KR101988989B1 - 굴착장치를 이용한 강널말뚝 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 굴착장치를 이용한 강널말뚝 시공방법에 관한 것으로, 구체적으로는 굴착과정에서 모든 천공홀을 수직으로 굴착시켜 다수의 강널말뚝(sheet pile)을 설치하기 위한 굴착 장치를 이용한 강널말뚝 시공방법에 관한 것이다.
본 발명은 굴착공정 시, 굴착장치의 시공연결부수용부로 강널말뚝의 끝단을 수용시키어 외부 자극에 의해 강널말뚝의 끝단이 이탈되거나 손상되는 것을 방지함으로써 시공 과정이 원활하게 이루어져 시공에 편리함을 제공하는 효과가 있다.

Description

굴착장치를 이용한 강널말뚝 시공방법{Construction method of sheet piles using excavating apparatus}
본 발명은 굴착장치를 이용한 강널말뚝 시공방법에 관한 것으로, 구체적으로는 굴착과정에서 모든 천공홀을 수직으로 굴착시켜 다수의 강널말뚝(sheet pile)을 설치하기 위한 굴착 장치를 이용한 강널말뚝 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 토목 구조물이나 건축 구조물을 건설할 때, 지반을 굴착하는 경우가 많다. 이때, 굴착면의 붕괴를 방지하고자 차수 효과와 흙 막이 효과를 동시에 얻을 수 있는 시트파일을 설치한다. 이상과 같은 시트파일을 설치하기 위해서는 시트파일 항타 공법을 이용한다. 상기한 바와 같은 시트파일 항타 공법은 지반이 단단하거나 자갈, 전석층, 암반층을 굴착해머를 이용하여 굴착한 후 시트파일을 설치하는 공법이다. 시트파일 항타 공법을 하기 위해서는, 케이싱을 장착하고, 케이싱 내부에 스크루 및 굴착해머를 배치시킨 시트파일 굴착장치를 이용하여 굴착공을 굴착한 후 시트파일을 박아 설치하여 이루어지는 것이다.
한편, 상기한 바와 같은 굴착장치에 의한 굴착공의 굴착 후 연이어 설치되는 추가적인 굴착공의 굴착과정에 있어 암석 등으로 인하여 지반이 단단한 경우 굴착해머가 기 굴착공 측으로 밀려서 굴착되어 굴착공이 수직으로 굴착되지 않게 되는 것이다.
또한 기존 굴착장치를 이용하면, 시트파일 하부의 경우 수직 방향으로 굴착공에 제대로 삽입되나 시트파일을 연이어 연결시키며 굴착시, 천공한 공간들 때문에 시트파일이 제 위치에 위치하지 않고 흔들리게 되어 굴착장치와 분리될 문제가 있다.
한국특허등록공보 제10-1466136호 (2014.11.21)
본 발명은 굴착공정 시, 굴착장치의 시공연결부수용부로 강널말뚝의 끝단을 수용시키어 외부 자극에 의해 강널말뚝의 끝단이 이탈되거나 손상되는 것을 방지함으로써 시공 과정이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 것이 목적이다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 지반을 향해 회전하며 하강시켜 굴착작업을 수행하기 위한 굴착가이드부(100)와, 상기 굴착가이드부(100)를 통과하여 굴착가이드부(100)의 일측에 삽입되며, 일측에 말뚝끝단이탈방지부(1000)가 체결되어 회전될 수 있도록 체결홈(210)이 형성되는 외부파이프(200)와, 외부파이프(200)의 일측에 체결되는 말뚝끝단이탈방지부(1000)를 포함하되, 상기 말뚝끝단이탈방지부(1000)는 상기 외부파이프(200)의 일측에 체결되는 연결부재(1300)와, 상기 연결부재(1300)와 연결되되 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)을 수용하기 위해 말뚝끝단(11)과 대응되는 형태의 수용공간이 형성되는 이탈방지몸체부(1400)를 포함하되, 상기 이탈방지몸체부(1400)는 강널말뚝(10)의 일측 끝단인 말뚝끝단(11)의 꺽임부(11a) 부분이 수용되기 위해 형성되는 지지부(1410)와, 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)의 굴곡부(11b) 부분이 수용되기 위해 형성된 것으로 상기 굴곡부(11b)의 형태와 대응되도록 소정의 크기를 가진 홀의 형태로 형성되는 수용부(1420)와, 상기 수용부(1420)와 연결되되 강널말뚝(10)의 끝단이 수용된 채 이탈되지 않도록 하기 위해 형성되는 이탈방지막(1430)을 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착장치를 이용한 강널말뚝 시공방법에 있어서, 소정 크기를 가진 원형상으로 제1굴착공(5a)을 굴착하는 제1굴착단계(s1); 상기 제1굴착단계(s1) 이후 제1굴착공(5a)의 면적 일부와 맞물리도록 제2굴착공(5b)을 굴착하는 제2굴착단계(s2); 소정 크기의 수용공간이 형성된 말뚝끝단이탈방지부(1000)를 포함하는 굴착장치에 제1강널말뚝(10k)의 일측 끝단이 수용된 상태에서, 상기 제1굴착단계(s1)를 통해 굴착된 제1굴착공(5a)과 제2굴착단계(s2)를 통해 굴착된 제2굴착공(5b) 사이를 향하도록 제1강널말뚝(10k)을 위치시킨 후 상기 굴착장치를 이용하여 제2굴착공(5b)의 면적 일부와 맞물리도록 제3굴착공(5c)을 굴착하는 제1강널말뚝시공단계(s3); 상기 제1강널말뚝시공단계(s3)를 통해 제1강널말뚝(10k)이 시공된 후, 굴착장치의 말뚝끝단이탈방지부(1000)에 제2강널말뚝(10m)의 일측 끝단을 수용시킨 상태에서 제1강널말뚝(10k)의 일측 끝단이 제2강널말뚝(10m)의 타측 끝단과 맞물려 체결되도록 제1강널말뚝(10k)과 제2강널말뚝(10m)은 서로 엇갈린 형태로 위치시키는 제2강널말뚝위치선정단계(s4); 상기 제2강널말뚝위치선정단계(s4) 이후 제2강널말뚝(10m)의 일측 끝단이 체결된 굴착장치로 굴착시킴으로써 제4굴착공(5d)이 형성되는 제2강널말뚝시공단계(s5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착장치를 이용한 강널말뚝 시공방법과,
지반을 향해 회전하며 하강시켜 굴착작업을 수행하기 위한 굴착가이드부(100)와, 상기 굴착가이드부(100)를 통과하여 굴착가이드부(100)의 일측에 삽입되며, 일측에 말뚝끝단이탈방지부(1000)가 체결되어 회전될 수 있도록 체결홈(210)이 형성되는 외부파이프(200)와, 외부파이프(200)의 일측에 체결되는 말뚝끝단이탈방지부(1000)를 포함하되, 상기 말뚝끝단이탈방지부(1000)는 상기 외부파이프(200)의 일측에 체결되는 회전연결부재(1500)와, 상기 회전연결부재(1500)와 연결되되 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)을 수용하기 위해 말뚝끝단(11)과 대응되는 형태의 수용공간이 형성되는 이탈방지몸체부(1400)를 포함하되, 상기 이탈방지몸체부(1400)는 강널말뚝(10)의 일측 끝단인 말뚝끝단(11)의 꺽임부(11a) 부분이 수용되기 위해 형성되는 지지부(1410)와, 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)의 굴곡부(11b) 부분이 수용되기 위해 형성된 것으로 상기 굴곡부(11b)의 형태와 대응되도록 소정의 크기를 가진 홀의 형태로 형성되는 수용부(1420)와, 상기 수용부(1420)와 연결되되 강널말뚝(10)의 끝단이 수용된 채 이탈되지 않도록 하기 위해 형성되는 이탈방지막(1430)을 포함하고, 상기 회전부재몸체부(1500)는 상기 이탈방지몸체부(1400)의 일측에 연결되는 제3연결부(1510)와, 상기 제3연결부(1510)와 연결되되, 상기 제3연결부(1510)와 연결된 이탈방지몸체부(1400)가 회전되기 위해 일측과 타측이 볼형태로 형성되는 볼타입부재(1520)를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착장치를 이용한 강널말뚝 시공방법에 있어서, 소정 크기를 가진 원형상으로 제1굴착공(5a)을 굴착하는 제1굴착단계(s1); 상기 제1굴착단계(s1) 이후 제1굴착공(5a)의 면적 일부와 맞물리도록 제2굴착공(5b)을 굴착하는 제2굴착단계(s2); 소정 크기의 수용공간이 형성된 말뚝끝단이탈방지부(1000)를 포함하는 굴착장치에 제1강널말뚝(10k)의 일측 끝단이 수용된 상태에서, 상기 제1굴착단계(s1)를 통해 굴착된 제1굴착공(5a)과 제2굴착단계(s2)를 통해 굴착된 제2굴착공(5b) 사이를 향하도록 제1강널말뚝(10k)을 위치시킨 후 상기 굴착장치를 이용하여 제2굴착공(5b)의 면적 일부와 맞물리도록 제3굴착공(5c)을 굴착하는 제1강널말뚝시공단계(s3); 상기 제1강널말뚝시공단계(s3)를 통해 제1강널말뚝(10k)이 시공된 후, 굴착장치의 말뚝끝단이탈방지부(1000)에 제2강널말뚝(10m)의 일측 끝단을 수용시킨 상태에서 제1강널말뚝(10k)의 일측 끝단이 제2강널말뚝(10m)의 타측 끝단과 맞물려 체결되도록 제1강널말뚝(10k)과 제2강널말뚝(10m)은 서로 엇갈린 형태로 위치시키는 제2강널말뚝위치선정단계(s4); 상기 제2강널말뚝위치선정단계(s4) 이후 제2강널말뚝(10m)의 일측 끝단이 체결된 굴착장치로 굴착시킴으로써 제4굴착공(5d)이 형성되는 제2강널말뚝시공단계(s5);를 포함하는 굴착장치를 이용한 강널말뚝 시공방법을 제공한다.
본 발명은 굴착공정 시, 굴착장치의 시공연결부수용부로 강널말뚝의 끝단을 수용시키어 외부 자극에 의해 강널말뚝의 끝단이 이탈되거나 손상되는 것을 방지함으로써 시공 과정이 원활하게 이루어져 시공에 편리함을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 굴착장치에 관한 전체적인 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 굴착장치의 연결부재(300)가 외부파이프(200)에 체결된 모습을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 굴착장치의 외부파이프(200)의 체결홈(210)에 관한 도면이다.
도 4은 본 발명의 굴착장치의 말뚝끝단이탈방지부(1000)에 관한 도면이다.
도 5는 본 발명의 굴착장치의 말뚝끝단이탈방지부(1000)의 연결부재(1300)에 관한 도면이다.
도 6 내지 도 8는 본 발명의 굴착장치의 연결부재(1300)의 사용예이다.
도 9는 본 발명의 굴착장치의 말뚝끝단이탈방지부(1000)를 일측에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은 말뚝끝단이탈방지부(1000)의 이탈방지몸체부(1400)가 연결부재(1300)의 상부에 위치했을때의 모습을 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 관한 사진이다.
도 14는 본 발명의 굴착장치를 이용한 강널말뚝 시공방법의 순서도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 굴착장치를 이용한 강널말뚝 시공방법의 실시예에 관한 도면이다.
도 17은 본 발명의 굴착장치의 또 다른 실시예에 관한 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 전체적인 모습을 도시한 도면으로, 본 발명은 굴착장치는 굴착공정 시, 굴착장치의 말뚝끝단이탈방지부(1000)로 강널말뚝(10)의 끝단을 수용시키어 외부 자극에 의해 강널말뚝의 끝단이 이탈되거나 손상되는 것을 방지함으로써 시공 과정이 원활하게 이루어지도록 하기 위한 것이다.
본 발명의 굴착장치는 굴착가이드부(100), 외부파이프(200), 말뚝끝단이탈방지부(1000) 등을 포함하여 구성된다. 본 발명의 핵심적인 부분은 말뚝끝단이탈방지부(1000)이며, 상기 말뚝끝단이탈방지부(1000)로 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)이 원활하게 수용될 뿐 아니라 말뚝끝단이탈방지부(1000)의 내부공간이 말뚝끝단(11)과 흡사한 형태로 이루어지고, 쉽게 수용할 수는 있으나 이탈이 어렵도록 단턱부를 형성함으로써 굴착가이드부(100)의 회전모멘트, 외부자극 등의 충격에 의해 굴착장치 또는 지반이 흔들릴 때 강널말뚝(10)이 말뚝끝단이탈방지부(400)에서 이탈하는 것을 방지한다.
또한 본 발명에서 강널말뚝(10)이라 함은, 토목·건축 공사에서 물막이·흙막이 등을 위해 박는 강판으로 된 말뚝으로 시트파일이라고도 하는데 단면의 형태는 여러 가지가 있으나, 본 발명은 양단이 구멍형 또는 요철(凹凸)로 되어 있어서 서로 끼워 맞출 수 있게 되어있는 형태를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 강널말뚝(10)은 양쪽에 위치한 말뚝끝단(11)에 위치하되, 소정각도 꺾여지도록 형성되는 꺽임부(11a)와, 상기 꺽임부(11a)와 연결되되 나선상으로 형성되는 굴곡부(11b)를 포함하여 형성된다.
도 1 내지 도 7을 참고하여 본 발명의 각 구성요소를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
굴착가이드부(100)는 지반을 향해 회전하며 하강시켜 굴착작업을 수행하는 것이다.
상기 굴착가이드부(100)는 내부파이프(110)와 굴착부재(120)로 형성되되, 내부파이프(110)는 지반에 형성되는 굴착공으로 하강시키어 영구적으로 설치되는 것이며, 굴착부재(120)는 상기 내부파이프(110)의 하부에 연결되며 지면에 굴착공을 형성하기 위한 것이다.
외부파이프(200)는 상기 굴착가이드부(100)를 통과하여 삽입되는 것이다.
상기 외부파이프(200)는 일측에 말뚝끝단이탈방지부(1000)가 체결되어 회전될 수 있도록 체결홈(210)이 형성된다.
도 2는 말뚝끝단이탈방지부(1000)가 외부파이프(200)에 체결된 모습을 나타낸 사진이고, 도 3은 외부파이프(200)의 체결홈(210)의 모습을 나타낸 사진이다.
도 4 내지 도 7은 말뚝끝단이탈방지부(1000)에 대한 도면으로, 말뚝끝단이탈방지부(1000)는 연결부재(1300)와 이탈방지몸체부(1400)를 포함하여 형성된다.
연결부재(1300)는 상기 외부파이프(200)의 일측에 체결되며, 제1연결부(1310), 제2연결부(1320), 회전부(1320)로 나뉘어 구성된다. 즉 상기 연결부재(1300)는 연결부재(1300)가 회전되도록 외부파이프(200)의 체결홈(210)에 끼워져서 체결된다.
상기 연결부재(1300)는 도 5의 확대도를 통하여 이의 구조를 구체적으로 설명한다.
제1연결부(1310)는 일측이 이탈방지몸체부(1400)와 연결되며, 이탈방지몸체부(1400)와 수직하는 방향으로 형성되는 제1축(1311)을 포함한다. 상기 제1축(1311)은 회전가능하도록 형성되며 이탈방지몸체부(1400)가 앞쪽 또는 뒤쪽으로 기울어질 수 있도록 하기 위함이다.
제2연결부(1320)는 상기 제1연결부(1310)와 연결되되, 제1축(1311)과 수직하는 방향으로 형성되는 제2축(1321)을 포함한다. 상기 제2축(1321)은 회전가능하도록 형성되며 이탈방지몸체부(1400)가 좌측 또는 우측으로 기울어질 수 있도록 하기 위함이다.
여기서 앞뒤, 좌우라 함은 도 6을 기준으로 x방향을 앞(+x), 뒤(-x)라고 표현하며, y방향은 좌(+y),우(-y)라고 표현한다.
도 6는 제1연결부(1310)의 제1축(1311)으로 인해 이탈방지몸체부(1400)가 앞쪽으로 기울어진 모습을 나타낸 도면이다. 도면에는 앞쪽(+x 방향)으로 기울어진 모습만 나타내었지만 이탈방지몸체부(1400)는 제1축(1311)의 축이동으로 인해 뒤쪽으로 기울어질 수 있음은 물론이다.
도 7는 제2연결부(1320)의 제2축(1321)으로 인해 이탈방지몸체부(1400)가 좌측으로 기울어진 모습을 나타낸 도면이다. 도면에는 좌측(+y 방향)으로 기울어진 모습만 나타내었지만 이탈방지몸체부(1400)는 제2축(1321)의 축이동으로 인해 우측으로도 기울어질 수 있음은 물론이다.
회전부(1330)는 상기 제2연결부(1320)와 연결되되 외부파이프(200)의 체결홈(210)에 끼워져 회전되도록 형성된다.
상기 회전부(1330)는 일측 외주면을 따라 끼움홈(1331)이 형성되되, 상기 외부파이프(200)의 체결홈(210)은 회전부(1330)의 끼움홈(1331)에 끼워지도록 끼움홈(1331)과 대응되는 형태의 돌기가 체결홈(210)의 내주면을 따라 형성된다.
도 8을 참고하면 회전부(1330)를 외부파이프(200)의 체결홈(210)에 끼워 회전시킴으로 연결부재(1300)가 회전된 모습을 나타낸 도면이며, 상기 연결부재(1300)와 연결된 이탈방지몸체부(1400)도 함께 회전되는 모습을 나타낸 것이다.
상기 연결부재(1300)가 좌/우측 또는 앞/뒤쪽으로 기울어지거나 회전되도록 그 구조가 형성된 이유는 공사 현장에서 강널말뚝(10)의 위치가 항상 바른 위치에 위치되지 않을 수도 있는 변수(기울어지는 현상 등), 외부 환경으로 인해 강널말뚝(10)의 위치가 변경되는 등 다양한 요인으로 인해 항상 일정한 위치에 강널말뚝(10)이 위치할 수 없기 때문에 강널말뚝(10)의 위치에 따라 이탈방지몸체부(1400)의 위치를 변경시켜서 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)이 이탈방지몸체부(1400)에 잘 수용될 수 있도록 하기 위한 것이다.
도 4 및 10을 참고하여 이탈방지몸체부(1400)를 설명하면, 이탈방지몸체부(1400)는 상기 연결부재(1300)와 연결되되 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)을 수용하기 위해 말뚝끝단(11)과 대응되는 형태의 수용공간이 형성된다.
상기 이탈방지몸체부(1400)는 지지부(1410), 수용부(1420), 이탈방지막(1430)을 포함하여 형성되며, 각 구성요소를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
지지부(1410)는 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)의 꺽임부(11a) 부분이 수용되기 위해 형성된 것으로 꺽임부(11a)의 형태와 대응되도록 내부일측(i)에서 외부일측(o)으로 갈수록 하방경사지도록 형성된다(도 9의 도면 참고).
도 10을 참고하면 상기 지지부(1410)의 단면은 양측에서 중앙으로 갈수록 점점 두꺼워지도록 형성되며, 이를 통해 강널말뚝(10)이 이탈방지몸체부(1400)의 수용공간에 수용될 때 걸림을 최소화하여 원활하게 수용되도록 할 수 있다.
수용부(1420)는 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)의 굴곡부(11b) 부분이 수용되기 위해 형성된 것으로 굴곡부(11b)의 형태와 대응되도록 소정의 크기를 가진 홀의 형태로 형성된다.
이탈방지막(1430)은 강널말뚝(10)의 끝단이 수용된 채 이탈되지 않도록 하기 위해 형성된 것이다.
상기 이탈방지막(1430)과 지지부(1410) 사이에는 소정 크기의 개방구가 형성되며, 상기 개방구는 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)의 꺽임부(11a)의 두께보다 약간 공간이 크도록 형성시키기 위해 이탈방지막(1430)의 크기를 결정함으로써 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)이 쉽게 이탈되지 않도록 할 수 있다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 말뚝끝단이탈방지부(1000)에 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)을 수용시키는 모습을 나타낸 사진이다.
도 11은 말뚝끝단이탈방지부(1000)의 이탈방지몸체부(1400)로 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)을 수용시키기 직전의 모습을 나타낸 사진이다.
도 12 및 도 13의 모습을 참고하여 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)이 이탈방지몸체부(1400)의 수용공간으로 수용되는 모습을 설명하면,
도 12(a), (b)와 같이 이탈방지몸체부(1400) 가까이로 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)을 위치시킨다.
이후 도 12(a)와 같이 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)을 이탈방지몸체부(1400)의 지지부(1410)쪽으로 말뚝끝단(11)의 꺽임부(11a)가 수용되고, 수용부(1420)로 말뚝끝단(11)의 굴곡부(11b)가 수용되도록 한다.
도 13(c)는 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)이 이탈방지몸체부(1400)의 수용공간으로 수용되고 있는 모습을 나타낸 사진이며 도 13(d)는 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)이 이탈방지몸체부(1400)의 수용공간으로 완전히 수용된 모습을 나타낸 사진으로, 이탈방지몸체부(1400)로 수용된 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)은 이탈방지막(1430)으로 인해 외부압력 등의 요인으로 인해 외부로 이탈되지 않고 제위치에 위치될 수 있다.
도 14는 본 발명의 굴착장치를 이용한 강널말뚝 시공방법(이하, 강널말뚝 시공방법)에 관한 순서도로써, 본 발명의 강널말뚝 시공방법은 제1굴착단계(s1), 제2굴착단계(s2), 제1강널말뚝시공단계(s3), 제2강널말뚝위치선정단계(s4), 제2강널말뚝시공단계(s5)를 포함하여 진행된다.
제1굴착단계(s1) 는 소정 크기를 가진 원형상으로 제1굴착공(5a)을 굴착하는 단계이다.
제2굴착단계(s2) 는 상기 제1굴착단계(s1) 이후 제1굴착공(5a)의 면적 일부와 맞물리도록 제2굴착공(5b)을 굴착하는 단계이다.
상기 제1,2굴착단계(s1,s2)는 업계에서 통상적으로 굴착하는 굴착단계로써 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
제1강널말뚝시공단계(s3) 는 제1강널말뚝(10k)의 일측 끝단인 제1말뚝끝단(11k)이 수용되도록 공간이 형성된 말뚝끝단이탈방지부(1000)를 포함하는 굴착장치에 제1강널말뚝(10k)의 제1말뚝끝단(11k)이 수용된 상태에서 상기 제1굴착단계(s1)를 통해 굴착된 제1굴착공(5a)과 제2굴착단계(s2)를 통해 굴착된 제2굴착공(5b)에 제1강널말뚝(10k)이 위치되도록 한 후 상기 굴착장치를 이용하여 제2굴착공(5b)의 면적 일부와 맞물리도록 제3굴착공(5c)을 굴착하는 단계이다(도 15 참고).
상기 제1굴착공(5a)과 제2굴착공(5b), 제3굴착공(5c)은 일직선을 이루도록 굴착되는 것이 바람직하나, 시공될 건물 등의 형태에 따라 꺾여서 형성될 수 있음은 물론이다.
상기 강널말뚝시공단계(s3)에서 사용되는 굴착장치는 본 발명의 말뚝끝단이탈방지부(1000)가 포함된 것으로 이에 대한 구체적인 설명은 상기에 설명하였으므로 생략한다.
제2강널말뚝위치선정단계(s4) 는 상기 제1강널말뚝시공단계(s3)를 통해 제1강널말뚝(10k)이 시공된 후 제2강널말뚝(10m)을 시공하기 위한 단계로, 본 발명의 굴착장치의 말뚝끝단이탈방지부(1000)에 제2강널말뚝(10m)의 제3말뚝끝단(11m)을 수용시킨 상태에서 제1강널말뚝(10k)의 일측 끝단인 제1말뚝끝단(11k)이 제2강널말뚝(10m)의 타측 끝단인 제4말뚝끝단(11n)과 맞물려 체결되도록 그 위치를 위치시킨다. 이때 제1강널말뚝(10k)과 제2강널말뚝(10m)은 서로 엇갈린 형태로 위치되도록 그 위치가 결정된다.
제2강널말뚝시공단계(s5) 는 상기 제2강널말뚝위치선정단계(s4) 이후 제2강널말뚝(10m)의 제3말뚝끝단(10m)이 체결된 굴착장치로 굴착시킴으로써 제4굴착공(5d)이 형성된다. 이때 제4굴착공(5d)은 제3굴착공(5c) 면적의 일부와 겹쳐지도록 그 위치가 선정된다.
상기와 같이 s4와 s5 단계를 반복하여 강널말뚝(10)을 시공하며, 시공된 강널말뚝들은 도 16과 같이 각각의 말뚝끝단이 일직선상(L)에 위치하도록 형성되어야하며, 본 발명의 굴착장치를 이용하여 위치를 조절함으로 강널말뚝들이 수평과 수직이 맞춰지도록 시공될 수 있다.
도 17은 본 발명의 굴착장치의 또 다른 실시예에 관한 도면이다.
본 발명의 굴착장치는 말뚝끝단이탈방지부(1000)의 이탈방지몸체부(1400)는 동일하게 구성되고, 연결부재(1300)가 회전연결부재(1500)로 변형될 수 있다.
상기 회전연결부재(1500)는 이탈방지몸체부(1400)의 일측에 연결되는 제3연결부(1510)와, 상기 제3연결부(1510)와 연결되되 일측과 타측이 볼형태로 형성되어 회전되도록 형성되는 볼타입부재(1520)를 포함하여 형성된다.
상기 제3연결부(1510)는 상기 볼타입부재(1520)의 일측 볼이 수용되기 위한 수용공간이 형성됨으로써 제3연결부(1510)의 수용공간에 볼타입부재(1520)의 일측 볼이 수용된다.
볼타입부재(1520)는 일측에 형성된 볼을 제1볼(1521)이라고 하며, 타측에 형성된 볼을 제2볼(1523)이라고 한다. 상기 제1볼(1521)과 제2볼(1523)을 연결하기 위해 기둥부(1522)가 추가로 형성된다.
상기 제1볼(1521)은 제3연결부(1510)의 수용공간에 수용되어 어느 방향으로든 회전하여 움직일 수 있도록 형성되며 제2볼(1523)은 외부파이프(200)의 체결홈(210)에 수용되어 어느 방향으로든 회전하여 움직일 수 있도록 형성된다.
이때 외부파이프(200)의 체결홈(210)은 제2볼(1523)이 수용되도록 그 형태가 제2볼(1523)의 형태와 대응되는 형태로 변형되는 것이 바람직하다.
상기 볼타입부재(1520)를 통해 회전연결부재(1500)와 연결된 이탈방지몸체부(1400)는 그 위치가 어느 방향으로든 움직일 수 있기 때문에 이탈방지몸체부(1400)의 위치를 변형해가면서 강널말뚝을 시공함으로써 강널말뚝이 제 위치에 시공되도록 할 수 있다.
상기 회전연결부재(1500)가 포함된 굴착장치는 강널말뚝 굴착단계의 S3단계에서부터 적용될 수 있으며, 시공자가 시공현장에 따라 연결부재(1300)가 형성된 굴착장치를 사용하거나 회전연결부재(1500)가 형성된 굴착장치를 선택적으로 사용할 수 있다.
이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
5a 제1굴착공
5b 제2굴착공
5c 제3굴착공
5d 제4굴착공
10 강널말뚝
11 말뚝끝단
11a 꺽임부
11b 굴곡부
10k 제1강널말뚝
11k 제1말뚝끝단
11j 제2말뚝끝단
10m 제2강널말뚝
11m 제3말뚝끝단
11n 제4말뚝끝단
100 굴착가이드부
110 내부파이프
120 굴착부재
200 외부파이프
210 체결홈
1000 말뚝끝단이탈방지부
1300 연결부재
1310 제1연결부
1311 제1축
1320 제2연결부
1321 제2축
1330 회전부
1331 끼움홈
1400 이탈방지몸체부
1410 지지부
1420 수용부
1430 이탈방지막
1500 회전연결부재
1510 제3연결부
1520 볼타입부재
1521 제1볼
1522 기둥부
1523 제2볼

Claims (2)

  1. 지반을 향해 회전하며 하강시켜 굴착작업을 수행하기 위한 굴착가이드부(100)와, 상기 굴착가이드부(100)를 통과하여 굴착가이드부(100)의 일측에 삽입되며, 일측에 말뚝끝단이탈방지부(1000)가 체결되어 회전될 수 있도록 체결홈(210)이 형성되는 외부파이프(200)와, 외부파이프(200)의 일측에 체결되는 말뚝끝단이탈방지부(1000)를 포함하되,
    상기 말뚝끝단이탈방지부(1000)는 상기 외부파이프(200)의 일측에 체결되는 연결부재(1300)와, 상기 연결부재(1300)와 연결되되 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)을 수용하기 위해 말뚝끝단(11)과 대응되는 형태의 수용공간이 형성되는 이탈방지몸체부(1400)를 포함하되,
    상기 이탈방지몸체부(1400)는 강널말뚝(10)의 일측 끝단인 말뚝끝단(11)의 꺽임부(11a) 부분이 수용되기 위해 형성되는 지지부(1410)와,
    강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)의 굴곡부(11b) 부분이 수용되기 위해 형성된 것으로 상기 굴곡부(11b)의 형태와 대응되도록 소정의 크기를 가진 홀의 형태로 형성되는 수용부(1420)와, 상기 수용부(1420)와 연결되되 강널말뚝(10)의 끝단이 수용된 채 이탈되지 않도록 하기 위해 형성되는 이탈방지막(1430)을 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착장치를 이용한 강널말뚝 시공방법에 있어서,

    소정 크기를 가진 원형상으로 제1굴착공(5a)을 굴착하는 제1굴착단계(s1);
    상기 제1굴착단계(s1) 이후 제1굴착공(5a)의 면적 일부와 맞물리도록 제2굴착공(5b)을 굴착하는 제2굴착단계(s2);
    소정 크기의 수용공간이 형성된 말뚝끝단이탈방지부(1000)를 포함하는 굴착장치에 제1강널말뚝(10k)의 일측 끝단이 수용된 상태에서,
    상기 제1굴착단계(s1)를 통해 굴착된 제1굴착공(5a)과 제2굴착단계(s2)를 통해 굴착된 제2굴착공(5b) 사이를 향하도록 제1강널말뚝(10k)을 위치시킨 후 상기 굴착장치를 이용하여 제2굴착공(5b)의 면적 일부와 맞물리도록 제3굴착공(5c)을 굴착하는 제1강널말뚝시공단계(s3);
    상기 제1강널말뚝시공단계(s3)를 통해 제1강널말뚝(10k)이 시공된 후, 굴착장치의 말뚝끝단이탈방지부(1000)에 제2강널말뚝(10m)의 일측 끝단을 수용시킨 상태에서 제1강널말뚝(10k)의 일측 끝단이 제2강널말뚝(10m)의 타측 끝단과 맞물려 체결되도록 제1강널말뚝(10k)과 제2강널말뚝(10m)은 서로 엇갈린 형태로 위치시키는 제2강널말뚝위치선정단계(s4);
    상기 제2강널말뚝위치선정단계(s4) 이후 제2강널말뚝(10m)의 일측 끝단이 체결된 굴착장치로 굴착시킴으로써 제4굴착공(5d)이 형성되는 제2강널말뚝시공단계(s5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착장치를 이용한 강널말뚝 시공방법.
  2. 지반을 향해 회전하며 하강시켜 굴착작업을 수행하기 위한 굴착가이드부(100)와, 상기 굴착가이드부(100)를 통과하여 굴착가이드부(100)의 일측에 삽입되며, 일측에 말뚝끝단이탈방지부(1000)가 체결되어 회전될 수 있도록 체결홈(210)이 형성되는 외부파이프(200)와, 외부파이프(200)의 일측에 체결되는 말뚝끝단이탈방지부(1000)를 포함하되,
    상기 말뚝끝단이탈방지부(1000)는 상기 외부파이프(200)의 일측에 체결되는 회전연결부재(1500)와, 상기 회전연결부재(1500)와 연결되되 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)을 수용하기 위해 말뚝끝단(11)과 대응되는 형태의 수용공간이 형성되는 이탈방지몸체부(1400)를 포함하되,
    상기 이탈방지몸체부(1400)는 강널말뚝(10)의 일측 끝단인 말뚝끝단(11)의 꺽임부(11a) 부분이 수용되기 위해 형성되는 지지부(1410)와, 강널말뚝(10)의 말뚝끝단(11)의 굴곡부(11b) 부분이 수용되기 위해 형성된 것으로 상기 굴곡부(11b)의 형태와 대응되도록 소정의 크기를 가진 홀의 형태로 형성되는 수용부(1420)와, 상기 수용부(1420)와 연결되되 강널말뚝(10)의 끝단이 수용된 채 이탈되지 않도록 하기 위해 형성되는 이탈방지막(1430)을 포함하고,
    상기 회전연결부재(1500)는 상기 이탈방지몸체부(1400)의 일측에 연결되되 소정의 수용공간이 형성되는 제3연결부(1510)와, 일측이 상기 제3연결부(1510)의 수용공간에 수용되되, 상기 제3연결부(1510)와 연결된 이탈방지몸체부(1400)가 회전되기 위해 일측과 타측이 볼형태로 형성되는 볼타입부재(1520)를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착장치를 이용한 강널말뚝 시공방법에 있어서,
    소정 크기를 가진 원형상으로 제1굴착공(5a)을 굴착하는 제1굴착단계(s1);
    상기 제1굴착단계(s1) 이후 제1굴착공(5a)의 면적 일부와 맞물리도록 제2굴착공(5b)을 굴착하는 제2굴착단계(s2);
    소정 크기의 수용공간이 형성된 말뚝끝단이탈방지부(1000)를 포함하는 굴착장치에 제1강널말뚝(10k)의 일측 끝단이 수용된 상태에서,
    상기 제1굴착단계(s1)를 통해 굴착된 제1굴착공(5a)과 제2굴착단계(s2)를 통해 굴착된 제2굴착공(5b) 사이를 향하도록 제1강널말뚝(10k)을 위치시킨 후 상기 굴착장치를 이용하여 제2굴착공(5b)의 면적 일부와 맞물리도록 제3굴착공(5c)을 굴착하는 제1강널말뚝시공단계(s3);
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