KR101267688B1 - 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법은, 쉬트파일을 지중에 설치하고, 쉬트파일과 소정의 거리로 이격되게 지중에 연속벽을 설치한후에 쉬트파일과 연속벽 사이의 토사를 굴착하고, 쉬트파일과 상기 연속벽 사이의 공간을 뒷채움재로 충전한 후에, 연속벽으로부터 소정의 거리만큼 호안 방향으로 이격된 곳에 마감패널을 위치시키고, 마감패널 및 연속벽에 마련된 홀을 통하여 앵커볼트를 삽입함으로써 마감패널과 연속벽을 결합시키고, 연속벽과 복수의 마감패널로 이루어진 공간에 콘크리트를 밀실하게 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법{The shore protection construction method using a precast finish panel}

본 발명은 지중 연속벽 공법을 호안 구조물에 적용한 것이다.

지중 연속벽 공법은 벤토나이트 등의 안정액을 사용하여 굴착벽면의 붕괴를 방지하기 위하여 지하에 벽 모양의 구멍을 파고 여기에 콘크리트를 다져넣어 구축한 연속된 벽체이다. 콘크리트는 무근 콘크리트, 철근콘크리트, PC 콘크리트 등을 이용할 수 있다.

지중 연속벽은 시공기술의 개발에 따라 처음에는 가설벽으로만 이용되던 것이 최근에는 지하구조물의 기초 등 영구 구조체로 넓게 이용되고 있다.

한편, 지하 연속벽의 굴착 방법은 굴착 기종, 시공법에 따라 여러 가지가 개발되어 있는데, 대별하면 그래브 방식, 셔블 방식, 퍼커션 방식, 로터리 방식 등으로 분류된다.

지중 연속벽 공법의 구체적인 시공방법은, 구멍 안에 안정액의 이수(泥水)를 가득 채워 벽면의 붕괴를 방지하면서 각종 굴착기로 깊이 굴착하여 필요에 따라 조립된 철근을 집어넣고 콘크리트를 다져넣으며, 지상에서 기계시공으로 지중에 철근 콘크리트벽을 구축하는 것이다.

지중 연속벽 공법은, 산 방제(무너지는 것을 막음) 및 기초공법 중 하나의 공법으로서, 산 방제공법에 있어서는 산 방제 심도 50m를 넘는 대심도 산 방제와, 산 방제벽의 단면력이 크게 된 경우, 산 방제 겸용 본체벽으로 사용하는 경우에 사용되거나, 중요 근접구조물이 있어 그쪽으로의 영향을 막기 위하여 강성이 높은 산 방제벽이 요구되는 등으로 많이 적용되고 있다.

또한, 지중 연속벽은 진흙탕을 구멍 속에 채워서 벽면의 붕괴를 방지하면서 지반을 굴착하고, 진흙탕이 치환 되도록 철근 콘크리트를 타설하여 축조한 벽체로서, 소음, 진동이 적은 공법으로, 토류벽(土留壁), 지수벽(止水壁), 지하철이나 지하실의 측벽으로서도 널리 사용되고 있다.

그러나, 지중 연속벽 공법은 해상 및 호안의 구조물로는 적당하지 않은 것이다. 그 이유로는 지중 연속벽 공법으로 해상 도는 호안 구조물을 시공할 경우 외벽면이 거칠고 피복두계가 일정치 않고, 철근이 노출되거나 하는 등으로 외관이 좋지 못한 단점이 있기 때문이다.

또한, 외부로 전면이 보이는 호안 또는 해상 구조물에 지중 연속벽 공법을 시공할 경우, 지중 연속벽이 판넬의 형식으로 시공되기 때문에 이음부를 통하여 지하수의 유출 내지 토립자의 유출 등으로 인하여 문제점이 발생할 수 있는 것이다.

그러나, 지중 연속벽 공법은 그 시공시에 소음 및 진동이 적으며 벽체의 강성이 높아 지수성(止水性)이 좋고, 주변지반의 침하가 방지되는 등의 기술적 이점이 있는 것이다.

이에 본 발명은 소정의 장점을 가지는 지중 연속벽 공법을 이용하면서도 호안 구조물의 특성에 맞게 이를 보완한 것으로서, 수려한 외관을 연출하면서도 토립자나 지하수의 유출을 방지할 수 있는 기술에 대한 것이다.

본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,

지중 연속벽 공법을 채택하여 시공시의 소음 및 진동 등을 줄이고, 지수성을 높이는 한편, 외관이 아름다우면서도 다양한 형태의 외관을 연출할 수 있는 호안구조물을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

한편, 본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법은, 지중 연속벽 공법의 단점이라 할 수 있는 이음부를 통한 토립자 및 지하수의 유출을 방지하여 사용성을 증가시키는 것을 기술적 과제로 한다.

편, 본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법은, 마감재를 프리캐스트로 미리 제작하여 현장에서 시공함으로써 시공성을 확보하고, 공기를 단축시키는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 다음과 같은 기술적 해결수단을 제시한다.

본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법은,

(a)단면을 사다리꼴 형상으로 절곡한 쉬트파일을 지중에 설치하는 단계;

(b)상기 쉬트파일과 소정의 거리로 이격되게 지중에 연속벽을 설치하는 단계;

(c)상기 쉬트파일과 상기 연속벽 사이의 토사를 굴착하는 단계;

(d)상기 쉬트파일과 상기 연속벽을 복수의 케이블로 연결하는 단계;

(e)상기 쉬트파일과 상기 연속벽 사이의 공간을 뒷채움재로 충전하는 단계;

(f)상기 연속벽의 상단에 상기 연속벽의 횡방향으로 상치 콘크리트를 설치하고, 상기 상치콘크리트의 후면을 토사로 매립하는 단계;

(g)상기 상치콘크리트의 호안 방향 끝면과 횡방향의 기 설정된 폭을 갖는 마감패널의 호안 방향 끝면이 일치되도록 상기 연속벽으로부터 상기 마감패널을 이격시켜 위치하는 단계;

(h)상기 마감패널 및 상기 연속벽에 마련된 홀을 통하여 앵커볼트를 삽입함으로써 상기 마감패널과 상기 연속벽을 결합시키는 단계;

(i)상기 (g)의 단계와 상기 (h)의 단계를 통하여 상기 마감패널이 부착되면, 그에 이웃하게 밀착시키면서 또 다른 마감패널에 대하여 상기 (g)의 단계와 상기 (h)의 단계를 반복하는 단계; 및

(j)상기 연속벽과 상기 복수의 마감패널로 이루어진 공간에 콘크리트를 밀실하게 충전하고, 상기 마감패널의 상단과 상기 상치콘크리트 사이를 몰탈로 마감하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법은, 마감패널이 연속벽과 마주보는 내측면에 수직 방향으로 "ㄷ"형의 홈을 두어 부착력을 증대시키기 위한 세로걸림턱;

상기 연속벽과 마주보는 내측면에 위치하며, 횡방향 양쪽 측면을 "ㄱ"형으로 절취하여 형성된 외측걸림턱;

전체적으로 "ㄷ"형으로 이루어지며, 그 몸체의 절반은 상기 마감패널에 묻히고 그 나머지 절반은 외부로 돌출된 복수의 부착보강재; 및

상기 연속벽과 마주보는 내측면에 횡방향으로 "ㄷ"형으로 홈을 내어 형성된 가로걸림턱이 포함된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법은,

지중 연속벽 공법을 채택하여 시공시의 소음 및 진동 등을 줄이고, 지수성을 높이는 한편, 외관이 아름다우면서도 다양한 형태의 외관을 연출할 수 있는 호안구조물을 제공하는 효과를 가진다.

한편, 본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법은, 지중 연속벽 공법의 단점이라 할 수 있는 이음부를 통한 토립자 및 지하수의 유출을 방지하여 사용성을 증가시키는 효과를 가진다.

편, 본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법은, 마감재를 프리캐스트로 미리 제작하여 현장에서 시공함으로써 시공성을 확보하고, 공기를 단축시키는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법에 있어서, 마감패널의 부착 이전 단계를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법에 있어서, 마감패널이 부착되는 과정을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 마감패널이 부착된 상태의 수직 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 마감패널이 계속적으로 부착되는 과정을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법에 의해서 호안구조물이 완성된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5에 있어서 각 단면을 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

이하에서는, 본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법에 있어서, 마감패널의 부착 이전 단계를 나타낸 사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 먼저 단면이 사다리꼴 형상으로 되어 있는 쉬트파일(1)을 지중에 설치한다. 쉬트파일(1)은 단면이 사다리꼴 형상이 되게 절곡하여 만들어진 것이다. 쉬트파일(1)이 설치될 위치에 있는 토사를 굴착하고 그 공간에 쉬트파일(1)을 설치하게 된다.

쉬트파일(1)의 항타가 완료되면, 쉬트파일(1)과 소정의 거리로 이격되게 지중에 연속벽(10)을 설치한다. 연속벽(10)이 설치될 위치에 있는 토사를 굴착하고, 그 공간에 콘크리트를 타설하여 양생함으로써 연속벽(10)이 만들어진다.

쉬트파일(1)과 연속벽(10) 사이의 토사를 굴착하고, 쉬트파일(1)과 연속벽(10)을 복수의 케이블(3)로 연결한다. 이후에 쉬트파일(1)과 연속벽(10) 사이의 공간을 뒷채움재(4)로 충전하게 된다. 쉬트파일(1)과 연속벽(10) 사이의 공간에는 뒷채움재(4)는 심층혼합처리공법에 의한다.

즉, 시멘트 경화제와 물이 혼합된 주입제를 저압으로 지중에 주입하면서 연약토를 교반기의 회전에 의해 교반 혼합하고, 시멘트의 경화반응에 의해 그대로 고화시켜 연약토를 견고하게 개량하는 것이다. 상기의 방식으로 연약층이 보강되고 나면, 그 상부에 사석 등의 뒷채움재(4)를 타설하게 된다. 이로써 연속벽(10)은 구조적으로 매우 안정된 상태에 이르게 된다.

연속벽(10)의 타설이 완료되면, 연속벽(10)의 상단에 횡방향으로 상치콘크리트(2)를 설치하고, 상기 상치콘크리트(2)의 후면을 토사로 매립한다. 물론, 연속벽(10)의 전면에는 마감패널(20)을 부착하기 위하여 굴착의 작업을 하여야 한다. 이로써, 본 발명에 따른 마감패널(20)을 부착하기 위한 전단계가 모두 완료된다.

도 2는 본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널(20)을 이용한 호안구조물의 시공 방법에 있어서, 마감패널(20)이 부착되는 과정을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 마감패널(20)이 부착된 상태의 수직 단면도이다.

마감패널(20)은 횡방향의 기 설정된 폭을 갖는바, 상기 상치콘크리트(2)의 호안 방향 끝면과 상기 마감패널(20)의 호안 방향 끝면이 일치되도록 상기 연속벽(10)으로부터 이격된 곳에 상기 마감패널(20)이 위치한다.

마감패널(20)은 내측면에 수직 방향으로 "ㄷ"형의 홈을 두어 부착력을 증대시키기 위한 세로걸림턱(24)이 형성되어 있다. 세로걸림턱(24)은 마감패널(20)의 세로 방향으로 그 중앙을 따라 형성되어 있는데, 세로걸림턱(24)에 콘크리트가 채워지게 되면서 마감패널(20)과의 부착력이 증대된다. 또한, 마감패널(20)의 중량을 줄여 운반 및 시공사의 편의성을 증가시키며, 불필요한 재료를 절감시키는 효과도 가진다.

마감패널(20)의 내측면에는 그 횡방향 양쪽 측면을 "ㄱ"형으로 절취하여 형성된 외측걸림턱(28)이 있다. 하나의 마감패널(20)이 연속벽(10)에 부착되고 나면, 그에 이웃하게 다른 마감패널(20)이 부착된다. 마감패널(20)과 연속벽(10) 사이에는 두 부재가 연결된 이후에 콘크리트(33)가 타설되는데, 외측걸림턱(28)은 이웃하는 두 개의 마감패널(20)이 채워지는 콘크리트(33)에 의해서 서로 부착되는 효과를 최대화시키는 작용을 한다. 이로써 이웃하는 두 개의 마감패널(20)이 서로 더욱 일체화될 수 있는 것이다.

마감패널(20)의 내측면에는 횡방향으로 "ㄷ"형으로 홈을 내어 형성된 가로걸림턱(26)이 있다. 마감패널(20)은 연속벽(10)에 앵커볼트(31)를 이용하여 일정한 거리를 두고 결합되는 것이다. 가로걸림턱(26)은 연속벽(10)과 마감패널(20) 사이의 공간에 채워지는 콘크리트(33)가 경화되면서 연속벽(10)과 마감패널(20)의 부착강도를 증가시키는 작용을 한다. 또한, 마감패널(20)이 연속벽(10)에 부착된 이후에 지반 침하 등에 의해 마감패널(20)이 지면에 의한 지지력을 상실한 이후에도 연속벽(10)에 견고하게 부착되어 있을 수 있도록 하는 작용을 한다.

연속벽(10)과 마감패널(20)의 부착력을 증대시키기 위해 도 3에 도시한 바와 같이, 마감패널(20)에 케미컬 앵커를 장착하여 두 부재 간의 결합을 더욱 견고히 할 수도 있을 것이다.

부착보강재(22)는 전체적으로 "ㄷ"형으로 이루어지며, 그 몸체의 절반은 상기 마감패널(20)에 묻히고 그 나머지 절반은 외부로 돌출되어 있다. 부착보강재(22)는 마감패널(20)의 수평 방향 부착강도를 높이기 위한 것으로서, 마감패널(20)과 연속벽(10) 사이에 충전되는 콘크리트(33)에 그 일부가 매립되는 구성에 해당한다. 부착보강재(22)는 그 몸체의 절반 정도는 마감패널(20)에 묻히고, 나머지 절반은 충전되는 콘크리트(33)에 매립되는 것이다.

앵커볼트(31)는 연속벽(10)에 마련된 홀을 통하여 삽입되고, 또한 앵커볼트(31)는 연속벽(10)에 마련된 홀을 통과하게 된다. 앵커볼트(31)가 연속벽(10)과 마감패널(20)에 삽입되어 고정되면 와셔(32)를 이용하여 그 머리를 고정하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 마감패널(20)이 계속적으로 부착되는 과정을 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널(20)을 이용한 호안구조물의 시공 방법에 의해서 호안구조물이 완성된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5에 있어서 각 단면을 나타낸 단면도이다.

앞서 설명한 바와 같이, 하나의 마감패널(20)이 부착되면, 그에 이웃하게 밀착시키면서 또 다른 마감패널(20)에 대하여 연속벽(10)에 부착시키는 단계를 반복하게 된다. 이후, 연속벽(10)과 복수의 마감패널(20)로 이루어진 공간에 콘크리트(33)를 밀실하게 충전하고, 마감패널(20)의 상단과 상치콘크리트(2) 사이를 몰탈로 마감한다.

본 발명에 의할 경우, 프리캐스트 부재인 마감패널(20)을 사용함으로써 공기를 획기적으로 단축시킬 수 있는 것이다. 더욱이 마감패널(20)의 형태를 공장에서 제작시 다양하게 할 수 있는 것이므로, 마감의 외관을 여러 가지 다양한 형상으로 연출하는 것이 가능해 진다.

도 6에 도시된 바와 같이, 단면 A-A에는 부착보강재(22)가 설치되어 있다. 부착보강재(22)가 마감패널(20)에 매립된 길이는 현장의 여건에 따라 조정이 가능한 것이다. 한편, 마감패널(20)은 공장에서 미리 제작되어 현장으로 운반되는 프리캐스트 부재에 해당하는 만큼, 부착보강재(22)는 마감패널(20)의 제작시에 미리 만들어진 것이다. 또한, 마감패널(20)은 앵커볼트(31)가 삽입되기 위한 홀(24)이 미리 천공되어 있는 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널(20)의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

본 발명에 따른 마감패널(20)은 가로걸림턱(26)이 3개 형성된 것이고, 이에 따라 외측걸림턱(28)도 2개가 형성된 것이다. 연속벽(10)과 마감패널(20) 사이의 부착력을 더욱 확보할 필요성이 있는 경우에는 본 실시예에 따라 가로걸림턱(26)과 외측걸림턱(28)을 추가적으로 구성할 수 있을 것이다.

지금까지 본 발명에 따른 프리캐스트 마감패널(20)을 이용한 호안구조물의 시공 방법에 대하여 첨부된 도면을 기준으로 상세하게 설명하였다. 다시 말해, 본 발명은 프리캐스트 공법으로 제작된 마감 패널을 지중 연속벽(10)의 외면에 부착하는 것으로서, 수중 작업을 간단히 하고, 외관이 수려하며, 다양한 형상의 외벽 형식을 연출할 수 있는 것을 그 기술적 요지로 한다. 따라서, 본 발명은 여러 가지 다양한 형상으로 변형이 가능할 것으로 보이며, 그러한 변형들이 여기서 설명되어 있지 아니하더라도 본 발명의 기술적 요지를 구성하는 사항이라면 본 발명의 기술적 범주에 속한다고 할 것이다.

쉬트파일: 1 상치콘크리트 : 2
케이블 : 3 뒷채움재 : 4
연속벽 : 10 마감패널 : 20
부착보강재 : 22 세로걸림턱 : 24
가로걸림턱 : 26 외측걸림턱 : 28

Claims (4)

1. (a)단면을 사다리꼴 형상으로 절곡한 쉬트파일을 지중에 설치하는 단계;
   (b)상기 쉬트파일과 소정의 거리로 이격되게 지중에 연속벽을 설치하는 단계;
   (c)상기 쉬트파일과 상기 연속벽 사이의 토사를 굴착하는 단계;
   (d)상기 쉬트파일과 상기 연속벽을 복수의 케이블로 연결하는 단계;
   (e)상기 쉬트파일과 상기 연속벽 사이의 공간을 뒷채움재로 충전하는 단계;
   (f)상기 연속벽의 상단에 상기 연속벽의 횡방향으로 상치 콘크리트를 설치하고, 상기 상치콘크리트의 후면을 토사로 매립하는 단계;
   (g)상기 상치콘크리트의 호안 방향 끝면과 횡방향의 기 설정된 폭을 갖는 마감패널의 호안 방향 끝면이 일치되도록 상기 연속벽으로부터 상기 마감패널을 이격시켜 위치하는 단계;
   (h)상기 마감패널 및 상기 연속벽에 마련된 홀을 통하여 앵커볼트를 삽입함으로써 상기 마감패널과 상기 연속벽을 결합시키는 단계;
   (i)상기 (g)의 단계와 상기 (h)의 단계를 통하여 상기 마감패널이 부착되면, 그에 이웃하게 밀착시키면서 또 다른 마감패널에 대하여 상기 (g)의 단계와 상기 (h)의 단계를 반복하는 단계; 및
   (j)상기 연속벽과 상기 복수의 마감패널로 이루어진 공간에 콘크리트를 밀실하게 충전하고, 상기 마감패널의 상단과 상기 상치콘크리트 사이를 몰탈로 마감하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 마감패널은,
   상기 연속벽과 마주보는 내측면에 수직 방향으로 "ㄷ"형의 홈을 두어 부착력을 증대시키기 위한 세로걸림턱;
   상기 연속벽과 마주보는 내측면에 위치하며, 횡방향 양쪽 측면을 "ㄱ"형으로 절취하여 형성된 외측걸림턱; 및
   전체적으로 "ㄷ"형으로 이루어지며, 그 몸체의 절반은 상기 마감패널에 묻히고 그 나머지 절반은 외부로 돌출된 복수의 부착보강재를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 마감패널은,
   상기 연속벽과 마주보는 내측면에 횡방향으로 "ㄷ"형으로 홈을 내어 형성된 가로걸림턱이 더 포함된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 가로걸림턱은 상하 일정한 거리를 두고 복수 개가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 마감패널을 이용한 호안구조물의 시공 방법.
   

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