KR102123542B1 - 철근 밴딩을 이용한 cip 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근 밴딩을 이용한 CIP 공법에 관한 것이다.
본 발명의 철근 밴딩을 이용한 CIP 공법은, 굴착장비를 이용하여 천공홀(1)을 형성하고 천공홀(1) 내부에 케이싱(2)을 설치하는 천공단계와; 다수 개의 수직철근(11)과, 상기 수직철근(11)을 감싸 연결되는 띠철근(12)으로 구성된 철근조립체(10)를 제조하되, 상기 철근조립체(10)의 외측에 철근조립체(10) 길이 방향으로 연장되며 일정 길이를 갖는 지지철근(13)을 설치하는 철근조립단계와; 일측에 수직 방향의 끼움홈(14a)이 형성된 박리부재(14)를 준비한 후, 상기 끼움홈(14a)에 상기 지지철근(13)이 끼워지도록 하면서 박리부재(14)를 철근조립체의 외측에 설치하는 박리부재설치단계와; 박리부재(14)가 흙막이벽체를 형성하는 방향이 되도록 상기 철근조립체(10)를 케이싱(2) 내부에 삽입한 후 케이싱(2) 내부에 콘크리트를 타설하고 케이싱(2)을 인발하여 타설말뚝(3)을 시공하는 타설단계와; 타설말뚝(3)과 접한 지중을 굴착하여 박리부재(14)가 위치한 타설말뚝(3) 표면이 노출면이 되도록 한 다음 상기 지지철근(13)의 상부측에 대응되는 위치의 박리부재 외측의 콘크리트 피복을 박리하여 박리부재(14)를 노출시키는 제1박리단계와; 상기 콘크리트 피복이 박리되고 노출된 박리부재(14)를 내측의 콘크리트로부터 박리하여 지지철근(13)의 상부를 외부로 노출시키는 제2박리단계와; 상기 제2박리단계에 의해 노출된 지지철근(13)을 밴딩하는 밴딩단계와; 상기 밴딩된 지지철근(13) 상부에 띠장(4)을 안착시켜 연결하는 띠장설치단계;를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해, 말뚝 시공시 띠장 연결을 위한 H형강이나, 브라켓 없이 간단한 철근 가공과 박리부재를 이용하여 간편하게 띠장 연결이 이루어지도록 하여 시공성과 경제성이 향상된 CIP 공법이 제공된다.

Description

철근 밴딩을 이용한 CIP 공법{Construction method of cast-in-placed-pile using steel rebar banding}

본 발명은 CIP 공법에 관한 것으로, 띠장 연결을 위해 일정 간격으로 말뚝 내부에 H형강을 사용하던 것을 탈피하여 시공성을 개선하고 경제성을 향상시킨, 철근 밴딩을 이용한 CIP 공법에 관한 것이다.

일반적으로 흙막이 공법은 굴착면에 있어 굴착면이 무너지든가 또는 과대한 변형을 일으키지 않도록 굴착수직면에 흙막이벽을 설치하고 적당한 지지방법으로 이를 지지시키는 공법으로, 지반의 붕괴와 지하수 용출을 차단하기 위한 주목적을 갖는다.

이때 흙막이 벽체 형성 후 단계별 굴착을 하면서 토압에 저항하기 위해 지보재를 이용한다. 지보재는 띠장에 지지되며, 띠장은 말뚝에 지지되도록 설치된다.

흙막이 공법 중 CIP((Cast In Placed Pile) 공법은 연속주열공법이라고도 불리며, 파일을 설치할 위치에 일정 간격으로 지반을 수직으로 천공하고, 여기에 케이싱을 매입하거나 천공과 동시에 케이싱을 매입한 다음, 강재 빔이나 철근 조립체를 케이싱 내부에 투입하여 콘크리트를 타설하고, 이어 케이싱을 인발하는 방식으로 시공이 이루어진다.

한편, 흙막이 벽체 시공시 보팀보를 지지하기 위해 띠장이 흙막이 벽체에 설치된다.

종래의 CIP 공법에서 띠장 설치와 관련한 기술로 "현장타설 말뚝과 콘크리트 기성말뚝을 이용한 흙막이 구조물 시공방법"(한국 등록특허공보 제10-1691139호, 특허문헌 1)에는 철근 콘크리트 말뚝 3~4본마다 1본씩 H형강 내장 콘크리트 말뚝을 배치하고, H형강 내장 콘크리트 말뚝의 표면을 박리하여 H형강이 표면에 노출되도록 한 다음 띠장받침을 H형강에 용접하는 방식을 취해왔다.

하지만 재료 준비 단계에서 철근 외에 별도의 H형강을 준비하여 가공(절단 또는 용접)해야 하므로 시공이 번거로워지고, 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.

이러한 문제점의 해소와 관련된 기술로, "띠장지지 연결부재가 결합된 기성 말뚝"(한국 공개특허공보 제10-2016-0120160호, 특허문헌 2)에는 기성말뚝을 감싸는 두 겹 구조로 이루어진 연결부재와, 연결부재에 접합되면서 띠장에 지지되는 앵글 브라켓과 결합되는 받침부재로 이루어진 구성이 공개되어 있다.

특허문헌 2의 구성은 기성 말뚝을 그대로 사용할 수 있는 장점을 갖는다고 소개되어 있으나, 습식으로 말뚝을 시공하는 공정 즉, 천공홀을 형성하고 그 내부에 철근망을 삽입한 후 콘크리트를 주입하여 타설하여 벽체를 형성하는 공법의 경우 연결부재가 말뚝을 감싸 설치될 수 없기 때문에 사용의 제한이 발생하게 된다.

또다른 기술로 "PHC 파일과 앵커볼트를 이용한 흙막이 벽체의 시공방법"(한국 등록특허공보 제10-1758987호, 특허문헌 3)에는 PHC 파일의 측면에 중심을 향해 앵커 볼트를 시공하여 띠장 스토퍼를 설치하는 구성이 공개되어 있다.

특허문헌 3의 경우 CIP 공법에도 적용이 가능해 보이나 시공 과정에서 앵커 볼트 시공을 위한 천공 과정에서 파일에 내장된 강봉에 부딪혀 강봉을 손상시키거나 홀 타공이 어렵게 되는 문제점이 있다.

또다른 기술로, "강판매입형 PHC 파일 및 이를 적용한 흙막이 벽체 시공 방법"(한국 등록특허공보 제10-1901091호, 특허문헌 4)에는 양단에 후크가 위치하여 강선을 감싸는 강판을 선 설치한 후 콘크리트를 타설하여 양생함으로써 노출된 강판을 이용하여 띠장과 손쉽게 연결하려는 기술이 공개되어 있다.

그런데, 통상적으로 PHC 파일의 제조 공정은 강봉을 배그한 상태에서 몰드 내에 콘크리트를 주입한 다음 강봉을 인장하는 과정을 거치게 되는 바, 강봉과 연결된 강판이 강봉 인장시 파손되거나 변형되게 되므로 실질적으로 현장에 적용하기 어려운 문제점이 있다.

뿐만 아니라 공장 제작형 PHC 파일에 띠장 연결을 위한 연결수단을 미리 장착시켜 놓는 방식의 경우 파일을 천공홀 내부에 위치시킴에 있어서 위치 조정을 매우 정밀하게 해야 하며, 자칫 위치를 잘못 잡은 채 파일을 삽입시켰을 때 띠장 연결용 철물의 설치가 용이하지 못한 문제점도 있다.

KR 10-1691139 (2016.12.23) KR 10-2016-0120160 (2016.10.17) KR 10-1758987 (2017.07.11) KR 10-1901091 (2018.09.14)

본 발명의 철근 밴딩을 이용한 CIP 공법은 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 말뚝 시공시 띠장 연결을 위한 H형강이나, 브라켓 없이 간단한 철근 가공과 박리부재를 이용하여 간편하게 띠장 연결이 이루어지도록 하여 시공성과 경제성이 향상된 CIP 공법을 제공하려는 것이다.

보다 구체적으로, 수직철근과 띠철근으로 이루어지는 철근조립체에 수직으로 지지철근을 설치함과 더불어, 콘크리트 타설시 지지철근이 콘크리트와 일체화되는 것을 방지하는 박리부재를 이 지지철근에 설치하고, 타설말뚝의 박리부재를 제거한 후 콘크리트와 일체화되지 아니한 지지철근을 밴딩시켜, 그 위에 띠장을 올려 연결함으로써 띠장 연결용 H형강 없이 손쉽게 띠장과 연결할 수 있게 하려는 것이다.

더하여, 박리부재의 박리에 의해 발생한 빈 공간에는 팽창성 필러를 설치함으로써 띠장과 벽체가 밀착 시공되어 구조물 안정성을 유지할 수 있게 하려는 것이다.

아울러, 탄성을 가지면서 수분 접촉에 따른 팽창성을 갖는 식별재를 박리부재의 일측에 설치하여 타설말뚝에 식별재가 노출되도록 함으로써 작업자가 간편하게 박리 위치를 확인하여 부정확한 박리로 인한 말뚝 손상을 최소화하려는 것이다.

본 발명의 철근 밴딩을 이용한 CIP 공법은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 굴착장비를 이용하여 천공홀(1)을 형성하고 천공홀(1) 내부에 케이싱(2)을 설치하는 천공단계와; 다수 개의 수직철근(11)과, 상기 수직철근(11)을 감싸 연결되는 띠철근(12)으로 구성된 철근조립체(10)를 제조하되, 상기 철근조립체(10)의 외측에 철근조립체(10) 길이 방향으로 연장되며 일정 길이를 갖는 지지철근(13)을 설치하는 철근조립단계와; 일측에 수직 방향의 끼움홈(14a)이 형성된 박리부재(14)를 준비한 후, 상기 끼움홈(14a)에 상기 지지철근(13)이 끼워지도록 하면서 박리부재(14)를 철근조립체의 외측에 설치하는 박리부재설치단계와; 박리부재(14)가 흙막이벽체를 형성하는 방향이 되도록 상기 철근조립체(10)를 케이싱(2) 내부에 삽입한 후 케이싱(2) 내부에 콘크리트를 타설하고 케이싱(2)을 인발하여 타설말뚝(3)을 시공하는 타설단계와; 타설말뚝(3)과 접한 지중을 굴착하여 박리부재(14)가 위치한 타설말뚝(3) 표면이 노출면이 되도록 한 다음 상기 지지철근(13)의 상부측에 대응되는 위치의 박리부재 외측의 콘크리트 피복을 박리하여 박리부재(14)를 노출시키는 제1박리단계와; 상기 콘크리트 피복이 박리되고 노출된 박리부재(14)를 내측의 콘크리트로부터 박리하여 지지철근(13)의 상부를 외부로 노출시키는 제2박리단계와; 상기 제2박리단계에 의해 노출된 지지철근(13)을 밴딩하는 밴딩단계와; 상기 밴딩된 지지철근(13) 상부에 띠장(4)을 안착시켜 연결하는 띠장설치단계;를 포함하여 구성된다.

상기한 구성에 있어서, 제1박리단계 및 제2박리단계를 거쳐 형성된 타설말뚝(3) 표면의 홈에 수분과 접촉하여 부피가 팽창하는 팽창성 필러(50)를 설치한 후 물을 뿌려 팽창시킨 다음 경화시켜 홈을 메우는 홈메움단계;가 더 진행되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 필러(50)는, 내부에 내부충진공간(51a)이 형성되어 있고, 부직포 재질로 이루어진 내부유닛(51)과; 상기 내부충진공간(51a)에 충진되어 있는 수 팽창성 시멘트(52)과; 상기 내부유닛(51)의 외부를 감싸 설치되어 있되, 내주면이 내부유닛(51)의 외주면과 이격된 외부충진공간(53a)을 형성하는 외부유닛(53)과; 상기 외부충진공간(53a)에 충진되어 있는 모래(54);로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 박리부재(14)는 스티로폼인 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 박리부재(14)의 일측에는 외광내협 형태의 식별재설치홈(14b)이 형성되어 있고, 몸체가 상기 식별재설치홈(14b) 형상에 대응되는 형상의 탄성 재질의 식별재(20)가 상기 식별재설치홈(14b)에 끼움 결합되되, 식별재(20)의 내측 단부에는 걸림돌기(21)가 외측으로 돌출된 채 형성되어 상기 식별재설치홈(14b)을 강제로 관통한 후 몸체의 채 이탈이 방지되도록 구성되며, 식별재(20)의 외측 단부는 특정 색상 또는 마크가 인쇄 처리된 인쇄부(22)가 형성되어 있고, 상기 식별재(20)는 수분과 접촉하여 부피가 팽창하는 재질로 이루어져 콘크리트 타설에 따른 수분 접촉시 외측이 상기 박리부재(14)의 외측으로 팽창하여 천공홀(1)의 내주면에 닿도록 돌출하여 인쇄부(22)가 타설말뚝(3)의 외주면으로 노출되도록 하며, 상기 제1박리단계에서 인쇄부(22)를 통해 박리 위치를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해, 말뚝 시공시 띠장 연결을 위한 H형강이나, 브라켓 없이 간단한 철근 가공과 박리부재를 이용하여 간편하게 띠장 연결이 이루어지도록 하여 시공성과 경제성이 향상된 CIP 공법이 제공된다.

보다 구체적으로, 수직철근과 띠철근으로 이루어지는 철근조립체에 수직으로 지지철근을 설치함과 더불어, 콘크리트 타설시 지지철근이 콘크리트와 일체화되는 것을 방지하는 박리부재를 이 지지철근에 설치하고, 타설말뚝의 박리부재를 제거한 후 콘크리트와 일체화되지 아니한 지지철근을 밴딩시켜, 그 위에 띠장을 올려 연결함으로써 띠장 연결용 H형강 없이 손쉽게 띠장과 연결할 수 있게 된다.

더하여, 박리부재의 박리에 의해 발생한 빈 공간에는 팽창성 필러를 설치함으로써 띠장과 벽체가 밀착 시공되어 구조물 안정성을 유지할 수 있게 된다.

아울러, 탄성을 가지면서 수분 접촉에 따른 팽창성을 갖는 식별재를 박리부재의 일측에 설치하여 타설말뚝에 식별재가 노출되도록 함으로써 작업자가 간편하게 박리 위치를 확인하여 부정확한 박리로 인한 말뚝 손상을 최소화할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 처른 밴딩을 이용한 CIP 공법을 순서대로 나타낸 개략 단면 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 설치 상태를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에서 철근조립체의 조립 상태를 나타낸 분해 사시도.
도 4는 본 발명에서 철근조립체의 조립 상태를 순서대로 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에서 타설말뚝의 형성 상태 및 1차박리단계를 거친 상태를 나타낸 사시도.
도 6은 2차박리단계 및 밴당단계를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명에서 띠장이 지지철근에 안착된 상태를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명에서 박리부재에 식별재가 설치되는 상태를 나타낸 분해 사시도.
도 9는 식별재의 작동 상태를 나타낸 단면 개략도.
도 10은 본 발명에서 박리단계에 의해 형성된 홈을 메우는 상태를 나타낸 분해 사시도.
도 11은 본 발명에서 필러의 작동 상태를 나타낸 단면도.

이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명의 철근 밴딩을 이용한 CIP 공법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

1. 천공단계

도 1의 첫번째 도면에 나타나 있는 바와 같이 오거 등의 굴착장비를 이용하여 천공홀(1)을 형성하고 천공홀(1) 내부에 케이싱(2)을 설치한다.

2. 철근조립단계

도 1의 두번째 도면에 나타난 바와 같이 다수 개의 수직철근(11)과, 상기 수직철근(11)을 감싸 연결되는 띠철근(12)으로 구성된 철근조립체(10)를 제조한다.

이때, 상기 철근조립체(10)의 외측에 철근조립체(10) 길이 방향으로 연장되며 일정 길이를 갖는 지지철근(13)을 설치하는 것을 특징으로 한다.

지지철근(13)은 하부는 타설말뚝(3)과 일체화되어야 함과 더불어, 상부는 밴딩된 채 띠장(4)의 하중을 충분히 지지할 수 있어야 한다.

이를 위해 도 4에 확대하여 도시된 바와 같이 지지철근(13)의 하부 즉, 밴딩이 이루어지는 구간의 하부에 위치하는 부분은 띠철근(12)에 용접 처리됨이 바람직하다.

도 4의 확대된 부분에서 도면기호 "13c"는 띠철근(12)과 용접된 용접부를 의미한다.

더하여, 밴딩이 이루어지는 구간의 상부는 타설말뚝(3)에 일체로 연결되면 않되며 손쉽게 분리될 수 있어야 한다.

이를 위해 밴딩이 이루어지는 부분을 기준으로 상측은 도면에 도시된 바와 같이 띠철근(12)에 결속철선(13d)에 의해 결속되어 추후 손쉽게 분리되도록 이루어짐이 바람직하다.

아울러, 밴딩이 이루어지는 부분을 기준으로 상측은 전술한 것처럼 타설된 콘크리트와 일체화 않되는 것이 바람직한 바, 도면에 나타난 것처럼 비닐 등과 같은 연질 소재의 커버(30)가 끼워질 수도 있다.

3. 박리부재설치단계

도 1의 세번째 도면에 나타난 바와 같은 박리부재(14)를 설치한다.

박리부재(14)는 도 3에 도시된 바와 같이 일측에 수직 방향의 끼움홈(14a)이 형성되어 있어 이 끼움홈(14a)에 상기 지지철근(13)이 끼워지도록 한다.

끼움홈(14a)은 박리부재(14)의 내주면을 상하 단부까지 가로지르는 방향으로 형성될 수도 있고, 박리부재(14)의 상단과 하단으로부터 이격된 형태가 되도록 설치할 수도 있다.

더하여, 도면에서 박리부재(14)는 지지철근(13)의 길이만큼 형성된 예가 도시되어 있는데, 이는 이해의 편의를 위해 도시한 것이며, 지지철근(13)이 밴딩되는 지점을 기준으로 상측만을 커버링할 정도의 크기로 형성될 수도 있다.

이러한 박리부재(14)는 도시된 것처럼 철근조립체(10)의 외측에 설치되는데, 도 4의 우측 도면에 나타난 것처럼 박리부재(14)의 일측에 홀 타공이 이루어지고, 철사 등을 이용하여 철근조립체(10)의 수직철근(11)이나 띠철근(12)에 결속되어 조립될 수 있다.

한편, 박리부재(14)의 재질은 금속판이나 목재판 등 다양한 재질로 구성될 수도 있다.

그 중에서 콘크리트와 접한 면에서 손쉽게 분리가 가능하고 가볍고, 저렴한 소재가 적합하며, 대표적으로는 스티로폼을 예로 들 수 있다.

스티로폼은 가볍고 저렴하면서 콘크리트와 접한 면을 손쉽게 분리할 수 있다.

4. 타설단계

도 1의 네번째 도면에 나타나 있는 바와 같이 박리부재(14)가 흙막이벽체를 형성하는 방향이 되도록 상기 철근조립체(10)를 케이싱(2) 내부에 삽입한 후 다섯번 째 도면에 나타난 것처럼 케이싱(2) 내부에 콘크리트를 타설하고 케이싱(2)을 인발하여 타설말뚝(3)을 시공한다.

이때, 철근조립체(10)를 삽입할 때 원할한 삽입이 가능하도록 케이싱(2) 내주면과 이격된 상태로 삽입하게 되고, 타설 후 케이싱(2)을 외부로 인발함에 따라 박리부재(14)는 그 자체로 타설말뚝(3)의 노출면이 되지 못하고, 박리부재(14)와 타설말뚝(3) 외주면 사이에 피복층(3a)이 형성된다.

1 ~ 4 단계는 기존에 알려진 CIP공법과 마찬가지로 반복되어 계속 진행되어 다수 개의 타설말뚝(3)이 연속적으로 연결 형성되도록 시공된다.

5. 제1박리단계

도 1의 여섯번 째 도면에 나타난 바와 같이 타설말뚝(3)과 접한 지중을 굴착하여 박리부재(14)가 위치한 타설말뚝(3) 표면이 노출면이 되도록 한다.

이어 상기 지지철근(13)의 상부측에 대응되는 위치의 박리부재(14) 외측의 콘크리트 피복 즉, 상기 피복층(3a)을 망치 등의 각종 공구(a)를 이용하여 박리한다.

이때, 박리부재(14)과 전술한 스티로폼과 같이 자체적으로 탄성을 갖는 부재로 이루어진 경우 공구로 타격할 때 충격을 흡수하게 되어 타설말뚝(3)의 손상은 방지된다.

이러한 과정에 의해 도 5의 우측에 나타난 바와 같이 박리부재(14)의 외주면은 외부로 노출되도록 한다.

6. 제2박리단계

도 1의 일곱번 째 도면에 나타난 바와 같이 상기 콘크리트 피복이 박리되고 노출된 박리부재(14)를 내측의 콘크리트로부터 박리하여 지지철근(13)의 상부를 외부로 노출시킨다.

도 6의 좌측에는 지지철근(13)의 상부가 외부로 노출된 상태가 도시되어 있다.

이때, 외부로 노출된 지지철근(13)은 전술한 바와 같이 상기 박리부재(14)의 끼움홈(14a)에 끼워져 있던 상태이므로 표면에 콘크리트가 결합되어 있지 않거나 미량 부착된 상태를 이룬다.

더하여, 전술한 바와 같이 커버(30)가 끼워져 있던 상태일 경우에는 콘크리트가 결합되어 있지 않은 상태로 손쉽게 밴딩을 할 수 있게 된다.

7. 밴딩단계

도 1의 여덟번 째 도면에 나타난 바와 같이 밴딩 공구를 이용하여 상기 제2박리단계에 의해 노출된 지지철근(13)을 밴딩한다.

밴딩된 상태는 도 6의 우측에 도시되어 있다.

밴딩 단계를 거침에 따라 지지철근(13)은 타설말뚝(3)의 내부에 삽입되어 콘크리트에 완전히 일체화된 결합부(13b)와, 콘크리트와 연결되지 않은 상태로 외측으로 밴딩되어 돌출된 밴딩부(13a)를 이루게 된다.

도 6에서 밴딩 위치는 이해의 편의를 위해 도시한 것으로, 도면상의 박리 처리에 의해 발생한 홈(3b)을 기준으로 홈(3b) 하부측에서 밴딩 처리될 수도 있다.

8. 띠장설치단계

도 1의 아홉번 째 도면에 나타난 바와 같이 상기 밴딩된 지지철근(13) 상부에 띠장(4)을 안착시켜 연결한다.

띠장과의 결합은 용접이나 클램핑 등 다양한 수단으로 연결될 수 있다.

도 7에는 띠장(4)과 연결된 상태가 도시되어 있다.

도면을 보면 알 수 있듯이 지지철근(13) 및 박리부재(14)의 설치 및 밴딩은 일정 간격으로 타설말뚝(3) 중 일부에 시공이 이루어질 수도 있고, 연속된 모든 타설말뚝(3)에 시공이 이루어질 수도 있다.

9. 홈메움단계

한편, 제1박리단계 및 제2박리단계를 거침에 따라 타설말뚝(3)의 표면에는 홈(3b)이 형성되며, 이 홈(3b)이 형성된 부분에서 띠장(4)은 타설말뚝(3)과 미접촉 상태를 갖게 된다.

타설말뚝(3)과 띠장(4)이 서로 미접촉 상태를 이루는 부분이 발생할 경우 가시설의 각 부재가 견고하게 지지되지 못하는 현상이 발생할 수 있다.

이러한 현상을 방지하기 위하여 제1박리단계 및 제2박리단계를 거쳐 형성된 타설말뚝(3) 표면의 홈(3b)에 필러를 설치할 수 있다.

이때, 타설말뚝을 시공함에 있어서 현장 요건 등 다양한 변수로 인해 홈(3b)의 깊이가 모두 동일하지 않게 될 수 있다.

따라서, 강재나 목재 등을 필러로 사용할 경우 각 말뚝마다 각각 재단하여 절단하는 공정을 거쳐야만 한다.

이에 본 발명에서 홈메움담계가 진행되는 필러(50)는 수분과 접촉하여 부피가 팽창하는 팽창성 필러(50)로 구성되고, 이 필러(50)를 홈(3b)에 설치한 후 물을 뿌려 팽창시킨 다음 경화시켜 홈을 메우도록 구성됨이 바람직하다.

구체적으로 도 8에 도시된 필러(50)는,

내부에 내부충진공간(51a)이 형성되어 있고, 부직포 재질로 이루어진 내부유닛(51)과;

상기 내부충진공간(51a)에 충진되어 있는 수 팽창성 시멘트(52)와;

상기 내부유닛(51)의 외부를 감싸 설치되어 있되, 내주면이 내부유닛(51)의 외주면과 이격된 외부충진공간(53a)을 형성하는 외부유닛(53)과;

상기 외부충진공간(53a)에 충진되어 있는 모래(54);로 구성되어 있다.

상기한 구성에서 내부유닛(51)은 분말상의 수 팽창성 시멘트가 통과하지 못할 정도이면서 시멘트가 분산 또는 용해된 물은 통과할 정도의 공극을 가지며, 외부유닛(53)은 모래가 외부로 빠져나가지 못할 정도의 공극을 가진다 할 것이다.

이러한 구성은 낱개 혹은 복수 개의 필러(50)를 홈(3b)에 위치시킨 후 필러(50)에 물을 공급하게 되면 모래(54)는 부직포로 이루어진 외부유닛(53) 외부로 빠져나오지 못한 상태를 이루면서 물은 내부충진공간(51a)으로 스며들어 레미탈(52)과 접촉하게 되고, 물과 접촉한 수 팽창성 시멘트(52)는 부피가 팽창하면서 내부유닛(51)을 통과하면서 모래와 결합된 채 굳어 경화되게 된다.

이를 위한 수 팽창성 시멘트로는 시중에서 판매되는 속경성 레미탈 등으로 구성될 수 있다.

또는 산화칼슘(CaO) 22 중량%, 이산화규소 33 중량%, 아황산 12 중량%, 알루미나 15 중량%, 산화철 18 중량%로 이루어진 혼화재가 시멘트 100 중량부 대비 1 ~ 3 중량부 첨가된 구성으로 이루어질 수 있다.

상기한 조성은 아황산 성분이 팽창성을 주도하고, 산화칼슘 성분이 초기팽창량과 복염 생성 반응의 진행 속도를 촉진시키는 구성이다.

상기한 필러(50)를 띠장(4) 설치 후 홈(3b)에 위치시킨 상태에서 물을 뿌려주면 필러(50)는 부피가 팽창하면서 경화되어 띠장(4)과 홈(3b) 내주면에 밀착하면서 경화되게 되어 띠장(4)에 연결되는 가설재의 구조적 안정성을 제공해주게 된다.

상기한 구성에서 제1박리단계를 시행함에 있어서 박리할 부분의 확인은 타설말뚝(3)의 표면을 공구로 쳐 봤을 때, 내부의 박리부재(14)로 인해 소리가 다른 부분을 확인하여 시공할 수 있다.

하지만 이러한 방식의 경우 경험이 적은 작업자의 경우 잘못된 지점을 박리하는 등 작업 정확도가 떨어질 수 있다.

한번 타설된 타설말뚝(3)은 시공된 후에는 재시공이 어렵기 때문에 타설말뚝(3)을 손상시키는 것은 최소화되어야 한다.

이를 위해 도 10에 도시되어 있는 바와같이 상기 박리부재(14)의 일측에는 외광내협 형태의 식별재설치홈(14b)이 형성되어 있고, 식별재설치홈(14b)에 식별재(20)를 설치할 수 있다.

식별재(20)는 몸체가 상기 식별재설치홈(14b) 형상에 대응되는 형상의 탄성 재질을 가져 상기 식별재설치홈(14b)에 끼움 결합되도록 구성된다.

이를 위한 식별재(20)의 재질은 고무가 가능하다.

이때, 식별재(20)의 내측 단부에는 걸림돌기(21)가 외측으로 돌출된 채 형성되어 상기 식별재설치홈(14b)을 강제로 관통한 후 몸체의 채 이탈이 방지되도록 구성된다.

더하여, 식별재(20)의 외측 단부는 특정 색상 또는 마크가 인쇄 처리된 인쇄부(22)가 형성되어 작업자가 손쉽게 위치를 확인하도록 구성된다.

아울러, 상기 식별재(20)는 수분과 접촉하여 부피가 팽창하는 재질로 이루어져 콘크리트 타설에 따른 수분 접촉시 외측이 상기 박리부재(14)의 외측으로 팽창하여 천공홀(1)의 내주면에 닿도록 돌출하여 인쇄부(22)가 타설말뚝(3)의 외주면으로 노출되도록 구성된다.

즉, 상기 제1박리단계에서 인쇄부(22)를 통해 박리 위치를 육안으로 확인할 수 있게 된다.

이를 위한 식별재(20)의 소재는 수분에 접촉할 경우 팽창하는 성질을 갖는 고무 재질로 구성됨이 바람직하다.

그 예로는 고무 주재 100 중량부와, 가황 조제 13 중량부, 물팽창제 15 중량부를 포함하여 구성될 수 있다.

고무 주재와 가황 조제는 통상의 고무 제품 제조에 사용되는 원료를 사용할 수 있으며, 물 팽창제로는 소듐 벤토나이트나 카르볼시메틸셀룰로오스 등으로 구성될 수 있다.

상기한 조성의 식별재(20)의 작용은 도 11에 도시되어 있는 바와 같이 콘크리트 타설 전에는 식별재(20)의 일측 표면이 식별재설치홈(14b)에 끼워진 상태에서 미돌출 상태로 있다가 콘크리트 타설시 수분과 접촉하게 되면 도면과 같이 팽창하여 돌출되어 천공홀의 벽면에 닿게 되어 인쇄부(22)가 외부로 노출된 상태를 이를 수 있게 된다.

1 : 천공홀 2 : 케이싱
3 : 타설말뚝 3a : 피복층
3b : 홈 4 : 띠장
10 : 철근조립체 11 : 수직철근
12 : 띠철근 13 : 지지철근
13a : 밴딩부 13b : 결합부
13c : 용접부 13d : 결속철선
14 : 박리부재 14a : 끼움홈
14b : 식별재설치홈 20 : 식별재
21 : 걸림돌기 22 : 인쇄부
30 : 커버 50 : 필러
51 : 내부유닛 51a : 내부충진공간
52 : 수 팽창성 시멘트 53 : 외부유닛
53a : 외부충진공간 54 : 모래

Claims (5)

1. 삭제
2. CIP 공법에 있어서,
   굴착장비를 이용하여 천공홀(1)을 형성하고 천공홀(1) 내부에 케이싱(2)을 설치하는 천공단계와;
   다수 개의 수직철근(11)과, 상기 수직철근(11)을 감싸 연결되는 띠철근(12)으로 구성된 철근조립체(10)를 제조하되, 상기 철근조립체(10)의 외측에 철근조립체(10) 길이 방향으로 연장되며 일정 길이를 갖는 지지철근(13)을 설치하는 철근조립단계와;
   일측에 수직 방향의 끼움홈(14a)이 형성된 박리부재(14)를 준비한 후, 상기 끼움홈(14a)에 상기 지지철근(13)이 끼워지도록 하면서 박리부재(14)를 철근조립체의 외측에 설치하는 박리부재설치단계와;
   박리부재(14)가 흙막이벽체를 형성하는 방향이 되도록 상기 철근조립체(10)를 케이싱(2) 내부에 삽입한 후 케이싱(2) 내부에 콘크리트를 타설하고 케이싱(2)을 인발하여 타설말뚝(3)을 시공하는 타설단계와;
   타설말뚝(3)과 접한 지중을 굴착하여 박리부재(14)가 위치한 타설말뚝(3) 표면이 노출면이 되도록 한 다음 상기 지지철근(13)의 상부측에 대응되는 위치의 박리부재 외측의 콘크리트 피복을 박리하여 박리부재(14)를 노출시키는 제1박리단계와;
   상기 콘크리트 피복이 박리되고 노출된 박리부재(14)를 내측의 콘크리트로부터 박리하여 지지철근(13)의 상부를 외부로 노출시키는 제2박리단계와;
   상기 제2박리단계에 의해 노출된 지지철근(13)을 밴딩하는 밴딩단계와;
   상기 밴딩된 지지철근(13) 상부에 띠장(4)을 안착시켜 연결하는 띠장설치단계;를 포함하여 구성되되,
   제1박리단계 및 제2박리단계를 거쳐 형성된 타설말뚝(3) 표면의 홈에 수분과 접촉하여 부피가 팽창하는 팽창성 필러(50)를 설치한 후 물을 뿌려 팽창시킨 다음 경화시켜 홈을 메우는 홈메움단계;가 더 진행되는 것을 특징으로 하는,
   철근 밴딩을 이용한 CIP 공법.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 필러(50)는,
   내부에 내부충진공간(51a)이 형성되어 있고, 부직포 재질로 이루어진 내부유닛(51)과;
   상기 내부충진공간(51a)에 충진되어 있는 수 팽창성 시멘트(52)과;
   상기 내부유닛(51)의 외부를 감싸 설치되어 있되, 내주면이 내부유닛(51)의 외주면과 이격된 외부충진공간(53a)을 형성하는 외부유닛(53)과;
   상기 외부충진공간(53a)에 충진되어 있는 모래(54);로 구성된 것을 특징으로 하는,
   철근 밴딩을 이용한 CIP 공법.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 박리부재(14)는 스티로폼인 것을 특징으로 하는,
   철근 밴딩을 이용한 CIP 공법.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 박리부재(14)의 일측에는 외광내협 형태의 식별재설치홈(14b)이 형성되어 있고,
   몸체가 상기 식별재설치홈(14b) 형상에 대응되는 형상의 탄성 재질의 식별재(20)가 상기 식별재설치홈(14b)에 끼움 결합되되, 식별재(20)의 내측 단부에는 걸림돌기(21)가 외측으로 돌출된 채 형성되어 상기 식별재설치홈(14b)을 강제로 관통한 후 몸체의 채 이탈이 방지되도록 구성되며,
   식별재(20)의 외측 단부는 특정 색상 또는 마크가 인쇄 처리된 인쇄부(22)가 형성되어 있고,
   상기 식별재(20)는 수분과 접촉하여 부피가 팽창하는 재질로 이루어져 콘크리트 타설에 따른 수분 접촉시 외측이 상기 박리부재(14)의 외측으로 팽창하여 천공홀(1)의 내주면에 닿도록 돌출하여 인쇄부(22)가 타설말뚝(3)의 외주면으로 노출되도록 하며,
   상기 제1박리단계에서 인쇄부(22)를 통해 박리 위치를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는,
   철근 밴딩을 이용한 CIP 공법.

Images