KR102065941B1

KR102065941B1 - 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법

Info

Publication number: KR102065941B1
Application number: KR1020180015561A
Authority: KR
Inventors: 김영길
Original assignee: 우진건설 주식회사; 김영길
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2020-01-28
Also published as: KR20190096066A

Abstract

본 발명은 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법에 관한 것으로, 엄지말뚝의 하단부에 인장부재의 일단이 고정되도록 설치하는 단계와, 상기 엄지말뚝을 기 설정된 간격만큼 이격하여 지중에 설치하는 단계와, 상기 엄지말뚝에 대응하여 자립말뚝을 기 설정된 간격만큼 이격하여 지중에 기 설정된 각도로 경사지게 설치하는 단계와, 상기 엄지말뚝에 지지되도록 흙막이벽체를 설치하는 단계와, 상기 흙막이벽체의 내측부를 굴착하면서 상기 흙막이벽체 및 엄지말뚝의 내측부에 복수개의 내단 띠장을 설치하는 단계와, 상기 자립말뚝의 외측부에 외단 띠장을 설치하는 단계와, 상기 내단 띠장 및 외단 띠장이 설치된 상기 엄지말뚝 및 자립말뚝의 사이에 버팀부재를 설치하는 단계와, 상기 내단 띠장 및 외단 띠장을 매개로 상기 엄지말뚝 및 자립말뚝의 각 상단부를 연결부재로 지지 연결하는 단계와, 상기 엄지말뚝의 상단부에 상기 인장부재을 타단을 고정하는 단계를 포함함으로써, 엄지말뚝과 자립말뚝의 지지 특성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 엄지말뚝의 휨 강도를 향상시켜 견고하고 안정적인 흙막이 구조물을 제공할 수 있다.

Description

엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법{METHOD FOR CONSTRUCTING SOIL RETAINING WALL STRUCTURE USING H-PILE}

본 발명은 엄지말뚝과 자립말뚝을 포함하는 2열식 흙막이 구조물을 시공하되, 수직으로 설치되는 엄지말뚝의 상단부와 기 설정된 각도만큼 경사지게 설치되는 자립말뚝의 상단부를 띠장과 연결부재를 이용하여 지지 결합하고, 엄지말뚝의 상단부 및 하단부를 연결하는 인장부재를 구비함으로써, 엄지말뚝과 자립말뚝의 지지 특성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 엄지말뚝의 휨 강도를 향상시켜 견고하고 안정적인 흙막이 구조물을 제공할 수 있는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 흙막이 구조물은 강성벽체와 연성벽체로 크게 구분되는데, 강성벽체에는 옹벽, 석축, 슬러리월, 주열식 콘크리트말뚝(CIP: cast in place pile) 등이 포함되고, 연성벽체에는 토류판벽체, 널말뚝벽 등이 포함된다.

이러한 흙막이 구조물은 본래 기초 터파기 공사에서 토압, 수압 등의 측압에 대한 저항을 목적으로 사용되는 가설 구조물인데, 최근 도심지에서 굴착공사가 빈번해짐에 따라 주변지반의 침하와 건물의 보호를 주목적으로 사용되는 등 그 사용목적이 다양해지고 있다.

상술한 바와 같은 흙막이 구조물은 지층상태, 부지 및 주변 여건을 고려하여 적합한 형식의 선정이 중요하다.

특히, 굴착 진행 중 흙막이 구조물의 주변지반 및 주변구조물의 안전을 위한 지지구조의 설치가 필요하며, 이와 같은 지지구조의 선정은 굴착지역 지반 및 주변 여건을 고려하여 적절하게 검토되어야 한다.

한편, 흙막이 구조물은 지하 절개면에서 작용하는 토압을 자체적으로 지지할 수 있는 휨강도(압축강도)를 지녀야 하는데, 휨강도가 토압에 비해 부족할 경우 흙막이벽체의 전단 파괴(부러짐)가 발생되어 엄지말뚝의 플랜지로부터 이탈됨으로써, 토사가 공사현장으로 유입되어 큰 사고가 발생할 가능성이 매우 높다.

이에 따라, 흙막이 구조물의 시공 목적을 달성하기 위해서 엄지말뚝, 자립말뚝, 흙막이벽체 등을 포함하는 흙막이 구조물의 다양한 구조가 개발되고 있는 실정이다.

1. 한국등록특허 제10-1179770호(2012.08.29.등록) 2. 한국등록특허 제10-0528578호(2005.11.08.등록)

본 발명은 엄지말뚝과 자립말뚝을 포함하는 2열식 흙막이 구조물을 시공하되, 수직으로 설치되는 엄지말뚝의 상단부와 기 설정된 각도만큼 경사지게 설치되는 자립말뚝의 상단부를 띠장과 연결부재를 이용하여 지지 결합하고, 엄지말뚝의 상단부 및 하단부를 연결하는 인장부재를 구비함으로써, 엄지말뚝과 자립말뚝의 지지 특성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 엄지말뚝의 휨 강도를 향상시켜 견고하고 안정적인 흙막이 구조물을 제공할 수 있는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법을 제공하고자 한다.

그리고, 본 발명은 엄지말뚝 및 자립말뚝의 사이에 버팀부재를 설치하며, 타이앵커 또는 강봉을 이용한 연결부재를 통해 엄지말뚝의 내측면에 설치되는 내단 띠장과 자립말뚝의 외측면에 설치되는 외단 띠장을 지지 연결하고, 경사진 자립말뚝으로 인해 자립말뚝의 외측면과 외단 띠장의 내측면의 사이에 발생하는 틈새를 보강부재를 이용하여 보강함으로써, 엄지말뚝과 자립말뚝의 지지 특성을 향상시켜 더욱 견고하고 안정적인 흙막이 구조물을 제공할 수 있는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 엄지말뚝의 내측 양플랜지 내부에 수평으로 복수개의 스티프너를 기 설정된 간격에 따라 설치하고, 엄지말뚝의 하단부에 설치된 하단부 스티프터에 지지강연선을 이용한 인장부재의 하단을 고정하면서 엄지말뚝의 상단부에 설치된 상단부 스티프너에 인장부재의 상단을 기 설정된 인장강도에 따라 인장된 상태로 고정시킴으로써, 엄지말뚝의 휨 강도를 향상시켜 더욱 견고하고 안정적인 흙막이 구조물을 제공할 수 있는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 엄지말뚝의 하단부에 인장부재의 일단이 고정되도록 설치하는 단계와, 상기 엄지말뚝을 기 설정된 간격만큼 이격하여 지중에 설치하는 단계와, 상기 엄지말뚝에 대응하여 자립말뚝을 기 설정된 간격만큼 이격하여 지중에 기 설정된 각도로 경사지게 설치하는 단계와, 상기 엄지말뚝에 지지되도록 흙막이벽체를 설치하는 단계와, 상기 흙막이벽체의 내측부를 굴착하면서 상기 흙막이벽체 및 엄지말뚝의 내측부에 복수개의 내단 띠장을 설치하는 단계와, 상기 자립말뚝의 외측부에 외단 띠장을 설치하는 단계와, 상기 내단 띠장 및 외단 띠장이 설치된 상기 엄지말뚝 및 자립말뚝의 사이에 버팀부재를 설치하는 단계와, 상기 내단 띠장 및 외단 띠장을 매개로 상기 엄지말뚝 및 자립말뚝의 각 상단부를 연결부재로 지지 연결하는 단계와, 상기 엄지말뚝의 상단부에 상기 인장부재의 타단을 고정하는 단계를 포함하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 인장부재의 일단이 고정되도록 설치하는 단계는, 상기 엄지말뚝의 상단부 및 하단부에 상기 인장부재의 양단을 고정시키기 위한 상단부 관통홀 및 하단부 관통홀을 웨브에 각각 천공하는 단계와, 상기 상단부 관통홀 및 하단부 관통홀에 각각 인접하여 상단부 스티프너 및 하단부 스티프너를 각각 설치하는 단계와, 상기 상단부 관통홀 및 상단부 스티프너와 상기 하단부 관통홀 및 하단부 스티프너의 각 사이에 상단부 지압판 및 하단부 지압판을 각각 설치하는 단계와, 상기 상단부 지압판 및 하단부 지압판을 감싸는 형태로 상단부 고정콘 및 하단부 고정콘을 각각 설치하는 단계와, 상기 하단부 스티프너 및 하단부 지압판을 관통하여 상기 하단부 고정콘에 상기 인장부재의 일단을 고정하는 단계를 포함하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 상단부 관통홀 및 하단부 관통홀을 웨브에 각각 천공하는 단계는, 상기 엄지말뚝의 양플랜지 내부에 위치하는 상기 웨브에서 외측플랜지에 인접하여 상기 상단부 관통홀 및 하단부 관통홀을 각각 천공하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 상단부 스티프너 및 하단부 스티프너를 각각 설치하는 단계는, 수평 스티프너와 수직 스티프너를 각각 포함하되, 상기 상단부 스티프너에서는 상기 수평 스티프너의 하부 중앙부에 수직 하방으로 상기 수직 스티프너가 설치되고, 상기 하단부 스티프너에서는 상기 수평 스티프너의 상부 중앙부에 수직 상방으로 상기 수직 스티프너가 설치되는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 상단부 지압판 및 하단부 지압판을 각각 설치하는 단계는, 중앙부에 상기 인장부재가 관통하는 제 1 통공이 각각 형성된 상기 상단부 지압판 및 하단부 지압판을 상기 상단부 스티프너 및 하단부 스티프너에 접하여 각각 설치하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 상단부 고정콘 및 하단부 고정콘을 각각 설치하는 단계는, 상기 인장부재가 관통 고정되는 복수개의 제 2 통공이 각각 형성된 상기 상단부 고정콘 및 하단부 고정콘을 상기 상단부 지압판 및 하단부 지압판에 각각 고정 설치하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 인장부재의 일단을 고정하는 단계는, 상기 하단부 지압판 및 하단부 고정콘에 상기 제 1 통공 및 제 2 통공을 통해 상기 인장부재의 일단을 고정시키면서 상기 인장부재의 타단은 상기 상단부 지압판 및 상단부 고정콘을 관통하여 연장시키는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 복수개의 내단 띠장을 설치하는 단계는, 상기 엄지말뚝의 내측부에 기 설정된 높이에 따라 복수개의 내측 지지브라켓을 각각 설치하는 단계와, 상기 내측 지지브라켓에 지지되는 상기 복수개의 내단 띠장을 수평으로 각각 설치하는 단계를 포함하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 외단 띠장을 설치하는 단계는, 상기 자립말뚝의 외측부에 상기 내측 지지브라켓 중 최상단 높이에 대응하여 외측 지지브라켓을 설치하는 단계와, 상기 외측 지지브라켓에 지지되는 상기 외단 띠장을 수평으로 설치하는 단계를 포함하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 연결부재로 지지 연결하는 단계는, 상기 내단 띠장, 엄지말뚝, 자립말뚝 및 외단 띠장을 관통 연결하는 상기 연결부재를 통해 상기 내단 띠장 및 외단 띠장을 고정하되, 상기 연결부재로 타이앵커 또는 강봉을 이용하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법은, 상기 자립말뚝의 외측면과 상기 외단 띠장의 내측면의 사이에 발생하는 틈새를 보강하기 위해 콘크리트 또는 강재를 이용한 보강부재를 설치하는 단계를 더 포함하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 자립말뚝은, 수직축을 기준으로 하여 상기 엄지말뚝의 반대 방향으로 10-20°의 경사각을 갖도록 설치되는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법이 제공될 수 있다.

본 발명은 엄지말뚝과 자립말뚝을 포함하는 2열식 흙막이 구조물을 시공하되, 수직으로 설치되는 엄지말뚝의 상단부와 기 설정된 각도만큼 경사지게 설치되는 자립말뚝의 상단부를 띠장과 연결부재를 이용하여 지지 결합하고, 엄지말뚝의 상단부 및 하단부를 연결하는 인장부재를 구비함으로써, 엄지말뚝과 자립말뚝의 지지 특성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 엄지말뚝의 휨 강도를 향상시켜 견고하고 안정적인 흙막이 구조물을 제공할 수 있다.

그리고, 본 발명은 엄지말뚝 및 자립말뚝의 사이에 버팀부재를 설치하며, 타이앵커 또는 강봉을 이용한 연결부재를 통해 엄지말뚝의 내측면에 설치되는 내단 띠장과 자립말뚝의 외측면에 설치되는 외단 띠장을 지지 연결하고, 경사진 자립말뚝으로 인해 자립말뚝의 외측면과 외단 띠장의 내측면의 사이에 발생하는 틈새를 보강부재를 이용하여 보강함으로써, 엄지말뚝과 자립말뚝의 지지 특성을 향상시켜 더욱 견고하고 안정적인 흙막이 구조물을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 엄지말뚝의 내측 양플랜지 내부에 수평으로 복수개의 스티프너를기 설정된 간격에 따라 설치하고, 엄지말뚝의 하단부에 설치된 하단부 스티프터에 지지강연선을 이용한 인장부재의 하단을 고정하면서 엄지말뚝의 상단부에 설치된 상단부 스티프너에 인장부재의 상단을 기 설정된 인장강도에 따라 인장된 상태로 고정시킴으로써, 엄지말뚝의 휨 강도를 향상시켜 더욱 견고하고 안정적인 흙막이 구조물을 제공할 수 있다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용하여 흙막이 구조물을 시공하는 과정을 나타낸 플로우차트이고,
도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 엄지말뚝에 인장부재를 설치하는 것을 설명하기 위한 도면이며,
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 엄지말뚝과 자립말뚝에 버팀부재, 연결부재 및 보강부재를 설치하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용하여 흙막이 구조물을 시공하는 과정을 나타낸 플로우차트이고, 도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 엄지말뚝에 인장부재를 설치하는 것을 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 엄지말뚝과 자립말뚝에 버팀부재, 연결부재 및 보강부재를 설치하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 여기에서, 내측, 내측부, 내단, 내단부 등의 표현은 후술하는 자립말뚝(30)에 대하여 엄지말뚝(10)이 설치되는 방향을 의미하며, 외측, 외측부, 외단, 외단부 등의 표혐은 후술하는 엄지말뚝(10)에 대하여 자립말뚝(30)이 설치되는 방향을 의미한다.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 엄지말뚝(10)의 하단부에 인장부재(20)의 일단이 고정되도록 설치할 수 있다(단계101).

여기에서, 엄지말뚝(10)은 H 형상의 형강(즉, 구조용 압연 강재)을 이용하며, 웨브(11)를 기준으로 내측플랜지(13)와 외측플랜지(15)가 구비될 수 있다.

상술한 바와 같은 인장부재(20)의 일단이 고정되도록 설치하는 것은, 엄지말뚝(10)의 상단부 및 하단부에 인장부재(20)의 양단을 고정시키기 위한 상단부 관통홀(21a) 및 하단부 관통홀(21b)을 웨브(11)에 각각 천공하는 단계(1011)와, 상단부 관통홀(21a) 및 하단부 관통홀(21b)에 각각 인접하여 상단부 스티프너(23a) 및 하단부 스티프너(23b)를 각각 설치하는 단계(1013)와, 상단부 관통홀(21a) 및 상단부 스티프너(23a)와 하단부 관통홀(21b) 및 하단부 스티프너(23b)의 각 사이에 상단부 지압판(25a) 및 하단부 지압판(25b)을 각각 설치하는 단계(1015)와, 상단부 지압판(25a) 및 하단부 지압판(25b)을 감싸는 형태로 상단부 고정콘(27a) 및 하단부 고정콘(27b)을 각각 설치하는 단계(1017)와, 하단부 스티프너(23b) 및 하단부 지압판(25b)을 관통하여 하단부 고정콘(27b)에 상기 인장부재(20)의 일단을 고정하는 단계(1019)를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 상단부 관통홀(21a) 및 하단부 관통홀(21b)을 웨브(11)에 각각 천공하는 단계(1011)는, 엄지말뚝(10)의 양플랜지(13, 15) 내부에 위치하는 웨브(11)에서 외측플랜지(15)에 인접하여 상단부 관통홀(21a) 및 하단부 관통홀(21b)을 각각 천공할 수 있다.

여기에서, 상단부 관통홀(21a) 및 하단부 관통홀(21b)은 각각 사각형 형태(예를 들면, □ 60*120 등의 크기를 가짐)로 천공되며, 엄지말뚝(10)의 웨브(10) 중앙부에서 외측플랜지(15) 방향으로 인접하도록 형성될 수 있다.

이러한 상단부 관통홀(21a) 및 하단부 관통홀(21b)은 인장부재(20)의 일단과 타단이 고정되는 위치에 형성될 수 있다.

그리고, 상단부 스티프너(23a) 및 하단부 스티프너(23b)를 각각 설치하는 단계(1013)는, 수평 스티프너와 수직 스티프너를 각각 포함하되, 상단부 스티프너(23a)에서는 수평 스티프너의 하부 중앙부에 수직 하방으로 수직 스티프너가 설치되고, 하단부 스티프너(23b)에서는 수평 스티프너의 상부 중앙부에 수직 상방으로 수직 스티프너가 설치될 수 있다.

여기에서, 상단부 스티프너(23a) 및 하단부 스티프너(23b)는 각각 엄지말뚝(10)의 웨브(11) 양측 공간에 각각 구비(예를 들면, □ 145*270 등의 크기를 갖는 수평 스티프너와 □ 145*145 등의 크기를 갖는 수직 스티프너를 포함함)될 수 있으며, 안정성과 견고함을 위해 수평 스티프너 및 수직 스티프너 각각 두 개씩 구비되어 웨브(11) 양측 공간에 용접 등의 방식으로 고정될 수 있다.

상술한 바와 같은 상단부 스티프너(23a) 및 하단부 스티프너(23b)는 각각 수평 스티프너에 인장부재(20)가 관통될 수 있도록 후술하는 제 1 통공(251) 또는 제 2 통공(271)에 대응하는 홀이 형성될 수 있음은 물론이다.

또한, 상단부 지압판(25a) 및 하단부 지압판(25b)을 각각 설치하는 단계(1015)는, 중앙부에 인장부재(20)가 관통하는 제 1 통공(251)이 각각 형성된 상단부 지압판(25a) 및 하단부 지압판(25b)을 상단부 스티프너(23a) 및 하단부 스티프너(23b)에 접하여 각각 설치할 수 있다.

여기에서, 상단부 지압판(25a) 및 하단부 지압판(25b)은 상단부 관통홀(21a) 및 하단부 관통홀(21b)에 각각 관통 결합되어 고정될 수 있는데, 상단부 관통홀(21a) 및 하단부 관통홀(21b)보다 상대적으로 더 큰 크기(예를 들면, □ 130*130 등의 크기를 가짐)로 각각 형성되어 상단부 관통홀(21a) 및 하단부 관통홀(21b)에 관통 결합된 후 용접 등의 방식으로 고정됨으로써, 상단부 지압판(25a) 및 하단부 지압판(25b)이 상단부 관통홀(21a) 및 하단부 관통홀(21b)에서 탈착되지 않도록 견고하게 고정시킬 수 있다.

그리고, 상단부 고정콘(27a) 및 하단부 고정콘(27b)을 각각 설치하는 단계(1017)는, 상기 인장부재(20)가 관통 고정되는 복수개의 제 2 통공(271)이 각각 형성된 상단부 고정콘(27a) 및 하단부 고정콘(27b)을 상단부 지압판(25a) 및 하단부 지압판(25b)에 각각 고정 설치할 수 있다.

여기에서, 상단부 고정콘(27a) 및 하단부 고정콘(27b)은 각각 하단부 또는 상단부가 개구된 함체 형태로 제공될 수 있는데, 상단부 관통홀(21a) 및 하단부 관통홀(21b)에 각각 관통 결합되어 개구된 하단부 또는 상단부가 상단부 지압판(25a) 및 하단부 지압판(25b)에 각각 용접 등의 방식으로 고정될 수 있다.

또한, 인장부재(20)의 일단을 고정하는 단계(1019)는, 하단부 지압판(25b) 및 하단부 고정콘(27b)에 제 1 통공(251) 및 제 2 통공(271)을 통해 인장부재(20)의 일단을 용접 등의 방식으로 고정시키면서 인장부재(20)의 타단은 상단부 지압판(25a) 및 상단부 고정콘(27a)을 관통하여 연장시킬 수 있다. 여기에서, 인장부재(20)는 PC 강선, PC 강연선 등을 이용할 수 있다.

다음에, 엄지말뚝(10)을 기 설정된 간격만큼 이격하여 지중에 설치할 수 있다(단계103). 이러한 엄지말뚝(10)은 상단부가 지면에서 일정 높이로 노출되면서 굴착면과 평행하게 일정 간격으로 지중에 설치될 수 있다.

여기에서, 굴착면은 지하구조물을 구축하기 위해 지면의 하측으로 일정 깊이의 터파기 공사를 한 테두리면을 의미하는데, 굴착면 상에 터파기 공사 시 토압에 의해 흙벽이 무너져 내리는 것을 방지하기 위해 방호벽을 설치함과 아울러, 지반에서 용출되는 지하수가 공사구역으로 유입되는 것을 차단하도록 차수작업을 병행하기 위한 기초가 되는 엄지말뚝(10)을 설치할 수 있다.

그리고, 엄지말뚝(10)에 대응하여 자립말뚝(30)을 기 설정된 간격만큼 이격하여 지중에 기 설정된 각도로 경사지게 설치할 수 있다(단계105). 이러한 자립말뚝(30)은 수직축을 기준으로 하여 엄지말뚝(10)의 반대 방향으로 10-20°의 경사각을 갖도록 설치될 수 있으며, 상단부가 지면에서 일정 높이로 노출될 수 있다.

또한, 엄지말뚝(10)에 지지되도록 흙막이벽체(40)를 설치할 수 있다(단계107). 여기에서, 흙막이벽체(40)는 엄지말뚝(10)에 지지되어 토압을 견디는 역할을 하며, SM520(Steel Marine 520) 등과 같은 고강도 강판을 사용하고, 평강이 굴착면과 평행하도록 인접하는 엄지말뚝(10)의 사이로 내측플랜지(13)에 지지될 수 있도록 지중에 삽입될 수 있다.

이러한 흙막이벽체(40)는 볼트, 너트 등을 포함하는 고정부재(도시 생략됨)를 이용하여 엄지말뚝(10)에 견고하게 고정 결합될 수 있다.

한편, 흙막이벽체(40)의 내측부를 굴착하면서 흙막이벽체(40) 및 엄지말뚝(10)의 내측부에 복수개의 내단 띠장(50)을 설치할 수 있다(단계109). 이러한 복수개의 내단 띠장(50)을 설치하는 것은, 엄지말뚝(10)의 내측부에 기 설정된 높이에 따라 복수개의 내측 지지브라켓(51)을 각각 설치하는 단계(1091)와, 내측 지지브라켓(51)에 지지되는 복수개의 내단 띠장(50)을 수평으로 각각 설치하는 단계(1093)를 포함할 수 있다.

여기에서, 복수개의 내측 지지브라켓(51)은 각각 수평의 지지플레이트와 지지플레이트의 하부면과 엄지말뚝(10)의 내측면을 연결하는 경사프레임을 각각 포함하여 구비될 수 있으며, 내단 띠장(50)은 지지플레이트의 상부에 안착된 후 용접 등의 방식으로 엄지말뚝(10)의 내측면 및 지지플레이트의 상부면에 고정될 수 있다.

또한, 자립말뚝(30)의 외측부에 외단 띠장(60)을 설치할 수 있다(단계111). 이러한 외단 띠장(60)을 설치하는 것은, 자립말뚝(30)의 외측부에 내측 지지브라켓(51) 중 최상단 높이에 대응하여 외측 지지브라켓(61)을 설치하는 단계(1111)와, 외측 지지브라켓(61)에 지지되는 외단 띠장(60)을 수평으로 설치하는 단계(1113)를 포함할 수 있다.

여기에서, 외측 지지브라켓(61)은 수평의 지지플레이트와 지지플레이트의 하부면과 자립말뚝(30)의 외측면을 연결하는 경사프레임을 각각 포함하여 구비될 수 있으며, 외단 띠장(60)은 지지플레이트의 상부에 안착된 후 용접 등의 방식으로 자립말뚝(30)의 외측면 및 지지플레이트의 상부면에 고정될 수 있다.

다음에, 내단 띠장(50) 및 외단 띠장(60)이 설치된 엄지말뚝(10) 및 자립말뚝(30)의 사이에 버팀부재(70)를 설치할 수 있다(단계113). 이러한 버팀부재(70)는 지면에 안착되어 예를 들어 강판, H 형강 등을 통해 지면에서 노출된 엄지말뚝(10)과 자립말뚝(30)을 지지할 수 있다.

그리고, 내단 띠장(50) 및 외단 띠장(60)을 매개로 엄지말뚝(10) 및 자립말뚝(30)의 각 상단부를 연결부재(80)로 지지 연결할 수 있다(단계115). 여기에서, 연결부재(80)로 지지 연결하는 것은, 내단 띠장(50) 및 외단 띠장(60)을 관통 연결하는 연결부재(80)를 통해 내단 띠장(50) 및 외단 띠장(60)을 고정하되, 연결부재(80)로 타이앵커 또는 강봉을 이용할 수 있다.

이러한 연결부재(80)는 내단 띠장(50), 엄지말뚝(10), 자립말뚝(30) 및 외단 띠장(60)을 수평으로 관통하여 결합될 수 있으며, 연결부재(80)의 양단은 내단 띠장(50)의 내측면과 외단 띠장(60)이 외측면에 각각 너트 등의 체결수단을 통해 안정적이고 견고하게 고정될 수 있다. 아울러, 연결부재(80)는 적어도 2개가 수평으로 구비되어 내단 띠장(50), 엄지말뚝(10), 자립말뚝(30) 및 외단 띠장(60)을 더욱 견고하게 지지 결합시킬 수 있다.

다음에, 엄지말뚝(10)의 상단부에 인장부재(20)의 타단을 고정할 수 있다(단계117). 여기에서, 인장부재(20)의 타단은 별도의 인장 수단을 통해 기 설정된 인장강도에 따라 인장될 수 있으며, 상단부 지압판(25a) 및 상단부 고정콘(27a)에 각각 형성된 제 1 통공(251) 및 제 2 통공(271)에 용접 등의 방식으로 고정된 후 돌출된 나머지 부분은 절단될 수 있다.

이어서, 자립말뚝(30)의 외측면과 외단 띠장(60)의 내측면의 사이에 발생하는 틈새를 보강하기 위해 콘크리트 또는 강재를 이용한 보강부재(90)를 설치할 수 있다(단계119). 이러한 보강부재(90)는 자립말뚝(30)이 경사지게 지중에 설치되기 때문에, 자립말뚝(30)의 외측면과 외단 띠장(60)의 내측면에 틈새가 발생할 수 있고, 이러한 틈새가 구조적 강도를 감소시킬 수 있어 이를 보강하기 위해서 설치될 수 있다. 이에 따라, 자립말뚝(30)과 외단 띠장(60)의 틈새(즉, 사이 공간)이 제거되어 보강부재(90)를 매개로 하여 서로 밀착 지지될 수 있기 때문에, 흙막이 구조물의 구조적 강도를 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 발명은 엄지말뚝과 자립말뚝을 포함하는 2열식 흙막이 구조물을 시공하되, 수직으로 설치되는 엄지말뚝의 상단부와 기 설정된 각도만큼 경사지게 설치되는 자립말뚝의 상단부를 띠장과 연결부재를 이용하여 지지 결합하고, 엄지말뚝의 상단부 및 하단부를 연결하는 인장부재를 구비함으로써, 엄지말뚝과 자립말뚝의 지지 특성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 엄지말뚝의 휨 강도를 향상시켜 견고하고 안정적인 흙막이 구조물을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 엄지말뚝의 내측 양플랜지 내부에 수평으로 복수개의 스티프너를 기 설정된 간격에 따라 설치하고, 엄지말뚝의 하단부에 설치된 하단부 스티프터에 지지강연선을 이용한 인장부재의 하단을 고정하면서 엄지말뚝의 상단부에 설치된 상단부 스티프너에 인장부재의 상단을 기 설정된 인장강도에 따라 인장된 상태로 고정시킴으로써, 엄지말뚝의 휨 강도를 향상시켜 더욱 견고하고 안정적인 흙막이 구조물을 제공할 수 있다.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.

10 : 엄지말뚝 20 : 인장부재
30 : 자립말뚝 40 : 흙막이벽체
50 : 내단 띠장 60 : 외단 띠장
70 : 버팀부재 80 : 연결부재
90 : 보강부재

Claims

엄지말뚝의 하단부에 인장부재의 일단이 고정되도록 설치하는 단계와,
상기 엄지말뚝을 기 설정된 간격만큼 이격하여 지중에 설치하는 단계와,
상기 엄지말뚝에 대응하여 자립말뚝을 기 설정된 간격만큼 이격하여 지중에 기 설정된 각도로 경사지게 설치하는 단계와,
상기 엄지말뚝에 지지되도록 흙막이벽체를 설치하는 단계와,
상기 흙막이벽체의 내측부를 굴착하면서 상기 흙막이벽체 및 엄지말뚝의 내측부에 복수개의 내단 띠장을 설치하는 단계와,
상기 자립말뚝의 외측부에 외단 띠장을 설치하는 단계와,
상기 내단 띠장 및 외단 띠장이 설치된 상기 엄지말뚝 및 자립말뚝의 사이에 버팀부재를 설치하는 단계와,
상기 내단 띠장 및 외단 띠장을 매개로 상기 엄지말뚝 및 자립말뚝의 각 상단부를 연결부재로 지지 연결하는 단계와,
상기 엄지말뚝의 상단부에 상기 인장부재의 타단을 고정하는 단계
를 포함하고,
상기 인장부재의 일단이 고정되도록 설치하는 단계는,
상기 엄지말뚝의 상단부 및 하단부에 상기 인장부재의 양단을 고정시키기 위한 상단부 관통홀 및 하단부 관통홀을 웨브에 각각 천공하는 단계와,
상기 상단부 관통홀 및 하단부 관통홀에 각각 인접하여 상단부 스티프너 및 하단부 스티프너를 각각 설치하는 단계와,
상기 상단부 관통홀 및 상단부 스티프너와 상기 하단부 관통홀 및 하단부 스티프너의 각 사이에 상단부 지압판 및 하단부 지압판을 각각 설치하는 단계와,
상기 상단부 지압판 및 하단부 지압판을 감싸는 형태로 상단부 고정콘 및 하단부 고정콘을 각각 설치하는 단계와,
상기 하단부 스티프너 및 하단부 지압판을 관통하여 상기 하단부 고정콘에 상기 인장부재의 일단을 고정하는 단계
를 포함하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 상단부 관통홀 및 하단부 관통홀을 웨브에 각각 천공하는 단계는, 상기 엄지말뚝의 양플랜지 내부에 위치하는 상기 웨브에서 외측플랜지에 인접하여 상기 상단부 관통홀 및 하단부 관통홀을 각각 천공하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 상단부 스티프너 및 하단부 스티프너를 각각 설치하는 단계는, 수평 스티프너와 수직 스티프너를 각각 포함하되, 상기 상단부 스티프너에서는 상기 수평 스티프너의 하부 중앙부에 수직 하방으로 상기 수직 스티프너가 설치되고, 상기 하단부 스티프너에서는 상기 수평 스티프너의 상부 중앙부에 수직 상방으로 상기 수직 스티프너가 설치되는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 상단부 지압판 및 하단부 지압판을 각각 설치하는 단계는, 중앙부에 상기 인장부재가 관통하는 제 1 통공이 각각 형성된 상기 상단부 지압판 및 하단부 지압판을 상기 상단부 스티프너 및 하단부 스티프너에 접하여 각각 설치하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 상단부 고정콘 및 하단부 고정콘을 각각 설치하는 단계는, 상기 인장부재가 관통 고정되는 복수개의 제 2 통공이 각각 형성된 상기 상단부 고정콘 및 하단부 고정콘을 상기 상단부 지압판 및 하단부 지압판에 각각 고정 설치하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 인장부재의 일단을 고정하는 단계는, 상기 하단부 지압판 및 하단부 고정콘에 상기 제 1 통공 및 제 2 통공을 통해 상기 인장부재의 일단을 고정시키면서 상기 인장부재의 타단은 상기 상단부 지압판 및 상단부 고정콘을 관통하여 연장시키는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 복수개의 내단 띠장을 설치하는 단계는,
상기 엄지말뚝의 내측부에 기 설정된 높이에 따라 복수개의 내측 지지브라켓을 각각 설치하는 단계와,
상기 내측 지지브라켓에 지지되는 상기 복수개의 내단 띠장을 수평으로 각각 설치하는 단계
를 포함하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 외단 띠장을 설치하는 단계는,
상기 자립말뚝의 외측부에 상기 내측 지지브라켓 중 최상단 높이에 대응하여 외측 지지브라켓을 설치하는 단계와,
상기 외측 지지브라켓에 지지되는 상기 외단 띠장을 수평으로 설치하는 단계
를 포함하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 연결부재로 지지 연결하는 단계는, 상기 내단 띠장, 엄지말뚝, 자립말뚝 및 외단 띠장을 관통 연결하는 상기 연결부재를 통해 상기 내단 띠장 및 외단 띠장을 고정하되, 상기 연결부재로 타이앵커 또는 강봉을 이용하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법은,
상기 자립말뚝의 외측면과 상기 외단 띠장의 내측면의 사이에 발생하는 틈새를 보강하기 위해 콘크리트 또는 강재를 이용한 보강부재를 설치하는 단계
를 더 포함하는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법.
제 1 항, 제 3 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자립말뚝은, 수직축을 기준으로 하여 상기 엄지말뚝의 반대 방향으로 10-20°의 경사각을 갖도록 설치되는 엄지말뚝과 자립말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공 방법.