 주입하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 C.I.P. 공법.