KR101662072B1 - 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

지중벽체의 배면에 버림말뚝과 지중연결재를 이용하여 지중벽체를 구조물의 외측벽체로 이용하면서 시공오차를 상쇄시킬 수 있어 품질관리에 용이한 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 상기 흙막이벽체는 주열식벽체로 시공된 지중벽체; 상기 지중벽체의 배면쪽 지반에 형성된 수직천공홀(H2)에 삽입되어 지중에 위치가 정해지는 고정홈이 표면에 형성된 버림말뚝; 지중벽체를 직접 관통하여 고정홈에 연통되도록 형성된 관통홀; 및 상기 지중벽체의 전면쪽 공간에서 지중벽체를 관통하여 선단이 관통홀에 고정되도록 설치되며 두부가 지중벽체에 마감되도록 하는 지중연결재;를 포함하여, 상기 수직천공홀(H2)의 정해진 깊이로부터 수직천공홀(H2)의 선단에 지지되는 버림말뚝의 고정홈의 정해진 위치에 의하여 고정홈과 관통홀이 서로 연통되도록 하게 된다.

Description

지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체 및 그 시공방법{TEMPORARY RETAINING WALL USING UNDERGROUND WALL AND CONNECTOR AND THE CONSTRUCTION METHOD THEREFOR}

본 발명은 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체 및 그 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 지중벽체의 배면에 버림말뚝과 지중연결재를 이용하여 지중벽체를 구조물의 외측벽체로 이용하면서 시공오차를 상쇄시킬 수 있어 품질관리에 용이한 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체 및 그 시공방법에 관한 것이다.

종래 흙막이 공법은, 지하 구조물 공사를 위한 터파기 공사시 굴착 배면 토사의 붕괴를 방지하기 위하여, 굴착 배면 토압에 대항하는 구조물을 설치하는 공법이다.

이러한 흙막이 공법으로는, 도 1a에 도시된 바와 같이 굴착배면 토압에 대한 엄지말뚝(10)의 부족한 수평지지력을 스트럿(15)에 의하여 보강하면서 탑-다운(Top-Down)식으로 지중을 굴착해나가는 스트럿(strut) 공법이 일반적으로 이용되고 있으나,

상기 스트럿(strut) 공법은 스트럿(15)이 굴착 공간 내에 설치되어야 하므로 굴착작업 및 배토작업을 위한 작업공간이 협소하게 되는 문제점이 있을 뿐만 아니라 상기 스트럿(15)은 임시시설물이므로 영구구조물의 시공과 함께 순차적으로 스트럿을 제거하면서 시공해야하기 때문에 그 위에 남아있는 스트럿으로 인하여 순차적인 영구구조물의 시공에 방해가 되어 작업효율이 저하되는 문제점이 있다.

이에 도 1b와 같이 토류판(30)이 삽입되는 엄지말뚝(10)의 한쪽 플랜지(12)에 종방향으로 엄지말뚝삽입부(14a)가 일체로 형성된 엄지말뚝(10)을 간격 B로 지반에 수직되게 설치하고, 상기 엄지말뚝삽입부(14a)에 시트패널돌출부(22a)를 삽입, 연결하고 연이어 시트패널 삽입부(22a′)에 시트패널돌출부(22a)를 삽입해가면서 시트패널 삽입부(22a′)에 압축지지판돌출부(46a)를 삽입ㆍ결합하여 시트패널(20)을 형성시켜 상기 토류판(30) 또는 엄지말뚝(10)은 굴착공간 방향으로 무너지지 않도록, 추가적인 보강유닛에 의하여 지지되는 보강유닛을 이용한 보강형 흙막이 구조체가 소개되어 있다.

결국, 흙막이 구조체의 엄지말뚝 배면에 시트패널을 추가로 설치하여 종래 스트럿을 최소화시킬 수 있는 형태로 시공한 것이라 할 수 있다. 하지만 시트패널을 시공하기 위한 장비를 별도로 구비해야 한다는 번거로움이 있고, 시트패널의 공사비가 다소 고가라는 문제점이 있고, 시트패널을 연결하면서 시공하는 것은 사실상 시공성이 떨어질 수밖에 없다는 한계가 있었다.

나아가 도 1c의 경우 타이로드(91)와 띠장(92)과 고정기둥(93)을 포함하는 보강유닛이 소개되어 있다.

상기 타이로드(91)는, 철제 와이어로서, 일단부는 상기 엄지말뚝(10)을 지지하는 상기 띠장(92)에 결합되며, 타단부는 상기 고정기둥(93)의 상단부에 고정되어 있다. 상기 띠장(92)은, 상기 엄지말뚝(10)과 교차되는 방향으로 수평하게 배치된 막대형 부재로서, 일면은 상기 엄지말뚝(10)의 상단부에 접촉하며, 타면은 상기 타이로드(91)에 연결되어 있다.

상기 고정기둥(93)은, 하단부가 지중에 삽입된 기둥으로서, 지상에 노출되어 있다. 따라서, 상기 타이로드(91)에 의하여 상기 띠장(92)이 지지되고, 상기 띠장(92)에 의하여 상기 엄지말뚝(10)이 지지되며, 상기 엄지말뚝(10)에 의하여 상기 토류판(30)이 지지됨으로써, 결과적으로 상기 타이로드유닛(90)에 의하여 상기 토류판(30)이 지지되는 구조이다.

상기 타이로드유닛(90)을 사용하게 되면, 상기 스트럿(60)과 달리, 서로 대향된 토류판(30)이 아닌 경우에도 시공이 가능하며, 굴착공간 내에 설치되는 구조물이 없으므로 굴착공간 내에서의 굴착작업 및 기타 시공에 방해가 없어, 시공성이 향상된다는 장점이 있다. 또한, 상기 타이로드유닛(90)을 사용하게 되면, 수직한 굴착면에서의 설치작업이 필요한 상기 스트럿(60), 소일네일(70) 및 앵커유닛(80)과는 달리, 굴착지 후방 지상에서 간단히 설치할 수 있는 장점이 있다.

하지만 이러한 타이로드유닛(90)은 엄지말뚝(10)과 고정기둥(93) 상단만을 서로 연결해주는 형태이므로 시공은 용이하지만 대형 흙막이 가시설에 적용하는 것에 한계가 있었다.

이에 도 1d와 같이 타이로드를 서로 대향되는 엄지말뚝과 고정파일 사이의 지중에 설치하는 방법도 소개되어 있다.

지반(G)에 일정한 간격을 두고, 소정의 직경 및 깊이로 천공하여 천공홀(H)을 형성하는 단계(SⅠ); 상기 천공홀(H)에 엄지말뚝(10)과, 지지말뚝(52)을 상호 대향되게 근입시키는 단계(SⅡ); 상기 엄지말뚝(10)으로부터 지지말뚝(52) 방향으로 광파측량기를 이용하여 광파 측량하면서 수평으로 굴착하는 단계(SⅢ); 상기 엄지말뚝(10) 내로 타이로드연결재(51)를 삽입하고, 상기 타이로드연결재(51)를 엄지말뚝(10)의 타이로드결합재(51)에 삽입함과 동시에 지지말뚝(52)의 타이로드결합재(51)에 삽입하여 고정 설치하는 단계(SⅣ); 상기 엄지말뚝(10)의 타이로드결합재(51)에서 타이로드연결재(51)를 인장하여 정착너트로 고정하는 단계(SⅤ)로 이루어진다.

타이로드연결재를 엄지말뚝(10) 전면에서 수평으로 굴착 후 삽입 시공하는 방식이므로 엄지말뚝 설치깊이에 따른 지지는 가능하다는 장점은 있으나 실제 광파측량기를 이용하여 타이로드연결재를 타이로드결합재에 체결하는 방식으로는 타이로드결합재를 일일이 지지말뚝(52)에 설치해야 하고, 지지말뚝(52)과 엄지말뚝(10) 사이가 길어지게 되면 체결여부가 확실치 않아 품질관리에 한계가 있을 수밖에 없었다.

또한, 지지말뚝(52)은 철골부재로서 고가임에도 추후 재사용을 위하여 인발함에 있어서 타이로드연결재를 해체해야 하므로 시공성이 매우 떨어지게 되며, 영구로 매립시킴에 있어서는 고가의 철골부재를 이용하는 경우 비경제적이고, 지지말뚝에 타이로드연결재를 고정시키기 위한 연결구를 별도로 형성시켜야 하는 등의 한계가 있음을 알 수 있다.

이에 본 발명은 지중연결재를 지중벽체와 지지말뚝 사이의 지중에 설치함에 있어서, 지중벽체와 지지말뚝 사이의 지중연결재를 보다 용이하게 설치할 수 있으며 지지말뚝에 보다 확실하게 지중연결재를 고정시킬 수 있는 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

이를 위해 본 발명은

첫째, 통상적으로 흙막이가시설은 엄지말뚝과 토류판을 시공하고 엄지말뚝에 설치된 웨일 사이에 설치된 스트럿으로 토류판에 작용하는 토압에 대한 저항성능을 효과적으로 확보하게 되는데 이러한 스트럿은 내측 굴착공간에서의 작업 및 구조물 시공에 방해가 되므로 스트럿을 가능한 배제시켜야 흙막이 가시설 시공효율이 증진된다.

이에 본 발명은 대형 흙막이 가시설 역할도 하고 내측 굴착공간에서 시공되는 구조물의 실제 외측벽체로서 지중벽체를 먼저 시공하게 된다. 이는 천공된 수직천공홀을 서로 겹쳐지도록 시공하고 콘크리트를 주입한 현장콘크리트 벽체로 시공하면 된다.

이에 지중벽체 배면으로 일정한 거리에 수직천공홀을 역시 형성시키고, 수직천공홀에는 버림말뚝을 삽입시키게 된다.

통상 회수를 전제로 제작한 지지말뚝은 강재말뚝을 이용하는 것이 일반적이지만 이를 콘크리트 말뚝으로 제작된 버림말뚝으로 대체하고, 필요한 깊이에 설치할 수 있도록 하면 보다 효과적이고 경제적이기 때문이다.

이에 본 발명은 이러한 버림말뚝은 수직천공홀 내부로 삽입되어 달리 지표면에 두부가 노출되지 않도록 지중에 최종 형성시키게 된다.하게 된다.

둘째, 상기 버림말뚝은 지중연결재의 선단이 수평으로 수용될 수 있도록 고정홈이 형성되도록 미리 제작하게 된다. 지지말뚝의 설치 깊이만 간단하게 확인되면 지중연결재를 지중벽체로부터 지지말뚝 사이에 설치하는 작업효율을 높이기 위함이다.

이에 지중벽체 전면으로부터 특정지점에서 수평으로 착암기등을 이용하여 관통홀을 형성시키고, 관통홀의 선단은 버림말뚝의 표면에 위치한 고정홈과 간단하게 연통될 수 있도록 하게 된다. 이는 고정홈의 크기를 조정하거나 위치를 정확하게 배치시키게 되면 가능한 것이므로 작업의 정밀성을 보다 효과적으로 확보할 수 있게 된다.

셋째, 상기 관통홀과 고정홈이 연통되면 강봉, 철근, 강연선등의 지중연결재를 삽입홀쪽에서 삽입하되, 예컨대 주입관을 함께 삽입 설치하여 고정홀에서 지중연결재의 선단이 그라우팅재에 의하여 간단하게 고정될 수 있도록 하게 된다. 이로서 지중연결재의 설치 및 선단고정에 대한 불확실성을 제거하여 시공성 및 작업성을 충분히 확보할 수 있게 된다.

이를 위해 본 발명은

주열식벽체로 시공된 지중벽체; 상기 지중벽체의 배면쪽 지반에 형성된 수직천공홀(H2)에 삽입되어 지중에 위치가 정해지는 고정홈이 표면에 형성된 버림말뚝; 지중벽체를 직접 관통하여 고정홈에 연통되도록 형성된 관통홀; 및 상기 지중벽체의 전면쪽 공간에서 지중벽체를 관통하여 선단이 관통홀에 고정되도록 설치되며 두부가 지중벽체에 마감되도록 하는 지중연결재;를 포함하여, 상기 수직천공홀(H2)의 정해진 깊이로부터 수직천공홀(H2)의 선단에 지지되는 버림말뚝의 고정홈의 정해진 위치에 의하여 고정홈과 관통홀이 서로 연통되도록 하는 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체를 제공하게 된다.

또한 바람직하게는

(a) 주열식벽체로 지중벽체를 시공하는 단계; (b) 상기 지중벽체의 배면쪽 지반에 형성된 수직천공홀(H2)에 삽입되어 지중에 위치가 정해지는 고정홈이 표면에 형성된 버림말뚝을 설치하는 단계; (c) 상기 지중벽체를 직접 관통하여 고정홈에 연통되도록 관통홀을 형성시키는 단계; 및 (d) 상기 지중벽체의 전면쪽 공간에서 지중벽체를 관통하여 선단이 고정홀에 고정되도록 설치되며, 두부가 지중벽체에 마감되도록 지중연결재;를 설치하는 단계;를 포함하여, 상기 수직천공홀(H2)의 정해진 깊이로부터 수직천공홀(H2)의 선단에 지지되는 버림말뚝의 고정홈의 정해진 위치에 의하여 고정홈과 관통홀이 서로 연통되도록 하는 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체 시공방법을 제공하게 된다.

이에 본 발명은 지중연결재의 강성을 보다 효과적으로 이용하여 지중벽체의 시공깊이에 따른 흙막이벽체 시공이 가능하게 된다.

상기 지중벽체는 수직천공홀에 현장타설 콘크리트를 주입하여 시공된 콘크리트 주열식 벽체로 시공되어 대형 구조물 시공에 필요한 외측벽체를 제공해줄 수 있으며 콘크리트 말뚝이므로 크롤러드릴등과 같은 착암기를 이용하여 관통이 가능하고, 버림말뚝도 관통홀과 연통되는 고정홀이 외주면에 형성되어 있어 지중연결재의 삽입 및 설치가 매우 용이하게 된다.

상기 지중연결재는 예컨대 강봉, 철근, 강연선등을 사용하되 예컨대 주입관을 이용하여 고정홀에 그라우팅재로 고정되도록 할 수 있도록 함으로서 시공성이 뛰어나며 고정효과를 극대화시킬 수 있게 된다.

또한 버림말뚝 설치를 위한 수직천공홀(H2)의 정해진 깊이로부터 수직천공홀(H2)의 선단에 지지되는 버림말뚝의 고정홈의 정해진 위치에 의하여 고정홈과 관통홀이 서로 연통되도록 하기 때문에 현장에서 간단한 위치 확인으로 지중벽체와 버림말뚝을 지중연결재로 서로 구조적인 일체화가 가능하도록 할 수 있게 된다.

도 1a는 종래 엄지말뚝과 토류판을 이용한 흙막이 가시설의 시공도,
도 1b는 종래 시트패널과 엄지말뚝을 이용한 흙막이 가시설의 시공도,
도 1c는 종래 상부 타이로드연결재와 고정말뚝을 이용한 흙막이 가시설의 시공도,
도 1d는 종래 지중 타이로드연결재와 고정말뚝을 이용한 흙막이 가시설의 시공도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 주열식말뚝의 지중연결재를 이용한 흙막이가시설의 시공 및 구성사시도,
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 주열식말뚝의 지중연결재를 이용한 흙막이가시설 시공방법 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

[ 지중벽체(100)와 지중연결재(300)를 이용한 흙막이벽체(A) ]

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 지중벽체(100)와 지중연결재(300)를 이용한 흙막이벽체(A)의 시공사시도 및 구성사시도를 도시한 것이다.

이때 상기 흙막이벽체(A)는 도 2a와 같이 지중벽체(100), 버림말뚝(200) 및 지중연결재(300)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 지중벽체(100)는 기본적으로 시공될 구조물의 일부로서 시공되는 외측벽체로서 그대로 이용되며 먼저 지반에 시공함으로서 흙막이 가시설 역할도 하도록 한 것이다.

이에 주열식 콘크리트 벽체로 시공하게 되는데 이는 지반에 서로 겹치도록 수직천공홀(H)을 형성시키고 내부에 도 2b와 같이, 콘크리트(C)를 주입하여 주열식으로 시공하여 시공될 구조물의 외측벽체로 그대로 이용할 수 있도록 하게 된다.

상기 천공홀 내부에는 철근조립체가 삽입되도록 하는 경우가 있는데 후술되는 지중연결재(300) 설치위치를 고려하여 철근조립체의 형성위치를 조절하거나 적어도 지중연결재(300)가 지중벽체(100)를 관통할 수 있도록 철근조립체를 설치하면 된다.

상기 버림말뚝(200)은 지중벽체(100)의 배면으로 이격된 위치에 지반의 표면으로부터 일정한 깊이로 삽입 설치되는 말뚝으로서 지중에 매립되어 버려지는 것이므로 경제적인 콘크리트 말뚝을 이용하는 것이 바람직하다.

이러한 버림말뚝(200)은 지중벽체(100) 전면쪽으로 개방된 고정홈(210)을 형성시키게 된다. 이에 상기 고정홈(210)은 지중연결재(300)의 선단이 수평으로 삽입 수용되는 역할을 하게 된다.

이에 버림말뚝(200)의 고정홈(210) 형성위치만 확인되면 지중연결재(300)를 지중벽체로부터 지지말뚝 사이에 수평으로 설치하는 작업효율을 높일 수 있게 된다.

즉, 도 2b와 같이, 수직천공홀(H3)의 깊이는 미리 정할 수 있고, 그 선단에 버림말뚝(200)의 저면이 접하도록 삽입시키게 되면 역시 상기 저면으로부터 고정홈까지의 깊이(H4)도 정해지게 되므로, 지표면으로부터 고정홈까지의 깊이(H3-H4)를 간단하게 예측 가능하게 된다.

이때 상기 고정홈(210)은 버림말뚝(200)을 기준으로 상,하로 서로 이격시켜 형성시킬 수 있으므로 1개의 버림말뚝(200)에 다수의 고정홈을 통해 후술되는 지중연결재(300)를 설치할 수 있다는 장점이 있으며, 이는 버림말뚝(200) 제작 시 결정하면 된다.

또한 상기 버림말뚝(200)은 수직천공홀(H2)의 내부로 완전히 삽입되도록 하고, 수직천공홀(H2)을 마감하게 되면 따로 커팅하는 등의 작업없이 간단하게 지중에 매립 설치할 수 있으며, 최소한의 연장길이로 제작하여 경제성을 확보할 수 있게 된다.

상기 지중연결재(300)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 지중벽체(100) 전면의 굴착된 공간에서 미도시한 착암기등으로 지중벽체(100)에 관통홀(400)을 형성시켜 버림말뚝(200)의 고정홈(210)과 연통되도록 형성시키고, 상기 관통홀(400)에 삽입되어 지중벽체(100)와 버림말뚝(200)을 서로 연결시키는 기능을 가지게 된다.

즉, 미리 고정홈(210)의 위치를 파악하고 있으므로 지중벽체(100) 전면의 굴착된 공간에서 이러한 고정홈(210)의 위치를 고려하여 관통홀(400)을 형성시키게 된다.

고정홈(210)은 그 크기가 상기 관통홀(400)이 용이하게 연통될 수 있는 정도의 크기로 형성시켜 놓을 수 있어 현장에서는 시공오차를 충분히 극복하여 큰 어려움 없이 시공이 가능하게 된다.

이에 상기 고정홈(210)과 관통홀(400)이 연통되면 철근, 강봉과 같은 지중연결재(300)를 지중벽체(100) 전면의 굴착된 공간으로부터 삽입하여 선단이 고정홈(210)에 도달하도록 하게 된다.

이에 관통홀(400)은 지중연결재(300)보다 약간 큰 지름을 가지도록 형성시켜 주입관이 함께 삽입될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이에 지중연결재(300)의 선단이 고정홈(210)에 삽입된 상태로, 예컨대 주입관에 의하여 그라우팅재(G)를 주입하여 경화시키게 되면, 지중연결재(300)에 의하여 버림말뚝(200)에 의하여 지중벽체(100)는 토압에 저항하는 효과를 가질 수 있어 종래 흙막이 가시설에 있어 스트럿을 대체할 수 있게 된다.

또한 상기 고정홈(210) 형성 시 미리 인서트(미도시)를 형성시키고, 인서트에 지중연결재(300)의 선단이 회전체결되도록 하는 방식을 이용해도 상관은 없다.

또한 버림말뚝(200)의 설치 깊이는 가능한 범위에서 조정할 수 있으므로 특히 대형구조물 시공 시 지중벽체(100)에 작용하는 토압에 대한 흙막이 역할을 충분히 할 수 있으면서도, 현장에서의 시공오차를 고정홈(210)의 크기를 조정하여 흡수할 수 있어 정밀한 시공도 가능하게 된다.

이로서 본 발명의 흙막이벽체(A)는 시공될 구조물의 일부로서 시공되는 지중벽체(100)를 관통하는 관통홀(400)을 통해 지중연결재(300)의 선단을 버림말뚝(200)의 고정홈(210)에 고정시키고, 두부를 지중벽체(100)에 정착시킬 수 있도록 할 수 있으며,

이러한 정착은 관통홀(400)의 초입에 정착판에 의하여 지지되도록 하는 방식으로 일종의 어스앵커 역할도 할 수 있도록 함으로서 대형 구조물의 흙막이벽체(A)로서 유리하도록 하게 된다.

이로서 상기 지중벽체(100)에 마감되는 지중연결재(300)의 두부는 지중벽체(100)에 정착 마감되어 구조물의 외측벽체인 지중벽체(100)와 버림말뚝(200)이 서로 구조적 일체화되도록 하는 역할을 할 수 있게 된다.

나아가 상기 수직천공홀(H2)의 정해진 깊이로부터 수직천공홀(H2)의 선단에 지지되는 버림말뚝(200)의 고정홈(210)의 정해진 위치에 의하여 고정홈(210)과 관통홀(400)이 서로 연통되도록 할 수 있기 때문에 현장에서 간단한 위치 확인으로 지중벽체와 버림말뚝을 지중연결재로 서로 구조적인 일체화가 가능하도록 할 수 있게 됨을 알 수 있다.

[ 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체 시공방법]

도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체 시공방법을 순서대로 도시한 것이다.

먼저 도 3a와 같이 지반(G)에 앞서 살펴본 지중벽체(100)를 먼저 시공하게 된다. 이러한 지중벽체(100)는 시공될 구조물의 외측벽체로 이용될 수 있도록 그 시공깊이 및 두께와 형태가 정해지게 된다.

도 3a의 경우에는 사각으로 지중벽체(100)가 형성되어 있음을 알 수 있으며, 수직천공홀(H)을 서로 중첩시켜 형성시킨 후, 콘크리트를 수직천공홀(H) 내부에 주입하여 경화되도록 하여 지중벽체(100)를 시공하고 있음을 알 수 있다.

다음으로는 지중벽체(100)의 배면으로 일정 간격을 두고 수직천공홀(H2)을 형성시키게 되며, 그 깊이는 지중벽체(100)의 형성 깊이보다는 작은 깊이로 형성시키면 된다.

즉, 상기 지중벽체(100)의 배면쪽 지반에 형성된 수직천공홀(H2)에 삽입되어 지중에 위치가 정해지는 고정홈(210)이 표면에 형성된 버림말뚝(200)을 설치하게 된다.

이때, 앞서 살펴본 별도로 제작된 버림말뚝(200)을 수직천공홀(H2)의 선단에 삽입시키게 되는데 이에 고정홈(210)의 위치는 수직천공홀(H2)의 깊이와 버림말뚝(200)의 고정홈(210)의 형성위치를 알고 있으므로 지표면에서 고정홈(210)의 위치는 큰 오차 없이 예측이 가능하게 된다.

이러한 버림말뚝(200)은 지중벽체(100)의 배면에 다수를 설치하면 되고, 수직천공홀(H2)을 이용하게 되므로 소음 및 진동에 의한 문제도 해결할 수 있으며, 지중벽체 시공을 위한 장비를 그대로 이용하면 되므로 매우 효율적이게 된다.

또한 콘크리트 말뚝으로서 인양되어 수직천공홀(H2)에 삽입되도록 설치하게 되므로 신속한 시공이 가능하게 된다.

다음으로는 도 3b와 같이, 고정홈(210)의 형성위치보다는 더 깊게, 별도의 스트럿 없이 지중벽체(100)가 토압을 지지할 수 있을 정도로 지중벽체(100) 전면쪽 지반을 굴착하게 된다.

이에 노출된 지중벽체(100)로부터 착암기등을 이용하여 관통홀(400)을 형성시키게 된다. 착암기는 사면의 암석도 천공할 수 있으므로 지중벽체(100)를 관통함에 있어서는 큰 문제가 없게 된다.

이때 상기 관통홀(400)은 버림말뚝(200)의 고정홈(210)의 위치를 고려하여 형성시키면 되고 고정홈(210)의 크기에 의하여 시공오차를 흡수할 수 있게 된다.

나아가 고정홈(210)은 버림말뚝(200)에 다수를 형성시킬 수 있으므로 설사 고정홈과 관통홀이 연통되지 않는 경우가 있더라도 관통홀을 재시공하여 최종 관통홀(400)과 고정홈(210)을 서로 연통시킬 수 있도록 할 수 있다.

이에 강봉으로 도시된 지중연결재(300)를 굴착된 지중벽체(100)의 노출된 공간에서 관통홀(400)을 통해 고정홈(210)에 선단이 도달하도록 설치하게 된다. 이때 상기 지중연결재(300)는 철근, 강연선을 이용해도 상관은 없다.

다음으로는 상기 고정홈(210)에 도달한 지중연결재(300)의 선단을 고정홈에 고정시키게 되는데 바람직하게는 앞서 살펴본 그라우팅재로 해결할 수도 있지만 미리 고정홈(210)에 형성된 인서트를 이용하여 지중연결재(300)의 선단을 고정홈(210)에 고정시켜도 상관없다.

다음으로는 고정홈(210)에 선단이 고정된 지중연결재(300)의 두부를 지중벽체(100)의 전면에 정착판등을 이용하여 마감시키게 된다.

이에 본 발명은 도 3c와 같이, 버림말뚝(200)이 지반에 수직으로 박혀져 있는 기둥구조물 역할을 할 수 있어 지중연결재에 의하여 지중벽체(100)에 작용하는 토압을 효과적으로 지지할 수 있게 되며 서로 다수가 설치된 버림말뚝(200)과 지중연결재(300)가 지중벽체 전체에 걸쳐 설치되는 효과에 의하여 지중벽체(100)와 버림말뚝(200)은 구조적으로 일체화되어 토압에 보다 효과적으로 저항할 수 있게 된다.

이로서 최종 지중벽체(100) 내부 지반을 굴착이 완료되면 굴착공간에 필요한 구조물(B)을 시공하게 되며, 이러한 구조물(B)의 외측벽체를 상기 지중벽체(100)로 이용하여 보다 신속한 구조물 시공이 완성될 수 있게 된다.

이에 버림말뚝(200), 지중연결재(300)를 시공하는 것으로 종래 흙막이가시설의 스트럿 설치를 배제할 수 있고, 지중벽체 상단을 서로 연결하는 상단루프구조물과 같은 구조물 시공이 배제될 수 있어 경제적인 시공이 가능하게 된다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 지중벽체
200: 버림말뚝 210: 고정홈
300: 지중연결재
400: 관통홀

Claims (9)

1. 주열식벽체로 시공된 지중벽체(100);
   상기 지중벽체(100)의 배면쪽 지반에 형성된 수직천공홀(H2)에 삽입되어 지중에 위치가 정해지는 고정홈(210)이 표면에 형성된 버림말뚝(200);
   지중벽체(100)를 직접 관통하여 고정홈(210)에 연통되도록 형성된 관통홀(400); 및
   철근, 강봉 또는 강연선으로 형성되며, 상기 지중벽체(100)의 전면쪽 공간에서 지중벽체(100)를 관통하여 선단이 관통홀(400)에 삽입되도록 설치되어 버림말뚝(200)의 고정홈(210)에 수용되어 고정되도록 하되, 두부가 지중벽체(100)에 마감되도록 하는 지중연결재(300);를 포함하여,
   상기 수직천공홀(H2)의 정해진 깊이로부터 수직천공홀(H2)의 선단에 지지되는 버림말뚝(200)의 고정홈(210)의 정해진 위치에 의하여 고정홈(210)과 관통홀(400)이 서로 연통되도록 하며,
   상기 버림말뚝(200)은 콘크리트 말뚝으로 제작되어 고정홈(210)이 상,하로 다수가 형성되도록 하여 수직천공홀(H2) 내부에 위치하여 최종 지중에 위치되어 버려지도록 설치되되, 수직천공홀의 깊이(H3)와 상기 버림말뚝의 저면으로부터 상기 고정홈(210)의 깊이(H4)를 미리 정하여 지표면으로부터 고정홈까지의 깊이(H3-H4)를 예측하여 상기 고정홈(210)의 위치를 정하는 것을 특징으로 하는 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 지중벽체(100)는 시공될 구조물의 일부로서 시공되는 외측벽체로서 직접 이용되는 것으로서 지반에 먼저 시공되어 흙막이 가시설 역할을 하도록 하는 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 지중연결재(300)의 선단은 고정홈에서 천공홀로부터 주입된 그라우팅재에 의하여 고정되도록 하거나, 고정홈에 형성된 인서트에 회전 체결되어 고정되도록 하는 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 지중벽체(100)에 마감되는 지중연결재(300)의 두부는 지중벽체(100)에 정착되어 마감되어 구조물의 외측벽체인 지중벽체(100)와 버림말뚝(200)이 서로 구조적 일체화되도록 하는 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체.
6. (a) 주열식벽체로 지중벽체(100)를 시공하는 단계;
   (b) 상기 지중벽체(100)의 배면쪽 지반에 형성된 수직천공홀(H2)에 삽입되어 지중에 위치가 정해지는 고정홈(210)이 표면에 형성된 버림말뚝(200)을 설치하는 단계;
   (c) 상기 지중벽체(100)를 직접 관통하여 고정홈(210)에 연통되도록 관통홀(400)을 형성시키는 단계; 및
   (d) 상기 지중벽체(100)의 전면쪽 공간에서 지중벽체(100)를 관통하여 선단이 고정홀(210)에 고정되도록 설치되며, 두부가 지중벽체(100)에 마감되도록 지중연결재(300);를 설치하는 단계;를 포함하여,
   상기 수직천공홀(H2)의 정해진 깊이로부터 수직천공홀(H2)의 선단에 지지되는 버림말뚝(200)의 고정홈(210)의 정해진 위치에 의하여 고정홈(210)과 관통홀(400)이 서로 연통되도록 하며,
   상기 지중연결재(300)는 철근, 강봉 또는 강연선으로 형성되며, 선단이 관통홀(400)에 삽입되도록 설치되어 버림말뚝(200)의 고정홈(210)에 수용되어 고정되도록 하며,
   상기 버림말뚝(200)은 콘크리트 말뚝으로 제작되어 고정홈(210)이 상,하로 다수가 형성되도록 하여 수직천공홀(H2) 내부에 위치하여 최종 지중에 위치되어 버려지도록 설치되되, 수직천공홀의 깊이(H3)와 상기 버림말뚝의 저면으로부터 상기 고정홈(210)의 깊이(H4)를 미리 정하여 지표면으로부터 고정홈까지의 깊이(H3-H4)를 예측하여 상기 고정홈(210)의 위치를 정하는 것을 특징으로 하는 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체 시공방법.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 (a) 단계의 지중벽체(100)는
   지반에 서로 겹치도록 수직천공홀(H)을 형성시키고 내부에 콘크리트를 주입하여 주열식으로 시공하여 시공될 구조물의 외측벽체로 그대로 이용할 수 있도록 형성된 주열식 콘크리트 벽체인 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체 시공방법.
8. 제 6항에 있어서,
   상기 (b) 단계의 버림말뚝(200)은 콘크리트 말뚝으로서 인양되어 수직천공홀(H2)에 삽입되도록 설치되는 주열식 콘크리트 벽체인 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체 시공방법.
9. 제 6항에 있어서,
   상기 (d)단계의 고정홈은 크기가 관통홀(400)과 연통될 수 있는 정도의 크기로 형성시켜 관통홀 형성위치의 시공오차를 흡수할 수 있도록 하는 지중벽체와 지중연결재를 이용한 흙막이벽체 시공방법.

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