KR101414155B1 - 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents

선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물 및 이를 이용한 시공방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101414155B1
KR101414155B1 KR1020130131094A KR20130131094A KR101414155B1 KR 101414155 B1 KR101414155 B1 KR 101414155B1 KR 1020130131094 A KR1020130131094 A KR 1020130131094A KR 20130131094 A KR20130131094 A KR 20130131094A KR 101414155 B1 KR101414155 B1 KR 101414155B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
shelf
soil
fixed
soil plate
Prior art date
Application number
KR1020130131094A
Other languages
English (en)
Inventor
임홍규
김태녕
윤용호
박한승
정성용
이문수
주기석
양민식
김경훈
박인서
Original Assignee
현대엔지니어링 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대엔지니어링 주식회사 filed Critical 현대엔지니어링 주식회사
Priority to KR1020130131094A priority Critical patent/KR101414155B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101414155B1 publication Critical patent/KR101414155B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/02—Foundation pits
    • E02D17/04—Bordering surfacing or stiffening the sides of foundation pits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D13/00—Accessories for placing or removing piles or bulkheads, e.g. noise attenuating chambers
    • E02D13/04—Guide devices; Guide frames
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/06—Foundation trenches ditches or narrow shafts
    • E02D17/08—Bordering or stiffening the sides of ditches trenches or narrow shafts for foundations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2220/00—Temporary installations or constructions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00—Production methods
    • E02D2250/0023—Cast, i.e. in situ or in a mold or other formwork

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)

Abstract

본 발명은 지반에 서로 이격되도록 수직되게 근입되는 한 쌍의 엄지말뚝; 상기 엄지말뚝 각각의 측부에 고정되는 가이드부재; 상기 엄지말뚝 사이에 수직되게 고정되도록 양측부가 상기 가이드부재 각각에 분리 가능하게 고정되어 상하 다수로 설치되고, 굴착 배면의 토압을 지지하는 토류판; 및 상기 굴착 배면에 수평되게 압입되어 상기 토류판 각각에 분리 가능하게 고정됨으로써 상하 다단으로 배열되고, 하방으로 인가되는 토사자중을 지지하는 선반을 포함하도록 한 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 선반의 상부 토사 자중을 활용함으로써 토압 및 벽체 변위를 경감시킬 수 있고, 시공성이 우수하도록 함과 아울러 공기를 단축시킬 수 있으며, 사용 강재량의 절감으로 인해 시공비를 줄임으로써 경제적인 시공을 가능하게 한다.

Description

선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물 및 이를 이용한 시공방법{Self-supported shoring structure using shelf and construction method using the relieving platform}
본 발명은 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선반의 상부 토사 자중을 활용함으로써 토압 및 벽체 변위를 경감시킬 수 있고, 시공성과 경제성을 향상시키는 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축 또는 토목현장에서 실시되는 터파기 공사에서는 주위의 토사가 붕괴되는 것을 방지하기 위하여, 흙막이 공사를 실시하기 위한 가시설 흙막이를 설치한다. 이러한 가시설 흙막이는 터파기 면을 따라 구축된 흙막이 벽체를 포함하는데, 흙막이 벽체는 Ｈ-파일과 토류판을 이용하는 공법, 주열식 흙막이 공법, 시트파일(sheet pile) 공법, 슬러리월(slurry wall) 공법 등으로 시공된다.
Ｈ-파일과 토류판을 이용하는 공법은 Ｈ-파일들을 일정한 간격으로 박은 후, Ｈ-파일들 사이를 토류판으로 차단하여 흙막이 벽체를 형성하는 방법이다. 주열식 흙막이 공법은 현장 타설 콘크리트 말뚝을 연속적으로 박아 주열식으로 흙막이 벽체를 형성하는 방법이다. 이러한 주열식 흙막이 공법으로는 지반을 굴착한 후 굴착된 홀의 내부에 철근을 삽입하고 골재를 충전한 뒤 모르타르를 주입하여 현장에서 파일을 시공하는 CIP(cast in place) 공법, 굴착된 홀 내부의 흙을 시멘트풀(cement paste)과 혼합한 후 Ｈ-파일이나 철근을 압입하는 SCW(soil cement wall) 공법 등이 있다. 시트파일 공법은 판상 말뚝을 연속으로 연결하여 흙막이 벽체를 형성하는 방법이고, 슬러리월 공법은 지반의 굴착시 안정액을 사용하여 지반의 붕괴를 방지하면서 굴착하고 그 속에 철근을 삽입하고 콘크리트를 타설하여, 연속적으로 콘크리트 흙막이 벽체를 설치하는 방법이다.
종래의 가시설 흙막이 구조로는 한국등록특허 제10-0726984호의 "흙막이 가설시스템"이 제시된 바 있는데, 이는 지반을 굴착하여 지보공을 설치하는 흙막이 가설시스템에 있어서, 굴착된 지반내측면에 설치되는 지보공으로서, 적어도 H-파일인 수직빔 또는 띠장을 포함하는 굴착지반 지보공; 상기 굴착지반 지보공으로부터 주위 지반에 이격되어 매설되는 쉬트파일을 포함하는 고정정착강재; 및 상기 고정정착강재에 일단부가 고정되어 상기 굴착지반지보공과 고정정착강재 사이에 형성된 중간지반(A)을 관통하여 타단부가 굴착지반 지보공으로 연장되어 굴착지반 내측에서 긴장후 정착되는 긴장재를 포함한다.
그러나 상기한 종래의 가시설 흙막이 구조뿐만 아니라, 기존의 가시설 흙막이 구조는 일반적으로 지보, 예컨대 긴장재(앵커 등), 버팀대(스트럿), 레이커 등을 사용함으로써 시공이 복잡하고, 이로 인해 시공성 향상과 공기 단축에 어려움이 따른다. 또한 지보 등의 사용으로 인해 사용 강재량이 증가하여 시공 비용이 증가하게 됨으로써 경제적인 시공을 어렵게 하는 문제점을 가지고 있었다.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 선반의 상부 토사 자중을 활용함으로써 토압 및 벽체 변위를 경감시킬 수 있고, 시공성이 우수하도록 함과 아울러 공기를 단축시킬 수 있으며, 사용 강재량의 절감으로 인해 시공비를 줄임으로써 경제적인 시공을 가능하도록 하는데 목적이 있다. 본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면에 따르면, 가시설 흙막이 구조물에 있어서, 지반에 서로 이격되도록 수직되게 근입되는 한 쌍의 엄지말뚝; 상기 엄지말뚝 각각의 측부에 고정되는 가이드부재; 상기 엄지말뚝 사이에 수직되게 고정되도록 양측부가 상기 가이드부재 각각에 분리 가능하게 고정되어 상하 다수로 설치되고, 굴착 배면의 토압을 지지하는 토류판; 및 상기 굴착 배면에 수평되게 압입되어 상기 토류판 각각에 분리 가능하게 고정됨으로써 상하 다단으로 배열되고, 하방으로 인가되는 토사자중을 지지하는 선반을 포함하는 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물이 제공된다.
상기 토류판 중에서 최하위의 토류판 하측에 위치하도록 상기 엄지말뚝 사이에 설치되는 추가토류판을 더 포함할 수 있다.
상기 가이드부재는 상기 엄지말뚝에 일측부가 다수의 볼팅에 의해 수직되게 고정되고, 타측부가 상기 토류판의 측부에 다수의 볼팅에 의해 고정되는 가이드앵글; 및 상기 가이드앵글의 하단에 볼팅 및 용접에 의해 고정되고, 상기 토류판의 하단을 지지하는 스토퍼를 포함하고, 상기 토류판 각각에 대응하도록 상기 엄지말뚝이 서로 마주 보는 측 각각에 상하 다수로 고정될 수 있다.
상기 엄지말뚝은 H-파일로 이루어지고, 상기 가이드부재 각각은 상기 H-파일의 웨브에 고정되되, 수직방향을 기준으로 하측에 위치할수록 굴착 배면의 반대측으로 어긋나도록 설치될 수 있다.
상기 선반은 상기 토류판에 수평되게 위치하는 강재판; 상기 강재판에 다수개가 나란하도록 고정되어 벤딩 모멘트에 저항하도록 하고, 상기 강재판으로부터 돌출되는 각각의 끝단이 상기 토류판에 형성되는 관통홀에 삽입되는 강관; 상기 토류판에 고정되고, 상기 강관 각각의 끝단이 삽입되는 고정홀이 다수로 형성되는 보강판; 및 상기 고정홀로부터 돌출되는 상기 강관 각각의 끝단에 나사 결합되어 상기 강관을 고정시키는 고정너트를 포함할 수 있고, 상기 토류판은 상기 관통홀이 상기 강재판과 상기 강관을 통과시킬 수 있도록 형성될 수 있다.
상기 토류판은 상기 선반의 저면을 지지하는 지지부재가 수평되게 다수로 배열되도록 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 가시설 흙막이 구조물을 이용한 시공방법에 있어서, 한 쌍의 엄지말뚝을 지반에 서로 이격되도록 수직되게 근입하는 말뚝근입단계; 상기 엄지말뚝의 측부에 고정된 가이드부재 상부에 토류판을 거치시키고, 상기 엄지말뚝 사이의 지반을 굴착함에 따라 상기 토류판의 상단을 시공장비에 의해 단계적으로 수직 근입하여, 상기 가이드부재의 스토퍼 위치까지 상기 토류판이 근입된 상태에서, 선반을 굴착 배면에 수평되게 압입하여 상기 엄지말뚝 사이에 고정되는 상기 토류판에 고정되도록 하는 과정을 반복함으로써, 상기 토류판과 상기 선반의 어셈블리가 상하 다단으로 설치되도록 하는 다단설치단계; 굴착 저면에 대한 기초슬라브의 타설과 상기 기초슬라브로부터 벽체를 상방으로 수직되게 단계별로 타설하되, 단계별 타설을 마칠 때마다 타설을 마친 벽체와 상기 토류판 사이에 대한 되메우기를 상방으로 단계별로 실시하고, 단계별 되메우기를 마칠 때마다 상기 선반 및 상기 토류판을 하측에서부터 상측으로 단계별로 제거하는 되메우기단계; 및 상기 되메우기단계를 마친 후 상기 엄지말뚝을 제거하는 말뚝제거단계를 포함하는 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물을 이용한 시공방법이 제공된다.
상기 다단설치단계를 마치면, 추가토류판을 상기 토류판 중에서 최하위의 토류판 하측에 위치하도록 상기 엄지말뚝 사이에 설치하는 추가토류판설치단계를 더 포함할 수 있다.
상기 다단설치단계는 상기 엄지말뚝의 측부에 고정된 1차 가이드부재 상부에 1차 토류판을 거치시키고, 상기 엄지말뚝 사이의 지반을 굴착함에 따라 상기 1차 토류판의 상단을 시공장비에 의해 단계적으로 수직 근입하여, 상기 1차 가이드부재의 스토퍼 위치까지 상기 1차 토류판이 근입되도록 하며, 이러한 굴착 배면에 1차 선반을 수평되게 압입함으로써, 상기 엄지말뚝 각각에 양측부가 상기 1차 가이드부재에 의해 분리 가능하게 고정되는 1차 토류판에 상기 1차 선반을 분리 가능하게 고정시키는 1차 선반설치단계; 및 상기 엄지말뚝의 측부에 상기 1차 가이드부재의 하측에 위치하도록 고정된 2차 가이드부재 상부에 2차 토류판을 거치시키고, 상기 엄지말뚝 사이의 지반을 굴착함에 따라 상기 2차 토류판의 상단을 시공장비에 의해 단계적으로 수직 근입하여, 상기 2차 가이드부재의 스토퍼 위치까지 상기 2차 토류판이 근입되도록 하여 상기 1차 토류판의 하측에 위치하도록 하며, 이러한 굴착 배면에 2차 선반을 수평되게 압입함으로써 상기 엄지말뚝 각각에 양측부가 상기 2차 가이드부재에 의해 분리 가능하게 고정되는 상기 2차 토류판에 상기 2차 선반을 분리 가능하게 고정시키는 2차 선반설치단계를 포함할 수 있다.
상기 되메우기단계는 굴착 저면에 대한 기초슬라브를 타설하는 단계; 상기 기초슬라브와 상기 토류판 사이에 대한 되메우기를 실시하되, 상기 선반 중 최하위의 선반 부근까지 되메우기를 실시하고, 상기 최하위의 선반을 제거하는 단계; 및 상기 기초슬라브로부터 벽체를 상방으로 수직되도록 현재 최하위의 선반 부근까지 타설하고, 타설을 마친 벽체와 상기 토류판 사이에 대한 되메우기를 실시하며, 현재 최하위의 토류판 및 선반을 각각 제거하는 과정을 반복적으로 실시함으로써, 굴착 배면의 상단까지 벽체 타설 및 되메우기를 실시하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물 및 이를 이용한 시공방법에 의하면, 선반의 상부 토사 자중을 활용함으로써 토압 및 벽체 변위를 경감시킬 수 있고, 시공성이 우수하도록 함과 아울러 공기를 단축시킬 수 있으며, 사용 강재량의 절감으로 인해 시공비를 줄임으로써 경제적인 시공을 가능하게 할 수 있다.
도 1 내지 도 10은 본 발명의 일 실시례에 따른 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물을 이용한 시공방법을 순차적으로 설명하기 위한 도면이고,
도 11은 본 발명의 일 실시례에 따른 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물의 가이드부재를 도시한 사시도이고,
도 12는 본 발명의 일 실시례에 따른 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물의 토류판과 선반을 분해하여 도시한 사시도이고,
도 13은 본 발명의 일 실시례에 따른 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물의 토류판과 선반의 어셈블리를 도시한 측단면도이고,
도 14는 본 발명의 일 실시례에 따른 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물의 선반 요부를 도시한 횡단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물을 도시한 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물(100)은 엄지말뚝(110), 가이드부재(120), 토류판(130) 및 선반(140)을 포함할 수 있다. 한편 도 4에서는 서로 마주 보도록 지반에 근입되는 한 쌍의 엄지말뚝(110) 중 1개의 엄지말뚝(110)만을 도시하였으나, 이는 토류판(130)의 양측부가 가이드부재(120)에 의해 엄지말뚝(110) 사이에 고정되도록 엄지말뚝(110)이 한 쌍으로 이루어지는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 엄지말뚝(110)은 지반에 서로 이격되도록 수직되게 근입되고, 일례로 H-파일로 이루어질 수 있으며, 이로 인해 웨브(web; 111)의 양측에 플랜지(flange; 112)가 일체를 이루도록 마련될 수 있고, 하부의 근입부(113)가 지반에 근입된 상태에서 근입부(113) 상측의 굴착부(114)가 굴착에 의해 형성되는 굴착 배면 경계에 위치할 수 있다. 이때 근입부(113)와 굴착부(114)는 예컨대 그 높이가 각각 5m가 되도록 할 수 있다.
가이드부재(120)는 엄지말뚝(110) 각각의 측부, 예컨대 H-파일의 웨브(111)에 고정될 수 있고, 가이드앵글(guide angle; 121)과 스토퍼(stopper; 122)를 포함할 수 있으며, 토류판(130) 각각에 대응하도록 엄지말뚝(110)이 서로 마주 보는 측 각각에 상하 다수로 고정될 수 있다. 따라서 가이드부재(120)는 토류판(130) 개수의 2배수로 이루어질 수 있다. 또한 가이드앵글(121)과 스토퍼(122)는 예컨대 ㄱ형강으로 이루어질 수 있다.
가이드부재(120) 각각은 엄지말뚝(110), 예컨대 H-파일의 웨브(111)에 고정되되, 수직방향을 기준으로 하측에 위치할수록 굴착 배면의 반대측으로 어긋나도록 설치될 수 있다. 따라서 토류판(130)이 수직 하방으로 근입시 먼저 근입된 토류판(130)과 선반(140)과의 간섭을 방지할 수 있다.
가이드앵글(121)은 엄지말뚝(110)에 일측부(121a)가 다수의 볼트(123)와 너트(124)에 의한 볼팅(bolting)에 의해 수직되게 고정될 수 있고, 타측부(121b)가 토류판(130)의 측부에 다수의 볼트(125)와 너트(126; 도 11에 도시)에 의한 볼팅에 의해 고정될 수 있다.
도 11을 참조하면, 가이드앵글(121)은 일측부(121a)와 타측부(121b)에 상하로 간격을 가지도록 다수로 형성되는 볼트공(121c,121d)에 의해 엄지말뚝(110)과 토류판(130) 각각에 볼팅되도록 한다. 또한 스토퍼(122)는 가이드앵글(121)의 하단에 볼트(125)와 너트(126)에 의한 볼팅과 용접에 의해 고정될 수 있고, 측방향으로 수평되게 형성되는 부분이 토류판(130; 도 4를 참조)의 하단을 지지할 수 있다.
도 4 및 도 12를 참조하면, 토류판(130)은 강재로 이루어질 수 있으며, 엄지말뚝(110) 사이에 수직되게 고정되도록 양측부가 가이드부재(120) 각각에 분리 가능하게 고정되어 상하 다수로 설치될 수 있고, 굴착 배면의 토압을 지지하도록 한다. 또한 토류판(130)은 가이드부재(120)에 볼팅되기 위하여 양측부에 상하로 간격을 가지도록 볼트공(131)이 형성될 수 있으며, 인양을 위한 U자볼트(134)가 상단에 다수로 설치될 수 있다.
선반(140)은 굴착 배면에 수평되게 압입되어 토류판(130) 각각에 분리 가능하게 고정됨으로써 상하 다단으로 배열될 수 있고, 각각이 하방으로 인가되는 토사자중을 지지할 수 있다. 한편 선반(140)과 토류판(130)은 본 실시례에서 2단으로 설치됨을 나타내나, 흙막이 규격에 따라 그 개수를 달리할 수 있다.
선반(140)은 일례로 토류판(130)에 수평되게 위치하는 강재판(141)과, 강재판(141)에 다수개가 나란하도록 고정되어 벤딩 모멘트(bending moment)에 저항하도록 하고, 강재판(141)으로부터 돌출되는 각각의 끝단이 토류판(130)에 형성되는 관통홀(132)에 삽입되는 강관(142)과, 토류판(130)에 고정되고, 강관(142) 각각의 끝단이 삽입되는 고정홀(143a)이 다수로 형성되는 보강판(143)과, 고정홀(143a)로부터 돌출되는 강관(142) 각각의 끝단에 나사 결합되어 강관(142)을 고정시키는 고정너트(144)를 포함할 수 있다. 여기서 고정너트(144)는 보강판(143)을 매개로 강관(142)을 토류판(130)에 고정시킬 수 있다. 또한 토류판(130)의 관통홀(132)은 강재판(141)과 강관(142)을 통과시킬 수 있도록 형성됨으로써 선반(140)의 압입 및 제거시 사용될 수 있고, 강재판(141)과 강관(142)의 통과를 위해 일례로 수평되도록 연장되는 형상을 가질 수 있다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 강관(142)은 강재판(141)의 저면에 위치하여 길이방향을 따라 간격을 가지는 다수의 볼트(145)와 너트(146)에 의해 고정될 수 있으며, 끝단에 수나사부(142a)가 형성됨으로써 고정너트(144)와의 나사 체결에 의해 토류판(130)과 보강판(143)에 고정되도록 한다. 보강판(143)은 볼트(147)와 너트(148)에 의해 토류판(130)의 하부에 분리 가능하도록 고정될 수 있는데, 이를 위해 보강판(143)과 토류판(130)에는 볼팅을 위하여 볼트공(143b,133)이 각각 형성될 수 있다. 한편 토류판(130)은 선반(140)의 저면, 예컨대 강관(142)의 저면을 지지하는 지지부재(135)가 수평되게 다수로 배열되도록 마련될 수 있다.
도 5를 참조하면, 토류판(130) 중에서 최하위의 토류판(130) 하측에는 추가토류판(150)이 설치될 수 있는데, 이러한 추가토류판(150)은 예컨대 목재 또는 강재로 이루어질 수 있고, 나아가서 굴착 배면의 토사 붕괴를 방지하도록 하는 다양한 재질과 구조를 가진 부재로 이루어질 수 있으며, 일례로 엄지말뚝(110) 사이에 끼워져서 고정되거나, 다른 예로 엄지말뚝(110)에 체결부재 등으로 고정될 수 있다.
본 발명의 일 실시례에 따른 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물을 이용한 시공방법은 말뚝근입단계, 다단설치단계, 되메우기단계 및 말뚝제거단계를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 말뚝근입단계에 의하면, 한 쌍의 엄지말뚝(110)을 지반에 서로 이격되도록 수직되게 근입한다. 엄지말뚝(110)의 지반 근입을 위해 천공기에 의한 천공 과정을 수행할 수 있으며, 엄지말뚝(110)의 근입 전에 엄지말뚝(110), 예컨대 웨브(111)의 측부에 가이드부재(120)를 미리 고정시킬 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 다단설치단계에 의하면, 엄지말뚝(110)의 측부에 고정된 가이드부재(120) 상부에 U자볼트(134)를 이용하여 토류판(130)을 거치시키고, 엄지말뚝(110) 사이의 지반을 굴착함에 따라 토류판(130)의 상단을 시공장비에 의해 단계적으로 수직 근입하여, 가이드부재(120)의 스토퍼(122) 위치까지 토류판(130)이 근입된 상태에서, 선반(140)을 굴착 배면에 수평되게 압입하여 엄지말뚝(110) 사이에 고정되는 토류판(130)에 고정되도록 하는 과정을 반복함으로써, 토류판(130)과 선반(140)의 어셈블리가 상하 다단, 예컨대 2단으로 설치되도록 할 수 있다. 토류판(130)의 근입시 일례로 토류판(130)의 일측에 대한 단계별 굴착을 병행할 수도 있다. 또한 토류판(130)의 노출을 위한 굴착 깊이는 일례로 1.5m 정도로 이루어질 수 있으며, 선반(140)의 수평 압입은 항타기를 사용하여 1.2m 정도로 실시될 수 있다.
다단설치단계는 일례로 1차 선반설치단계와 2차 선반설치단계를 포함할 수 있다. 이하에서 1차와 2차의 의미는 그 상하 위치를 나타낼 수 있으며, 이로 인해 1차는 2차의 상측에 위치하는 것으로 나타낼 수 있다.
1차 선반설치단계는 도 2에서와 같이 엄지말뚝(110)의 측부에 고정된 1차 가이드부재(120) 상부에 1차 토류판(130)을 거치시키고, 엄지말뚝(110) 사이의 지반을 굴착함에 따라 1차 토류판(130)의 상단을 시공장비에 의해 단계적으로 수직 근입하여, 1차 가이드부재(120)의 스토퍼(122) 위치까지 1차 토류판(130)이 근입되도록 하며, 도 3에서와 같이 이러한 굴착 배면에 1차 선반(140)을 일례로 1.3m 정도로 수평되게 압입함으로써, 엄지말뚝(110) 각각에 양측부가 1차 가이드부재(120)에 의해 분리 가능하게 고정되는 1차 토류판(130)에 1차 선반(140)을 분리 가능하게 고정시킬 수 있다.
2차 선반설치단계는 도 4에서와 같이 엄지말뚝(110)의 측부에 1차 가이드부재(120)의 하측에 위치하도록 고정된 2차 가이드부재(120) 상부에 2차 토류판(130)을 거치시키고, 엄지말뚝(110) 사이의 지반을 굴착함에 따라 2차 토류판(130)의 상단을 시공장비에 의해 단계적으로 수직 근입함으로써 예컨대 가시설물 상단으로부터 3.5m 정도까지 굴착하고, 2차 가이드부재(120)의 스토퍼(122) 위치까지 2차 토류판(130)이 근입되도록 하여 1차 토류판(130)의 하측에 위치하도록 하며, 이러한 굴착 배면에 2차 선반(140)을 일례로 가시설물 상단으로부터 3.2m 깊이에서 항타 관입에 의해 수평되게 압입함으로써, 엄지말뚝(110) 각각에 양측부가 2차 가이드부재(120)에 의해 분리 가능하게 고정되는 2차 토류판(130)에 2차 선반(140)을 분리 가능하게 고정시킬 수 있다.
선반(140)은 압입시 강재판(141)과 강관(142)의 어셈블리를 토류판(130)의 관통홀(132)을 통해서 굴착 배면에 압입시킬 수 있고, 선반(140)의 고정시 강관(142)과 고정너트(144)의 나사 체결에 의해 보강판(143)을 매개로 하여 강관(142)을 토류판(130)에 고정시킴으로써 수행될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 다단설치단계를 마치면, 추가토류판(150)을 토류판(130) 중에서 최하위의 토류판(130) 하측에 위치하도록 엄지말뚝(110) 사이에 설치할 수 있다. 이를 위해 최하위의 선반(140)에 비하여 더 깊이, 예컨대 가시설물 상단으로부터 5m 정도까지 굴착하여 추가토류판(150)을 설치할 수도 있다.
도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 되메우기단계에 의하면, 굴착 저면에 대한 기초슬라브(210)의 타설과 기초슬라브(210)로부터 벽체(231,232)를 상방으로 수직되게 단계별로 타설하되, 단계별 타설을 마칠 때마다 타설을 마친 벽체(231,232)와 토류판(130) 사이에 대한 되메우기(221,222,223)를 상방으로 단계별로 실시하고, 단계별 되메우기(221,222,223)를 마칠 때마다 선반(140) 및 토류판(130)을 하측에서부터 상측으로 단계별로 제거하도록 한다.
되메우기단계는 일례로 도 6에서와 같이 굴착 저면에 대한 기초슬라브(210)를 타설하는 단계와, 도 7에서와 같이 기초슬라브(210)와 토류판(130) 사이에 대한 되메우기(221)를 실시하되, 선반(140) 중 최하위의 선반(140) 부근까지 되메우기(221)를 실시하고, 최하위의 선반(140)을 제거하는 단계와, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 기초슬라브(210)로부터 벽체(231,232)를 상방으로 수직되도록 현재 최하위의 선반(140) 부근까지 타설하고, 타설을 마친 벽체(231,232)와 토류판(130) 사이에 대한 되메우기(222,223)를 실시하며, 현재 최하위의 토류판(130)과 현재 최하위의 선반(140)을 각각 제거하는 과정을 반복적으로 실시함으로써, 굴착 배면의 상단까지 벽체(231,232) 타설 및 되메우기(222,223)를 실시하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 현재 최하위의 토류판(130) 및 선반(140)을 각각 제거하는 과정의 반복을 토류판(130)과 선반(140)이 상부에 1차로, 하부에 2차로 2단으로 설치된 예를 들어 자세히 설명하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 1차 벽체(231)를 1차 선반(140) 부근까지 타설하고, 1차 벽체(231)와 2차 토류판(130) 사이에서 1차 선반(140) 부근까지 되메우기(222)를 실시하고, 2차 토류판(130)과 1차 선반(140)을 제거한다. 그리고 도 9에 도시된 바와 같이, 가시설 상단까지 2차 벽체(232)를 타설하고, 2차 벽체(232)와 1차 토류판(130) 사이의 가시설 상단까지 되메우기(223)를 실시하고, 1차 토류판(130)을 제거하게 된다.
한편 선반(140) 각각의 제거는 예컨대 고정너트(144)를 강관(142)으로부터 분리한 다음, 보강판(143)을 토류판(130)으로부터 분리하고, 강재판(141)과 강관(142)의 어셈블리를 토류판(130)의 관통홀(132)을 통해서 굴착 배면으로부터 수평되게 인출시키는 과정에 의해 이루어질 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 말뚝제거단계에 의하면, 되메우기단계를 마친 후 엄지말뚝(110)을 제거한다.
본 발명에 따른 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물을 이용한 시공방법은 예컨대 토사로 구성된 지층(N=10~30)에 적용할 수 있고, 굴착 깊이 5m 내외에 적용될 수 있는데, 이는 예시적인 것일 뿐, 시공을 위한 구성재의 규격, 재질 등에 따라 이를 달리할 수 있음은 물론이다.
이와 같은 본 발명에 따른 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물 및 이를 이용한 시공방법에 따르면, 선반의 상부 토사 자중을 활용함으로써 토압 및 벽체 변위를 경감시킬 수 있고, 시공성이 우수하도록 함과 아울러 공기를 단축시킬 수 있으며, 사용 강재량의 절감으로 인해 시공비를 줄임으로써 경제적인 시공을 가능하게 한다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110 : 엄지말뚝 111 : 웨브
112 : 플랜지 113 : 근입부
114 : 굴착부 120 : 가이드부재
121 : 가이드앵글 121a : 일측부
121b : 타측부 121c 121d : 볼트공
122 : 스토퍼 122a : 볼트공
123,125 : 볼트 124,126 : 너트
130 : 토류판 131 : 볼트공
132 : 관통홀 133 : 볼트공
134 : U자볼트 135 : 지지부재
140 : 선반 141 : 강재판
142 : 강관 142a : 수나사부
143 : 보강판 143a : 고정홀
143b : 볼트공 144 : 고정너트
145,147 : 볼트 146,148 : 너트
150 : 추가토류판 210 : 기초슬라브
221,222,223 : 되메우기 231,232 : 벽체

Claims (10)

  1. 가시설 흙막이 구조물에 있어서,
    지반에 서로 이격되도록 수직되게 근입되는 한 쌍의 엄지말뚝;
    상기 엄지말뚝 각각의 측부에 고정되는 가이드부재;
    상기 엄지말뚝 사이에 수직되게 고정되도록 양측부가 상기 가이드부재 각각에 분리 가능하게 고정되어 상하 다수로 설치되고, 굴착 배면의 토압을 지지하는 토류판; 및
    상기 굴착 배면에 수평되게 압입되어 상기 토류판 각각에 분리 가능하게 고정됨으로써 상하 다단으로 배열되고, 하방으로 인가되는 토사자중을 지지하는 선반을 포함하고,
    상기 토류판은,
    상기 선반의 저면을 지지하는 지지부재가 수평되게 다수로 배열되도록 마련되고,
    상기 가이드부재는,
    상기 엄지말뚝에 일측부가 다수의 볼팅에 의해 수직되게 고정되고, 타측부가 상기 토류판의 측부에 다수의 볼팅에 의해 고정되는 가이드앵글; 및
    상기 가이드앵글의 하단에 볼팅 및 용접에 의해 고정되고, 상기 토류판의 하단을 지지하는 스토퍼를 포함하고,
    상기 토류판 각각에 대응하도록 상기 엄지말뚝이 서로 마주 보는 측 각각에 상하 다수로 고정되는, 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 토류판 중에서 최하위의 토류판 하측에 위치하도록 상기 엄지말뚝 사이에 설치되는 추가토류판을 더 포함하는, 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 엄지말뚝은,
    H-파일로 이루어지고,
    상기 가이드부재 각각은,
    상기 H-파일의 웨브에 고정되되, 수직방향을 기준으로 하측에 위치할수록 굴착 배면의 반대측으로 어긋나도록 설치되는, 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 선반은,
    상기 토류판에 수평되게 위치하는 강재판;
    상기 강재판에 다수개가 나란하도록 고정되어 벤딩 모멘트에 저항하도록 하고, 상기 강재판으로부터 돌출되는 각각의 끝단이 상기 토류판에 형성되는 관통홀에 삽입되는 강관;
    상기 토류판에 고정되고, 상기 강관 각각의 끝단이 삽입되는 고정홀이 다수로 형성되는 보강판; 및
    상기 고정홀로부터 돌출되는 상기 강관 각각의 끝단에 나사 결합되어 상기 강관을 고정시키는 고정너트를 포함하고,
    상기 토류판은,
    상기 관통홀이 상기 강재판과 상기 강관을 통과시킬 수 있도록 형성되는, 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물.
  6. 삭제
  7. 가시설 흙막이 구조물을 이용한 시공방법에 있어서,
    한 쌍의 엄지말뚝을 지반에 서로 이격되도록 수직되게 근입하는 말뚝근입단계;
    상기 엄지말뚝의 측부에 고정된 가이드부재 상부에 토류판을 거치시키고, 상기 엄지말뚝 사이의 지반을 굴착함에 따라 상기 토류판의 상단을 시공장비에 의해 단계적으로 수직 근입하여, 상기 토류판의 하단을 지지하는 상기 가이드부재의 스토퍼 위치까지 상기 토류판이 근입된 상태에서, 선반을 굴착 배면에 수평되게 압입하여 상기 엄지말뚝 사이에 고정되는 상기 토류판에 고정되도록 하는 과정을 반복함으로써, 상기 토류판과 상기 선반의 어셈블리가 상하 다단으로 설치되도록 하는 다단설치단계;
    굴착 저면에 대한 기초슬라브의 타설과 상기 기초슬라브로부터 벽체를 상방으로 수직되게 단계별로 타설하되, 단계별 타설을 마칠 때마다 타설을 마친 벽체와 상기 토류판 사이에 대한 되메우기를 상방으로 단계별로 실시하고, 단계별 되메우기를 마칠 때마다 상기 선반 및 상기 토류판을 하측에서부터 상측으로 단계별로 제거하는 되메우기단계; 및
    상기 되메우기단계를 마친 후 상기 엄지말뚝을 제거하는 말뚝제거단계를 포함하는, 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물을 이용한 시공방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 다단설치단계를 마치면, 추가토류판을 상기 토류판 중에서 최하위의 토류판 하측에 위치하도록 상기 엄지말뚝 사이에 설치하는 추가토류판설치단계를 더 포함하는, 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물을 이용한 시공방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 다단설치단계는,
    상기 엄지말뚝의 측부에 고정된 1차 가이드부재 상부에 1차 토류판을 거치시키고, 상기 엄지말뚝 사이의 지반을 굴착함에 따라 상기 1차 토류판의 상단을 시공장비에 의해 단계적으로 수직 근입하여, 상기 1차 가이드부재의 스토퍼 위치까지 상기 1차 토류판이 근입되도록 하며, 이러한 굴착 배면에 1차 선반을 수평되게 압입함으로써, 상기 엄지말뚝 각각에 양측부가 상기 1차 가이드부재에 의해 분리 가능하게 고정되는 1차 토류판에 상기 1차 선반을 분리 가능하게 고정시키는 1차 선반설치단계; 및
    상기 엄지말뚝의 측부에 상기 1차 가이드부재의 하측에 위치하도록 고정된 2차 가이드부재 상부에 2차 토류판을 거치시키고, 상기 엄지말뚝 사이의 지반을 굴착함에 따라 상기 2차 토류판의 상단을 시공장비에 의해 단계적으로 수직 근입하여, 상기 2차 가이드부재의 스토퍼 위치까지 상기 2차 토류판이 근입되도록 하여 상기 1차 토류판의 하측에 위치하도록 하며, 이러한 굴착 배면에 2차 선반을 수평되게 압입함으로써 상기 엄지말뚝 각각에 양측부가 상기 2차 가이드부재에 의해 분리 가능하게 고정되는 상기 2차 토류판에 상기 2차 선반을 분리 가능하게 고정시키는 2차 선반설치단계를 포함하는, 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물을 이용한 시공방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 되메우기단계는,
    굴착 저면에 대한 기초슬라브를 타설하는 단계;
    상기 기초슬라브와 상기 토류판 사이에 대한 되메우기를 실시하되, 상기 선반 중 최하위의 선반 부근까지 되메우기를 실시하고, 상기 최하위의 선반을 제거하는 단계; 및
    상기 기초슬라브로부터 벽체를 상방으로 수직되도록 현재 최하위의 선반 부근까지 타설하고, 타설을 마친 벽체와 상기 토류판 사이에 대한 되메우기를 실시하며, 현재 최하위의 토류판 및 선반을 각각 제거하는 과정을 반복적으로 실시함으로써, 굴착 배면의 상단까지 벽체 타설 및 되메우기를 실시하는 단계를 포함하는, 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물을 이용한 시공방법.
KR1020130131094A 2013-10-31 2013-10-31 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물 및 이를 이용한 시공방법 KR101414155B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130131094A KR101414155B1 (ko) 2013-10-31 2013-10-31 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물 및 이를 이용한 시공방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130131094A KR101414155B1 (ko) 2013-10-31 2013-10-31 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물 및 이를 이용한 시공방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101414155B1 true KR101414155B1 (ko) 2014-07-02

Family

ID=51740895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130131094A KR101414155B1 (ko) 2013-10-31 2013-10-31 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물 및 이를 이용한 시공방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101414155B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017135636A1 (ko) * 2016-02-01 2017-08-10 박광석 토류판 설치용 안전장치
CN109881686A (zh) * 2018-12-03 2019-06-14 中铁上海工程局集团有限公司 一种软弱地质边坡的高大支挡结构
CN114575354A (zh) * 2022-03-16 2022-06-03 兰州理工大学 一种可卸荷装配式桩锚多级支护结构及施工方法
CN115075306A (zh) * 2022-07-05 2022-09-20 四川省交通运输发展战略和规划科学研究院 用于正断层中保护建筑安全的隔离墙结构及其施工方法
KR20230154551A (ko) 2022-05-02 2023-11-09 주식회사 장원 자립식 가시설 구조물 및 이를 이용한 시공방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080026014A (ko) * 2006-09-19 2008-03-24 주식회사 영창토건 흙막이 구조물 설치방법
JP2009209512A (ja) * 2008-02-29 2009-09-17 Ps Mitsubishi Construction Co Ltd 土留壁の構築方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080026014A (ko) * 2006-09-19 2008-03-24 주식회사 영창토건 흙막이 구조물 설치방법
JP2009209512A (ja) * 2008-02-29 2009-09-17 Ps Mitsubishi Construction Co Ltd 土留壁の構築方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017135636A1 (ko) * 2016-02-01 2017-08-10 박광석 토류판 설치용 안전장치
CN109881686A (zh) * 2018-12-03 2019-06-14 中铁上海工程局集团有限公司 一种软弱地质边坡的高大支挡结构
CN114575354A (zh) * 2022-03-16 2022-06-03 兰州理工大学 一种可卸荷装配式桩锚多级支护结构及施工方法
CN114575354B (zh) * 2022-03-16 2023-10-27 兰州理工大学 一种可卸荷装配式桩锚多级支护结构及施工方法
KR20230154551A (ko) 2022-05-02 2023-11-09 주식회사 장원 자립식 가시설 구조물 및 이를 이용한 시공방법
CN115075306A (zh) * 2022-07-05 2022-09-20 四川省交通运输发展战略和规划科学研究院 用于正断层中保护建筑安全的隔离墙结构及其施工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101414155B1 (ko) 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물 및 이를 이용한 시공방법
KR101341679B1 (ko) 지하 구조물 구축장치 및 공법
KR20130006420A (ko) 신설 지하 구조물의 시공 방법
KR101171040B1 (ko) 긴장재를 이용한 조립식 간이 흙막이 시공 방법
KR20190022132A (ko) 각형강관과 합성된 프리캐스트 콘크리트 기둥을 활용한 pc 탑다운공법
KR20090029993A (ko) 강막작용에 의하여 지지되는 흙막이벽을 이용한 지하구조물및 지하구조물 구축공법
KR101169462B1 (ko) 포스트를 이용한 지하구조물 역타설 시공방법
CN209891236U (zh) 一种钢结构埋入式柱脚的定位装置
KR20140042132A (ko) 지하터널 시공방법 및 이를 위한 슬래브용 지지구조체
KR101401057B1 (ko) 기둥과 주두와 철골보 및 슬래브로 형성되는 구조물을 이용한 지하 구조물 구축공법
KR101084615B1 (ko) 피씨벽판을 이용한 선반식 옹벽 구조 및 그 시공방법
KR102123810B1 (ko) 세굴 방지용 보강 구조체 및 그 시공방법
KR102490872B1 (ko) 강봉 억지말뚝의 인장력을 이용한 보강토 옹벽 및 시공방법
KR101054718B1 (ko) 부벽과 긴장재를 이용한 라멘구조물 및 그 시공방법
KR20090101993A (ko) 흙막이 구조물 설치방법
KR101159097B1 (ko) 종방향으로 연속화가 가능한 프리캐스트 교대 및 그 시공방법
KR101664668B1 (ko) 무띠장 흙막이 벽체 직접 연결 구조
KR101221084B1 (ko) 벤딩 복원하중을 이용한 흙막이 가시설용 말뚝 및 이를 이용한 흙막이 가시설 시공방법
CN112502161B (zh) 深基坑支护体系施工方法
KR100650134B1 (ko) 지지대 조기 해체 공법
JP6084388B2 (ja) 新設基礎の構築方法
KR20210098162A (ko) 주열식 강관 벽체를 이용한 지중구조물 및 그 시공방법
KR20190142677A (ko) 영구보 지지구조물 및 이를 이용한 역타 공법
KR100593203B1 (ko) 측압지지보 형성용 데크 지지프레임 및 상기 측압지지보형성용 데크 지지프레임을 이용한 지하구조물의 시공방법
KR102249603B1 (ko) 옹벽 시공방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee