KR101481810B1

KR101481810B1 - 주열식 지하연속벽 시공용 이중케이싱을 이용한 주열식 지하연속벽 시공방법

Info

Publication number: KR101481810B1
Application number: KR20130027389A
Authority: KR
Inventors: 김연태
Original assignee: 김연태
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2015-01-12
Also published as: KR20140112822A

Abstract

본 발명은 주열식 지하연속벽 시공용 이중케이싱을 이용한 주열식 지하연속벽 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원형의 1차(primary)케이싱과 원형의 2차(secondary)케이싱을 오버랩 배열하는 주열식 지하연속벽의 시공방법에 있어서, 상기 원형의 1차케이싱 내부에 사각형 케이싱을 삽입하여 이중 케이싱을 형성시키고 상기 사각형 케이싱에 콘크리트를 충진함으로써, 유효 단면적으로 인정되는 부분에만 콘크리트가 충진될 수 있도록 하며, 이로 인해 콘크리트의 사용량을 감소시켜 공사비용 및 공사기간을 절감할 수 있도록 하는 주열식 지하연속벽 시공용 이중케이싱을 이용한 주열식 지하연속벽 시공방법에 관한 것이다.

Description

주열식 지하연속벽 시공용 이중케이싱을 이용한 주열식 지하연속벽 시공방법{METHOD FOR CONSTRUCTION OF CONSTINUOUS OVERLAP PILE WALL USING THE DOUBLE CASING FOR CONSTRUCTION OF CONSTINUOUS OVERLAP PILE WALL}

본 발명은 원형의 1차(primary)케이싱 내부에 사각형 케이싱을 삽입하여 이중케이싱을 형성시키고, 이를 주열식 지하연속벽의 시공에 적용한 것을 특징으로 하는 주열식 지하연속벽 시공용 이중케이싱을 이용한 주열식 지하연속벽 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 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 누수현상발생 가능성이 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 사용되어 왔지만, 이 역시 완벽한 차수 효과를 얻기 힘든 문제점이 있었다.

한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 특허문헌 1에서는 도 1의 '(a) 내지 (c')에 도시된 바와 같이, 주케이싱(100)과의 결합을 위한 홈부(210)가 형성된 복수의 보조케이싱(200)을 지반에 설치하되, 그 복수의 보조케이싱(200) 사이에 주케이싱(100)이 설치될 간격을 두고 설치하는 보조케이싱 설치단계와; 그 보조케이싱 설치단계에 의해 설치된 복수의 보조케이싱(200) 사이의 지반을 천공하여 복수의 주케이싱(100)을 설치하는 주케이싱 설치단계와; 복수의 보조케이싱(200) 및 주케이싱(100)의 내부에 배근(300)을 설치하는 배근단계와; 복수의 보조케이싱(200) 및 주케이싱(100) 내부에 콘크리트를 타설하는 콘크리트 타설단계와; 그 콘크리트 타설단계에 의해 타설된 콘크리트의 양생 전, 보조케이싱(200) 및 주케이싱(100)을 제거하는 케이싱 제거단계를; 포함하는 지중 차수벽 시공방법을 제시함으로써, 주열식 현장타설 말뚝공법의 장점인 충분한 강도를 확보할 수 있도록 하면서도, 높은 차수 효과를 얻도록 하기 위한 기술이 공개되었다.

한편, 오버랩 배열시 통상의 구조계산에서 구조벽체의 유효두께, 즉, 유효 단면적으로 인정되는 부분은 도 2에 도시된 바와 같이, 원형케이싱이 상호 오버랩되는 교차점간의 거리만큼만 인정한다.

즉, 상기 특허문헌 1의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 보조케이싱(200)의 상,하부 측, 즉, 유효 단면적으로 인정받지 못하는 부분에도 콘크리트가 충전됨에 따라 불필요한 콘크리트의 손실이 발생하며, 이로 인해 공사비용 및 공사기간이 증가하는 등 국가적으로 막대한 경제적 손실을 발생시키는 문제점이 있었다.

특허문헌 1 : 국내 공개특허공보 제10-2007-0081633호 "지중 차수벽 시공방법 및 이에 사용되는 보조케이싱"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원형의 1차(primary)케이싱과 원형의 2차(secondary)케이싱을 오버랩 배열하는 주열식 지하연속벽의 시공방법에 있어서, 상기 원형의 1차케이싱 내부에 사각형 케이싱을 삽입하여 이중 케이싱을 형성시키고 상기 사각형 케이싱에 콘크리트를 충진함으로써, 유효 단면적으로 인정되는 부분에만 콘크리트가 충진될 수 있도록 하며, 이로 인해 콘크리트의 사용량을 감소시켜 공사비용 및 공사기간을 절감할 수 있도록 함을 과제로 한다.

아울러, 상기 이중 케이싱을 형성시킴에 있어, 내부에 삽입되는 상기 사각형케이싱 이외에도, 유효단면적으로 인정되는 부분에만 콘크리트가 충진될 수 있는 다양한 형태의 케이싱을 적용할 수 있도록 함을 다른 과제로 한다.

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한편, 본 발명은 원형의 1차(primary)케이싱(11)과 원형의 2차(secondary)케이싱(200)을 오버랩 배열하는 주열식 지하연속벽의 시공에 사용되는 것으로, 사각형 케이싱(12)을 상기 원형의 1차케이싱(11) 내부에 삽입하여 구성되는 이중케이싱(100)을 이용한 주열식 지하연속벽 시공방법에 있어서,
복수의 이중케이싱(100)을 지반에 설치하되, 복수의 이중케이싱(100) 사이에 원형의 2차(secondary)케이싱(200)이 각각 설치될 공간(S)을 두고 복수의 이중케이싱(100)을 각각 설치하는 단계(S100);
상기 이중케이싱(100) 중 사각형 케이싱(12) 내부에 H빔 또는 철근을 각각 배열하는 단계(S200);
상기 이중케이싱(100) 중 원형의 1차(primary)케이싱(11)을 인발한 후, 인발에 의해 생성된 주변 틈을 메우는 단계(S300);
상기 H빔 또는 철근이 배열된 사각형 케이싱(12)에 콘크리트를 타설하는 단계(S400);
상기 사각형 케이싱(12)에 타설된 콘크리트의 양생 전에, 사각형 케이싱(12)을 인발 한 후, 상기 공간(S)에 원형의 2차케이싱(200)을 각각 설치하는 단계(S500);
상기 원형의 2차케이싱(200) 각각에 H빔 또는 철근을 배열하는 단계(S600);
상기 H빔 또는 철근이 배열된 원형의 2차케이싱(200)에 콘크리트를 타설하는 단계(S700); 및
상기 원형의 2차케이싱(200)에 타설된 콘크리트의 양생 전에, 원형의 2차케이싱(200)을 인발하는 단계(S800);포함하여 구성되되,
상기 사각형 케이싱(12)은,
양측면에 오목부가 형성된 형태 또는,
일측면에 돌출부가 형성된 형태인 것을 특징으로 하는 주열식 지하연속벽 시공용 이중케이싱을 이용한 주열식 지하연속벽 시공방법을 과제의 해결 수단으로 한다.

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본 발명은 높은 차수효과와 강도의 향상효과는 물론 콘크리트의 사용량을 획기적으로 감소시켜 공사원가 등의 비용을 절감할 뿐만 아니라 시공성이 우수하여 공사기간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 특허문헌 1에 따른 지중 차수벽 시공방법을 나타낸 도면
도 2는 구조계산에서 유효 단면적으로 인정되는 부분을 설명하기 위한 도면
도 3은 특허문헌 1의 (a)공정을 발췌한 도면
도 4는 본 발명에 따른 주열식 지하연속벽 시공용 이중케이싱을 이용한 주열식 지하연속벽 시공방법을 나타낸 흐름도
도 5는 도 4의 흐름도에 따른 시공방법을 나타낸 도면
도 6은 도 4의 사각형 케이싱의 다른 실시예를 나타낸 도면

상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 구성 및 그 작용 효과에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 주열식 지하연속벽 시공용 이중케이싱을 이용한 주열식 지하연속벽 시공방법을 나타낸 흐름도이고, 도 5는 도 4의 흐름도에 따른 시공방법을 나타낸 도면이며, 도 6은 도 4의 사각형 케이싱의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

본 발명은 원형의 1차(primary)케이싱(11)과 원형의 2차(secondary)케이싱(200)을 오버랩 배열하는 주열식 지하연속벽의 시공에 사용되는 케이싱에 있어서, 상기 원형의 1차케이싱(11) 내부에 사각형 케이싱(12)을 삽입하여 이중케이싱(100)을 구성하고, 이를 주열식 지하연속벽 시공에 적용하는 것을 특징으로 한다.

도 4 및 도 5를 참조하여 상기 시공방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 복수의 이중케이싱(100)을 소정간격 이격시켜 지반에 각각 설치한다(S100).

이때, 상기 '소정간격'이란, 원형의 2차(secondary)케이싱(200)이 각각 설치될 공간(S)을 의미한다.

상기와 같이, 이중케이싱(100)의 설치가 완료되면, 상기 이중케이싱(100) 중 사각형 케이싱(12)의 내부에 H빔 또는 철근을 각각 배열한다(S200)

그리고, 상기 이중케이싱(100) 중 원형의 1차(primary)케이싱(11)을 인발한 후, 인발에 의해 생성된 주변 틈을 메우는 과정을 거친다(S300).

아울러, 상기와 같이 원형의 1차케이싱(11)을 인발한 후에는 상기 H빔 또는 철근이 배열된 사각형 케이싱(12)에 콘크리트를 타설한다(S400).

그리고, 상기 사각형 케이싱(12)에 타설된 콘크리트의 양생 전에, 사각형 케이싱(12)을 인발 한 후, 상기 공간(S)에 원형의 2차케이싱(200)을 각각 설치한다(S500).

이때, 상기 '양생 전'이란 콘크리트가 완전 굳기 전을 의미하는 것으로 통상 콘크리트 타설 후 대략 24시간 정도 지난 후의 상태를 의미한다.

상기와 같이, 원형의 2차케이싱(200)을 설치한 후에는 상기 원형의 2차케이싱(200) 각각에 H빔 또는 철근을 배열한다(S600).

그리고, 상기 H빔 또는 철근을 배열된 원형의 2차케이싱(200)에 콘크리트를 타설한다(S700).

아울러, 상기 원형의 2차케이싱(200)에 타설된 콘크리트의 양생 전에, 원형의 2차케이싱(200)을 인발(S800)한 후, 완전 양생시키게 된다.

이때, 상기 사각형 케이싱(12)은 도 6에 도시된 바와 같이, 양측면에 오목부가 형성된 형태를 가질 수 있다.

한편, 접착력을 더욱 향상시키고, 비트의 손상 등을 방지하기 위하여 상기 오목부 등에 물결모양, 반복된 반원이 배열된 모양, 각종 각진 모양 등 다양 변형을 줄 수 있으며, 여기에 한정되지 않고, 유효단면적으로 인정되는 부분에만 콘크리트가 충진될 수 있는 다양한 형태를 가질 수 있다.

따라서, 본 발명은 유효 단면적으로 인정받지 못하는 부분에도 콘크리트가 충전됨에 따라 불필요한 콘크리트의 손실이 발생시키는 종래기술(도 3 참조)과 달리, 원형의 1차케이싱(11) 내부에 사각형 케이싱(12)을 삽입하여 이중 케이싱(100)을 형성시키고 상기 사각형 케이싱(12)에 콘크리트를 충진함으로써, 도 4에 도시된 바와 같이, 유효 단면적으로 인정되는 부분에만 콘크리트가 충진될 수 있도록 하며, 이로 인해 콘크리트의 사용량을 감소시켜 공사비용 및 공사기간을 절감할 수 있게 되는 것이다.

또한, 이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100 : 이중케이싱 200 : 원형의 2차케이싱
11 : 원형의 1차케이싱 12 : 사각형 케이싱
S : 원형의 2차케이싱이 각각 설치될 공간

Claims

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원형의 1차(primary)케이싱(11)과 원형의 2차(secondary)케이싱(200)을 오버랩 배열하는 주열식 지하연속벽의 시공에 사용되는 것으로, 사각형 케이싱(12)을 상기 원형의 1차케이싱(11) 내부에 삽입하여 구성되는 이중케이싱(100)을 이용한 주열식 지하연속벽 시공방법에 있어서,
복수의 이중케이싱(100)을 지반에 설치하되, 복수의 이중케이싱(100) 사이에 원형의 2차(secondary)케이싱(200)이 각각 설치될 공간(S)을 두고 복수의 이중케이싱(100)을 각각 설치하는 단계(S100);
상기 이중케이싱(100) 중 사각형 케이싱(12) 내부에 H빔 또는 철근을 각각 배열하는 단계(S200);
상기 이중케이싱(100) 중 원형의 1차(primary)케이싱(11)을 인발한 후, 인발에 의해 생성된 주변 틈을 메우는 단계(S300);
상기 H빔 또는 철근이 배열된 사각형 케이싱(12)에 콘크리트를 타설하는 단계(S400);
상기 사각형 케이싱(12)에 타설된 콘크리트의 양생 전에, 사각형 케이싱(12)을 인발 한 후, 상기 공간(S)에 원형의 2차케이싱(200)을 각각 설치하는 단계(S500);
상기 원형의 2차케이싱(200) 각각에 H빔 또는 철근을 배열하는 단계(S600);
상기 H빔 또는 철근이 배열된 원형의 2차케이싱(200)에 콘크리트를 타설하는 단계(S700); 및
상기 원형의 2차케이싱(200)에 타설된 콘크리트의 양생 전에, 원형의 2차케이싱(200)을 인발하는 단계(S800);포함하여 구성되되,
상기 사각형 케이싱(12)은,
양측면에 오목부가 형성된 형태 또는,
일측면에 돌출부가 형성된 형태인 것을 특징으로 하는 주열식 지하연속벽 시공용 이중케이싱을 이용한 주열식 지하연속벽 시공방법.