KR101995134B1 - 시트파일 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시트파일 시공방법에 관한 것으로서, 선행 시트파일(10)을 지중에 설치하는 단계(S1); 굴착공(6)을 형성하면서 외부케이싱(20)을 하강시켜서 지중에 설치하는 단계(S2); 절개부(32)가 형성된 내부케이싱(30)을 그 절개부(32)가 선행 시트파일(10)의 단부결합부(12)에 면하도록 굴착공(6) 내에 설치하는 단계(S3); 후행 시트파일(10a)의 단부결합부(12)가 내부케이싱(30)의 절개부(32)를 통과하여 선행 시트파일(10)의 단부결합부(12)에 결합된 상태에서 내부케이싱(30)을 따라 지중으로 하강시키는 단계(S4); 내부케이싱(30)을 인발하고 굴착공(6)에 되메움하는 단계(S5)를 포함한다. 본 발명에 따르면, 진동이나 소음없이 용이하고 정밀하게 시트파일을 설치할 수 있다.

Description

시트파일 시공방법 {Construction method of sheet pile}

본 발명은 시트파일 시공방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 진동이나 소음없이 용이하게 시트파일을 지중에 설치할 수 있고, 시트파일을 정밀하게 시공할 수 있는 새로운 시트파일 시공방법에 관한 것이다.

시트파일은 강판을 소정의 단면형태로 절곡하고 양단부에는 서로 맞물리는 결합부가 형성된 것으로서, 연약지반에 연속적으로 압입하여 터파기 부지의 둘레를 따라서 차수벽을 형성하거나 터파기 배후의 연약한 토양이 붕괴되는 것을 방지하는 흙막이벽체로 사용하게 된다.

이러한 시트파일을 지중에 설치하기 위해서는 크레인에 매달린 진동해머로 시트파일의 상단을 파지하고 진동을 가하면서 시트파일을 직접 지중에 압입하기도 하고, 지반이 연약층으로 이루어져서 지반이 불안정하거나 지중에 암석 등이 혼합되어 시트파일을 정위치에 수직으로 정밀하게 연이어 시공하기 어려운 경우에는 시트파일을 설치할 부위에 스크류로 굴착공을 천공하면서 케이싱을 박고, 경우에 따라 굴착공에 양질의 토사를 채운 후에, 시트파일을 크레인에 매달린 진동햄머 등으로 압입하게 된다. 이때, 상기 케이싱의 외주면에는 시트파일의 단부결합부가 끼워져 안내되는 가이드홈이 형성된 가이드돌기가 수직방향으로 용접되어, 지중에 미리 설치된 선행 시트파일에 인접하여 케이싱을 설치할 때 시트파일의 단부결합부를 케이싱의 가이드홈에 끼워서 케이싱을 하강시킴으로써, 케이싱이 가이드홈을 따라 안내되어 정확한 위치로 지중에 위치설정되도록 하는 시공법이 사용되고 있다.

그러나 이러한 케이싱을 이용하여 시트파일 설치부위에 미리 굴착공을 굴착하거나 양질의 토사로 교체하더라도, 실제로 시트파일을 설치할 때는 굴착공 주변의 토사가 무너져서 굴착공이 메워지거나, 굴착공이 토사로 충전되므로, 이 부위에 시트파일을 박을 때 저항이 적지 않으며, 이에 따라 시트파일을 지중에 박기 위해 진동해머로 시트파일에 진동을 가하면서 타격해야 하므로, 시공현장에서의 진동소음이나 타격소음이 불가피하여 민원발생의 원인이 되고, 아울러 그만큼 시트파일의 시공이 어렵다는 문제점이 있었다.

특허등록 제10-1694844호 (2017. 01. 04)

본 발명은 전술한 바와 같이 종래의 시트파일의 시공상의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 진동이나 소음없이 용이하게 시트파일을 지중에 설치할 수 있으며, 시트파일을 원하는 위치에 정밀하게 시공할 수 있는 새로운 시트파일 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 양단부에 단부결합부(12)가 형성된 소정 단면의 선행 시트파일(10)을 지중에 설치하는 단계(S1);

햄머(2)와 오거스크류(4)를 구비한 크레인(1)에 외부케이싱(20)을 매달아 외부케이싱(20) 내부로 오거스크류(4)를 진입시켜 지반을 굴착하고 토사를 배출하여 굴착공(6)을 형성하면서 햄머(2)로 외부케이싱(20)을 하강시켜서 지중에 설치하는 단계(S2);

둘레면에 길이방향을 따라 부분절개된 절개부(32)가 형성된 내부케이싱(30)을 그 절개부(32)가 선행 시트파일(10)의 단부결합부(12)에 면하도록 상기 외부케이싱(20)의 내부로 삽입한 후에 외부케이싱(20)을 인발하거나, 외부케이싱(20)을 인발한 후에 내부케이싱(30)을 삽입하여 굴착공(6) 내에 설치하는 단계(S3);

후행 시트파일(10a)의 단부결합부(12)가 상기 내부케이싱(30)의 절개부(32)를 통과하여 선행 시트파일(10)의 단부결합부(12)에 결합된 상태에서 후행 시트파일(10a)을 내부케이싱(30)을 따라 지중으로 하강시키는 단계(S4);

상기 내부케이싱(30)을 인발하여 제거하고 필요에 따라 지상에 배출된 굴착토사를 시트파일(10a) 주변의 굴착공(6)에 되메움하는 단계(S5)로 이루어진 것을 특징으로 하는 시트파일의 시공방법이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 외부케이싱(20)의 외주면에는 길이방향을 따라 시트파일(10)의 단부결합부(12)에 끼워지는 가이드홈(22a,22b)이 대칭적으로 한쌍 형성된 가이드부재(21)가 구비되어, 상기 단계(S2)에서 일측 가이드홈(22a)이 상기 선행 시트파일(10)의 단부결합부(12)에 결합되어 하강할 때, 타측 가이드홈(22b)의 하단에는 토사나 골재의 유입을 차단하는 삽입착탈식 차단슈(24)가 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 시트파일의 시공방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 후행 시트파일(10a)을 지중에 설치할 때, 절개부(32)를 구비한 내부케이싱(30)을 통해 기설치된 선행 시트파일(10)의 단부결합부(12)에 결합된 상태에서 내부케이싱(30) 내부의 굴착공(6)인 빈 공간을 통해 지중에 설치되므로, 시트파일의 설치시에 지반과의 마칠이나 저항이 거의 없이 시트파일이 하강하여 지반에 설치될 수 있어서, 햄머로 시트파일을 타격하거나 진동을 가할 필요가 없어서, 시공이 매우 용이하게 되고, 또한 진동으로 인한 인접 건물의 흔들림이나 진동소음이나 타격소음이 없어서 공사현장이 매우 조용하여 민원의 발생을 줄일 수 있다.

또한, 상기 외부케이싱(20)의 외주면에는 길이방향을 따라 시트파일(10)의 단부결합부(12)에 끼워지는 가이드홈(22a,22b)이 대칭적으로 한쌍 형성된 가이드부재(21)가 구비되어, 상기 단계 S2에서 일측 가이드홈(22a)이 상기 선행 시트파일(10)의 단부결합부(12)에 결합되어 하강할 때, 타측 가이드홈(22a)의 하단에는 토사나 골재의 유입을 차단하는 삽입착탈식 차단슈(24)가 착탈가능하게 결합됨으로써, 서로 대칭적으로 교호로 설치되는 시트파일(10)이 각각 서로 다른 가이드홈(22a,22b)과 결합되어 외부케이싱(20)이 원활히 지중으로 하강설치되고, 이 때, 시트파일(10)이 결합되지 않는 가이드홈(22b)의 하단에는 삽입착탈식 차단휴(24)가 착탈가능하게 삽입설치되므로, 이 가이드홈(22b)에 토사나 골재의 유입이 차단되어 가이드홈(22)이 막히는 것이 방지되므로, 시공중에 시트파일(10)과 외부케이싱(20)의 가이드부재(21)가 원활하게 결합되어 안내될 수 있다. 이러한 삽입착탈식 차단슈(24)는 단면이 대략 디귿자형상 또는 C상인 시트파일(10)이 서로 교호로 어긋나게 결합되면서 설치될 때, 번갈아가면서 가이드홈(22a)과 가이드홈(22b)에 선행시트파일(10)의 단부결합부(12)가 결합되므로, 이때 결합되지 않는 나머지 가이드홈(22b 또는 22a)에 번갈아 차단슈(24)를 착탈가능하게 결합하여, 사용하지 않는 가이드홈(22a,22b)에 토사나 골재가 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있어서, 시공이 원활하게 이루어질 수 있다. 따라서, 깊은 심도로 시트파일을 시공하더라도 안전하고 용이하게 시공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 시공순서도
도 2는 상기 실시예의 한 시공단계의 시공상태도
도 3은 시트파일과 외부케이싱의 결합상태 단면사시도

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예의 시공순서도이고, 도 2는 상기 실시예중에서 제2 단계(S1)의 시공상태도이고, 도 3은 시트파일과 외부케이싱의 결합상태를 보여주는 단면사시도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, 먼저 양단부에 단부결합부(12)가 형성되고 대략 디귿자형태로 절곡된 선행 시트파일(12)을 지중에 설치한다(S1). 이 때 바람직하게는 강재빔으로 직사각형 형태로 제작된 빔가이드(8)를 미리 시트파일을 설치할 부위에 설치하여, 시트파일(10)의 설치위치를 정확하게 위치설정하도록 할 수 있다. 상기 빔가이드(8)의 내부 간격은 시트파일(10)을 설치할 부위에 미리 설치되는 외부케이싱(20)이 안정적으로 삽입될 수 있도록 외부케이싱(20)의 외경보다 약간 크게 제작된다.

이어서, 햄머(2)와 오거스크류(4)를 구비한 크레인(1)에 외부케이싱(20)을 매달아 외부케이싱(20)을 미리 설치된 선행 시트파일(10)에 인접한 위치에 위치설정하여 지반을 굴착하면서 외부케이싱(20)을 하강시켜서 지중에 설치한다(S2). 이때, 크레인(1)에 설치된 햄머(2)는 외부케이싱(20)의 상단부를 체결하여 진동을 가하면서 외부케이싱(20)을 타격 또는 가압한다. 한편 외부케이싱(20)의 내부에는 상기 크레인(1)에 연결된 오거스크류(4)가 진입하면서 지반을 굴착하고 굴착된 토사를 외부로 배출하여 굴착공(6)을 형성하면서 외부케이싱(20)을 하강시키게 된다.

이때, 바람직하게는 상기 외부케이싱(20)의 외주면에는 길이방향을 따라 가이드홈(22)이 형성된 가이드부재(21)가 용접되어 구비된다. 바람직하게는 상기 가이드홈(22a)은 단면 T자형상의 상단 양측에서 하향하는 돌기부가 형성된 형태를 취하며, 이에 따라 이 가이드부재(21)의 양측에 대칭적으로 한 쌍의 가이드홈(22a,22b)이 형성된다. 이와 같이 가이드부재(21)의 단면형상이 T자형상의 상단 양측에 하향돌기부가 형성된 구조를 취함에 따라, 시트파일(10)의 단부결합부(12)가 이 가이드홈(22a,22b)에 길이방향으로 삽입되어 끼워지면, 측방으로 쉽게 이탈되지 않아서 시공중에 시트파일(10)과 외부케이싱(20)이 분리되어 정확한 위치에서 벗어나는 것이 방지된다.

또한, 이 때, 외부케이싱(20)은 선행 시트파일(10)의 단부결합부(12)와 한 쌍의 가이드홈(22a,22b)중 어느 하나의 가이드홈(22a)과 결합되어 하강하는데, 이 때 시트파일과 결합되지 않는 나머지 가이드홈(22b)에는 지반속으로 하강중에 토사나 골재가 유입되어 끼워질 가능성이 있다. 그러면, 다음 공정에서 이 가이드홈(22b)에 시트파일을 결합하기가 곤란하다. 이를 방지하기 위해, 시트파일(10)이 결합되지 않은 타측 가이드홈(22b)에는 봉형상을 취하며 하단에는 확장부가 형성된 삽입착탈식 차단슈(24)가 탈착가능하게 결합된다. 이러한 삽입착탈식 차단슈(24)는 단면이 대략 디귿자형상 또는 C상인 시트파일(10)이 서로 교호로 어긋나게 결합되면서 설치될 때, 번갈아가면서 가이드홈(22a)과 가이드홈(22b)에 선행시트파일(10)의 단부결합부(12)가 결합되므로, 이때 결합되지 않는 나머지 가이드홈(22b 또는 22a)에 번갈아 차단슈(24)를 착탈가능하게 결합하여, 사용하지 않는 가이드홈(22a,22b)에 토사나 골재가 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있어서, 시공이 원활하게 이루어질 수 있다.

이어서, 둘레면에 길이방향을 따라 부분절개된 절개부(32)가 형성된 내부케이싱(30)을 그 절개부(32)가 선행 시트파일(10)의 단부결합부(12)에 면하도록 굴착공(6) 내에 설치하고 외부케이싱(20)은 인발하여 제거한다(S3). 이때 외부케이싱(20)을 존치한 상태에서 내부케이싱(30)을 설치한 후에 외부케이싱(20)을 인발할 수도 있고, 먼저 외부케이싱(20)을 인발한 후에 내부케이싱(30)을 지중에 설치할 수 있다. 상기 내부케이싱(30)의 절개부(32)는 시트파일(10)의 일단부가 통과할 수 있는 적절한 크기로 형성된다. 이와 같이 외부케이싱(20)을 존치하거나 제거한 상태에서 굴착된 빈 공간인 굴착공(6)을 통해 내부케이싱(30)을 용이하게 삽입할 수 있다.

이어서, 선행 시트파일(10)에 이어서 설치할 후행 시트파일(10a)의 단부결합부(12)가 상기 내부케이싱(30)의 절개부(32)를 통과하여 선행 시트파일(10)의 단부결합부(12)에 결합된 상태에서 후행 시트파일(10a)을 내부케이싱(30)을 따라 지중으로 하강시킨다(S4). 이와 같이 후행 시트파일(10a)이 내부케이싱(30)에 의해 보호되는 빈 공간을 통해 지중에 하강하므로 시트파일의 설치시에 지반과의 마찰이나 저항이 거의 없으므로, 시트파일의 설치가 매우 용이하며, 햄머로 시트파일을 타격하거나 진동을 가할 필요가 없으므로, 진동으로 인한 인접건물의 붕괴가능성이 낮아지고, 진동소음이나 타격소음이 없어서 공사현장이 매우 조용하므로, 민원발생의 우려가 없게 된다.

다음에, 내부케이싱(30)을 인발하여 제거하고 필요에 따라 지상에 배출된 굴착토사를 시트파일(10a) 주변의 굴착공(6)에 되메움한다(S5). 이와 같이 후행 시트파일(10a)의 설치가 완료되면, 이 후행 시트파일(10a)이 선행 시트파일(10)이 되어 전술한 바와 같은 시공순서를 반복하면서 시트파일을 하나씩 연장하여 지중에 설치함으로써, 지하차수벽 또는 흙막이벽을 시공하게 된다.

위에서는 바람직한 실시예로서, 시트파일(10,10a)이 금속판이나 강판이 소정 형태로 절곡된 단일의 시트파일로 구성된 것으로 도시하였으나, 도 4와 같이, 시트파일에 H빔(15)이 장착되어 보강된 합성시트파일(14)이 본 발명에 적용될 수 있고, 도 5와 같이 한 쌍의 시트파일을 폐루프형태로 중첩시킨 복합시트파일(16)이 사용될 수 있도 있을 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않으면서 다양한 수정이나 변형이 가해질 수 있다.

1. 크레인 2. 햄머
4. 오거스크류 6. 굴착공
8. 빔가이드 10,10a. 시트파일
12. 단부결합부 20 외부케이싱
21. 가이드부재 22. 가이드홈
24. 차단슈 30. 내부케이싱
32. 절개부

Claims (2)

1. 양단부에 단부결합부(12)가 형성된 소정 단면의 선행 시트파일(10)을 지중에 설치하는 단계(S1);
   햄머(2)와 오거스크류(4)를 구비한 크레인(1)에 외부케이싱(20)을 매달아 외부케이싱(20) 내부로 오거스크류(4)를 진입시켜 지반을 굴착하고 토사를 배출하여 굴착공(6)을 형성하면서 햄머(2)로 외부케이싱(20)을 하강시켜서 지중에 설치하는 단계(S2);
   둘레면에 길이방향을 따라 부분절개된 절개부(32)가 형성된 내부케이싱(30)을 그 절개부(32)가 선행 시트파일(10)의 단부결합부(12)에 면하도록 상기 외부케이싱(20)의 내부로 삽입한 후에 외부케이싱(20)을 인발하거나, 외부케이싱(20)을 인발한 후에 내부케이싱(30)을 삽입하여 굴착공(6) 내에 설치하는 단계(S3);
   후행 시트파일(10a)의 단부결합부(12)가 상기 내부케이싱(30)의 절개부(32)를 통과하여 선행 시트파일(10)의 단부결합부(12)에 결합된 상태에서 후행 시트파일(10a)을 내부케이싱(30)을 따라 지중으로 하강시키는 단계(S4);
   상기 내부케이싱(30)을 인발하여 제거하고 필요에 따라 지상에 배출된 굴착토사를 시트파일(10a) 주변의 굴착공(6)에 되메움하는 단계(S5)를 포함하고,
   상기 외부케이싱(20)의 외주면에는 길이방향을 따라 시트파일(10)의 단부결합부(12)에 끼워지는 가이드홈(22a,22b)이 대칭적으로 한쌍 형성된 가이드부재(21)가 구비되어, 상기 단계(S2)에서 일측 가이드홈(22a)이 상기 선행 시트파일(10)의 단부결합부(12)에 결합되어 하강할 때, 타측 가이드홈(22b)의 하단에는 토사나 골재의 유입을 차단하는 삽입착탈식 차단슈(24)가 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 시트파일의 시공방법.
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