KR102223856B1 - 폐기물 매립장 기초 구조 및 이의 시공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어돔 지붕과 같이 기초에 인발력이 작용하는 지붕 구조물이 설치되는 폐기물 매립장에서, 지중에 연속 배치되는 차수벽을 지붕 구조물의 기초로 활용함으로써 공기 단축 및 공사비 절감이 가능한 폐기물 매립장 기초 구조 및 이의 시공 방법에 대한 것이다.
본 발명 폐기물 매립장 기초 구조는 폐기물 매립지의 외곽을 따라 지중에 연속 배치되는 차수벽으로 지하연속벽인 슬러리월로 구성되고 내부에 수직 및 수평 철근이 배근되어 기초의 역할을 하는 연직차수벽기초; 상기 연직차수벽기초의 상면에 상호 이격되도록 설치되는 것으로, 하부에 돌출 형성된 정착바에 의해 연직차수벽기초의 상단에 고정되는 복수의 베이스플레이트; 상기 연직차수벽기초의 내부에 구비되는 것으로 상단이 베이스플레이트에 결합되는 인발저항파일; 상기 베이스플레이트의 상부에 하단이 고정 설치되는 지붕 구조물; 및 상기 연직차수벽기초의 상단 내외측에 영구 존치되는 것으로 내부에 철근이 배근되어 전체가 일체 거동함으로써 연직차수벽기초 상부의 전단력을 보강하는 가이드월; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

폐기물 매립장 기초 구조 및 이의 시공 방법{Foundation structure of waste landfill site and construction method thereof}
본 발명은 에어돔 지붕과 같이 기초에 인발력이 작용하는 지붕 구조물이 설치되는 폐기물 매립장에서, 지중에 연속 배치되는 차수벽을 지붕 구조물의 기초로 활용함으로써 공기 단축 및 공사비 절감이 가능한 폐기물 매립장 기초 구조 및 이의 시공 방법에 대한 것이다.
매립지는 해안에 위치한 경우가 많다. 이에 해양 측에서 매립지 내부로 해수가 유입되는 것을 방지하고, 매립지 내 침출수가 주변 토양이나 해양으로 유출되는 것을 차단하기 위해 차수벽이 설치된다.
기존에는 특허 제10-0635327호에서와 같이, 매립지를 오픈컷한 후 차수시트를 시공하거나 시트파일을 연속 시공하여 차수벽을 형성하였다.
그러나 종래 차수시트는 내부 굴착 후 시공하므로, 굴착 공사 중 물이 내부로 침투하는 것을 방지할 수 없다. 또한, 시트파일 역시 차수 역할만 하도록 시공되는 것으로서 횡력에 대한 저항력에 한계가 있다. 그러므로 내부 터파기시 외부 토압 지지가 곤란하고, 이에 따라 토압 지지를 위해 스트럿 등 별도의 가지지시설을 설치해야 하는 등 번거로움이 있다.
한편, 종래에는 지붕 없이 개활지에 폐기물을 매립하는 노지형 매립지가 많았으나 최근에는 악취 차단 및 우수로 인한 침출수 문제를 해결하기 위해 지붕형 매립지가 증가하고 있다.
이러한 매립 시설은 무주 대공간으로 형성되어야 하므로, 지붕을 트러스 구조로 형성하고 매립지 외곽에 옹벽 등 수직 부재를 축조하여 지붕을 지지하도록 한다.
그러나 이러한 종래 대규모 지붕 시설은 공사비와 공기가 많이 소요될 뿐 아니라 옹벽 높이가 높아 주변 지역 조망권에 영향을 미쳐 민원이 빈번하게 발생하는 요인이 된다.
따라서 공사비가 저렴하고 공기가 짧은 에어돔을 이용한 지붕형 매립지에 대한 수요가 증가하고 있다.
에어돔은 풍하중 작용시 기초 인발력이 크게 발생하고, 풍진동에 의해 기초부에 발생하는 진동 피로로 인하여 손상 우려가 있다. 이에 기초 설계에 각별한 주의를 기울여야 한다.
따라서 기존에는 차수벽 내측에 별도의 앵커를 시공하여 앵커 하단을 경질지반 내에 정착함으로써, 에어돔 하중을 지지하도록 하였다.
그러나 이 경우 에어돔이 차수벽 내측에 위치하여야 하므로 대지 이용 효율이 떨어진다. 아울러 차수벽 시공과 에어돔 기초 시공이 별개로 이루어지므로, 공기 지연은 물론 공사비가 증가하는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 에어돔 지붕과 같이 기초에 인발력이 작용하는 지붕 구조물이 설치되는 폐기물 매립장에서, 차수벽을 지붕 구조물의 기초로 활용함으로써 공기를 단축하고 공사비를 절감할 수 있는 폐기물 매립장 기초 구조 및 이의 시공 방법을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 폐기물 매립지의 외곽을 따라 지중에 연속 배치되는 차수벽으로 지하연속벽인 슬러리월로 구성되고 내부에 수직 및 수평 철근이 배근되어 기초의 역할을 하는 연직차수벽기초; 상기 연직차수벽기초의 상면에 상호 이격되도록 설치되는 것으로, 하부에 돌출 형성된 정착바에 의해 연직차수벽기초의 상단에 고정되는 복수의 베이스플레이트; 상기 연직차수벽기초의 내부에 구비되는 것으로 상단이 베이스플레이트에 결합되는 인발저항파일; 상기 베이스플레이트의 상부에 하단이 고정 설치되는 지붕 구조물; 및 상기 연직차수벽기초의 상단 내외측에 영구 존치되는 것으로 내부에 철근이 배근되어 전체가 일체 거동함으로써 연직차수벽기초 상부의 전단력을 보강하는 가이드월; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐기물 매립장 기초 구조를 제공한다.
삭제
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 인발저항파일 외주면에는 인발저항링이 구비되는 것을 특징으로 하는 폐기물 매립장 기초 구조를 제공한다.
삭제
삭제
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 연직차수벽기초의 상부는 가이드월의 상면보다 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 폐기물 매립장 기초 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 폐기물 매립지의 외곽을 따라 지중에 연속 배치되는 것으로 내측의 주열식 지중벽 및 상기 주열식 지중벽 외측의 지반에 그라우트재를 주입하여 형성되는 차수벽으로 구성되는 연직차수벽기초; 상기 주열식 지중벽과 차수벽의 상부에 연직차수벽기초의 길이 방향으로 연속되도록 구비되어 연직차수벽기초가 면내 방향으로 일체 거동하도록 하는 캡빔; 상기 연직차수벽기초의 상면에 상호 이격되도록 설치되는 것으로, 하부에 돌출 형성된 정착바에 의해 연직차수벽기초의 상단에 고정되는 복수의 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트 하부의 주열식 지중벽 및 차수벽 내부에 근입되어 베이스플레이트에 결합되는 H 파일; 및 상기 베이스플레이트의 상부에 하단이 고정 설치되는 지붕 구조물; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐기물 매립장 기초 구조를 제공한다.
삭제
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 폐기물 매립장 기초 구조를 시공하기 위한 것으로, (a) 연직차수벽기초 위치의 지반에 내외로 상호 이격된 한 쌍의 가이드월을 설치하는 단계; (b) 상기 가이드월 사이 지반을 굴착하여 트렌치를 형성하는 단계; (c) 상기 트렌치의 내부에 인발저항파일을 삽입하는 한편, 트렌치의 내부에 연직차수벽기초를 형성하는 단계; (d) 상기 연직차수벽기초의 상부에 베이스플레이트를 시공하는 단계; 및 (e) 상기 베이스플레이트의 상부에 지붕 구조물을 설치하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐기물 매립장 기초 구조의 시공 방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 (a) 연직차수벽기초이 설치될 위치의 지반에 주열식 지중벽을 시공하는 단계; (b) 상기 주열식 지중벽의 외측 지반에 그라우트재를 주입하면서 토사와 교반하여 차수벽을 시공하여 연직차수벽기초를 완성하는 단계; (c) 상기 주열식 지중벽과 차수벽의 상부에 연직차수벽기초의 길이 방향으로 연속된 캡빔을 시공하는 단계; (d) 상기 캡빔의 상부에 베이스플레이트를 시공하는 단계; 및 (e) 상기 베이스플레이트의 상부에 지붕 구조물을 설치하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐기물 매립장 기초 구조의 시공 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 폐기물 매립지의 외곽을 따라 지중에 연속 배치되는 연직차수벽기초 상부에 에어돔 등 지붕 구조물의 하부가 고정되는 베이스플레이트를 설치함으로써, 연직차수벽기초가 지붕 구조물의 하중을 지지하는 폐기물 매립장 기초 구조 및 이의 시공 방법을 제공할 수 있다.
따라서 연직차수벽기초와 지반과의 접촉 면적이 커 연직차수벽기초를 경질 지반까지 시공하지 않아도 큰 지지력을 발휘할 수 있으며, 풍진동 발생시 연직차수벽기초와 지반의 넓은 접촉면에서 에너지 소산이 용이하다.
또한, 차수벽 시공만으로 기초가 완성되므로 지붕 구조물 지지를 위한 별도의 기초 시공이 생략되어 공기가 크게 단축되고, 공사비가 절감된다.
아울러 지붕 구조물의 하부가 대지 최외곽의 차수벽 상부에 바로 결합되므로, 내부 면적을 극대화하여 대지 이용 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명 폐기물 매립장 기초 구조를 도시하는 단면도.
도 2는 본 발명 폐기물 매립장 기초 구조를 도시하는 사시도.
도 3은 일실시예에 의한 인발저항링이 구비된 실시예를 도시하는 단면도.
도 4는 다른 실시예에 의한 인발저항링이 구비된 실시예를 도시하는 단면도.
도 5는 연직차수벽기초 내부에 철근이 배근된 상태를 도시하는 단면도.
도 6 내지 도 8은 주열식 지중벽과 차수벽으로 구성되는 연직차수벽기초의 실시예들을 도시하는 평면도.
도 9는 캡빔이 설치된 실시예를 도시하는 단면도.
도 10은 캡빔과 베이스플레이트 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 11은 캡빔 상부에 베이스플레이트가 설치된 상태를 도시하는 사시도.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 폐기물 매립장 기초 구조를 도시하는 단면도이고, 도 2는 본 발명 폐기물 매립장 기초 구조를 도시하는 사시도이다.
도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명 폐기물 매립장 기초 구조는 폐기물 매립지(1)의 외곽을 따라 지중에 연속 배치되는 차수벽으로 지하연속벽인 슬러리월로 구성되고 내부에 수직 및 수평 철근(21)이 배근되어 기초의 역할을 하는 연직차수벽기초(2); 상기 연직차수벽기초(2)의 상면에 상호 이격되도록 설치되는 것으로, 하부에 돌출 형성된 정착바(31)에 의해 연직차수벽기초(2)의 상단에 고정되는 복수의 베이스플레이트(3); 및 상기 베이스플레이트(3)의 상부에 하단이 고정 설치되는 지붕 구조물(4); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 에어돔 지붕과 같이 기초에 인발력이 작용하는 지붕 구조물(4)이 설치되는 폐기물 매립장에서, 차수벽을 지붕 구조물(4)의 기초로 활용함으로써 공기를 단축하고 공사비를 절감할 수 있는 폐기물 매립장 기초 구조 및 이의 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 차수벽과 지붕 구조물(4)의 기초를 별도로 시공하는 종래 공법과 달리, 차수벽 자체로 지붕 구조물(4)의 기초 역할을 하도록 한다.
이를 위해 연직차수벽기초(2)를 폐기물 매립지(1)의 외곽을 따라 지중에 연속 배치되게 형성한다.
상기 연직차수벽기초(2)의 상부에는 에어돔 등 지붕 구조물(4)의 하부 부재가 고정되는 베이스플레이트(3)를 설치하여 지붕 구조물(4)의 하중을 연직차수벽기초(2)에 지지시킨다.
상기 지붕 구조물(4)의 하중, 특히 인발력은 연직차수벽기초(2)와 지반 사이 마찰력에 의해 지지된다. 물론 압축력이 작용하는 구조물의 경우에도 적용 가능하다.
상기 베이스플레이트(3)는 하부에 정착바(31)가 돌출 형성되어 연직차수벽기초(2) 내에 정착된다. 그러므로 상기 정착바(31)에 의해 베이스플레이트(3)를 연직차수벽기초(2)에 고정하여 응력을 원활하게 전달할 수 있다.
상기 정착바(31)는 앵커, 철근 등을 사용 가능하다.
상기 베이스플레이트(3)는 연직차수벽기초(2)에 고정되는 지지케이블(42) 등 지붕 구조물(4)의 하부 부재 간격에 따라 상호 이격되게 설치 가능하다.
상기 지붕 구조물(4)이 에어돔인 경우, 베이스플레이트(3)의 상부에는 에어돔의 멤브레인(41)과 멤브레인(41) 지지를 위한 지지케이블(42)이 고정되는 고정구(40)를 고정 설치할 수 있다.
본 발명에서는 상기 연직차수벽기초(2)가 폐기물 매립지(1)의 외곽을 따라 연속 배치되므로, 지반과의 접촉 면적이 매우 커 연직차수벽기초(2)를 경질 지반까지 시공하지 않더라도 큰 지지력을 발휘할 수 있다.
또한, 풍하중으로 인한 풍진동 발생시, 연직차수벽기초(2)가 넓은 면적에서 지반과 밀착되어 연직차수벽기초(2)와 지반 접촉면에서 에너지 소산이 용이하다.
아울러 차수벽 시공만으로 기초가 완성되므로 앵커 등 지붕 구조물(4) 지지를 위한 별도의 기초 시공이 생략되어 공기가 크게 단축되고, 공사비가 절감된다.
나아가 상기 지붕 구조물(4)의 하부가 대지 최외곽의 차수벽 상부에 바로 결합되므로, 내부 면적을 극대화하여 대지 이용 효율을 높일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 연직차수벽기초(2)의 내부에는 상단이 베이스플레이트(3)에 결합되는 인발저항파일(5)이 구비될 수 있다.
상기 지붕 구조물(4)의 연직 하중에 의한 압축력은 베이스플레이트(3)와 연직차수벽기초(2) 간 접합면의 지압 응력(bearing stress)에 의해 직접 전달 가능하다.
그러나 에어돔은 지지케이블(42)의 인발력이 주로 베이스플레이트(3)에 크게 작용한다.
따라서 상기 베이스플레이트(3)에 작용하는 인발력을 연직차수벽기초(2)로 전달하기 위해, 연직차수벽기초(2) 내에 인발저항파일(5)을 설치하고 인발저항파일(5)의 상단을 베이스플레이트(3)의 하부에 고정할 수 있다.
이에 따라 에어돔의 지지케이블(42)에 의한 인발력 작용시, 베이스플레이트(3)의 하중이 인발저항파일(5)로 전달된다. 그러면 인발저항파일(5)의 주면 마찰력에 의해 인발력이 연직차수벽기초(2)에 전달되어 연직차수벽기초(2)와 지반 사이 마찰력에 의해 지지된다.
상기 인발저항파일(5)은 강관, 강봉, 나사형 강봉 등을 사용 가능하다.
도 3은 일실시예에 의한 인발저항링이 구비된 실시예를 도시하는 단면도이고, 도 4는 다른 실시예에 의한 인발저항링이 구비된 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 3, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 인발저항파일(5)의 외주면에는 인발저항링(51)이 구비될 수 있다.
상기 인발저항파일(5)의 직경이 작아 충분한 주면 마찰력 확보가 어렵거나 인발력이 큰 경우, 인발저항파일(5)의 인발 저항력을 높이기 위해 인발저항파일(5)의 외주면에 인발저항링(51)을 구비할 수 있다.
상기 인발저항링(51)은 도 3과 같이 상향으로 경사진 링플레이트이거나 도 4와 같이 헬릭스 등일 수 있다.
상기 인발저항링(51)은 인발저항파일(5)의 길이 방향을 따라 이격되도록 복수 개 구비될 수 있다.
도 5는 연직차수벽기초 내부에 철근이 배근된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 연직차수벽기초(2)는 슬러리월로 구성되고, 상기 연직차수벽기초(2)의 내부에는 수직 및 수평 철근(21)이 배근될 수 있다.
상기 연직차수벽기초(2)는 슬러리월 공법에 의해 지하 연속벽으로 시공할 수 있다.
슬러리월(slurry wall) 공법은 트렌치에 안정액을 채워 놓고 클램쉘(clam shell) 등의 장비를 이용하여 지반을 굴착한 다음, 콘크리트를 타설하여 연속적으로 차수벽을 형성해 나가는 공법이다.
본 발명에서 상기 연직차수벽기초(2)는 에어돔과 같은 지붕 구조물(4)에 의한 인발력에 주로 저항하는 것으로서, 연직차수벽기초(2)가 인발력에 저항할 수 있도록 인장 강성을 충분히 확보하여야 한다.
또한, 내부 매립 공간 터파기시 터파기의 높이가 직고 5m 이상이면, 높이 3m마다 1m의 소단을 설치하여야 한다. 그런데 이러한 소단으로 인해 연직차수벽기초(2)의 내외부 간 토압 불균형이 발생하여 연직차수벽기초(2)에 휨 변형이 발생할 수 있다.
뿐만 아니라 연직차수벽기초(2)는 폐기물 매립지(1)의 외곽을 따라 연속 배치되는 반면, 상부의 베이스플레이트(3)는 지붕 구조물(4)의 하부 부재 위치에만 구비되므로 베이스플레이트(3) 주변에서 응력 집중이 발생하여 연직차수벽기초(2)의 전단 파괴 우려가 있다.
따라서 상기 연직차수벽기초(2)의 내부에 수직 및 수평 철근(21)을 배근함으로써 연직차수벽기초(2)의 인장 강성을 확보하고, 휨 부재로서 불균형 토압에 저항하며, 응력 집중으로 인한 전단 파괴를 방지하도록 구성할 수 있다.
상기 철근(21)은 인발저항파일(5) 주변의 콘크리트를 보강하여 에어돔의 풍진동에 의한 연직차수벽기초(2)의 콘크리트 피로 파괴를 방지할 수 있다.
상기 철근(21)은 응력이 크게 작용하는 연직차수벽기초(2)의 상부 부분에만 배근될 수도 있다.
도 1, 도 5 등에 도시된 바와 같이, 상기 연직차수벽기초(2)의 상단 내외측에는 영구 존치되는 것으로 내부에 철근(61)이 배근되어 전체가 일체 거동함으로써 연직차수벽기초(2) 상부의 전단력을 보강하는 가이드월(6)이 구비될 수 있다.
상기 지붕 구조물(4)이 에어돔인 경우, 상기 베이스플레이트(3)에 고정되는 지지케이블(42)이 경사 배치되므로 수직 분력에 의한 인발력뿐 아니라 수평 분력에 의한 전단력도 작용하게 된다.
그런데 상기 연직차수벽기초(2)의 상단을 지지하는 표토층은 일반적으로 지지력이 크지 않아 이러한 전단력에 취약한 실정이다.
한편, 슬러리월 공법에 의한 연직차수벽기초(2) 시공시, 일반적으로 지반 천공에 앞서 상부 공벽 붕괴를 방지하고 천공 기계 위치를 가이드하기 위해 연직차수벽기초(2)의 상단 내외측에 가이드월(6)이 설치된다.
상기 가이드월(6)은 한 쌍이 내외측으로 이격되게 형성되며, 가이드월(6) 사이 지반을 굴착하여 트렌치를 형성한 후 트렌치 내부에 콘크리트를 타설하여 연직차수벽기초(2)를 형성하고, 이후 가이드월(6)을 철거하는 것이 통상적이다.
본 발명에서는 통상적으로 가설 부재로 사용되는 가이드월(6)을 연직차수벽기초(2) 시공 후에도 철거하지 않고 영구 존치하여 연직차수벽기초(2) 상부의 전단력 보강을 위해 활용할 수 있다.
즉, 상기 가이드월(6)은 연직차수벽기초(2) 시공을 위한 트렌치 시공시 표토층을 보호할 뿐 아니라 연직차수벽기초(2)의 시공 이후에도 존치되는 영구 구조물로서 연직차수벽기초(2)의 상부를 보강하는 역할을 할 수 있다.
상기 가이드월(6)은 연직차수벽기초(2)와 마찬가지로 횡방향, 즉 연직차수벽기초(2)의 길이 방향으로 연속 배치된다.
상기 가이드월(6)의 내부에는 철근(61)을 배근하여 전체 가이드월(6)이 일체 거동하도록 구성할 수 있다.
도 1, 도 5 등에 도시된 바와 같이, 상기 연직차수벽기초(2)의 상부는 가이드월(6)의 상면보다 돌출 형성될 수 있다.
폐기물 매립지(1)는 지표면을 타고 흐르는 우수나 침출수를 차수하고 지붕 구조물(4)에서 흘러내리는 우수를 원활하게 배수하기 위해 지표면보다 높은 단턱이 필요하다.
이에 상기 지붕 구조물(4)의 기초 역할을 하는 연직차수벽기초(2)를 가이드월(6)의 상면, 즉, 지표면 상면보다 돌출되도록 형성함으로써 별도의 차수 단턱 설치 과정을 생략할 수 있다.
도 6 내지 도 8은 주열식 지중벽과 차수벽으로 구성되는 연직차수벽기초의 실시예들을 도시하는 평면도이다. 그리고 도 9는 캡빔이 설치된 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 6 내지 도 8, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명 폐기물 매립장 기초 구조는 폐기물 매립지(1)의 외곽을 따라 지중에 연속 배치되는 것으로 내측의 주열식 지중벽(2a) 및 상기 주열식 지중벽(2a) 외측의 지반에 그라우트재를 주입하여 형성되는 차수벽(2b)으로 구성되는 연직차수벽기초(2); 상기 주열식 지중벽(2a)과 차수벽(2b)의 상부에 연직차수벽기초(2)의 길이 방향으로 연속되도록 구비되어 연직차수벽기초(2)가 면내 방향으로 일체 거동하도록 하는 캡빔(7); 상기 연직차수벽기초(2)의 상면에 상호 이격되도록 설치되는 것으로, 하부에 돌출 형성된 정착바(31)에 의해 연직차수벽기초(2)의 상단에 고정되는 복수의 베이스플레이트(3); 상기 베이스플레이트(3) 하부의 주열식 지중벽(2a) 및 차수벽(2b) 내부에 근입되어 베이스플레이트(3)에 결합되는 H 파일(22); 및 상기 베이스플레이트(3)의 상부에 하단이 고정 설치되는 지붕 구조물(4); 로 구성될 수 있다.
상기 연직차수벽기초(2)는 지하 연속벽인 슬러리월로만 구성되는 것이 바람직하나 경우에 따라 내측은 SCW, CIP, PHC 파일 등과 같이 다수의 수직 부재를 연속 시공한 주열식 지중벽(2a)으로 형성하고, 외측은 차수벽(2b)으로 형성하여 구성할 수 있다.
도 6은 주열식 지중벽(2a)의 일례로 SCW(Soil Cement Wall)가 도시된다.
SCW는 점성토, 사질토, 사력토 등의 지반에서 차수 목적 및 토류 벽체용으로 지중에 시공된다.
어스오거로 지반을 천공 굴착하면서 롯드를 통해 시멘트 밀크를 주입하여 천공시 발생하는 토사를 혼합, 교반하면서 벽체를 조성한다.
굴착되는 천공홀의 일부를 중첩 천공하여 연속벽으로 조성하여 지수벽으로 사용하며, 벽체 내의 측압에 대해서는 H 파일(22) 등을 근입하여 토압에 지지하도록 한다.
도 7은 주열식 지중벽(2a)의 다른 예로 CIP(Cast in Place Pile)가 도시된다.
CIP는 천공장비를 사용하여 소정의 심도까지 지반을 천공하여 토사를 배출시킨 후 천공홀 내에 H 파일(22) 및/또는 철근망을 삽입하고, 콘크리트 또는 모르타르를 타설하는 주열식 현장타설 말뚝이다.
CIP는 원래 가설흙막이나 차수를 위해 시공되는 가설연속벽체이다.
그리고 도 8에는 주열식 지중벽(2a)의 또 다른 예로 PHC 파일이 도시된다.
PHC 파일(20)을 연속 시공하여 주열식 지중벽(2a)를 형성할 수 있다.
상기 주열식 지중벽(2a)의 외측면에는 차수를 위해 차수벽(2b)이 구비되는데, 상기 차수벽(2b)는 지반 내에 그라우트재를 주입하여 지반 토사와 교반함으로써 형성된 고화체일 수 있다.
이러한 주열식 지중벽(2a)은 축 강성에 의한 수직 하중이나 휨 강성에 의한 토압을 지지하는 데 용이하다. 그러나 연직차수벽기초(2)의 길이 방향으로는 각 수직 부재의 연속성이 부족해 지붕 구조물(4)의 하중에 대해 전체 연직차수벽기초(2)가 일체 거동하는데 한계가 있다.
따라서 주열식 지중벽으로 연직차수벽기초(2)가 시공되는 경우, 도 9와 같이 상기 주열식 지중벽(2a)과 차수벽(2b)의 상부에 연직차수벽기초(2)의 길이 방향으로 연속되는 캠빔(7)을 구비하여 주열식 지중벽(2a)의 수직 부재들 및 차수벽(2b)이 연직차수벽기초(2)의 면내 방향으로 일체 거동하도록 구성할 수 있다.
상기 캡빔(7)은 연직차수벽기초(2)의 시공 후 연직차수벽기초(2)의 상부에 철근(71)을 배근하고, 콘크리트를 타설하여 시공 가능하다.
상기 캡빔(7)의 길이 방향 일체화를 위해 캡빔(7)의 내부에 철근(71)을 배근할 수 있다.
이때, 상기 베이스플레이트(3)는 캡빔(7)의 상부에 고정 설치한다.
상기 연직차수벽기초(2)의 내부에는 토압에 저항할 수 있도록 H 파일을 근입할 수 있다.
도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 베이스플레이트(3) 하부의 주열식 지중벽(2a) 및 차수벽(2b) 내부에는 H 파일(22)이 근입되어 베이스플레이트(3)에 결합될 수 있다.
상기 베이스플레이트(3)는 지중에 근입된 H 파일(22)에 의해 하중을 지반으로 전달한다.
주열식 지중벽(2a)에 근입되는 H 파일(22)에만 베이스플레이트(3)를 결합할 경우 편심이 발생할 수 있으므로 베이스플레이트(3) 하부 위치의 주열식 지중벽(2a) 뿐 아니라 차수벽(2b) 내에도 H 파일(22)을 근입하여 베이스플레이트(3) 내외측을 안정적으로 지지하도록 수 있다. 즉, 베이스플레이트(3)의 내측은 주열식 지중벽(2a)에 근입된 H 파일(22)이 지지하고, 외측은 차수벽(2b)에 근입된 H 파일(22)이 지지할 수 있다.
이 때, 차수벽(2b)에 근입되는 H 파일(22)은 베이스플레이트(3) 위치에만 구비되어도 무방하다.
도 10은 캡빔과 베이스플레이트 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 11은 캡빔 상부에 베이스플레이트가 설치된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 H 파일(22)은 캡빔 (7) 상부로 돌출되도록 시공하고, 베이스플레이트(3)에는 H 파일(22) 위치에 관통공(32)를 형성하여 H 파일(22) 상단이 삽입되어 용접에 의해 고정되도록 구성할 수 있다.
캡빔(3) 상부에는 정착바(31)가 돌출되어 베이스플레이트가 캡빔(3)에 고정되도록 할 수 있다.
본 발명 폐기물 매립장 기초 구조의 시공 방법은 전술한 본 발명 폐기물 매립장 기초 구조를 시공하는 방법에 대한 것이다.
본 발명 폐기물 매립장 기초 구조의 시공 방법은 (a) 연직차수벽기초(2) 위치의 지반에 내외로 상호 이격된 한 쌍의 가이드월(6)을 설치하는 단계부터 시작된다.
상기 연직차수벽기초(2) 위치의 지반을 줄파기한 후 가이드월(6) 내부 철근(61)을 배근한다. 이후 콘크리트를 타설하여 가이드월(6)을 완성한다.
다음으로, (b) 상기 가이드월(6) 사이 지반을 굴착하여 트렌치를 형성한다.
한 쌍의 가이드월(6) 사이를 선행 굴착한 후 슬러리월의 경우 안정액을 투입하여 공벽을 보호하면서 굴착하여 설계된 깊이로 트렌치를 형성한다.
그리고 (c) 상기 트렌치의 내부에 인발저항파일(5)을 삽입하는 한편, 트렌치의 내부에 콘크리트를 타설하여 연직차수벽기초(2)를 형성한다.
상기 (b) 단계와 (c) 단계는 전체 연직차수벽기초(2)를 기준으로 일체 시공할 수도 있고, 연직차수벽기초(2)의 길이 방향을 따라 소정의 폭으로 분할하여 시공할 수도 있다.
상기 인발저항파일(5)은 콘크리트 타설 전 시공될 수도 있고, 콘크리트 타설 후 경화되기 전에 근입하여 시공하는 것도 가능하다.
상기 베이스플레이트(3)를 연직차수벽기초(2)의 상부에 고정하기 위해 연직차수벽기초(2)의 상부에는 정착바(31)를 미리 설치할 수 있다.
상기 연직차수벽기초(2)가 가이드월(6)의 상부로 일정 길이 돌출되는 경우, 돌출된 상부 양측에 거푸집을 설치할 필요가 있다.
이후, (d) 상기 연직차수벽기초(2)의 상부에 베이스플레이트(3)를 시공한다.
상기 (d) 단계에서는 상기 연직차수벽기초(2)의 상부에 미리 매립된 정착바(31)에 베이스플레이트(3)를 고정하여 시공할 수 있다.
경우에 따라 상기 정착바(31)는 연직차수벽기초(2)의 시공 후 천공하여 후 설치할 수도 있다.
마지막으로 (e) 상기 베이스플레이트(3)의 상부에 지붕 구조물(4)을 설치한다.
또 다른 실시예에 의한 폐기물 매립장 기초 구조의 시공 방법은 (a) 연직차수벽기초(2)이 설치될 위치의 지반 내측에 주열식 지중벽(2a)을 시공하는 단계부터 시작된다. 이 때, 주열식 지중벽(2a) 시공을 위해 주열식 지중벽(2a) 위치의 지반 내외로 상호 이격된 한 쌍의 철골 가이드빔(미도시)을 설치할 수 있다. 상기 가이드빔은 주열식 지중벽(2a) 시공 완료 후 제공된다.
다음으로, (b) 상기 주열식 지중벽(2a)의 외측 지반에 그라우트재를 주입하면서 토사와 교반하여 차수벽(2b)을 시공하여 연직차수벽기초(2)를 완성한다.
그리고 (c) 상기 주열식 지중벽(2a)과 차수벽(2b)이 상호 일체가 될 수 있도록 연직차수벽기초(2)의 상부에 철근(71)을 배근하고 콘크리트를 타설하여 연직차수벽기초(2)의 길이 방향으로 연속된 캡빔(7)을 시공한다.
이후, (d) 상기 캡빔(7)의 상부에 베이스플레이트(3)를 시공한다. 주열식 지중벽(2a)과 차수벽(2b)에 H 파일(22)이 근입된 경우 H 파일(22)의 상단을 베이스플레이트(3)에 용접 등에 의해 고정한다.
마지막으로, (e) 상기 베이스플레이트(3)의 상부에 지붕 구조물(4)을 설치한다.
1: 폐기물 매립지 2: 연직차수벽기초
2a: 주열식 지중벽 2b: 차수벽
20: PHC 파일 21: 철근
22: H 파일 3: 베이스플레이트
31: 정착바 32: 관통공
4: 지붕 구조물 40: 고정구
41: 멤브레인 42: 지지케이블
5: 인발저항파일 51: 인발저항링
6: 가이드월 61: 철근
7: 캡빔 71: 철근

Claims (10)

  1. 폐기물 매립지(1)의 외곽을 따라 지중에 연속 배치되는 차수벽으로 지하연속벽인 슬러리월로 구성되고 내부에 수직 및 수평 철근(21)이 배근되어 기초의 역할을 하는 연직차수벽기초(2);
    상기 연직차수벽기초(2)의 상면에 상호 이격되도록 설치되는 것으로, 하부에 돌출 형성된 정착바(31)에 의해 연직차수벽기초(2)의 상단에 고정되는 복수의 베이스플레이트(3);
    상기 연직차수벽기초(2)의 내부에 구비되는 것으로 상단이 베이스플레이트(3)에 결합되는 인발저항파일(5);
    상기 베이스플레이트(3)의 상부에 하단이 고정 설치되는 지붕 구조물(4); 및
    상기 연직차수벽기초(2)의 상단 내외측에 영구 존치되는 것으로 내부에 철근(61)이 배근되어 전체가 일체 거동함으로써 연직차수벽기초(2) 상부의 전단력을 보강하는 가이드월(6); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐기물 매립장 기초 구조.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 인발저항파일(5) 외주면에는 인발저항링(51)이 구비되는 것을 특징으로 하는 폐기물 매립장 기초 구조.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에서,
    상기 연직차수벽기초(2)의 상부는 가이드월(6)의 상면보다 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 폐기물 매립장 기초 구조.
  7. 폐기물 매립지(1)의 외곽을 따라 지중에 연속 배치되는 것으로 내측의 주열식 지중벽(2a) 및 상기 주열식 지중벽(2a) 외측의 지반에 그라우트재를 주입하여 형성되는 차수벽(2b)으로 구성되는 연직차수벽기초(2);
    상기 주열식 지중벽(2a)과 차수벽(2b)의 상부에 연직차수벽기초(2)의 길이 방향으로 연속되도록 구비되어 연직차수벽기초(2)가 면내 방향으로 일체 거동하도록 하는 캡빔(7);
    상기 연직차수벽기초(2)의 상면에 상호 이격되도록 설치되는 것으로, 하부에 돌출 형성된 정착바(31)에 의해 연직차수벽기초(2)의 상단에 고정되는 복수의 베이스플레이트(3);
    상기 베이스플레이트(3) 하부의 주열식 지중벽(2a) 및 차수벽(2b) 내부에 근입되어 베이스플레이트(3)에 결합되는 H 파일(22); 및
    상기 베이스플레이트(3)의 상부에 하단이 고정 설치되는 지붕 구조물(4); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐기물 매립장 기초 구조.
  8. 삭제
  9. 제1항에 의한 폐기물 매립장 기초 구조를 시공하기 위한 것으로,
    (a) 연직차수벽기초(2) 위치의 지반에 내외로 상호 이격된 한 쌍의 가이드월(6)을 설치하는 단계;
    (b) 상기 가이드월(6) 사이 지반을 굴착하여 트렌치를 형성하는 단계;
    (c) 상기 트렌치의 내부에 인발저항파일(5)을 삽입하는 한편, 트렌치의 내부에 연직차수벽기초(2)를 형성하는 단계;
    (d) 상기 연직차수벽기초(2)의 상부에 베이스플레이트(3)를 시공하는 단계; 및
    (e) 상기 베이스플레이트(3)의 상부에 지붕 구조물(4)을 설치하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐기물 매립장 기초 구조의 시공 방법.
  10. 제7항에 의한 폐기물 매립장 기초 구조를 시공하기 위한 것으로,
    (a) 연직차수벽기초(2)이 설치될 위치의 지반에 주열식 지중벽(2a)을 시공하는 단계;
    (b) 상기 주열식 지중벽(2a)의 외측 지반에 그라우트재를 주입하면서 토사와 교반하여 차수벽(2b)을 시공하여 연직차수벽기초(2)를 완성하는 단계;
    (c) 상기 주열식 지중벽(2a)과 차수벽(2b)의 상부에 연직차수벽기초(2)의 길이 방향으로 연속된 캡빔(7)을 시공하는 단계;
    (d) 상기 캡빔(7)의 상부에 베이스플레이트(3)를 시공하는 단계; 및
    (e) 상기 베이스플레이트(3)의 상부에 지붕 구조물(4)을 설치하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐기물 매립장 기초 구조의 시공 방법.
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