KR101974826B1 - 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일 및 이를 이용한 주열식 흙지지 벽체의 시공방법 - Google Patents

인터로킹 시컨트 프리캐스트파일 및 이를 이용한 주열식 흙지지 벽체의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일 및 이를 이용한 흙막이벽 시공방법에 관한 것으로, 인터로킹시컨트 프리캐스트파일을 통해 흙막이벽이 서로 맞물림 구조로 시공됨으로써 연속정렬시공이 가능함과 동시에 차수성능이 향상되도록 하고, 띠장 설치나 합벽 시공이 용이하게 이루어지도록 하며, 성토부의 옹벽이나 지하차도 벽체로도 사용이 가능하도록 하는 인터로킹시컨트 프리캐스트파일 및 이를 이용한 주열식 흙막이벽 시공방법을 제공함에 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은,굴착지반에 형성되는 파일설치공에 아웃케이싱을 천공 및 삽입하고, 상기 아웃케이싱의 내부에 삽입되도록 설치되는 파일몸체; 상기 파일몸체에서 연속시공을 위한 진행방향측에 오목하게 형성되어 연속시공을 위한 아웃케이싱이 맞물려 설치될 수 있도록 공간을 제공하는 인터로킹 시컨트부; 상기 파일몸체에서 본체구조물과의 합벽시공 또는 가시설부재가 설치되는 방향측에 형성되는 평평한 형태의 결합수평부; 상기 파일몸체에 형성되어 파일몸체를 파일설치공의 내부에 매설하기 위한 채움재의 주입이 이루어지도록 하는 채움재 주입부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 인터로킹시컨트 프리캐스트파일 및 이를 이용한 흙막이벽 시공방법에 관한 것을 기술적 요지로 한다.

Description

인터로킹 시컨트 프리캐스트파일 및 이를 이용한 주열식 흙지지 벽체의 시공방법{The Precast Pile Having Interlocking Secant and The Earth Retaining Wall Method Constructed by It's Continuous Pile}
본 발명은 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일 및 이를 이용한 주열식 흙지지 벽체의 시공방법에 관한 것으로, 흙지지벽을 형성하는 파일의 연속시공이 가능하도록 하면서 차수성능이 향상되도록 인터로킹 시컨트부가 형성하며, 굴삭하는 내측에는 띠장이나 합벽시공이 용이하게 이루어지도록 하는 결합수평부를 형성한 인터로킹시컨트 프리캐스트파일 및 이를 이용한 주열식 흙지지 벽체의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 흙막이벽은 지하공사를 안전하고 원활하게 할 수 있도록 굴토 벽면의 붕괴된 토사의 유입을 방지하기 위하여 설치되는 가설구조물이다.
즉, 이 흙막이벽은 토목 공사 중 토사가 흘러내리거나 지반이 무너지는 것을 방지하여 인접 건물이나 도로 등의 기존 시설물을 파손하지 않고 공사가 가능하도록 하는 것이다.
종래의 흙막이벽은 공법에서 CIP(CAST-IN-PLACED-PILE)공법은 주열식으로 철근콘크리트 기둥을 현장에서 타설 설치하는 것으로서, 케이싱을 삽입하면서 기둥설치공을 천공하고 케이싱 내부에 철근케이지나 H강재를 설치한 후 속채움 콘크리트를 타설하여 형성되는 공법이다.
이러한 CIP공법은 차수능력이 떨어져 후방에 별도의 추가적인 차수시공을 추가적으로 해야 하는 문제점이 있다.
또한 기둥설치공에 타설되는 속채움 콘크리트가 분산되어 이웃하는 기둥설치공을 시공하는 과정에서 분산된 속채움 콘크리트에 의해 연속적인 기둥설치공의 형성이 어려워 정렬시공이 불가능한 문제점이 있다.
한편 흙막이벽을 형성한 후에는 띠장과 버팀보를 설치하게 되는데, 흙막이벽의 노출면이 불규칙하여 띠장의 설치나 합벽시공이 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 등록특허 제10-0832490호에서와 같이 연속시공이 이루어지고 차수효율이 향상되도록 구성하였다.
그러나 이러한 등록특허 제10-0832490호는 연속시공을 위해 외측원통관과 오버랩원통관을 시공해야 하며 이러한 외측원통관과 오버랩원통관은 시공하는 과정에서 인발해야 하기 때문에 인발공정이 더 추가됨으로써 공사시간 및 비용이 증가되는 문제점이 있다.
또한 오버랩원통관의 내부에 철근케이지나 H빔을 추가적으로 설치해야하며 특히 철근케이지를 현장에서 조립하게 됨으로써 작업이 번거롭고 공사기간이 증가되는 문제점이 있다.
또한 오버랩원통관들의 내부에 콘크리트가 전체적으로 타설됨으로써 현장타설 물량의 증가로 인해 공사기간 및 공사비용이 증가되는 문제점이 있다.
또한 지하수위가 높은 지역에서는 완전차수가 곤란하여 추가적인 차수시설을 더 설치해야 하는 문제점이 있다.
등록특허번호 제10-0832490호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 인터로킹시컨트 프리캐스트파일을 통해 흙지지벽이 서로 맞물림 구조로 시공됨으로써 연속정렬시공이 가능함과 동시에 차수성능이 향상되도록 하고, 띠장 설치나 합벽 시공이 용이하게 이루어지도록 하며, 절토부 및 성토부 옹벽이나 지하차도 벽체로도 사용이 가능하도록 하는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일 및 이를 이용한 주열식 흙지지 벽체의 시공방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 굴착지반에 형성되는 파일설치공에 아웃케이싱을 천공 및 삽입하고, 상기 아웃케이싱의 내부에 삽입되도록 설치되는 파일몸체; 상기 파일몸체에서 연속시공을 위한 진행방향측에 오목하게 형성되어 연속시공을 위한 아웃케이싱이 맞물려 설치될 수 있도록 선형 공간을 제공하는 인터로킹 시컨트부; 상기 파일몸체에서 본체구조물을 구성하는 내벽과의 합벽시공 또는 가시설부재가 설치되는 방향측에 형성되는 평평한 형태의 결합수평부; 상기 파일몸체에 형성되어 파일몸체를 파일설치공의 내부에 매설하기 위한 채움재의 주입이 이루어지도록 하는 채움재 주입부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 채움재 주입부는, 상기 파일몸체에서 인터로킹 시컨트부의 대칭되는 반대측에 형성되는 개구부인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 채움재 주입부는, 상기 파일몸체의 중심을 관통하도록 형성되는 중공인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 파일몸체의 외측에서 상기 중공으로 연통되는 다수의 그라우트홀을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 결합수평부에는 채움재가 주입되는 것을 방지하기 위한 필러가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 인터로킹 시컨트부에는 파일설치공의 천공 및 케이싱 삽입시 인터로킹 시컨트부의 손상을 방지하기 위한 보호판이 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 인터로킹 시컨트부에는 파일몸체의 내측방향을 향해 오목한 형태의 차수홈이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 파일몸체는 설계된 조건에 따라 배근되는 철근들과 상기 철근들을 감싸는 콘크리트를 포함하여 구성되고, 중심을 기준으로 인장측에 철근이 더 많이 배근되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 파일몸체는 콘크리트 및 콘크리트의 내부에 설치되는 강재를 포함하여 구성되고, 강재의 일측면은 외부로 노출되도록 구성되어 상기 결합수평부를 형성하는 것을 특징으로 하는 한다.
또한 상기 개구부는 내측에서 입구측을 향해 폭이 넓어지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 파일몸체에서 상기 결합수평부와 대칭되도록 다른 하나의 결합수평부가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편 본 발명은 지반에 아웃케이싱을 삽입하면서 천공하여 파일설치공을 형성하는 제1단계; 상기 아웃케이싱의 내부에 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 삽입하는 제2단계; 상기 파일설치공에 삽입된 아웃케이싱을 인발하는 제3단계; 상기 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 인터로킹 시컨트부에 아웃케이싱을 삽입하여 맞물리도록 하면서 상기 파일설치공에 연속되도록 다른 파일설치공을 형성하는 제4단계; 상기 아웃케이싱의 내부에 인터로킹시컨트 프리캐스트파일을 삽입하는 제5단계; 상기 아웃케이싱이 인발된 상태의 파일설치공에 삽입되어 있는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 채움재 주입부를 통해 채움재를 타설하여 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 내부 및 주변으로 채움재가 채워지도록 하는 제6단계; 상기 제3단계와, 제4단계와, 제5단계와, 제6단계를 반복 수행하여 설계된 구간까지 연속 시공하는 제7단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 지반에 아웃케이싱을 삽입하면서 천공하여 파일설치공을 형성하는 제1단계; 상기 아웃케이싱의 내부에 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 삽입하는 제2단계; 상기 파일설치공에 삽입된 아웃케이싱을 인발하는 제3단계; 상기 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 인터로킹 시컨트부에 아웃케이싱을 삽입하여 맞물리도록 하면서 상기 파일설치공에 연속되도록 다른 파일설치공을 형성하는 제4단계; 상기 아웃케이싱의 내부에 인터로킹시컨트 프리캐스트파일을 삽입하는 제5단계; 상기 제3단계와, 제4단계와 제5단계를 반복수행하면서 일정 구간까지 연속시공하는 제6단계; 상기 일정 구간까지 설치되어 있는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 채움재 주입부를 통해 채움재를 타설하여 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 내부 및 주변으로 채움재가 채워지도록 하는 제7단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일은 지중에 삽입되는 지하구간과, 지상으로 노출되는 지상구간으로 구획할 수 있으며, 상기 지상구간의 일측은 결합수평부를 통해 내벽과 일체화하거나 화장판을 부착하고 타측은 거푸집을 설치한 후 채움재 주입부를 통해 채움재를 주입하여 성토부의 옹벽으로 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 주열식 흙지지 벽체의 일측이 노출되도록 터파기 하면서 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 결합수평부가 노출되도록 하고 상기 결합수평부에 전단연결재를 설치한 후 상기 전단연결재를 통해 내벽과 합벽시공하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성되는 본 발명은 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일에 인터로킹 시컨트부를 형성함으로서 주열식 흙지지벽의 시공시 이웃하는 파일들이 서로 맞물리면서 연속정렬시공이 가능하게 되어 차수효율이 매우 향상되는 효과가 있다.
또한 미리 제작된 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일이 인케이싱 역할과 기능을 수행하게 됨으로써 종래의 주열식 파일을 조성하기 위해 임시로 설치된 후 제거되는 인케이싱의 인발공정이 생략됨에 따라 공사비용 절감과 공사기간이 단축되는 효과가 있다.
또한 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일은 프리캐스트 제작을 하게 됨으로써 철근케이지나 강재를 미리 설치할 수 있음에 따라 품질관리가 확실하고, 종래와 같이 현장에서 철근케이지나 강재를 인케이싱에 조립 및 삽입하는 공정이 생략됨에 따라 공사비용 절감과 공사기간 단축할 수 있는 효과가 있다.
또한 미리 제작된 인터로킹시컨트 프리캐스트파일을 이용하여 시공하게 됨으로써 파일설치공 내부에 타설되는 채움재의 량이 대폭 줄어들어 공기를 줄여주고 공사비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한 파일몸체에 결합수평부를 미리 형성하고 채움재의 부착을 방지하기 위해 결합수평부에 필러를 더 설치하며 주열식 흙지지벽 형성 후 필러를 제거한 상태에서 가시설구조물로 사용할 경우에는 띠장 설치가 용이하게 이루어지도록 하고 영구구조물로의 사용시에는 미리 매입된 소켓에 전단연결재를 설치하여 내벽과의 합벽 시공이 이루어지게 되어 시공성이 매우 우수한 효과가 있다.
또한 인터로킹시컨트 프리캐스트파일을 제작장에서 프리캐스트로 제작되기 때문에 설계기준에서 요구하는 피복이 감소하여 저항 휨강도가 증가하고, 철근케이지를 제작장에서 조립이 이루어짐으로서 인장측에 집중하여 용이하게 철근 배근을 배근할 수 있고 휨강도 증가에 의해 안전성 증가와 철근량 감소에 의한 공사비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한 인터로킹 시컨트부에 차수홈을 더 형성함으로써 지하수위의 영향이 큰 지반에서도 누수 흐름을 제어하여 완전 차수가 이루어지는 효과가 있다.
또한 파일몸체에 결합수평부를 미리 형성하고 채움재의 부착을 부착을 방지하기 위해 결합수평부에 필러를 더 설치하며 주열식 흙지지벽 형성 후 필러를 제거한 상태에서 가시설구조물로 사용할 경우에는 띠장 설치가 용이하게 이루어지도록 하고 영구구조물로의 사용시에는 전단연결재를 설치하여 내벽과의 합벽 시공이 용이하게 이루어지는 효과가 있다.
또한 인터로킹시컨트 프리캐스트파일을 활용하여 지하구조물 벽체용 뿐만 아니라 성토부의 옹벽 및 지하차도 벽체 등을 조성할 수 있는 현장적용성이 뛰어난 유용한 발명이다.
도 1 은 본 발명에 의한 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 시공형태를 나타낸 사시도,
도 2 는 본 발명의 파일몸체를 철근과 콘크리트로 구성한 상태를 나타낸 예시도,
도 3 은 본 발명의 파일몸체를 강재와 콘크리트로 구성한 상태를 나타낸 예시도,
도 4 는 본 발명의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일에서 채움재 주입부를 개구부 형태로 나타낸 예시도,
도 5 는 본 발명의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일에서 채움재 주입부를 중공 형태로 나타낸 예시도,
도 6 은 본 발명의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 다양한 실시예를 나타낸 예시도,
도 7 은 본 발명에 의한 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 제1실시예의 주열식 흙지지 벽체 시공과정을 나타낸 예시도,
도 8 은 도 7의 과정을 통해 연속 시공하여 주열식 흙지지 벽체를 형성한 상태를 나타낸 예시도,
도 9 는 본 발명에 의한 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 제2실시예의 주열식 흙지지 벽체 시공과정을 나타낸 예시도,
도 10 은 본 발명의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 주열식 흙지지벽에 본체구조물을 합성한 흙지지 벽체 상태를 나타낸 예시도,
도 11 은 본 발명의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 주열식 흙지지 벽체를 이용하여 성토부 옹벽을 형성한 상태를 나타낸 단면도,
도 12 는 본 발명의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 주열식 흙지지 벽체를 이용하여 성토부 옹벽을 형성한 상태를 나타낸 평면도,
이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 은 본 발명에 의한 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 시공형태를 나타낸 사시도로서,
도면에서와 같이 본 발명의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)은, 천공장비에 의해 굴착지반에 형성되는 파일설치공(10)에 아웃케이싱(20)을 설치한 후 상기 아웃케이싱(20)의 내부에 삽입되도록 설치되는 파일몸체(110)와, 상기 파일몸체(110)를 연속시공 할 경우 연속시공의 진행방향측에 오목하게 형성되어 연속시공시 설치되는 아웃케이싱(20)이 맞물려 설치될 수 있도록 선형공간을 제공하는 인터로킹 시컨트부(130)와, 상기 파일몸체(110)에서 내벽(205)과의 합벽시공이나 가시설부재가 설치되는 방향측에 형성되는 평평한 형태의 결합수평부(160)와, 상기 파일몸체(110)에 형성되어 파일몸체(110)를 파일설치공(10)의 내부에 매설하기 위한 채움재(30)의 주입이 이루어지도록 하는 채움재 주입부(120)를 포함하여 구성된다.
상기 파일몸체(110)는 설계된 조건에 따라 도 2 와 같이 내부에 배근되는 철근(180)들과 상기 철근(180)들을 감싸는 콘크리트(111)로 이루어진 통상의 철근콘크리트 구조로 구성할 수 있다.
이와 같이 파일몸체(110)를 철근콘크리트 구조로 구성할 경우 (b)와 같이 파일몸체(110)의 중심을 기준으로 인장측에 더 집중 배치되도록 제작하여 주열식 흙지지 벽체의 휨강도가 증진되도록 한다.
여기서, 인장측은 (b)와 같이 결합수평부(160)의 반대측이거나, 슬래브나 띠장의 설치 위치에 따라 결합수평부(160)측이 인장측이 될 수 있는 것으로 교번되는 것이다.
한편 상기 파일몸체(110)는 도 3 에서와 같이 강재(190)와 상기 강재(190)를 감싸도록 설치되는 콘크리트(111)를 포함하여 구성할 수 있으며 상기 강재(190)의 일측면은 상기 결합수평부(160)로서의 역할을 수행하도록 콘크리트의 굴착외측으로 노출되도록 구성할 수 있다.
상기 강재(190)는 도면에서와 같이 마주하는 한 쌍의 플랜지(191)와 상기 플랜지(191)의 중심을 연결하는 웨브(192)로 이루어진 통상의 H빔으로 구성할 수 있으며, 이때 일측의 플랜지(191)는 콘크리트(111)의 굴착측으로 노출되도록 구성함으로써 노출된 플랜지(191)가 상기 결합수평부(160)로서의 역할을 수행하도록 한다.
한편 상기 결합수평부(160)는 주열식 흙지지벽을 영구구조물 구성하기 위해 내벽(205)에 합벽 시공하여 본체구조물(200)이 형성되도록 하거나, 띠장과 같은 가시설구조물이 용이하게 설치될 수 있도록 평평한 형태로 구성되는 것이다.
이때 파일몸체(110)에는 내벽(205)과의 합벽시공을 위한 전단연결재(113)가 설치될 수 있도록 미리 소켓(112)이 매설되도록 구성할 수 있다.
또한 결합수평부(160)에는 필러(170)를 설치하여 채움재(30)가 결합수평부(160)에 부착되는 방지하면서 주열식 흙지지벽의 시공후에는 제거되어 결합수평부(160)의 노출이 용이하게 이루지도록 구성될 수 있다.
이러한 필러(170)는 결합수평부(160)에서 제거가 용이하게 이루어지도록 스티로폼이나 제작강재 등으로 구성할 수 있다.
상기 채움재(30)는 통상의 속채움 콘크리트나 그라우트재로 구성할 수 있다.
한편 도 4 는 본 발명의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일에서 채움재 주입부를 개구부 형태로 나타낸 예시도로서, 채움재 주입부(120)는 개구부(121) 형태로 구성할 수 있다.
상기 개구부(121)는 파일몸체(110)에서 인터로킹 시컨트부(130)의 대칭되는 반대측에 형성되는 것으로, 파일설치공(10)의 내부에서 파일몸체(110) 들이 연속 결합과 파일 자체 강성을 증가시키 위해 매설되도록 하기 위한 채움재(30)의 주입이 이루어지게 된다.
이러한 개구부(121)는 개구된 형태로 구성됨으로써 채움재(30)가 파일몸체(110)의 주변으로 용이하게 확산되도록 구성되는 것이다.
한편 도 5 는 본 발명의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일에서 채움재 주입부를 중공 형태로 나타낸 예시도로서, 도면에서와 같이 채움재 주입부(120)는 파일몸체(110)의 중심을 관통하도록 형성되는 중공(122)으로 구성된다.
또한 상기 파일몸체(110)의 외측에서 상기 중공(122)으로 연통되고 파일몸체(110)의 길이방향을 따라 다수개가 형성되는 그라우트홀(114)을 더 포함하여 구성할 수 있다.
이와 같이 구성되는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)은 상기 중공(122)으로 채움재(30)를 주입하면 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)의 하부에서부터 채움재(30)가 차오르는 것과, 파일 길이의 일정간격 설치된 그라우트홀(114)을 통해 유출되면서 파일설치공(10)의 내부에 채워지게 되어 파일몸체(110)의 주변으로 확산되는 것이다.
한편 본 발명은 도 4,5에서와 같이 파일몸체(110)에서 결합수평부(160)의 대칭되는 반대면에 다른 결합수평부(161)를 더 형성하여 구성할 수 있다.
상기 결합수평부(161)는 후술되는 바와 같이, 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 주열식 흙지지 벽체를 성토부의 옹벽으로 사용할 경우 거푸집(210)의 결합이 용이하게 이루어지도록 평평형태의 결합면을 제공하게 되는 것이다.
한편 도 6 은 본 발명의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 다양한 실시예를 나타낸 예시도로서,
도 6 의 (a)와 같이 인터로킹 시컨트부(130)에는 파일몸체(110)의 내측방향을 향해 오목한 형태의 차수홈(140)을 더 형상할 수 있다.
상기 차수홈(130)에는 채움재(30)가 채워지게 되며 물의 흐름을 변화시켜 누수를 방지하고 차수효율이 향상되도록 구성되는 것이다.
한편 상기 차수홈(130)은 도 5 에서와 같이 채움재 주입부(120)가 중공(122)으로 구성될 경우에는 인터로킹 시컨트부(130)의 대칭되는 면에 형성할 수 도 있다.
한편 상기 인터로킹 시컨트부(130)에는 (b)와 같이 파일설치공(10)의 형성과 아웃케이싱(20)의 설치 및 인발시에 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)이 손상되는 것을 방지할 수 있도록 하는 보호판(150)을 더 설치할 수 있다.
상기 전석이나 암반지반에서 인접하게 아웃케이싱을 천공 및 인발하는 과정에서 동적 효과가 크기 때문에 인터로킹시컨트 프리캐스트파일(100)이 손상되는 경우가 발생되는데 상기와 같이 보호판(150)을 더 설치하게 됨으로써 파손을 방지해주게 되는 것이다.
상기 보호판(150)은 금속재판으로 구성할 수 있고 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)의 제작시 미리 부착한 상태로 제작 할 수 있다.
또한 상기 개구부(121)는 (C)와 같이 내측에서 입구측을 향해 폭이 넓어지도록 구성하여 파일몸체(110)의 제작시 거푸집에서의 탈형이 용이하게 이루어지도록 한다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)은 오목한 형태의 인터로킹 시컨트부(130)를 형성함으로서 주열식 흙지지벽의 시공시 이웃하는 파일들이 서로 맞물리면서 연속정렬 시공이 가능하게 되어 차수효율이 매우 향상되는 것이다.
또한 미리 제작된 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)이 인케이싱 역할과 기능을 수행하게 됨으로써 종래의 주열식 파일을 조성하기 위해 임시로 설치된 후 제거되는 인케이싱의 인발 공정이 생략됨에 따라 공사비용 절감과 공사기간을 단축시킬 수 있게 되는 것이다.
또한 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)은 프리캐스트 제작을 하게 됨으로써 철근케이지나 강재를 미리 설치할 수 있음에 따라 품질관리가 확실하고, 종래와 같이 현장에서 철근케이지나 강재를 인케이싱에 조립 및 삽입하는 공정이 생략됨에 따라 공사비용 절감과 공사기간을 단축 할 수 있다.
또한 미리 제작된 인터로킹시컨트 프리캐스트파일(100)을 이용하여 시공하게 됨으로써 파일설치공(10) 내부에 타설되는 채움재(30)의 량이 대폭 줄어들어 공기를 줄여주고 공사비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한 파일몸체(110)에 결합수평부(160)를 미리 형성하고 채움재(30)의 부착을 방지하기 위해 결합수평부(160)에 필러(170)를 더 설치하며 주열식 흙지지벽 형성 후 필러(170)를 제거한 상태에서 가시설구조물로 사용할 경우에는 띠장 설치가 용이하게 이루어지도록 하고 영구구조물로의 사용시에는 미리 매입된 소켓(112)에 전단연결재(113)를 설치하여 내벽(205)과의 합벽 시공이 이루어지게 되는 것이다.
또한 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)의 제작시 미리 합성용 소켓(112)을 미리 설치됨에 따라, 내벽(205)과의 합벽 시공이 이루어져 본체구조물(200)을 형성하게 됨으로써 시공성이 매우 향상된다.
또한 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)을 제작장에서 프리캐스트로 제작되기 때문에 설계기준에서 요구하는 피복이 감소하여 저항 휨강도가 증가하고, 철근케이지를 제작장에서 조립이 이루어짐으로서 인장측에 집중하여 용이하게 철근 배근을 배근할 수 있어 휨강도 증가에 의해 안전성 증가와 철근량 감소에 의한 공사비를 절감할 수 있게 된다.
또한 인터로킹 시컨트부(130)에 차수홈(140)을 더 형성함으로써 지하수위의 영향이 큰 지반에서도 누수 흐름을 제어하여 완전 차수가 이루어지게 된다.
또한 파일몸체(110)에 결합수평부(160)를 미리 형성하고 채움재의 부착을 부착을 방지하기 위해 결합수평부(160)에 필러를 더 설치하며 주열식 흙지지벽 형성 후 필러를 제거한 상태에서 가시설구조물로 사용할 경우에는 띠장 설치가 용이하게 이루어지도록 하고 영구구조물로의 사용시에는 전단연결재(113)를 설치하여 내벽(205)과의 합벽 시공이 이루어지게 되는 것이다.
도 7 은 본 발명에 의한 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 제1실시예의 주열식 흙지지 벽체 시공과정을 나타낸 예시도, 도 8 은 도 7의 과정을 통해 연속 시공하여 주열식 흙지지 벽체를 형성한 상태를 나타낸 예시도로서,
상기와 같이 구성되는 본 발명의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용하여 제1실시예에 의한 주열식 흙막이벽을 시공하는 과정을 설명하면,
먼저 건설장비를 이용하여 지반에 아웃케이싱(20)을 삽입하면서 천공하여 파일설치공(10)을 형성하는 제1단계와, 상기 아웃케이싱(20)의 내부에 상기 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)을 삽입하는 제2단계와, 상기 파일설치공(10)에 삽입된 아웃케이싱(20)을 인발하는 제3단계와, 상기 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)의 인터로킹 시컨트부(130)에 아웃케이싱(20)의 일부분이 삽입되도록 하여 맞물리도록 하면서 상기 파일설치공(10)에 연속되도록 인접 다른 파일설치공(10)을 형성하는 제4단계와, 상기 아웃케이싱(20)의 내부에 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)을 삽입하는 제5단계와, 상기 아웃케이싱(20)이 인발된 상태의 파일설치공(10)에 삽입되어 있는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)의 채움재 주입부(120)를 통해 채움재(30)를 타설하여 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)의 내부 및 주변으로 채움재(30)가 채워지도록 하여 파일설치공(10) 내부에 채움재가 채워지도록 하는 제6단계와, 도 8에서와 같이 상기 제3단계와, 제4단계와, 제5단계와, 제6단계를 반복 수행하여 설계된 구간까지 연속 시공하는 제7단계를 포함하여 구성된다.
상기 제1단계는 주열식 흙막이벽을 형성하고자 하는 설계된 위치에서 건설장비를 이용하여 지반에 아웃케이싱(20)을 삽입하면서 천공하여 파일설치공(10)을 형성하는 과정이다.
상기 제2단계는 건설장비를 이용하여 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)을 인양하여 아웃케이싱(20)의 내부에 삽입하고 파일설치공(10)의 중심에 위치시키는 과정이다.
상기 제3단계는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)의 설치가 완료됨으로써 아웃케이싱(20)을 파일설치공(10)에서 인발하게 되는 과정이다.
상기 제4단계는 미리 형성되어 있는 파일설치공(10)에 연속되도록 다른 파일설치공(10)을 형성하는 과정으로 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)의 인터로킹 시컨트부(130)에 아웃케이싱의 일부분이 끼워지도록 설치함으로써 아웃케싱(20)의 제거 후 채움재(30)를 타설함으로써 파일들이 서로 맞물린 상태에서 일체화되어 연속 시공되고 이로 인해 차수효율이 향상되는 것이다.
상기 제5단계는 상기 제4단계에서 설치된 아웃케이싱(20)의 내부에 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100) 삽입하는 과정이다.
상기 제6단계는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)의 채움재 주입부(120)를 통해 채움재(30)를 타설하여 파일설치공(10) 내부에 밀실하게 채워줌으로써 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)의 내부 및 주변으로 채움재(30)가 채워지도록 하여 파일을 형성하게 되는 것이다.
이와 같이 구성되는 제1실시예에 의한 시공방법은 하나의 파일을 각각 생성하면서 연속 시공이 이루어지도록 구성되는 것이다.
한편 도 9 는 본 발명에 의한 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 제2실시예의 주열식 흙지지 벽체 시공과정을 나타낸 예시도로서,
먼저 건설장비를 이용하여 지반에 아웃케이싱(20)을 삽입하면서 천공하여 파일설치공(10)을 형성하는 제1단계와, 상기 아웃케이싱(20)의 내부에 상기 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)을 삽입하는 제2단계와, 상기 파일설치공(10)에 삽입된 아웃케이싱(20)을 인발하는 제3단계와, 상기 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)의 인터로킹 시컨트부(130)에 아웃케이싱(20)의 일부분이 삽입되도록 하여 맞물리도록 하면서 상기 파일설치공(10)에 연속되도록 인접 다른 파일설치공(10)을 형성하는 제4단계와, 상기 아웃케이싱(20)의 내부에 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)을 삽입하는 제5단계와, 상기 제3단계와, 제4단계와 제5단계를 반복수행하면서 일정 구간까지 연속시공하는 제6단계와, 상기 일정 구간까지 설치되어 있는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)의 채움재 주입부(120)를 통해 채움재(30)를 타설하여 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 내부 및 주변으로 채움재가 채워지도록 하는 제7단계;를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성되는 제2실시예에 의한 주열식 흙막이벽 시공과정은 일정구간만큼 다수의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)을 설치한 상태에서 채움재(30)를 타설하여 다수의 파일을 한번에 형성하는 과정으로 현장 여건에 따라 상기 제1실시예에 의한 주열식 흙막이벽 시공과정을 선택적으로 사용하게 된다.
한편 도 10 은 본 발명의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 주열식 흙지지벽에 본체구조물을 합성한 흙지지 벽체 상태를 나타낸 예시도로서, 주열식 흙막이벽의 시공 후 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)에 미리 설치되어 있는 소켓(112)에 전단연결재(113)를 설치하고 내벽(205)과 일체화 합성한 본체구조물(200) 상태를 나타낸 것이다.
한편 도 11 은 본 발명의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 주열식 흙지지 벽체를 이용하여 성토부 옹벽을 형성한 상태를 나타낸 단면도, 도 12 는 본 발명의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 주열식 흙지지 벽체를 이용하여 성토부 옹벽을 형성한 상태를 나타낸 평면도로서,
상기 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)을 이용하여 주열식 흙막이벽을 시공하는 과정에서 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100)은 지중에 삽입되는 지하구간(b)과, 지상으로 노출되는 지상구간(a)으로 구획할 수 있으며,
상기 지상구간(a)의 노출부 일측은 결합수평부(160)를 통해 내벽(205)과 일체화하여 본체구조물(200)화 하거나, 화장판을 부착한다.
또한 배면 타측은 결합수평부(161)를 통해 거푸집(210)을 설치한 후 채움재 주입부(120)를 통해 채움재(30)를 주입하여 성토부 옹벽으로 구성할 수 도 있다.
즉 본 발명은 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일(100) 활용하여 지하구조물 벽체용 뿐만 아니라 성토부의 옹벽 및 지하차도 벽체 등을 조성할 수 있는 현장적용성이 매우 뛰어난 것이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
(10) : 파일설치공 (20) : 아웃케이싱
(30) : 채움재 (100) : 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일
(110) : 파일몸체 (111) : 콘크리트
(112) : 소켓 (113) : 전단연결재
(114) : 그라우트홀 (120) : 채움재 주입부
(121) : 개구부 (122) : 중공
(130) : 인터로킹 시컨트부 (140) : 차수홈
(150) : 보호판 (160)(161) : 결합수평부
(170) : 필러 (180) : 철근
(190) : 강재 (191) : 플랜지
(192) : 웨브 (200) : 본체구조물
(205) : 내벽 (210) : 거푸집
(a) : 지상구간 (b) 지하구간

Claims (15)

  1. 굴착지반에 형성되는 파일설치공에 아웃케이싱을 천공 및 삽입하고, 상기 아웃케이싱의 내부에 삽입되도록 설치되는 파일몸체;
    상기 파일몸체에서 연속시공을 위한 진행방향측에 오목하게 형성되어 연속시공을 위한 아웃케이싱이 맞물려 설치될 수 있도록 선형 공간을 제공하는 인터로킹 시컨트부;
    상기 파일몸체에서 본체구조물을 구성하는 내벽과의 합벽시공 또는 가시설부재가 설치되는 방향측에 형성되는 평평한 형태의 결합수평부;
    상기 파일몸체에 형성되어 파일몸체를 파일설치공의 내부에 매설하기 위한 채움재의 주입이 이루어지도록 하는 채움재 주입부;를 포함하여 구성되고,
    상기 인터로킹 시컨트부에는 파일설치공의 천공 및 케이싱 삽입시 인터로킹 시컨트부의 손상을 방지하기 위한 보호판이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 채움재 주입부는,
    상기 파일몸체에서 인터로킹 시컨트부의 대칭되는 반대측에 형성되는 개구부인 것을 특징으로 하는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 채움재 주입부는,
    상기 파일몸체의 중심을 관통하도록 형성되는 중공인 것을 특징으로 하는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 파일몸체의 외측에서 상기 중공으로 연통되는 다수의 그라우트홀을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합수평부에는 채움재가 주입되는 것을 방지하기 위한 필러가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터로킹 시컨트부에는 파일몸체의 내측방향을 향해 오목한 형태의 차수홈이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 파일몸체는 설계된 조건에 따라 배근되는 철근들과 상기 철근들을 감싸는 콘크리트를 포함하여 구성되고, 중심을 기준으로 인장측에 철근이 더 많이 배근되는 것을 특징으로 하는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 파일몸체는 콘크리트 및 콘크리트의 내부에 설치되는 강재를 포함하여 구성되고, 강재의 일측면은 외부로 노출되도록 구성되어 상기 결합수평부를 형성하는 것을 특징으로 하는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 개구부는 내측에서 입구측을 향해 폭이 넓어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 파일몸체에서 상기 결합수평부와 대칭되도록 다른 하나의 결합수평부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일.
  12. 지반에 아웃케이싱을 삽입하면서 천공하여 파일설치공을 형성하는 제1단계;
    상기 아웃케이싱의 내부에 청구항 1 내지 청구항 5 및 청구항 7 내지 청구항11 중 어느 한 항의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 삽입하는 제2단계;
    상기 파일설치공에 삽입된 아웃케이싱을 인발하는 제3단계;
    상기 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 인터로킹 시컨트부에 아웃케이싱을 삽입하여 맞물리도록 하면서 상기 파일설치공에 연속되도록 다른 파일설치공을 형성하는 제4단계;
    상기 아웃케이싱의 내부에 인터로킹시컨트 프리캐스트파일을 삽입하는 제5단계;
    상기 아웃케이싱이 인발된 상태의 파일설치공에 삽입되어 있는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 채움재 주입부를 통해 채움재를 타설하여 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 내부 및 주변으로 채움재가 채워지도록 하는 제6단계;
    상기 제3단계와, 제4단계와, 제5단계와, 제6단계를 반복 수행하여 설계된 구간까지 연속 시공하는 제7단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 주열식 흙지지 벽체의 시공방법.
  13. 지반에 아웃케이싱을 삽입하면서 천공하여 파일설치공을 형성하는 제1단계;
    상기 아웃케이싱의 내부에 청구항 1 내지 청구항 5 및 청구항 7 내지 청구항 9중 어느 한 항의 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 삽입하는 제2단계;
    상기 파일설치공에 삽입된 아웃케이싱을 인발하는 제3단계;
    상기 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 인터로킹 시컨트부에 아웃케이싱을 삽입하여 맞물리도록 하면서 상기 파일설치공에 연속되도록 다른 파일설치공을 형성하는 제4단계;
    상기 아웃케이싱의 내부에 인터로킹시컨트 프리캐스트파일을 삽입하는 제5단계;
    상기 제3단계와, 제4단계와 제5단계를 반복수행하면서 일정 구간까지 연속시공하는 제6단계;
    상기 일정 구간까지 설치되어 있는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 채움재 주입부를 통해 채움재를 타설하여 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 내부 및 주변으로 채움재가 채워지도록 하는 제7단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 주열식 흙지지 벽체의 시공방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일은 지중에 삽입되는 지하구간과, 지상으로 노출되는 지상구간으로 구획할 수 있으며,
    상기 지상구간의 일측은 결합수평부를 통해 내벽과 일체화하거나 화장판을 부착하고 타측은 거푸집을 설치한 후 채움재 주입부를 통해 채움재를 주입하여 성토부의 옹벽으로 구성하는 것을 특징으로 하는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 주열식 흙지지 벽체의 시공방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 주열식 흙지지 벽체의 일측이 노출되도록 터파기 하면서 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일의 결합수평부가 노출되도록 하고 상기 결합수평부에 전단연결재를 설치한 후 상기 전단연결재를 통해 내벽과 합벽시공하는 것을 특징으로 하는 인터로킹 시컨트 프리캐스트파일을 이용한 주열식 흙지지 벽체의 시공방법.















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