KR101928054B1 - 협소한 테두리 여유공간을 갖는 지하 구조물의 흙막이벽 구축공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, CIP 파일(50) 또는 PHC 파일(80)과 동축선상 또는 인접하여 수직방향으로 어스앵커(30)를 매립하여 어스앵커(30)의 매립시 요구되는 지하 공간을 현저히 줄이면서도 파일의 내력을 유지할 수 있는 협소한 테두리 여유공간을 갖는 지하 구조물의 흙막이벽 구축공법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 흙막이벽(100)의 설치 위치에 따라 지반을 천공하여 파일-천공홀(10)을 형성하는 단계; 상기 파일-천공홀(10)의 깊이보다 깊게 앵커-천공홀(20)을 형성하는 단계; 상기 앵커-천공홀(20)에 어스앵커(30)를 삽입하고 상기 어스앵커(30)에 연결된 강선(31)을 지상으로 노출시키는 단계; 상기 철근조립체(40)에 인장홀을 형성하기 위한 인장파이프(41)를 설치하는 단계; 상기 파일-천공홀(10)에 철근조립체(40)를 삽입하는 단계; 상기 파일-천공홀(10)에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계; 및 상기 강선(31)을 상기 인장파이프(41)에 통과시켜 지압판(33)으로 긴장시킨 후 고정하는 단계;를 포함한다.

Description

협소한 테두리 여유공간을 갖는 지하 구조물의 흙막이벽 구축공법{CONSTRUCTION METHOD OF RETAINING WALL FOR UNDERGROUND STRUCTURES WITH NARROW EDGE SPACE}

본 발명은 협소한 테두리 여유공간을 갖는 지하 구조물의 흙막이벽 구축공법에 관한 것으로서, CIP 파일 또는 PHC 파일과 동축선상 또는 인접하여 수직방향으로 어스앵커를 매립하여 어스앵커의 매립시 요구되는 지하 공간을 현저히 줄이면서도 파일의 내력을 유지할 수 있는 협소한 테두리 여유공간을 갖는 지하 구조물의 흙막이벽 구축공법에 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 다라 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 CIP 공법은 흙막이 공사와 지하 외벽 공사를 서로 분리하여 시공하므로 시공성 및 경제성이 불리하고 두 번의 공사로 인해 공기가 지연되고 흙막이와 지하외벽이 각자의 공간을 차지하므로 공간활용 면에서도 손실이 발생한다.

따라서 이러한 문제점을 해소하기 위하여 PHC 파일 공법이 개발된 바 있다. PHC 파일은 고성능 감수제 등 혼화제를 사용하여 고온·고압 증기양생한 것으로 고강도 콘크리트에 프리스트레스를 도입하여 제작한 말뚝이다. 일반 PC파일에 비해 약 60~70% 이상의 높은 강도를 나타내고 큰 축력을 견딜 수 있다. 또한 휨내력과 타격에 강해 항타중의 파손확률이 적은 장점을 가지고 있어 국내 콘크리트 파일의 약 90% 이상을 점유하고 있다.

그런데 이러한 CIP 공법과 PHC 파일 공법 모두 지하구조물의 흙막이 공법으로서, 각 공법의 파일에 가해지는 토압에 견딜 수 있는 내력을 구비하여야 하지만, 지하구조물의 깊이가 깊어지면 각 공법의 파일이 노출되는 부위가 상대적으로 많아지면서 토압에 대한 내력이 약화되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 한국등록특허 제10-1494132호(엄지말뚝 상단 지지방식 자립식 흙막이 시설물, 2015.02.10.등록, 이하 '종래기술'이라 칭함)가 발명된 바 있다.

상기 종래기술은, 엄지말뚝의 상단부가 강선에 의해 지지되는 자립식 구조를 이룸으로서 시공성이 향상되고, 흙막이 엄지말뚝 변위시 언제든지 강선에 대한 재긴장 작업이 가능하도록 하기 위한 것이다.

이를 실현하기 위해 종래기술은, 터파기 구역의 경계부위를 따라 일정 간격으로 근입되어지는 엄지말뚝(1)과; 상기 엄지말뚝(1)의 상단 외측에 구성되는 콘크리트블럭(2)과; 상기 콘크리트블럭(2)의 상부에 안착 구성되며, 일측이 엄지말뚝(1)과 볼트에 의해 체결되어지는 금속재질의 연결대좌(3)와; 상기 엄지말뚝(1)의 외측에 일정 각도의 경사를 이루며 형성된 앵커공에 삽입되어 그라우트재에 의해 정착되어지되, 상부는 연결대좌(3)와 콘크리트블럭(2)을 관통하여 설치되는 강선(4)과; 상기 강선(4)의 상단부를 고정하기 위해 연결대좌(3) 상부에 설치되는 헤드콘과; 상기 헤드콘을 관통한 강선(4)의 외부 노출을 방지하기 위한 강선보호캡(6)을 포함하는 구성을 이룬다.

그런데, 종래기술에서는, 일반적인 어스앵커와 마찬가지로, 일정 각도로 경사를 두어 앵커공에 삽입되어 그라우트재에 의해 정착되는 강선이 사용되는데, 경사를 두어 파일보다 깊게 매설되다 보니 인접 대지로의 침입이 문제된다. 특히나 파일이 보다 큰 토압을 견디게 하려면 강선을 보다 완만한 경사로 매설하여야 하는데, 이 때문에 인접 대지로 보다 많이 침범하게 된다.

이러한 문제는 지하 구조물을 구축하고자 하는 장소에 인접하여 다른 지하 구조물이 위치한 경우에 특히 중요하다. 왜냐하면, 인접한 지하 구조물에 의해 강선의 경사각도가 제한되어 설계치 이상의 토압을 견디도록 파일을 지지하는 것이 불가능해지기 때문이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 CIP 파일 또는 PHC 파일과 동축선상 또는 인접하여 수직방향으로 어스앵커를 매립하여 어스앵커의 매립시 요구되는 지하 공간을 현저히 줄이면서도 파일의 내력을 유지할 수 있는 협소한 테두리 여유공간을 갖는 지하 구조물의 흙막이벽 구축공법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, CIP 파일의 단점인 차수 성능을 향상시키면서 어스앵커의 긴장상태를 보다 강력히 유지할 수 있는 협소한 테두리 여유공간을 갖는 지하 구조물의 흙막이벽 구축공법을 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은, 협소한 테두리 여유공간을 갖는 지하 구조물의 흙막이벽 구축공법에 관한 것으로, 흙막이벽의 설치 위치에 따라 지반을 천공하여 파일-천공홀을 형성하는 단계; 상기 파일-천공홀의 깊이보다 깊게 앵커-천공홀을 형성하는 단계; 상기 앵커-천공홀에 어스앵커를 삽입하고 상기 어스앵커에 연결된 강선을 지상으로 노출시키는 단계; 상기 철근조립체에 인장홀을 형성하기 위한 인장파이프를 설치하는 단계; 상기 파일-천공홀에 철근조립체를 삽입하는 단계; 상기 파일-천공홀에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계; 및 상기 강선을 상기 인장파이프에 통과시켜 지압판으로 긴장시킨 후 고정하는 단계;를 포함한다.

이때 상기 앵커-천공홀은 상기 파일-천공홀의 하부에서 지중으로 연장되고, 상기 인장파이프는 상기 파일-천공홀의 길이방향으로 관통되게 배치되며, 상기 강선은 상기 인장파이프를 통과하여 콘크리트가 양생되어 생성된 파일 상에서 상기 지압판으로 긴장된 후 고정될 수 있다.

이 경우에, 상기 철근조립체는 상기 파일 상으로 노출되게 배근되고, 상기 복수개의 파일 간을 연결하도록 상기 복수개의 파일 상으로 CAP 콘크리트가 타설 및 양생되어 CAP 마감부가 형성되며, 상기 인장파이프는 상기 CAP 마감부 상에서 인장홀이 노출되도록 배치되고, 상기 강선은 상기 인장파이프를 통과하여 상기 CAP 마감부 상에서 상기 지압판으로 긴장된 후 고정될 수 있다.

한편, 상기 앵커-천공홀은 상기 파일-천공홀의 배면에서 지중으로 형성되고, 상기 인장파이프는 상기 파일-천공홀의 상단에서 측방향으로 관통되게 배치되며, 상기 강선은 상기 인장파이프를 통과하여 콘크리트가 양생되어 생성된 파일의 측면에서 상기 지압판으로 긴장된 후 고정될 수 있다.

이 경우에, 상기 철근조립체는 상기 파일 상으로 노출되게 배근되고, 상기 복수개의 파일 간을 연결하도록 상기 복수개의 파일 상으로 CAP 콘크리트가 타설 및 양생되어 CAP 마감부가 형성되며, 상기 인장파이프는 상기 CAP 마감부 측부에서 인장홀이 노출되도록 배치되고, 상기 강선은 상기 인장파이프를 통과하여 상기 CAP 마감부 측부에서 상기 지압판으로 긴장된 후 고정될 수 있다.

또한 상기 철근조립체에는 상기 파일-천공홀의 내주연에 대응하는 접합철판부가 결합되고, 양생된 흙막이벽으로 둘러싸여진 토양을 굴토하면서 노출되는 상기 접합철판부에 철골띠장을 결합하여 상기 접합철판부 간을 결속할 수 있다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 흙막이벽의 설치 위치에 따라 지반을 천공하여 파일-천공홀을 형성하는 단계; 상기 파일-천공홀의 깊이보다 깊게 앵커-천공홀을 형성하는 단계; 상기 앵커-천공홀에 어스앵커를 삽입하고 상기 어스앵커에 연결된 강선을 지상으로 노출시키는 단계; 길이방향으로 관통공이 형성된 PHC 파일에 상기 강선을 상기 관통공에 통과시킨 상태로 상기 파일을 상기 파일-천공홀에 삽입하는 단계; 및 상기 강선을 상기 파일 상에서 지압판으로 긴장시킨 후 고정하는 단계;를 포함하여 구성될 수도 있다.

이때 상기 복수개의 파일 간을 연결하도록 상기 복수개의 파일 상으로 CAP 마감부를 장착하고, 상기 강선은 상기 CAP 마감부 상에서 지압판으로 긴장된 후 고정될 수 있다.

그리고 상기 CAP 마감부는, 상기 복수개의 파일의 측면 일부에 대응되는 원호형의 삽입부와, 상기 삽입부의 상단에서 복수개의 삽입부를 연결하고 상기 파일의 관통공에 대응되는 인장홀이 형성되는 CAP 플레이트로 구성될 수 있다.

또한 상기 파일에는 길이방향으로 일정 간격을 두고 접합철판부가 결합되어 상기 파일-천공홀에 삽입되고, 양생된 흙막이벽으로 둘러싸여진 토양을 굴토하면서 노출되는 상기 접합철판부에 철골띠장을 결합하여 상기 접합철판부 간을 결속할 수 있다.

이때 상기 노출된 접합철판부는 상기 인접한 접합철판부 간의 수평높이가 일치하도록 조정되어 볼트 조임으로 상기 파일에 고정될 수 있다.

본 발명에 따른 지하 협소한 테두리 여유공간을 갖는 지하 구조물의 흙막이벽 구축공법에 따르면, CIP 파일 또는 PHC 파일과 동축선상 또는 인접하여 수직방향으로 어스앵커를 매립하여 어스앵커의 매립시 요구되는 지하 수평 공간을 현저히 줄이면서도 파일의 내력을 유지할 수 있어 인접하여 지하 구조물이 구축되어 있는 공간에서도 어스앵커에 의한 파일의 내력을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따르면, CIP 파일의 단점인 차수 성능을 향상시키면서 어스앵커의 긴장상태를 보다 강력히 유지할 수 있어 파일의 토압에 대한 내력을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따라 구축되는 지하 연속 흙막이벽을 도시한 평면도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 흙막이벽 구축공법의 시공방법을 설명하는 도면,
도 3은 제1실시예에 따른 흙막이벽 구축공법의 시공순서를 설명하는 도면,
도 4는 제1실시예에 따른 흙막이벽에 철골띠장을 장착한 상태를 나타낸 도면,
도 5는 파일 배면에 대한 그라우팅 주입 상태를 도시한 도면,
도 6은 제1실시예에 따른 흙막이벽의 작용을 설명하는 단면도,
도 7은 제1실시예에 대한 변형예를 설명하는 도면,
도 8은 본 변형예에 따른 흙막이벽의 작용을 설명하는 단면도,
도 9 내지 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 흙막이벽 구축공법을 설명하는 도면,
도 13은 제2실시예에 따른 흙막이벽에 철골띠장을 장착한 상태를 나타낸 도면이다.

이하에서는 본 발명에 따른 협소한 테두리 여유공간을 갖는 지하 구조물의 흙막이벽 구축공법에 관하여 첨부된 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.

<제1실시예>

먼저 본 발명에 따른 흙막이벽 구축공법에 대한 제1실시예에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 흙막이벽 구축공법의 시공방법을 설명하는 도면이고, 도 3은 제1실시예에 따른 흙막이벽 구축공법의 시공순서를 설명하는 도면이며, 도 4는 제1실시예에 따른 흙막이벽에 철골띠장을 장착한 상태를 나타낸 도면이며, 도 5는 파일 배면에 대한 그라우팅 주입 상태를 도시한 도면이다. 또한 도 6은 제1실시예에 따른 흙막이벽의 작용을 설명하는 단면도이다.

도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 흙막이벽(100)은 CIP 공법에 의해 구축되는 지하 연속식 벽체로서, 파일-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 파일-천공홀(10)을 형성한다. 파일-천공홀(10)은 서로 밀착되게 형성되고, 하나의 파일-천공홀(10)을 형성하여 콘크리트 타설하여 양생한 후에 인접하게 파일-천공홀(10)을 형성할 수도 있고, 인접하게 파일-천공홀(10)들을 연속으로 형성할 수도 있으며, 파일-천공홀(10)을 이격되게 형성한 후 파일을 시공하고 그 파일-천공홀(10) 사이에 연속되게 파일-천공홀(10)을 형성할 수도 있다.

그리고 상기 파일-천공홀(10)의 깊이보다 깊게 앵커-천공홀(20)을 형성한다. 이때 파일-천공홀(10)의 형성과 앵커-천공홀(20)의 형성 순서는 특별히 정해진 것은 아니고 시공의 편의에 의해 결정될 수 있다.

또한 앵커-천공홀(20)은 파일-천공홀(10)과 일대일 대응되는 개수로 형성될 수도 있지만, 일반적으로 1 : 3~6의 배율로 천공된다.

아울러, 본 실시예에서는 앵커-천공홀(20)이 파일-천공홀(10)의 배면에 인접하게 지중에 매설된다(도 3의 (a) 참조).

한편, 파일-천공홀(10)에는 철근으로 이루어진 철근조립체(40)가 삽입되고 앵커-천공홀(20)에는 어스앵커(30)가 강선(31)에 매달린 상태로 삽입된다. 이때 상기 철근조립체(40)에는, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 파일-천공홀(10)의 내주연에 대응하는 접합철판부(43)가 결합될 수 있다. 여기서 상기 철근조립체(40)의 외경은 파일-천공홀(10)의 내경보다 30~100㎜ 정도 작게 형성되고, 접합철판부(43)는 상기 파일-천공홀(10)의 내경에 일치되게 형성되므로, 상기 철근조립체(40)와 접합철판부(43) 간에는 이음철근에 의한 용접 또는 철사를 통한 결선으로 결합될 수 있다.

이러한 접합철판부(43)는 CIP 파일(50)이 지중에 매설되어 터파기시 노출될 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 접합철판부(43)를 이용하여 철골띠장(70)을 결합하는 브라켓 용도로 활용하기 위함이다. 따라서 본 실시예에서와 같이 접합철판부(43)를 사용하면, CIP 파일(50) 중간에 삽입하여 철골띠장(70)과의 결합을 위한 H형강을 사용하지 않아도 무방하다는 장점을 갖게 된다.

또한 본 실시예에 따른 철근조립체(40)를 제작할 때, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 철근조립체(40)에는 일정간격으로 구멍(46)이 천공된 맨젯튜브(45)가 추가로 결합될 수 있다. 상기 맨젯튜브(45)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 천공한 천공홀에 맨젯튜브(45)를 삽입하여 그라우팅 주입액을 지반에 주입하였었다. 그런데 본 실시예에서는 철근조립체(40)에 맨젯튜브(45)를 직접 결합하여 CIP 공법을 위하여 천공한 파일-천공홀(10)에 함께 주입하므로, L.W 공법을 위하여 추가로 천공할 필요가 없어진다.

또한 종래의 공법에서는 맨젯튜브(45)가 천공홀의 깊이만큼 완전히 삽입되었는지 외부에서 확인할 수 없었으나, 본 실시예에서는 맨젯튜브(45)가 외부에서 철근조립체(40)(20)에 확실하게 결합된 상태에서 파일-천공홀(10)에 삽입되므로, 그라우팅 주입액이 천공홀의 전체 깊이에 고르게 분출될 수 있고 차수 취약 지점에 정확하게 주입액이 분출될 수 있다.

아울러, 그라우팅 주입액의 분출범위는 어스앵커(30)가 연결된 강선(31)에도 전체적으로 미치게 되므로, 그라우팅 주입액이 강선(31)의 고착화에도 도움을 주게 된다.

이러한 맨젯튜브(45)에 천공된 구멍(46)에 이물질의 유입을 차단하고 상기 맨젯튜브(45)를 철근조립체(40)에 결합함과 아울러, 그라우팅 주입액을 분사할 때 상기 구멍(46)으로 분출될 수 있도록 상기 구멍(46)은 비교적 쉽게 파손 가능한 밀폐수단(미도시)으로 밀폐되면서 철근조립체(40)에 결합된다. 이러한 밀폐수단으로 쉽게 구할 수 있는 것으로는 테이프 종류가 있고, 본 실시예에서는 청테이프가 사용되었다.

또한 상기 철근조립체(40)에는 인장홀(51)을 형성하기 위한 인장파이프(41)가 설치된다. 이때 본 실시예에서는 파일-천공홀(10)의 배면에 앵커-천공홀(20)이 형성되고, 강선(31)은 앵커-천공홀(20)을 따라 수직방향으로 배치되다가 파일-천공홀(10)에 형성될 파일을 향하여 90도 절곡되어 파일을 관통하여 지압판(33)에 의해 고정되므로, 상기 인장파이프(41)는 상기 철근조립체(40)의 상단에 장착된다.

이때 철근조립체(40)가 파일-천공홀(10)에 삽입되기 전에 인장파이프(41)가 철근조립체(40)에 설치될 수도 있지만, 철근조립체(40)가 삽입된 후에 인장파이프(41)를 설치하여도 무방하다.

이렇게 제작된 철근조립체(40)를 파일-천공홀(10)에 삽입하고(도 3의 (c) 참조), 상기 파일-천공홀(10)에 콘크리트를 타설하여 양생한다.

그리고 이러한 과정을 반복하면서 CIP 파일(50)을 연속적으로 시공하여 지하 연속벽을 완성한다.

콘크리트가 양생되어 파일이 형성되면, 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 파일 상에 노출된 철근 조립체에 CAP 마감부(60)를 형성한다. 보다 상세히 설명하면, CAP 마감부(60)는 상기 복수개의 파일 간을 연결하도록 복수개의 파일 상으로 CAP 콘크리트를 타설 및 양생하여 형성되되, 인장파이프(41)가 상기 CAP 마감부(60)를 횡단하여 인장홀(63a)을 형성하도록 배치된다. 이에 따라 상기 강선(31)이 상기 인장파이프(41)를 통과하여 상기 CAP 마감부(60)의 측부에서 상기 지압판(33)으로 긴장된 후 고정된다. 이러한 CAP 마감부(60)를 형성하면 개별적으로 제작되는 파일 상호간을 결속할 수 있어 보다 큰 횡방향 토압에 대응할 수 있게 된다.

그리고 도 6에 도시된 바와 같이, 파일(50)이 지반에 매립된 상태에서 수직방향 하방으로 어스앵커(30)와 강선(31)에 의해 당겨지게 되므로 횡방향의 토압(흰 화살표 참조)에 견디는 내력이 증가하게 된다.

특히 본 실시예에서는, CAP 마감부(60)에 의해 파일(50) 간이 상호 결속되고, 접합철판부(43)에 의한 철골띠장(70)의 결합에 의해 파일(50) 간 추가적으로 결속되므로, 이러한 결속력이 어스앵커(30)와 강선(31)에 의한 인장력에 더해져 횡방향 토압에 대해 보다 견고하게 흙막이벽(100)을 지탱할 수 있게 된다.

또한 본 실시예에서 인장파이프(41)가 CAP 마감부(60)에 형성되는 것이 예시되었지만, CAP 마감부(60) 없이 파일을 돌출되게 형성하여 인장파이프(41)를 설치하는 것도 가능하다.

이와 같이, 강선(31)의 긴장을 완료하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상술한 맨젯튜브(45)로 그라우팅 주입액을 주입하여 상기 구멍(46)을 통해 분출되게 함으로써 파일 간 이격에 의한 누수를 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 긴장된 강선(31)을 지중에 고착화시켜 어스앵커(30)의 파일에 대한 인장력을 증대시킬 수 있게 된다.

다음으로 본 발명의 제1실시예에 대한 변형예를 설명한다.

도 7은 제1실시예에 대한 변형예를 설명하는 도면이고, 도 8은 본 변형예에 따른 흙막이벽의 작용을 설명하는 단면도이다.

본 변형예에서는, 도시된 바와 같이, 앵커-천공홀(20)이 상기 파일-천공홀(10)의 배면에 위치되는 것이 아니라, 상기 파일-천공홀(10)의 하부에서 지중으로 연장되게 형성된다. 따라서 어스앵커(30)는 파일 하단에서 파일과 동축상에 배치되므로, 상기 어스앵커(30)에 연결되는 강선(31)도 상기 파일을 관통하여 지상으로 노출시켜야 한다. 이를 위해 인장파이프(41)는 상기 파일-천공홀(10)의 길이방향으로 관통되게 배치된다.

또한 본 변형예에서도 CAP 마감부(60)가 파일 상에 형성될 수 있는데, 인장파이프(41)는 절곡되지 않고 수직방향으로 배치되고, 상기 CAP 마감부(60) 상에서 상기 인장파이프(41)를 통과한 강선(31)이 지압판(33)에 고정된다.

따라서 도 8에 도시된 바와 같이, 파일(50)이 지반에 매립된 상태에서 수직방향 하방으로 어스앵커(30)와 강선(31)에 의해 당겨지게 되므로 횡방향의 토압(흰 화살표 참조)에 견디는 내력이 증가하게 된다.

그 외의 구성 및 작용은 제1실시예에서와 실질적으로 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

<제2실시예>

다음으로 본 발명에 따른 협소한 테두리 여유공간을 갖는 지하 구조물의 흙막이벽 구축공법의 제2실시예에 대해 설명한다. 본 실시예에서는 제1실시예와 대응되는 구성요소에 대해 동일한 도면번호를 사용하기로 한다.

도 9 내지 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 흙막이벽 구축공법을 설명하는 도면이고, 도 13은 제2실시예에 따른 흙막이벽에 철골띠장을 장착한 상태를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 제1실시예와 제2실시예에서는, 과제의 해결수단은 실질적으로 동일하지만, 제1실시예는 CIP 공법에 대한 것인데 반해, 제2실시예는 PHC 파일 공법에 대한 것으로 상이점을 갖는다. 즉, 도시된 바와 같이, 제2실시예에서는, 철근조립체(40) 대신에 PHC 파일(80)을 파일-천공홀(10)에 삽입하고, 상기 PHC 파일(80)에 형성된 관통공(81)으로 어스앵커(30)의 강선(31)을 지상으로 노출시킨다. 이후 지압판(33)으로 상기 강선(31)을 긴장시킨 후 고정하게 되는데, 이때 본 실시예에서도 제1실시예에서와 유사한 기능을 하는 CAP 마감부(60)가 사용될 수 있다.

다만, 본 실시예에서는, 상기 CAP 마감부(60)가 콘크리트로 제작되지 않고 강판으로 제작된다. 보다 상세히 설명하면, 상기 CAP 마감부(60)는, 복수개의 파일의 측면 일부에 대응되는 원호형의 삽입부(61)와, 상기 삽입부(61)의 상단에서 복수개의 삽입부(61)를 연결하고 상기 파일의 관통공(81)에 대응되는 인장홀(63a)이 형성되는 CAP 플레이트(63)로 구성된다. 여기서 지압판(33)은 강선(31)을 긴장시키는 역할뿐만 아니라, CAP 마감부(60)를 PHC 파일(80)에 고정하는 역할도 수행한다.

또한 상기 파일(80)에는 길이방향으로 일정 간격을 두고 접합철판부(43)가 결합되어 상기 파일-천공홀(10)에 삽입될 수 있다. 이렇게 되면, 도 13에 도시된 바와 같이, 양생된 흙막이벽(100)으로 둘러싸여진 토양을 굴토하면서 노출되는 상기 접합철판부(43)에 철골띠장(70)을 결합하여 상기 접합철판부(43) 간을 결속할 수 있다.

이때 상기 노출된 접합철판부(43)는 상기 인접한 접합철판부(43) 간의 수평높이가 일치하지 않을 수 있는데, 이러한 경우에는 그 위치를 조정하여 볼트 조임으로 상기 파일에 고정될 수 있다.

또한 PHC 파일(80) 공법에서는 파일 간 누수를 차단하기 위한 차단하기 위한 구성이 이미 공지되어 있을 뿐만 아니라, 제1실시예에서와 같은 맨젯튜브(45)를 PHC 파일(80)에 장착하여 파일-천공홀(10)에 삽입하는 것이 곤란하기 때문에 맨젯튜브(45)는 생략되어 구성된다.

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 : 파일-천공홀 20 : 앵커-천공홀
30 : 어스앵커 31 :강선 33 : 지압판
40 : 철근조립체 41 : 인장파이프 43 : 접합철판부 45 : 맨젯튜브 46 : 구멍
50 : CIP 파일
60 : CAP 마감부 61 : 삽입부 63 : CAP 플레이트
70 : 철골띠장
80 : PHC 파일 81 :관통공
100 : 흙막이벽

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7. 흙막이벽(100)의 설치 위치에 따라 지반을 천공하여 파일-천공홀(10)을 형성하는 단계;
   상기 파일-천공홀(10)의 깊이보다 깊게 앵커-천공홀(20)을 형성하는 단계;
   상기 앵커-천공홀(20)에 어스앵커(30)를 삽입하고 상기 어스앵커(30)에 연결된 강선(31)을 지상으로 노출시키는 단계;
   길이방향으로 관통공(81)이 형성된 PHC 파일(80)에 상기 강선(31)을 상기 관통공(81)에 통과시킨 상태로 상기 파일을 상기 파일-천공홀(10)에 삽입하는 단계; 및
   상기 강선(31)을 상기 파일 상에서 지압판(33)으로 긴장시킨 후 고정하는 단계;를 포함하고,
   상기 복수개의 파일 간을 연결하도록 상기 복수개의 파일 상으로 CAP 마감부(60)를 장착하고,
   상기 강선(31)은 상기 CAP 마감부(60) 상에서 지압판(33)으로 긴장된 후 고정되며,
   상기 CAP 마감부(60)는, 상기 복수개의 파일의 측면 일부에 대응되는 원호형의 삽입부(61)와, 상기 삽입부(61)의 상단에서 복수개의 삽입부(61)를 연결하고 상기 파일의 관통공(81)에 대응되는 인장홀이 형성되는 CAP 플레이트(63)로 구성되고,
   상기 파일에는 길이방향으로 일정 간격을 두고 접합철판부(43)가 결합되어 상기 파일-천공홀(10)에 삽입되며,
   양생된 흙막이벽(100)으로 둘러싸여진 토양을 굴토하면서 노출되는 상기 접합철판부(43)에 철골띠장(70)을 결합하여 상기 접합철판부(43) 간을 결속하고,
   상기 노출된 접합철판부(43)는 상기 인접한 접합철판부(43) 간의 수평높이가 일치하도록 조정되어 볼트 조임으로 상기 파일에 고정되는 것을 특징으로 하는 협소한 테두리 여유공간을 갖는 지하 구조물의 흙막이벽 구축공법.
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