KR102259961B1 - 말뚝 보강재 가이드 장치 및 이의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이싱에 말뚝 보강재 가이드 장치가 길이방향으로 삽입설치되어 말뚝 보강재의 정확한 수직이동 안내하여 말뚝 보강재의 간편한 시공 도모 및 유동을 방지할 수 있으므로 타설되는 콘크리트의 피복 두께를 일정하게 유지함으로써 내구성을 향상시킬 수 있는 말뚝 보강재 가이드 장치 및 이의 시공방법에 관한 것이다.

Description

말뚝 보강재 가이드 장치 및 이의 시공방법{Pile reinforcement guide device and its construction method}

본 발명은 말뚝 보강재 가이드 장치 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 케이싱에 말뚝 보강재 가이드 장치가 길이방향으로 삽입설치되어 말뚝 보강재의 정확한 수직이동 안내 및 말뚝 보강재의 시공 방향을 안내할 수 있는 말뚝 보강재 가이드 장치 및 이의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 토목공사 또는 건축공사에서 지하 구조물을 건설하기 위해서는 구조물의 시공토대가 되는 지반을 일정심도만큼 굴삭하는 타파기 공사를 실시한다. 터파기 공사시, 굴삭된 지반을 통하여 지하수나 침투수가 기초터의 내부로 용출될 경우, 작업이 곤란하게 될 뿐만 아니라 시공하고자 하는 구조물의 강도와 그 안전성에 악영향을 미칠 우려가 있다.

따라서, 기초 터파기 공사를 실시하기 전에는 반드시 개량지반의 둘레에 걸쳐 기초터의 내부로 지하수나 침투수가 용출되는 것을 차단하고 공사 중 발생되는 토압에 의해 지반의 붕괴를 방지하는 벽체를 시공하게 된다.

상기 벽체는 굴착면에 작용하는 토압의 크기, 현장 여건, 시공되는 구조물의 종류, 시공 공법 등에 따라 다양한 공법으로 시공되며, 이의 시공 공법으로는 H파일 토류벽 공법, C.I.P(Cast-In-Placed Concrete Pile) 공법, 지하 연속벽(Slurry wall) 공법, 시트 파일(Sheet Pile) 공법 등이 있다.

상기 C.I.P(Cast-In-Placed Concrete Pile) 공법은, 굴착장비를 이용하여 일정깊이로 천공되는 천공홀에 원통형 케이싱을 삽입설치하고, 상기 원통형 케이싱 내부에 철근망이나 H빔 등을 삽입한다. 또한, 상기 원통형 케이싱 내부에 콘크리트를 타설 및 양생하여 말뚝을 형성하고, 상기 말뚝의 외주면이 맞닿는 상태로 연속적으로 시공하는 공법이다.

상기 H빔을 원통형 케이싱 내부에 삽입할 때, 빔의 플랜지부를 벽면과 평행하게 배치한 상태에서 원통형 케이싱 중앙에 수직으로 삽입하여 시공하고 있다. 그러나 시공 중 발생하는 외부 요인에 의해 원통형 케이싱 내부에 H빔이 기울어져 삽입되므로 시공오차가 발생하는 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 근래에는 대한민국 등록특허공보 제10-1861805호에 케이싱 및 H빔 가이드가 장착된 연속벽체시공을 위한 구조물이 등록된 바 있다. 이 종래기술은 연결프레임과 간격유지프레임으로 연결된 제1 및 제2 측면프레임에 빔 가이드가 볼트로 체결고정되고, 상기 빔 가이드 내부로 H빔이 이동하여 시공되는 기술이며, H빔이 빔 가이드 내부로 이동됨으로써 종래의 문제점을 해결할 수 있었다.

그러나 상기 종래기술은, 빔 가이드가 제1 및 제2 측면프레임 상단부에 장착되어 빔 가이드의 두께로만 H빔의 수직 이동을 안내하므로 안내 면적이 좁아 H빔의 수직 이동을 정확하게 안내하는데 한계가 있다.

또한, 빔 가이드가 볼트로 체결고정되므로 작업공정이 복잡하고 작업능률이 떨어져 작업시간이 늘어나는 문제점이 있었고, 볼트에 의해 빔 가이드가 견고하게 고정되지 않을 경우, H빔의 시공시, 유동이 발생하여 기울어질 수 있으므로 정확한 시공이 어려운 문제점이 있었다.

또한, H빔의 시공방향을 정확하게 설정하거나 확인할 수 없는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1861805호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 지반에 삽입된 케이싱에 말뚝 보강재 가이드 장치가 길이방향으로 삽입설치되어 말뚝 보강재의 수직이동을 용이하게 안내할 수 있는 말뚝 보강재 가이드 장치 및 이의 시공방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 케이싱 내면에 말뚝 보강재 가이드 장치가 접촉되어 이동되므로 케이싱 내부로 삽입되는 말뚝 보강재 가이드 장치의 유동을 방지하여 말뚝 보강재의 수직이동을 정확하게 안내할 수 있는 말뚝 보강재 가이드 장치 및 이의 시공방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 케이싱의 길이에 따라 위치 고정틀과 이웃한 위치 고정틀을 연결부로 연결하여 케이싱 내부로 삽입설치하는 작업공정이 간소하여 작업능률 향상으로 작업시간을 단축할 수 있는 말뚝 보강재 가이드 장치 및 이의 시공방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 말뚝 보강재의 시공방향을 방향 설정부에서 정확하게 설정할 수 있으므로 용이하게 시공할 수 있는 말뚝 보강재 가이드 장치 및 이의 시공방법을 제공함에 있다.

본 발명 말뚝 보강재 가이드 장치는, 지반에 삽입된 케이싱에 설치되어 그 내부에 삽입되는 말뚝 보강재의 이동을 안내하는 말뚝 보강재 가이드 장치로서, 상기 케이싱 내면에 접촉되어 길이방향으로 삽입설치되고, 상기 말뚝 보강재가 케이싱 중앙부로 이동되도록 안내하는 위치 고정틀; 및 상기 케이싱 상면에 안착되도록 위치 고정틀의 상단부에 구비되어 상기 말뚝 보강재의 시공 방향 설정을 안내하는 방향 설정부;를 포함할 수 있다.

상기 위치 고정틀은, 상기 말뚝 보강재가 이동되는 안내통공이 관통된 상부판 및 하부판; 상기 상부판 및 하부판을 연결하며, 상기 안내통공의 각 모서리에 위치하는 복수의 수직재; 상기 수직재를 종방향으로 연결하는 복수의 종방향 수평재; 및 상기 수직재를 횡방향으로 연결하는 복수의 횡방향 수평재;를 포함할 수 있다.

상기 종방향 수평재 및 횡방향 수평재 사이의 수직재를 연결하여 보강하는 사재;를 더 포함할 수 있다.

상기 방향 설정부는, 상기 위치 고정틀 상단부에 고정되어 케이싱 상면에 안착되고, 상기 말뚝 보강재가 이동되는 안내통공이 관통된 상판; 및 상기 상판 상면에 돌출형성되어 말뚝 보강재의 시공 방향 설정을 안내하는 방향 설정부재;를 포함할 수 있다.

상기 방향 설정부재는 고리형상으로 형성될 수 있다.

상기 방향 설정부재는 상기 종방향 수평재와 동일 방향으로 형성될 수 있다.

상기 위치 고정틀과 이웃한 위치 고정틀을 연결하는 연결부;를 더 포함할 수 있다.

상기 연결부는, 상기 위치 고정틀의 하부판에 관통된 하부 통공; 상기 이웃한 위치 고정틀의 상부판에 관통된 상부 통공; 및 상기 하부 통공과 상부 통공으로 결합되어 고정하는 고정부재;를 포함할 수 있다.

본 발명 말뚝 보강재 가이드 장치의 시공방법은, 지반에 케이싱을 일정간격으로 삽입하는 제1 단계; 상기 케이싱 내면에 접촉되도록 말뚝 보강재 가이드 장치를 길이방향으로 삽입하고, 케이싱 상면에 안착시키는 제2 단계; 상기 말뚝 보강재 가이드 장치를 회전시키면서 말뚝 보강재의 시공 방향을 설정하는 제3 단계; 상기 말뚝 보강재 가이드 장치 내부로 말뚝 보강재를 삽입하는 제4 단계; 상기 케이싱 내부로 콘크리트를 타설하는 제5 단계; 상기 제5 단계를 진행하면서, 상기 말뚝 보강재 가이드 장치를 인양하여 케이싱으로부터 분리하는 제6 단계;를 포함하며, 상기 말뚝 보강재 가이드 장치는, 상기 케이싱 내면에 접촉되어 길이방향으로 삽입설치되고, 상기 말뚝 보강재가 케이싱 중앙부로 이동되도록 안내하는 위치 고정틀; 및 상기 케이싱 상면에 안착되도록 위치 고정틀의 상단부에 구비되어 상기 말뚝 보강재의 시공 방향 설정을 안내하는 방향 설정부;를 포함할 수 있다.

상기 제 2단계에서의 말뚝 보강재 가이드 장치는 그 하측에 하나 이상의 위치 고정틀이 연결부에 의해 연결된 것일 수 있다.

일정 간격 이격되어 시공되는 암말뚝과 상기 암말뚝을 일부 절삭하면서 시공되는 숫말뚝을 포함하는 겹침주열말뚝 벽체의 암말뚝 또는/및 숫말뚝을 상기 말뚝 보강재 가이드 장치의 시공방법에 의해 시공될 수 있다.

본 발명에 의하면, 지반에 삽입된 케이싱에 말뚝 보강재 가이드 장치가 길이방향으로 삽입설치되어 말뚝 보강재의 수직이동을 용이하게 안내할 수 있으므로 말뚝 보강재의 간편한 시공을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 케이싱 내면에 말뚝 보강재 가이드 장치가 접촉되어 이동되므로 케이싱 내부로 삽입되는 말뚝 보강재 가이드 장치의 유동을 방지하여 말뚝 보강재의 수직이동을 정확하게 안내할 수 있다. 따라서, 상기 말뚝 보강재의 기울어짐에 따른 콘크리트 피복 두께의 차이로 인한 내구성 훼손을 방지할 수 있고, 상기 콘크리트의 피복 두께를 일정하게 유지함으로써 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 케이싱의 길이에 따라 위치 고정틀과 이웃한 위치 고정틀을 연결부로 연결하여 케이싱 내부로 삽입설치하는 작업공정이 간소하고, 말뚝 보강재의 시공방향을 방향 설정부에서 정확하게 설정하는 작업공정이 간소하여 작업시간 단축은 물론 이에 따른 비용 절감으로 경제성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 말뚝 보강재 가이드 장치의 사시도
도 2는 본 발명이 적용된 말뚝 보강재 가이드 장치의 분리사시도
도 3은 본 발명이 적용된 말뚝 보강재 가이드 장치의 위치 고정틀을 나타낸 분리사시도
도 4는 본 발명이 적용된 말뚝 보강재 가이드 장치의 위치 고정틀과 이웃한 위치 고정틀을 연결부로 고정하는 분리사시도
도 5는 본 발명 위치 고정틀과 이웃한 위치 고정틀을 연결부로 고정한 말뚝 보강재 가이드 장치를 나타낸 사시도
도 6 내지 도 12는 본 발명 말뚝 보강재 가이드 장치를 이용한 말뚝 시공과정도
도 13a는 본 발명 말뚝 보강재 가이드 장치를 이용하여 숫말뚝에 말뚝 보강재를 시공한 모습을 보여주는 도면
도 13b는 본 발명 말뚝 보강재 가이드 장치를 이용하여 암말뚝에 말뚝 보강재를 시공한 모습을 보여주는 도면
도 13c는 본 발명 말뚝 보강재 가이드 장치를 이용하여 암말뚝에 말뚝 보강재를 시공한 모습을 보여주는 다른 실시예의 도면

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 말뚝 보강재 가이드 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명이 적용된 말뚝 보강재 가이드 장치의 분리사시도이다.

본 발명 말뚝 보강재 가이드 장치(100)는, 지반에 삽입된 케이싱(10)에 설치되어 그 내부로 삽입되는 말뚝 보강재(20)의 이동을 안내하는 것으로서, 위치 고정틀(110), 방향 설정부(120)를 포함할 수 있다.

케이싱(10)은 지반을 굴착할 때 삽입되어 토사의 붕괴를 방지하는 원통형 강관일 수 있다.

말뚝 보강재(20)는 H 형상의 빔, I 형상의 빔, 사각 형상의 철근망으로 형성될 수 있다.

위치 고정틀(110)은, 도 3과 같이, 케이싱(10) 내면에 접촉되도록 길이방향으로 삽입설치되어 말뚝 보강재(20)가 케이싱(10) 내부로 기울어지지 않고 수직으로 이동되도록 안내하는 구성으로, 상부판(111) 및 하부판(112), 수직재(113), 종방향 수평재(114), 횡방향 수평재(115)를 포함할 수 있다.

상부판(111) 및 하부판(112)은 케이싱(10) 내면을 따라 이동하는 판체이다. 상부판(111) 및 하부판(112)의 내부에는 말뚝 보강재(20)의 이동을 안내하는 안내통공(111')(112')이 관통형성될 수 있다.

또한, 상부판(111) 및 하부판(112)의 측면은, 각 판의 이동방향으로 경사진 경사면이 형성되거나 만곡된 만곡면이 형성되어 케이싱(10) 내부로 이동될 때, 케이싱(10) 내면과의 마찰을 최소한으로 줄일 수 있다.

수직재(113)는 상부판(111) 및 하부판(112)을 연결하는 구성으로, 일정길이 기둥형상으로 형성될 수 있다. 수직재(113)는 안내통공(111')(112')의 각 변에 위치하도록 상부판(111) 및 하부판(112)에 고정될 수 있으나, 안내통공(111')(112')의 각 모서리에 위치하도록 상부판(111) 및 하부판(112)에 고정되는 것이 바람직하다.

종방향 수평재(114)는 종방향으로 대응되는 수직재(113)를 연결하는 구성이며, 적어도 2단 이상 적층형성될 수 있다.

횡방향 수평재(115)는 횡방향으로 대응되는 수직재(113)를 연결하는 구성이며, 적어도 2단 이상 적층형성될 수 있다.

또한, 종방향 수평재(114) 및 횡방향 수평재(115)와 수직재(113)를 사재(116)로 연결할 수 있다. 사재(116)는 적층된 종방향 수평재(114) 및 적층된 횡방향 수평재(115)와 수직재(113)를 사선으로 연결함으로써 강도를 더 보강할 수 있다. 또한, 사재(116)는 말뚝 보강재(20)의 하측 단부가 종횡방향 수평재(114, 115)에서 다음의 종횡방향 수평재(114, 115)까지 내려가는 과정에서 이탈하는 것을 방지함으로써, 말뚝 보강재(20)가 연직 방향으로 잘 유도되게 할 수 있다.

위치 고정틀(110)의 상부판(111) 및 하부판(112)은 케이싱(10)의 내면에 잘 대응하는 크기이다. 따라서 위치 고정틀(110)은 케이싱(10) 내부에 삽입하는 것 만으로 연직 방향인 케이싱(10)의 축 방향으로의 설치가 완료되고, 말뚝 보강재(20)를 정확하게 연직방향으로 유도할 수 있다. 또한, 케이싱(10)의 길이가 긴 경우 복수의 위치 고정틀(110)을 상호 결합함으로써, 길이가 긴 말뚝 보강재(20)도 정확하게 연직방향으로 설치할 수 있다. 이에 따라 말뚝 보강재(20)가 말뚝의 중심에 정확히 위치함으로써 말뚝의 강도 손실이 전혀 없고, 말뚝 보강재(20)의 피복 두께의 부족으로 인한 부식이 방지되어 내구성이 우수하다.

방향 설정부(120)는 말뚝 보강재(20)의 시공 방향을 설정하는 구성으로, 상판(121), 방향 설정부재(122)를 포함할 수 있다.

상판(121)은 케이싱(10) 상면에 안착되는 구성으로, 사각형 또는 원형으로 형성될 수 있다. 상판(121)에는 말뚝 보강재(20)가 이동되는 안내통공(121')이 관통형성될 수 있다.

방향 설정부재(122)는 상판(121) 상면에 종방향 수평재(114)와 동일 방향으로 돌출형성되어 말뚝 보강재(20)의 시공 방향을 안내할 수 있다. 또한, 방향 설정부재(122)는 고리형상으로 형성되어 인양장비에 의한 말뚝 보강재 가이드 장치(100)가 인양될 수 있도록 할 수 있다.

또한, 도 4와 같이, 위치 고정틀(110)과 이웃한 위치 고정틀(110')을 연결하는 연결부(130)를 더 포함하며, 연결부(130)는 상부 통공(131), 하부 통공(132), 고정부재(133)를 포함할 수 있다.

상부 통공(131)은 위치 고정틀(110)의 하부판(112)에 고정부재(133)가 결합되도록 관통형성된 통공이다.

하부 통공(132)은 이웃한 위치 고정틀(110')의 상부판(111)에 상기 고정부재(133)가 결합되도록 관통형성된 통공이다. 하부 통공(132)은 상부 통공(131)과 동일 선상으로 관통형성될 수 있다.

고정부재(133)는 상부 통공(131)과 하부 통공(132)으로 설치되어 위치 고정틀(110)과 이웃한 위치 고정틀(110')을 고정할 수 있다. 고정부재(133)는 통공(131)(132)으로 결합되어 단부가 돌출되는 고정구 및 상기 고정구에 관통된 핀공으로 결합되는 고정핀을 포함할 수 있다. 고정부재(133)는 상기 통공으로 결합되어 단부가 돌출되는 볼트 및 상기 볼트에 체결되는 너트를 포함할 수 있다.

다음은 상기와 같이 구성된 말뚝 보강재 가이드 장치의 제작과정을 설명한다.

설계 도면에 따라 말뚝 보강재(20)가 이동되는 안내통공(111')(112')이 관통형성된 상부판(111)과 하부판(112)을 형성한다. 상부판(111)과 하부판(112)은 케이싱(10)의 내면과 같은 모양으로 형성될 수 있다. 즉, 케이싱(10)의 내면에 접촉되도록 원형으로 형성될 수 있다.

또한, 상부판(111)과 하부판(112)을 연결하는 4개의 수직재(113)를 형성한다. 수직재(113)는 일정길이로 제작되고, 상부판(111)과 하부판(112)의 안내통공(111')(112') 각 모서리에 연결고정될 수 있다. 이때, 수직재(113)의 내면은 안내통공(111')(112') 내면과 동일 선상에 위치하여 말뚝 보강재(20)가 접촉되어 이동되도록 할 수 있다.

상기 4개의 수직재(113) 중 종방향으로 마주보는 수직재(113)에 종방향 수평재(114)가 연결고정되고, 횡방향으로 마주보는 수직재(113)에 횡방향 수평재(115)가 연결고정되면서 위치 고정틀(110)(110')이 제작될 수 있다

여기서, 종방향 수평재(114) 및 횡방향 수평재(115)는 적어도 2단 이상 적층형성될 수 있고, 종방향 수평재(114)와 횡방향 수평재(115)는 동일 수평선상으로 위치하는 것이 바람직하나, 상기 종방향 수평재(114)가 횡방향 수평재(115)보다 높거나 낮도록 위치할 수도 있다.

그리고 종방향 수평재(114) 및 횡방향 수평재(115)와 수직재(113)를 사재(116)로 사선으로 연결하여 수직재(113)의 강도를 보강할 수 있다. 이는 상기 사재(116)를 수평 또는 수직으로 연결고정할 때보다 보강력을 더 높일 수 있기 때문이다.

한편, 상부판(111)의 상면에는 방향 설정부(120)의 방향 설정부재(122)가 돌출형성된 상판(121)을 안착시킨 후, 상부판(111)과 상판(121)을 고정할 수 있다. 상부판(111)과 상판(121)은 용접으로 고정하거나 상부판(111)과 상판(121)을 볼트/너트의 체결로 고정할 수도 있다. 상기 볼트가 결합되도록 상기 상부판(111)에 관통형성된 하부 통공(132)과 동일 선상으로 상판(121)에 통공을 형성할 수 있다.

방향 설정부재(122)는 종방향 수평재(114)와 동일 방향으로 형성되도록 상판(121)에 돌출형성될 수 있다. 상판(121)을 회전시키면서 방향 설정부재(122)의 지시 방향으로 말뚝 보강재(20)의 시공 방향을 용이하게 설정할 수 있으므로 작업능률 향상 및 작업공정 단축으로 작업시간이 단축될 수 있다.

위치 고정틀(110)은 케이싱(10)에 삽입되는 길이에 따라 이웃한 위치 고정틀(110')과 연결부(130)로 연결될 수 있다. 위치 고정틀(110)의 하부판(112)과 이웃한 위치 고정틀(110')의 상부판(111)이 밀착되도록 동일 선상으로 위치시킨다. 이때, 상기 하부판(112)과 관통형성된 상부 통공(131)과 상부판(111)에 관통형성된 하부 통공(132)은 동일 선상에 위치할 수 있다.

상부 통공(131)과 하부 통공(132)으로 고정부재(133)를 설치하여 위치 고정틀(110)과 이웃한 위치 고정틀(110')을 연결고정할 수 있다. 고정부재(133)는 상부 통공(131)과 하부 통공(132)으로 결합되어 단부가 돌출되는 고정구 및 돌출된 고정부의 핀공으로 고정핀을 결합하여 고정할 수 있다. 또한, 고정부재(133)는 상부 통공(131)과 하부 통공(132)으로 결합되어 단부가 돌출되는 볼트 및 돌출된 단부에 너트를 체결하여 고정할 수 있다.

상기의 과정을 반복하여 이웃한 위치 고정틀(110')에 또 다른 이웃한 위치 고정틀을 복수로 연결고정할 수 있다.

상기와 같이 방향 설정부(120)에 위치 고정틀(110)이 고정된 말뚝 보강재 가이드 장치(100)를 제작할 수 있고, 상기 방향 설정부(120)에 복수의 위치 고정틀(110)(110')이 연결부(130)로 연결된 말뚝 보강재 가이드 장치(100)를 제작할 수도 있다.

다음은 상기의 과정으로 제작된 말뚝 보강재 가이드 장치(100)를 이용한 흙막이 벽체의 시공과정을 설명한다.

흙막이 벽체는 도 6과 같이, 굴착장비로 지반에 천공홀을 형성하면서 천공홀에 케이싱(10)을 삽입설치한다. 천공홀의 상단부에는 상기 케이싱(10)의 삽입을 안내하는 안내벽이 형성될 수 있다.

케이싱(10)은 스크류 오거에 의해 천공홀을 천공하면서 케이싱(10)이 삽입설치될 수 있다.

케이싱(10)이 천공홀에 삽입설치되면, 도 7과 같이, 인양장비(미도시)의 고리를 방향 설정부(120)의 방향 설정부재(122)에 걸고 상기 인양장비로 말뚝 보강재 가이드 장치(100)를 인양시켜 케이싱(10) 상부에 위치시키고, 이 상태에서 말뚝 보강재 가이드 장치(100)를 하부로 이동시켜 케이싱(10) 내부로 삽입한다.

이때, 말뚝 보강재 가이드 장치(100)의 위치 고정틀(110)과 이웃한 위치 고정틀(110')의 상부판(111) 측면에는 상부판의 이동방향으로 경사진 경사면 또는 만곡된 만곡면이 형성되어 케이싱(10) 내면과의 마찰을 최소한으로 줄일 수 있으므로 말뚝 보강재 가이드 장치(100)가 케이싱(10) 내부로 원활하게 이동되어 삽입될 수 있다.

상기 이웃한 위치 고정틀(110') 및 위치 고정틀(110)이 케이싱(10) 내부로 일정깊이 삽입되면, 위치 고정틀(110) 상단부에 고정된 방향 설정부(120)의 상판(121) 저면이 케이싱(10) 상면에 안착되면서 삽입 이동이 정지된다.

이때, 위치 고정틀(110) 및 이웃한 위치 고정틀(110')의 상부판(111) 및 하부판(112) 측면이 케이싱(10) 내면에 접촉된 상태이므로 위치 고정틀(110) 및 이웃한 위치 고정틀(110')의 유동을 방지할 수 있다.

또한, 도 8과 같이, 케이싱(10) 상면에 안착된 상판(121)을 인양장비(미도시)에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전시킨다. 이때, 상판(121)의 상면에 돌출형성된 방향 설정부재(122)가 상판(121)의 회전으로 이동하면서 말뚝 보강재(20)의 시공 방향을 용이하게 지시할 수 있으므로 말뚝 보강재(20)의 시공방향을 간편하게 설정할 수 있어 작업시간이 단축될 수 있다.

상판(121)의 회전에 따라 상판(121)에 고정된 위치 고정틀(110) 및 이웃한 위치 고정틀(110')의 상부판(111) 및 하부판(112) 측면이 케이싱(10) 내면에 접촉되어 회전하면서 상부판(111)과 하부판(112)의 안내통공(111')(112')이 방향 설정부재(122)의 설정된 방향으로 위치하게 된다.

상기의 과정으로 방향 설정부재(122)의 방향이 설정되면, 방향 설정부재(1220로부터 인양장비(미도시)의 고리를 분리하고, 도 9 내지 도 10과 같이, H 형상의 빔, I 형상의 빔 또는 철근망의 말뚝 보강재(20)를 인양장비(미도시)로 인양시켜 상판(121)의 안내통공(121') 상부로 이동시킨 후, 말뚝 보강재(20)를 하향 이동시킨다.

말뚝 보강재(20)는 상판(121)의 안내통공(121')과 상부판(111)의 안내통공(111')을 순차적으로 통과한 후, 수직재(113), 종방향 수평재(114) 횡방향 수평재(115) 내면을 따라 하향 이동되고, 다시 하부판(112)의 안내통공(112')을 통과한다.

또한, 이웃한 위치 고정틀(110')의 안내통공(111')과 수직재(113) 및 안내통공(112')을 순차적으로 통과하면서 말뚝 보강재(20)의 하단부가 케이싱(10)의 하부의 위치하면, 말뚝 보강재(20)에 고정된 인양장비를 분리하고, 타격부재로 말뚝 보강재(20)의 상단부를 타격하여 하단부가 암반층에 박혀 고정되도록 할 수 있다. 이때, 말뚝 보강재(20)는 말뚝 보강재 가이드 장치(100) 내면을 따라 기울어지지 않고 수직으로 정확하게 이동하면서 케이싱(10) 중앙부에 위치하여 하기에서 타설되는 콘크리트 피복 두께 차이로 인한 내구성이 훼손되지 않으므로 구조물의 강도 및 안전성을 확보할 수 있다.

말뚝 보강재(20)의 하단부가 암반층에 박혀 고정되면, 도 11과 같이, 케이싱(10) 내부에 콘크리트를 타설할 수 있다. 타설되는 콘크리트 상면이 케이싱(10) 하단부로부터 상단부로 순차적으로 이동하면, 인양장비의 고리를 방향 설정부(120)의 방향 설정부재(122)에 걸고, 인양장비에 의해 말뚝 보강재 가이드 장치(100)를 케이싱(10)으로부터 분리하여 보관할 수 있다.

이때, 위치 고정틀(110) 및 이웃한 위치 고정틀(110')의 하부판(112) 측면에는 하부판의 이동방향으로 경사진 경사면 또는 만곡된 만곡면이 형성되어 케이싱(10) 내면과 마찰을 최소한으로 줄일 수 있으므로 말뚝 보강재 가이드 장치(100)가 외부로 원활하게 이동되어 인출될 수 있다.

케이싱(10)으로부터 말뚝 보강재 가이드 장치(100)가 인출되면, 상기 케이싱(10) 내부에 콘크리트를 마저 타설하고, 인양장비(미도시)로 케이싱(10)을 인양시켜 지반으로부터 분리하여 도 12와 같이, 양생된 콘크리트에 의해 말뚝이 형성될 수 있다. 상기 케이싱(10)은 콘크리트가 타설되면서 인양될 수도 있다.

상기 말뚝으로부터 일정거리 이격되는 위치에 상기의 과정으로 이웃한 말뚝을 순차적으로 반복하여 형성할 수 있다. 상기 말뚝과 이웃한 말뚝 사이에는 말뚝 보강재(20)가 없는 암말뚝을 먼저 형성하고, 이들 암말뚝과 겹쳐치도록 말뚝 보강재(20)가 설치된 숫말뚝을 시공할 수 있다.

일정 간격 이격되게 먼저 시공되는 암말뚝에 말뚝 보강재(20)를 설치하고, 암말뚝을 일부 절삭하면서 후에 시공되는 숫말뚝에는 띠철근 또는 나선철근으로 보강된 원형 철근망이 설치될 수 있다.

또한, 일정 간격 이격 시공되는 암말뚝에 말뚝 보강재(20)를 설치하고, 암말뚝을 일부 절삭하면서 시공되는 숫말뚝에는 원형 철근망이 설치될 수 있다.

상기 결침 말뚝의 절삭된 부분에 말뚝이 위치하는 과정을 반복하여 도 13a 내지 도 13c와 같이, 벽체(W)를 형성할 수 있다. 또한, 상기 말뚝과 이웃한 말뚝 사이에 겹침 말뚝을 시공하여 벽체(W)를 형성할 수도 있다. 그리고 말뚝과 겹침 말뚝 사이에 별도의 차수부재를 시공하여 벽체의 틈 사이로 지하수 등이 스며들지 못하도록 차수를 방지할 수 있다.

또한, 벽체(W) 내면에 콘크리트를 타설하여 구조물의 지하 외벽을 형성할 수 있으므로, 벽체 내부에 구조물의 지하 외벽을 형성할 때보다 벽체 두께의 감소로 원재료의 사용이 감소되어 공사 비용을 절감할 수 있고, 공간이 넓어짐에 따라 공간의 활용도를 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 말뚝 보강재 가이드 장치의 시공방법으로 겹침주열말뚝 벽체의 말뚝을 시공할 수 있다. 즉, 일정 간격 이격되어 시공되는 암말뚝과 상기 암말뚝을 일부 절삭하면서 시공되는 숫말뚝을 포함하는 겹침주열말뚝 벽체에서, 상기 암말뚝을 시공하거나, 상기 숫말뚝을 시공하거나, 상기 암말뚝과 숫말뚝 모두를 시공할 수 있다. 또한, 말뚝들 모두가 아닌 일부만 선택적으로 본 발명의 말뚝 보강재 가이드 장치의 시공방법으로 시공할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 구성되거나 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 말뚝 보강재 가이드 장치
110: 위치 고정틀
120: 방향 설정부
130: 연결부

Claims (10)

1. 지반에 삽입된 케이싱에 설치되어 그 내부에 삽입되는 말뚝 보강재의 이동을 안내하는 말뚝 보강재 가이드 장치로서,
   상기 케이싱 내면에 접촉되어 길이방향으로 삽입설치되고, 상기 말뚝 보강재가 케이싱 중앙부로 이동되도록 안내하는 위치 고정틀; 및
   상기 케이싱 상면에 안착되도록 위치 고정틀의 상단부에 구비되어 상기 말뚝 보강재의 시공 방향 설정을 안내하는 방향 설정부;를 포함하고,
   상기 위치 고정틀은,
   상기 말뚝 보강재가 이동되는 안내통공이 관통된 상부판 및 하부판;
   상기 상부판 및 하부판을 연결하며, 상기 안내통공의 각 모서리에 위치하는 복수의 수직재;
   상기 수직재를 종방향으로 연결하는 복수의 종방향 수평재; 및
   상기 수직재를 횡방향으로 연결하는 복수의 횡방향 수평재;를 포함하고,
   상기 종방향 수평재 및 횡방향 수평재 사이의 수직재를 연결하여 보강하는 사재;를 더 포함하고,
   상기 방향 설정부는,
   상기 위치 고정틀 상단부에 고정되어 케이싱 상면에 안착되고, 상기 말뚝 보강재가 이동되는 안내통공이 관통된 상판; 및
   상기 상판 상면에 돌출형성되어 말뚝 보강재의 시공 방향 설정을 안내하는 방향 설정부재;를 포함하고,
   상기 방향 설정부재는 고리형상으로 형성되고, 상기 종방향 수평재와 동일 방향으로 형성되는 말뚝 보강재 가이드 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 위치 고정틀과 이웃한 위치 고정틀을 연결하는 연결부;를 더 포함하는 말뚝 보강재 가이드 장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 연결부는,
   상기 위치 고정틀의 하부판에 관통된 하부 통공;
   상기 이웃한 위치 고정틀의 상부판에 관통된 상부 통공; 및
   상기 하부 통공과 상부 통공으로 결합되어 고정하는 고정부재;를 포함하는 말뚝 보강재 가이드 장치.
8. 지반에 케이싱을 일정간격으로 삽입하는 제1 단계;
   상기 케이싱 내면에 접촉되도록 말뚝 보강재 가이드 장치를 길이방향으로 삽입하고, 케이싱 상면에 안착시키는 제2 단계;
   상기 말뚝 보강재 가이드 장치를 회전시키면서 말뚝 보강재의 시공 방향을 설정하는 제3 단계;
   상기 말뚝 보강재 가이드 장치 내부로 말뚝 보강재를 삽입하는 제4 단계;
   상기 케이싱 내부로 콘크리트를 타설하는 제5 단계; 및
   상기 제5 단계를 진행하면서, 상기 말뚝 보강재 가이드 장치를 인양하여 케이싱으로부터 분리하는 제6 단계;를 포함하며,
   상기 말뚝 보강재 가이드 장치는,
   상기 케이싱 내면에 접촉되어 길이방향으로 삽입설치되고, 상기 말뚝 보강재가 케이싱 중앙부로 이동되도록 안내하는 위치 고정틀; 및
   상기 케이싱 상면에 안착되도록 위치 고정틀의 상단부에 구비되어 상기 말뚝 보강재의 시공 방향 설정을 안내하는 방향 설정부;를 포함하고,
   상기 위치 고정틀은,
   상기 말뚝 보강재가 이동되는 안내통공이 관통된 상부판 및 하부판;
   상기 상부판 및 하부판을 연결하며, 상기 안내통공의 각 모서리에 위치하는 복수의 수직재;
   상기 수직재를 종방향으로 연결하는 복수의 종방향 수평재; 및
   상기 수직재를 횡방향으로 연결하는 복수의 횡방향 수평재;를 포함하고,
   상기 종방향 수평재 및 횡방향 수평재 사이의 수직재를 연결하여 보강하는 사재;를 더 포함하고,
   상기 방향 설정부는,
   상기 위치 고정틀 상단부에 고정되어 케이싱 상면에 안착되고, 상기 말뚝 보강재가 이동되는 안내통공이 관통된 상판; 및
   상기 상판 상면에 돌출형성되어 말뚝 보강재의 시공 방향 설정을 안내하는 방향 설정부재;를 포함하고,
   상기 방향 설정부재는 고리형상으로 형성되고, 상기 종방향 수평재와 동일 방향으로 형성되는 말뚝 보강재 가이드 장치의 시공방법.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 제 2단계에서의 말뚝 보강재 가이드 장치는 그 하측에 하나 이상의 위치 고정틀이 연결부에 의해 연결된 것인 말뚝 보강재 가이드 장치의 시공방법.
10. 청구항 8에 있어서,
    일정 간격 이격되어 시공되는 암말뚝과 상기 암말뚝을 일부 절삭하면서 시공되는 숫말뚝을 포함하는 겹침주열말뚝 벽체의 암말뚝 또는/및 숫말뚝을 상기 말뚝 보강재 가이드 장치의 시공방법에 의해 시공하는 것을 특징으로 하는 말뚝 보강재 가이드 장치의 시공방법.
    

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