KR101842208B1 - 지하 연속 흙막이벽의 시공공법 - Google Patents

지하 연속 흙막이벽의 시공공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, H형강을 사용하지 않으면서도 파일(40) 간을 결합되게 할 수 있을 뿐 아니라, 영구 구조물로 활용될 수 있으므로, CIP공법을 통한 지하흙막이벽체에서 H형강이 필요치 않게 되어 공사비용을 절감하면서도 지하 공간 시공의 편리성을 증대시킬 수 있는 지하 연속 흙막이벽의 시공공법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 흙막이벽(100)의 설치 위치에 따라 지반을 천공하여 천공홀(10)을 형성하는 단계; 상기 천공홀(10)에 삽입될 철근조립체(20)에 높이방향을 따라 일정간격으로 상기 천공홀(10)의 내주연에 대응하는 접합철판부(30)를 결합하는 단계; 상기 접합철근부가 결합된 철근조립체(20)를 상기 천공홀(10)에 삽입하는 단계; 상기 천공홀(10)에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계; 및 양생된 흙막이벽으로 둘러싸여진 토양을 굴토하면서 노출되는 상기 접합철판부(30) 간을 결속하는 단계;를 포함한다.

Description

지하 연속 흙막이벽의 시공공법{CONSTRUCTION METHOD OF RETAINING WALL}

본 발명은 지하 연속 흙막이벽의 시공공법에 관한 것으로서, H형강을 사용하지 않으면서도 파일 간을 결합되게 할 수 있을 뿐 아니라, 영구 구조물로 활용될 수 있으므로, CIP공법을 통한 지하흙막이벽체에서 H형강이 필요치 않게 되어 공사비용을 절감하면서도 지하 공간 시공의 편리성을 증대시킬 수 있는 지하 연속 흙막이벽의 시공공법에 관한 것이다.

최근 도심지에서 시공되는 건축물들은 높은 지가와 주차 공간 확보 등의 이유로 지하구조물의 깊이와 규모가 점점 대형화되고 있다. 이에 따라 대규모 지반굴착 및 흙막이 구조물의 중요성이 커지게 되었다.

흙막이 구조물은 지반굴착 시 공사현장 주변의 토사나 지하수의 유입을 막으면서 토압 및 수압 등의 측압에 저항하는 가설구조물이다. 이 구조물은 벽체를 구성하는 재료와 지보공의 형식 등에 따라 크게 엄지말뚝 및 토류판, 널말뚝, 주열식벽, 지하연속벽식 흙막이 공법들로 구분된다.

이러한 흙막이 공법 중 H형강과 철근을 콘크리트의 보강재로 사용하여 주열식 벽체를 형성하는 Cast-In-Place Concrete Pile(CIP) 공법이 있다. CIP공법으로 형성된 벽체는 보강재의 사용으로 인해 측압에 대한 강성이 확보됨에 따라 벽체 내에 발생하는 변위가 크지 않아 주변지반에 미치는 영향이 작다.

따라서 인접 대지까지 근접 시공이 가능하고 특수 장비가 필요 없으며 소음과 진동이 작아 도심지에 적합하여 일반적으로 시공되는 흙막이 공법 중 하나이다.

그러나 도 1의 평면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래 CIP공법에 의하여 구축되는 지하연속벽식 흙막이벽의 경우에는 지하구조물의 구축과 함께 H형강(1)이 사장되어 비경제적이라는 단점이 있다. 아울러 지중에 잔존하는 H형강(1)은 시간이 지남에 따라 염해, 알칼리 공재 반응, 중성화 등 콘크리트의 내구성 저하나 H형강 자체에 미치는 외기의 영향으로 부식될 수 있으므로 수질 오염 등 환경 오염을 초래할 우려가 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 한국등록특허 제10-1045625호(2011.06.24.등록, "CIP공법을 이용한 지하 연속 흙막이벽 구축공법", 이하 "종래기술"이라 칭함)가 개발된 바 있다.

이러한 종래기술은, (a) 흙막이벽의 설치 위치를 따라 지반을 천공한 후, 복수 개의 천공홀 유지용 외부케이싱을 삽입하는 단계; (b) 상기 삽입된 복수 개의 천공홀 유지용 외부케이싱 내부에 구조용 강관과 철근조립체를 교대로 삽입하는 단계; (c) 상기 천공홀 유지용 외부케이싱 내부에 콘크리트를 타설한 후, 천공홀 유지용 외부케이싱을 인발하는 단계; (e) 지하 구조물 축조 후 상기 구조용 강관을 인발하고 상기 구조용 강관이 인발된 공간에 충진재를 채움으로써 토압을 축조된 지하 구조물로 전이시키는 단계;로 이루어지되, 상기 구조용 강관은 외주면에 윤활유가 도포된 것으로, 외주면에 요철이 다수 개 돌출 형성된 나선관 내부에 설치된다.

그런데 종래기술에서는 H형강을 CIP공법의 파일에서 제거할 수 있는 장점을 갖지만, H형강의 제거에만 초점을 뒀을 뿐 CIP공법에 의한 파일 간의 결합이나 영구벽체의 응력 부담재로써 역할을 하지 못하고 지중에 매립, 방치됨으로써 재료의 낭비와 환경오염을 초래하게 된다. 즉, 종래기술에 의한 흙막이 벽체는 상술한 장점에도 불구하고 영구 구조물로 활용되기 위해서는 이미 개발된 기술인 CBS공법이나 CWS공법으로 회귀하여야 하는 문제점이 있었다.

여기서 CBS(Composite Basement Wall System)공법은 일반적으로 지하층의 외부 지하벽 시공시 가설재로만 사용되어 왔던 흙막이용 H형강을 주요 영구 구조물로 고려한 공법으로서 H형강과 일정 두께의 철근 콘크리트 벽이 전단 연결재에 의해 합성작용을 하여 토압 및 수압과 같은 측압에 저항하는 공법이다.

또한 CWS(Continuous Wall System)공법은 CIP공법 또는 SCW공법과 같이 H형강을 콘크리트의 보강재로 사용하여 선 시공된 흙막이 벽체에 기존의 철근콘크리트 테두리보 대신 철골좌대에 의해 지지되는 매립형 철골띠장을 설치하여 지하외벽을 일체로 타설하는 공법이다.

또한 CIP공법의 취약점인 파일 간을 통한 누수를 방지하기 위하여 파일 후방에 차수를 위한 그라우팅 주입액을 주입하기 위한 LW. Grouting 공사를 시행하게 된다. 이러한 공사를 위해 파일 후방에 추가로 천공을 하고 맨젯튜브를 삽입한 후 그라우팅 주입액을 주입하는 과정을 거치게 된다. 따라서 공사비가 증대하고 시공 숙련도가 떨어지면 정밀한 시공이 어렵게 되며, 맨젯튜브가 정위치에 올바르게 위치되었는지 확인하는 것이 불가능하다는 문제점이 있었다.

한편, 종래기술에서는 터파기 공사 후 철근콘크리트로 이루어지는 영구벽체를 설치할 때 거푸집을 지지하기 위하여 L자형 서포트와 같은 추가적인 구성이 필요하다. 즉, 거푸집을 파일에 연결하여 고정할 수 없기 때문에 콘크리트 타설에 따른 팽압을 거푸집이 견디도록 하기 위하여 L자형 서포트와 같은 구성을 거푸집에 부착한다.

그러나 이러한 L자형 서포트 등과 같은 구성을 통해 거푸집을 지지한다 하더라도 거푸집의 완벽하고 안전한 지지가 어려울 뿐만 아니라, 그러한 서포트의 설치 및 해체에 따른 부담이 발생한다. 더구나 종래의 영구벽체는 CIP 파일과는 결합관계를 형성하지 않고 독립적으로 구축되어 외력에도 독립적으로 작용하여 이에 대한 개선책이 요구되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 H형강을 사용하지 않으면서도 파일 간을 결합되게 할 수 있을 뿐 아니라, 영구 구조물로 활용될 수 있는 지하 연속 흙막이벽의 시공공법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 파일에 철골띠장을 설치할 때 파일과 철골띠장 사이에 뒷채움재를 삽입할 필요가 없는 지하 연속 흙막이벽의 시공공법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 철골띠장을 간단한 볼트결합만으로 파일에 견고히 결합할 수 있는 지하 연속 흙막이벽의 시공공법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 파일 간의 차수를 위한 그라우팅 주입액의 주입을 쉽고 확실하게 수행할 수 있는 지하 연속 흙막이벽의 시공공법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 파일과 영구벽체를 일체화시킴과 아울러 영구벽체를 위한 거푸집을 파일에 고정하여 거푸집을 편리하고 완벽하게 지지할 수 있는 지하 연속 흙막이벽의 시공방법을 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은, 지하 연속 흙막이벽의 시공공법에 관한 것으로, 흙막이벽의 설치 위치에 따라 지반을 천공하여 천공홀을 형성하는 단계; 상기 천공홀에 삽입될 철근조립체에 높이방향을 따라 일정간격으로 상기 천공홀의 내주연에 대응되면서 상기 내주연보다 상대적으로 작은 외경을 갖는 접합철판부를 결합하는 단계; 각 천공홀에 삽입되는 철근조립체 간에 상호 대응하는 접합철근부가 동일 높이에 배치되도록 상기 철근조립체를 상기 천공홀에 삽입하는 단계; 상기 천공홀에 콘크리트를 타설하고 양생하여 파일을 생성하는 단계; 및 양생된 흙막이벽으로 둘러싸여진 토양을 굴토하면서 각 파일에서 상기 접합철판부를 노출시키고, 상기 노출된 접합철판부 간을 결속하는 단계;를 포함한다.

상기 접합철판부에는 상기 흙막이벽 내측으로 관통된 체결공이 형성되고, 상기 체결공에는 나사산이 없는 몸체에 볼트헤드가 결합된 볼트 및 상기 몸체가 삽입되는 삽입부로 이루어진 가설부재가 장착되며, 상기 접합철판부 간의 결속단계에서는, 양생 후 상기 가설부재를 제거한 공간에 철골띠장을 볼트결합하여 상기 접합철판부 간을 결속한다.

또한 상기 체결공은 상기 철골띠장의 결합시 상기 체결공 간의 수직 오차를 보정하기 위하여 장공 형태로 이루어지고, 상기 가설부재는 상기 장공 형태의 체결공에 대응하는 단면을 갖을 수 있다.

그리고 상기 볼트의 몸체에는 나사산이 형성될 수 있다.

또한 본 발명에서는, 상기 흙막이벽에 철근콘크리트로 이루어지는 영구벽체를 설치하기 위하여 상기 철골띠장을 제거하고 상기 제거된 철골띠장에 의해 노출된 삽입부에 양단에 나사산이 형성된 연결봉의 일단을 삽입하여 볼트결합하는 단계; 영구벽체를 위한 철근을 배근하면서 상기 철근과 상기 연결봉을 결속하는 단계; 관통공을 구비하여 상기 연결봉의 타단이 통과된 상태로 거푸집을 설치하는 단계; 상기 거푸집의 외부로 노출된 상기 연결봉의 타단에 조임쇠를 체결하여 상기 거푸집을 상기 흙막이벽에 고정하는 단계; 및 상기 흙막이벽과 거푸집 사이에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계;를 더 포함하여 영구벽체를 설치할 수 있다.

또한 상기 접합철판부 간의 결속단계에서는, 인접하는 접합철판부 간을 연결철판을 통해 용접하여 결속할 수 있다.

아울러, 상기 접합철판부의 결합단계에서는, 상기 접합철판부가 결합된 철근조립체에 일정간격으로 구멍이 천공된 맨젯튜브를 추가로 결합하고, 상기 구멍은 상기 맨젯튜브 내로 주입되는 그라우팅 주입액에 의해 파손될 수 있는 결합수단으로 밀폐되면서 상기 맨젯튜브가 상기 철근조립체에 결합된다.

본 발명에 따른 지하 연속 흙막이벽의 시공공법에 따르면, H형강을 사용하지 않으면서도 파일 간을 결합되게 할 수 있을 뿐 아니라, 영구 구조물로 활용될 수 있으므로, CIP공법을 통한 지하흙막이벽체에서 H형강이 필요치 않게 되어 공사비용을 절감하면서도 지하 공간 시공의 편리성을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

그리고 본 발명에 따르면, 파일에 철골띠장을 설치할 때 파일과 철골띠장 사이에 뒷채움재를 삽입할 필요가 없이 파일과 철골띠장이 직접 접촉하여 결합하므로 철골띠장을 보다 안정적이면서 견고하게 파일에 결합시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 철골띠장을 간단한 볼트결합만으로 파일에 견고히 결합할 수 있으므로, 철골띠장의 결합공정을 보다 신속하고 편리하게 수행할 수 있는 이점이 있다.

아울러, 본 발명에 따르면, 파일 간의 차수를 위한 그라우팅 주입액의 주입을 쉽고 확실하게 수행할 수 있어 차수를 위한 공사에 따른 시간 및 비용을 절감할 뿐 아니라 차수 성능도 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 파일과 영구벽체를 일체화시킴으로서 외력에 대해 파일과 영구벽체가 함께 작용하여 내력을 증대시킬 수 있음과 아울러, 영구벽체를 위한 거푸집을 파일에 고정하여 거푸집을 편리하고 완벽하게 지지할 수 있어 거푸집의 지지를 위한 추가적인 구성을 생략할 수 있으므로 이에 따른 시간 및 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 따라 구축되는 지하 연속 흙막이벽을 도시한 평면도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 지하 연속 흙막이벽의 시공공법의 시공방법을 설명하는 도면,
도 3은 제1실시예에 따른 흙막이벽에 철골띠장을 장착한 상태를 나타낸 도면,
도 4는 제1실시예에 대한 변형예를 도시한 사시도,
도 5는 도 4의 변형예에서 파일 배면에 대한 그라우팅 주입 상태를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 지하 연속 흙막이벽의 시공공법을 도시한 도면,
도 7은 도 6의 (d)에서 A-A'선에 따른 단면도,
도 8은 제2실시예에 따라 제작된 파일에 철골띠장을 결합하는 상태를 도시한 분해사시도,
도 9는 제2실시예에 따른 접합철판부의 체결공에 대한 변형예를 도시한 사시도,
도 10은 제2실시예에 따른 체결공의 수직 오차를 보정하기 위한 철골띠장의 관통공 구성을 도시한 분해사시도,
도 11은 본 발명에 따른 흙막이벽에서 영구벽체를 설치하는 구성을 설명하는 도면이다.

이하에서는 본 발명에 따른 지하 연속 흙막이벽의 시공공법에 관하여 첨부된 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 지하 연속 흙막이벽의 시공공법의 시공방법을 설명하는 도면이고, 도 3은 제1실시예에 따른 흙막이벽에 철골띠장을 장착한 상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 흙막이벽은 천공홀(10)을 형성하는 단계로부터 개시된다. 보다 상세히 설명하면, 시공 위치에서 지하 공간을 형성할 위치를 결정하고 지하 터파기 전에 흙막이벽(100)의 설치 위치에 따라 지반을 천공하여 천공홀(10)을 형성한다. 천공홀(10)은 서로 밀착되게 형성되고, 하나의 천공홀(10)을 형성하여 콘크리트 타설하여 양생한 후에 인접하게 천공홀(10)을 형성할 수도 있고, 인접하게 천공홀들을 연속으로 형성할 수도 있다.

그리고 상기 천공홀(10)에 삽입될 철근조립체(20)를 제작하고, 상기 철근조립체(20)에 높이방향을 따라 일정간격으로 접합철판부(30)를 결합한다. 예를 들면, 지하 터파기 공사가 지하 2층 규모라면 지층 슬라브면, 지하 1층 슬라브면 및 지하 2층 바닥면에 대응하는 평면상에 접합철판부(30)가 위치되도록 상기 철근조립체(20)에 결합한다. 또는 파일(40) 간의 접합강도를 증가시키고 수밀성을 향상시키기 위해서는 높이방향으로의 접합철판부(30) 간의 간격을 보다 촘촘하게 배치할 수도 있다. 즉, 접합철판부(30)의 수평면상의 배치 위치 및 개수는 공사 현장의 상황 및 설계 요구조건에 맞추어 변경될 수 있다.

또한 상기 접합철판부(30)는 다양한 방법으로 상기 철근조립체(20)에 결합될 수 있고, 예를 들면, 용접에 의해 결합될 수 있다.

그리고 상기 접합철판부(30)는 상기 천공홀(10)의 내주연에 대응되면서 이보다 작은 외경을 갖도록 제작되는 것으로, 상기 천공홀(10)은 일반적으로 원통형으로 제작되므로, 상기 접합철판부(30)도 상기 천공홀(10)의 내주연에 대응하는 원통형으로 제작된다.

또한 상기 접합철판부(30)가 결합된 철근조립체(20)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 일정간격으로 구멍(33)이 천공된 맨젯튜브(31)가 추가로 결합될 수 있다. 상기 맨젯튜브(31)는 L.W 공법(Labiles Water Glass)을 실시하기 위한 것으로, CIP 공법에 의해 제작된 파일 간의 차수를 위한 구성이다. 종래에는 L.W 공법을 시행하기 위해서 CIP 공법에 의해 제작된 파일 배면에 별도로 지반을 천공하여 맨젯튜브를 천공홀에 삽입하여 그라우팅 주입액을 지반에 주입하였었다. 그런데 본 발명에서는 철근조립체에 맨젯튜브를 직접 결합하여 CIP 공법을 위하여 천공한 천공홀에 함께 주입하므로, L.W 공법을 위하여 추가로 천공할 필요가 없어진다.

또한 종래의 공법에서는 맨젯튜브가 천공홀의 깊이만큼 완전히 삽입되었는지 외부에서 확인할 수 없었으나, 본 발명에서는 맨젯튜브(31)가 외부에서 철근조립체(20)에 확실하게 결합된 상태에서 천공홀(10)에 삽입되므로, 그라우팅 주입액이 천공홀의 전체 깊이에 고르게 분출될 수 있고 차수 취약 지점에 정확하게 주입액이 분출될 수 있다.

이러한 맨젯튜브(31)에 천공된 구멍(33)에 이물질의 유입을 차단하고 상기 맨젯튜브를 철근조립체에 결합함과 아울러, 그라우팅 주입액을 분사할 때 상기 구멍으로 분출될 수 있도록 상기 구멍은 비교적 쉽게 파손 가능한 결합수단(34)으로 밀폐되면서 철근조립체에 결합된다. 이러한 결합수단(34)으로 쉽게 구할 수 있는 것으로는 테이프 종류가 있고, 본 실시예에서는 청테이프가 사용되었다.

이렇게 접합철판부(30)가 철근조립체(20)에 결합되면 상기 철근조립체(20)를 천공홀(10)에 삽입하고, 상기 천공홀(10)에 콘크리트를 타설하여 양생한다.

이러한 방식으로 다수개의 파일(40)로 이루어진 흙막이벽(100)이 설치 위치를 둘러 설치되면, 맨젯튜브(31)에 그라우팅 주입액을 주입하여 도 5에 도시된 바와 같이, 파일 배면에서 그라우팅이 지반에 침투하면서 퍼져 나가면서 파일 간의 지반을 고형화하여 파일 사이로의 누수를 방지하게 된다. 여기서 도 5에 도시된 점선은 그라우팅 주입액이 지반으로 퍼져 나간 영역을 가정하여 표시한 것이다.

그라우팅이 주입되어 고형화되면, 양생된 흙막이벽으로 둘러싸여진 토양을 굴토하면서 노출되는 상기 접합철판부(30) 간을 결속한다.

상기 흙막이벽(100)을 이루는 각 파일(40)에서 접합철판부를 노출시키고, 노출된 접합철판부 간을 연결철판(35)을 통해 용접 등의 방법으로 결속한다. 이러한 파일 간 결합에 의해 파일(40) 간의 결속력이 강화되고 추가적으로 수밀성이 향상될 수 있게 된다.

이렇게 제작되고 상호간 결합된 흙막이벽(100)에는 동일한 높이로 접합철판부(30)가 노출될 수 있으므로, 상기 접합철판부(30)를 이용하여 철골띠장(50)을 결합한다. 예를 들면, 상기 접합철판부(30)와 철골띠장(50)을 용접 등의 방식으로 결합할 수 있다. 이때 원형인 접합철판부(30)와 평면형인 철골띠장(50)의 접합 면적이 부족하거나 철골띠장(50)의 지지를 위하여 상기 접합철판부(30)에는 철골좌대(60)를 접합하여 그 위에 철골띠장(50)이 배치되게 시공할 수도 있다.

또한 접합철판부(30)와 철골띠장(50)은 서로 동일 수평선상에서 접합철판부(30)와 철골띠장(50) 간의 이격없이 결합되므로, 파일(40)과 철골띠장(50) 간의 이격 간격을 매우기 위한 뒷채움재의 사용을 생략할 수 있게 된다.

<제2실시예>

다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 지하 연속 흙막이벽의 시공공법에 대해 설명한다. 본 실시예에서는 제1실시예와 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 도면번호를 사용하기로 한다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 지하 연속 흙막이벽의 시공공법을 도시한 도면이고, 도 7은 도 6의 (d)에서 A-A'선에 따른 단면도이며, 도 8은 제2실시예에 따라 제작된 파일에 철골띠장을 결합하는 상태를 도시한 분해사시도이다.

도시된 바와 같이, 제2실시예에서는, 접합철판부(30)의 구성 및 접합철판부(30) 간을 결합하는 방식에서 제1실시예에서와 상이하다. 보다 상세히 설명하면, 제2실시예에서의 접합철판부(30)에는 상기 흙막이벽 내측으로 관통된 체결공(36)이 형성되고, 상기 체결공(36)에는 나사산이 없는 몸체와 볼트헤드로 구성된 볼트(71) 및 상기 몸체가 삽입되는 삽입부(73)로 구성된 가설부재(70)가 장착된다.

또한 가설부재(70)는 삽입부만으로 구성되어 상기 삽입부의 선단이 상기 체결공에 끼워지게 할 수도 있다. 이때 상기 삽입부의 입구는 상기 삽입부 내로 콘크리트나 흙의 유입을 방지하기 위해 테이프 등으로 막아두는 것이 바람직하다.

상기 볼트(71)는 콘크리트 타설 후 양생이 완료되면 상기 접합철판부(30)로부터 제거되고 삽입부(73)만 파일 내에 남게 된다.

그리고 볼트(71)의 볼트헤드는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 접합철판부(30)의 외부로 돌출되게 장착될 수도 있고, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 접합철판부(30)의 외주연에 일치되도록 장착될 수도 있다. 이때 도 7의 (a)의 경우에, 체결공(36)의 직경은 가설부재(70)의 몸체(71)의 외경에 대응되고, 가설부재(70)의 볼트헤드(73)는 접합철판부(30)의 외면에 지지된다. 또한 도 7의 (b)의 경우에, 체결공(36)의 직경은 가설부재(70)의 볼트헤드(73)의 직경에 대응되고, 상기 가설부재(70)의 볼트헤드(73)는 파일(40)의 외면에 지지된다.

양생 후 터파기 공사 중 상기 가설부재(70)를 제거하면 체결공(36)을 통해 파일(40)에도 가설부재(70)의 몸체(71)에 대응하는 홀(41)이 형성된다. 여기에 철골띠장(50)에 형성된 관통공(51)을 통해 볼트(61)를 삽입하면 용접 없이도 철골띠장(50)을 파일(40)에 결합할 수 있게 된다. 특히 볼트 삽입시 볼트(61)가 회전되면서 상기 홀(41)에 나사산을 형성하며 진입하므로 볼트결합에 의해 상기 철골띠장(50)은 파일(40)에 견고하게 결합될 수 있다.

더구나, 상기 볼트(61)의 삽입시에 상기 홀(41)에 접착용제를 주입한 후 볼트결합하면 볼트결합 강도를 보다 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 홀(41)로의 수분 유입이 차단되어 상기 볼트의 부식을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 가설부재(70)의 볼트(71)는 그 몸체에 나사산을 갖는 형태로 구성될 수도 있다. 이 경우 상기 삽입부(73)의 내부에 상기 볼트(71)의 나사산에 대응되는 나사산이 형성됨은 당연하다. 따라서 양생이 완료된 파일에서 상기 볼트(71)를 제거하면 상기 파일(40)의 홀(41)에 삽입부(73)에 의한 나사산이 형성되어 있으므로, 철골띠장(50) 결합시 볼트(61)의 체결이 보다 용이해 질 수 있다.

그리고 철근조립체(20)에 접합철판부(30)를 결합할 때 인접한 철근조립체(20) 간에 접합철판부(30)의 수평 높이가 상호 동일하도록 결합되더라도 시공 과정에서 수직 방향 오차가 발생할 수 있다.

이러한 오차를 보정하기 위하여 도 9에 도시된 바와 같이, 접합철판부(30)의 체결공(36)을 장공 형태로 형성하고 가설부재(70)도 상기 장공 형태의 체결공(36)에 대응하는 단면을 갖도록 제작할 수 있다. 이렇게 되면 철골띠장(50)의 관통공(51)을 통하여 볼트결합할 때 체결공(36)의 수평방향 높이 오차를 해소할 수 있다.

또 다른 방안으로는, 도 10에 도시된 바와 같이, 철골띠장(50)의 관통공(51)을 장공 형태로 형성하는 것으로, 장공 형태의 관통공(51)에 의해 체결공(36)의 수평방향 높이 오차를 해소할 수 있다. 특히 이 방안에 의하면, 가설부재(70)에 의해 형성되는 홀에 볼트가 전면적으로 결합함으로서 파일(40)에 대한 철골띠장(50)의 결합을 보다 견고히 할 수 있다.

한편, 이와 같은 방식으로 파일(40)에 철골띠장(50)을 설치하면서 지하 터파기 공사를 완료하면, 철골띠장(50)을 제거하면서 파일(40)에 접하여 철근콘크리트로 이루어지는 영구벽체를 설치한다. 이를 위해 철근(90)을 배근하고 거푸집(91)을 설치하여야 하는데, 본 발명에서는 파일(40)에 삽입부(73)가 매설되어 있으므로, 상기 삽입부(73)를 이용하여 거푸집(91)의 설치를 용이하게 할 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 먼저 상기 흙막이벽(100)에 철근콘크리트로 이루어지는 영구벽체를 설치하기 위하여 상기 철골띠장(50)을 제거하고 상기 제거된 철골띠장(50)에 의해 노출된 삽입부(73)에 양단에 나사산이 형성된 연결봉(80)의 일단을 삽입하여 볼트결합한다.

그리고 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 영구벽체를 위한 철근(90)을 배근하면서 상기 철근(90)과 상기 연결봉(80)을 결속한다. 이때 철근과 연결봉의 결속은 다양한 방식으로 구현될 수 있고, 예를 들면, 용접에 의해서도 가능하며, 본 실시예에서와 같이 결속철사(81)를 이용할 수도 있다.

이 상태에서 관통공(91a)을 구비하여 상기 연결봉(80)의 타단이 통과된 상태로 거푸집(91)을 설치하고, 상기 거푸집(91)의 외부로 노출된 상기 연결봉(80)의 타단에 조임쇠(83)를 체결하여 상기 거푸집(91)을 상기 흙막이벽(100)에 고정한다. 이렇게 하면, 거푸집(91)이 연결봉(80)에 의해 파일(40)에 고정되므로 콘크리트 타설시 거푸집에 가해지는 압력을 지지하기 위한 추가적인 구성을 생략할 수 있다.

이와 같이 거푸집 설치가 완료되면, 상기 흙막이벽과 거푸집 사이에 콘크리트를 타설하여 양생함으로서, 본 발명에 따른 파일을 이용하면서 영구벽체를 파일에 일체화시키면서 손쉽게 형성할 수 있다.

그리고 콘크리트가 양생되면, 조임쇠(83)를 풀어 거푸집(91)을 제거하고, 영구벽체의 표면으로 노출된 연결봉(80)의 타단은 절단함으로서 영구벽체를 완성할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

10 : 천공홀 20 : 철근조립체
30 : 접합철판부 31 : 맨젯튜브
33 : 구멍 34 : 결합수단
35 : 연결철판 36 : 체결공
40 : 파일 50 : 철골띠장
60 : 철골좌대 70 : 가설부재
80 : 연결봉 81 : 결속철사
83 : 조임쇠 90 : 철근
91 : 거푸집
100 : 흙막이벽

Claims (7)

  1. 흙막이벽(100)의 설치 위치에 따라 지반을 천공하여 천공홀(10)을 형성하는 단계;
    상기 천공홀(10)에 삽입될 철근조립체(20)에 높이방향을 따라 일정간격으로 상기 천공홀(10)의 내주연에 대응되면서 상기 내주연보다 상대적으로 작은 외경을 갖는 접합철판부(30)를 결합하는 단계;
    각 천공홀(10)에 삽입되는 철근조립체(20) 간에 상호 대응하는 접합철근부(30)가 동일 높이에 배치되도록 상기 철근조립체(20)를 상기 천공홀(10)에 삽입하는 단계;
    상기 천공홀(10)에 콘크리트를 타설하고 양생하여 파일(40)을 생성하는 단계; 및
    양생된 흙막이벽(100)으로 둘러싸여진 토양을 굴토하면서 각 파일(40)에서 상기 접합철판부(30)를 노출시키고, 상기 노출된 접합철판부(30) 간을 결속하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 연속 흙막이벽의 시공공법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접합철판부(30)에는 상기 흙막이벽(100) 내측으로 관통된 체결공(36)이 형성되고, 상기 체결공(36)에는 나사산이 없는 몸체에 볼트헤드가 결합된 볼트(71) 및 상기 몸체가 삽입되는 삽입부(73)로 이루어진 가설부재(70)가 장착되며,
    상기 접합철판부(30) 간의 결속단계에서는, 양생 후 상기 가설부재(70)를 제거한 공간에 철골띠장(50)을 볼트결합하여 상기 접합철판부(30) 간을 결속하는 것을 특징으로 하는 지하 연속 흙막이벽의 시공공법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 체결공(36)은 상기 철골띠장(50)의 결합시 상기 체결공(36) 간의 수직 오차를 보정하기 위하여 장공 형태로 이루어지고,
    상기 가설부재(70)는 상기 장공 형태의 체결공(36)에 대응하는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 지하 연속 흙막이벽의 시공공법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 볼트(71)의 몸체에는 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 지하 연속 흙막이벽의 시공공법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 흙막이벽(100)에 철근콘크리트로 이루어지는 영구벽체를 설치하기 위하여 상기 철골띠장(50)을 제거하고 상기 제거된 철골띠장(50)에 의해 노출된 삽입부(73)에 양단에 나사산이 형성된 연결봉(80)의 일단을 삽입하여 볼트결합하는 단계;
    영구벽체를 위한 철근(90)을 배근하면서 상기 철근(90)과 상기 연결봉(80)을 결속하는 단계;
    관통공(91a)을 구비하여 상기 연결봉(80)의 타단이 통과된 상태로 거푸집(91)을 설치하는 단계;
    상기 거푸집(91)의 외부로 노출된 상기 연결봉(80)의 타단에 조임쇠(83)를 체결하여 상기 거푸집(91)을 상기 흙막이벽(100)에 고정하는 단계; 및
    상기 흙막이벽(100)과 거푸집(91) 사이에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 연속 흙막이벽의 시공공법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접합철판부 간의 결속단계에서는, 인접하는 접합철판부(30) 간을 연결철판(35)을 통해 용접하여 결속하는 것을 특징으로 하는 지하 연속 흙막이벽의 시공공법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 접합철판부의 결합단계에서는, 상기 접합철판부(30)가 결합된 철근조립체(20)에 일정간격으로 구멍(33)이 천공된 맨젯튜브(31)를 추가로 결합하고,
    상기 구멍(33)은 상기 맨젯튜브(31) 내로 주입되는 그라우팅 주입액에 의해 파손될 수 있는 결합수단으로 밀폐되면서 상기 맨젯튜브가 상기 철근조립체에 결합되는 것을 특징으로 하는 지하 연속 흙막이벽의 시공공법.
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