KR102382616B1

KR102382616B1 - 흙막이 가시설 구조물 및 시공방법

Info

Publication number: KR102382616B1
Application number: KR1020210067430A
Authority: KR
Inventors: 이성희
Original assignee: 이성희
Priority date: 2021-05-26
Filing date: 2021-05-26
Publication date: 2022-04-08

Abstract

본 발명은 CIP 공법을 이용한 흙막이 가시설 구조물 및 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 천공 과정없이 차수공정을 수행할 수 있고 띠장을 설치하지 않고도 주열벽을 안정적으로 기립시킬 수 있는 흙막이 가시설 구조물 및 시공방법에 관한 것이다.
본 발명은 케이싱(100)을 매립하고 상기 케이싱의 내부에 심재를 삽입한 상태에서 시멘트, 자갈, 모래 등으로 된 콘크리트 몰탈을 충전시켜 양생시킨 후 상기 케이싱을 지중으로부터 인발하는 방식으로 주열벽을 형성하는 CIP 공법에 이용되는 흙막이 가시설 구조물에 있어서, 상기 케이싱(100)의 내벽면에는 케이싱의 내부를 심재가 삽입되고 콘크리트 몰탈이 충전되는 주공간(S1)과 그라우트(G)가 충전되는 부공간(S2)으로 수직 구획하는 구획부재(200)가 부착되고, 상기 구획부재의 내측에는 그라우트 주입강관(300)이 수직으로 삽입된다.

Description

흙막이 가시설 구조물 및 시공방법{Temporary earth retaining structure and construction method thereof}

본 발명은 CIP 공법을 이용한 흙막이 가시설 구조물 및 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 천공 과정없이 차수공정을 수행할 수 있고 띠장을 설치하지 않고도 주열벽을 안정적으로 기립시킬 수 있는 흙막이 가시설 구조물 및 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축공사 또는 토목공사시 토사가 흘러내리거나 지반이 붕괴되는 것을 방지하거나 차수작업을 목적으로 여러 형태의 흙막이 가시설 구조물을 시공하게 된다.

대표적인 흙맑이 공법으로 CIP(Cast-In-Placed Pile) 공법이 알려져 있다.

CIP 공법이란 주열식으로 철근 콘크리트 기둥을 현장에서 타설하여 설치하는 공법으로서, 케이싱을 매립하고 상기 케이싱 내부에 H빔이나 철근망을 심재로 삽입한 상태에서 시멘트, 자갈, 모래 등으로 된 콘크리트 몰탈을 충전시켜 양생시키는 방식으로 주열벽을 형성하여 흙막이를 하는 공법이다.

종래의 CIP 공법을 이용한 흙막이 가시설 구조물은 다음과 같은 방법으로 시공된다.

먼저, 오거장비를 통해 일정 간격 마다 지중에 케이싱을 매립하고, 빈 케이싱 내부에 심재로서 H빔을 삽입한 다음 시멘트, 자갈, 모래 등으로 된 콘크리트 몰탈을 충전하여 양생시킨다. 그리고 일정시간이 경과하여 어느 정도 양생이 이루어지면 케이싱을 인발하여 H빔 콘크리트 기둥으로 이루어진 엄지말뚝을 시공한다.

그리고, 엄지말뚝 사이에 상호간에 인접하게 동일한 방식으로 케이싱을 매립하고 빈 케이싱 내부에 심재로서 철근망을 삽입하고, 시멘트, 자갈, 모래 등으로 된 콘크리트 몰탈을 충전하여 양생시킨다. 그리고 일정시간이 경과하여 어느 정도 양생이 이루어지면 케이싱을 인발하여 철근 콘크리트 기둥으로 이루어진 일반말뚝을 시공한다.

이러한 방식으로 주열벽이 완성되면, 각 말뚝들 사이로 후방에 위치한 토사나 지하수가 전면으로 유출되지 않도록 주열벽의 배면에 차수용 LW 그라우팅, SGR 그라우팅, 시멘트 그라우팅 등을 시공하여 주열벽의 간극을 메꾸면서 강화하는 차수 공정을 수행한다.

즉, 주열벽 배면 지반에 엄지말뚝과 일반말뚝 사이마다 일정한 직경 및 깊이로 천공하여 그라우팅공을 형성시킨 다음, 상기 그라우팅공에 그라우트재를 혼합 충전하여 그라우팅 기둥을 형성시키는 것이다.

이와 같은 차수공정이 완료되면, 주열벽으로 둘러 쌓인 내측 영역의 흙을 필요 깊이까지 굴착한 후 구조물을 시공한다.

이때, 주열벽이 배면의 토사압력에 의해 굴착된 내측공간으로 붕괴되는 것을 막기 위하여 일정 굴착 깊이마다 엄지말뚝에 띠장(wale)을 용접한 후, 이웃하는 주열벽 및 마주보는 주열벽 간에 대각 또는 직각방향으로 스트러트와 잭을 이용하여 보강 지지한다.

상기 띠장은 연속적으로 배열된 주열벽의 전면부에 설치되는데, 고정말뚝의 콘크리트 피복 일부를 절개하여 H빔을 노출시킨 후 띠장과 H빔 사이에 형성된 홈에 별도의 홈메우기 철판을 끼운 다음 상기 홈메우기 철판의 양면을 용접하여 띠장을 에이치빔에 고정하는 방식으로 이루어진다.

그러나, 상기와 같은 종래의 CIP 공법을 이용한 흙막이 가시설 구조물의 시공은 배면토압에 대한 수평변위가 작고 인접지반의 변위를 작게하고 붕괴나 침하될 우려가 낮아 인접구조물에 영향을 주지 않는다는 점에서는 효과적이지만, 차수공정과 띠장 설치과정이 매우 복잡하기 때문에 공기가 지연되고 많은 자재와 작업인원들이 동원되어야 하는 문제가 있어 개선이 요구된다.

국내등록특허공보 제10-1777176호

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 천공 과정없이 차수공정을 수행할 수 있고 띠장을 설치하지 않고도 주열벽의 기립이 보장되는 흙막이 가시설 구조물 및 시공방법을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 케이싱을 매립하고 상기 케이싱의 내부에 심재를 삽입한 상태에서 시멘트, 자갈, 모래 등으로 된 콘크리트 몰탈을 충전시켜 양생시킨 후 상기 케이싱을 지중으로부터 인발하는 방식으로 주열벽을 형성하는 CIP 공법에 이용되는 흙막이 가시설 구조물에 있어서, 상기 케이싱의 내벽면에는 케이싱의 내부를 심재가 삽입되고 콘크리트 몰탈이 충전되는 주공간과 그라우트가 충전되는 부공간으로 수직 구획하는 구획부재가 부착되고, 상기 구획부재의 내측에는 그라우트 주입강관이 수직으로 삽입되며, 상기 구획부재는 각형으로 구성되어 용접을 통해 상기 케이싱의 내벽면에 견고하게 부착되고, 양생 후 상기 케이싱이 지중으로부터 인발될 때 상기 구획부재가 상기 케이싱과 함께 지중으로부터 제거됨으로써 원주 모양의 콘크리트에서 각형의 공간이 남겨지도록 하며, 상기 그라우트 주입강관은 케이싱 인발 시 상기 부공간 내부에 남아 있다가 부공간으로 그라우트가 완충되면 제거될 수 있다.

삭제

아울러, 상기 주열벽이 배면을 향해 돌출된 아치형태를 이루도록 상기 케이싱 매립시 지면에 설치되어 케이싱의 천공 위치를 안내하는 아치형태의 가이드빔을 구비할 수 있다.

이 경우, 상기 주열벽의 양단에는 H빔을 심재로 사용한 엄지말뚝이 배치되고, 상기 엄지말뚝 사이에는 철근망을 심재로 사용한 일반말뚝이 아치형태로 인접하게 배치될 수 있다.

또한, 상기 주열벽의 양단에는 시트파일을 심재로 사용한 엄지말뚝이 배치되고, 상기 엄지말뚝 사이에는 철근망을 심재로 사용한 일반말뚝이 아치형태로 인접하게 배치될 수도 있다.

이 경우, 상기 엄지말뚝에 이용되는 케이싱의 후면에는 시트파일이 끼워지는 수직홈부가 형성되고, 상기 시트파일은 절곡된 판상의 몸체부와 상기 몸체부의 양단에 형성된 컬링부를 구비하며, 상기 엄지말뚝에 기립력을 제공할 수 있도록 주열벽의 배면방향을 따라 보강용 시트파일이 상기 시트파일과 연결된 상태로 지중에 매립될 수 있다.

그리고, 본 발명의 흙막이 가시설 구조물의 시공방법은 지면에 케이싱 매립홀을 형성시키는 단계와, 상기 케이싱 매립홀에 내부공간을 주공간과 부공간으로 수직 구획하는 구획부재가 부착된 케이싱을 매립하는 단계와, 양측단에 위치된 케이싱의 주공간에는 H빔을 심재로 삽입하고 나머지 케이싱의 주공간에는 철근망을 심재로 삽입함과 함께 각 케이싱들의 부공간에 그라우트 주입강관을 삽입하는 단계와, 각 케이싱의 주공간으로 콘크리트 몰탈을 타설하고 일정시간 양생하여 주열벽을 성형시키는 단계와, 상기 케이싱을 인발하여 제거하는 단계와, 그라우트 주입강관을 이용하여 부공간으로 그라우트를 주입하여 주열벽을 차수시키는 단계를 포함하되, 상기 구획부재는 각형으로 구성되어 용접을 통해 상기 케이싱의 내벽면에 견고하게 부착되고, 상기 케이싱을 인발하여 제거하는 단계는, 상기 구획부재가 상기 케이싱과 함께 지중으로부터 제거됨으로써 원주 모양의 콘크리트에서 각형의 공간이 남겨지도록 하는 단계인 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 흙막이 가시설 구조물의 시공방법은 아치형태의 가이드빔을 지면에 설치하는 단계와, 상기 가이드빔을 이용하여 지중에 아치 형태의 케이싱 매립홀을 형성시키는 단계와, 상기 케이싱 매립홀에 내부공간을 주공간과 부공간으로 수직 구획하는 구획부재가 부착된 케이싱을 매립하는 단계와, 양측단에 위치한 케이싱의 주공간에는 H빔을 심재로 삽입하고 나머지 케이싱의 주공간에는 철근망을 심재로 삽입함과 함께 각 케이싱들의 부공간에 그라우트 주입강관을 삽입하는 단계와, 각 케이싱의 주공간으로 콘크리트 몰탈을 타설하고 일정시간 양생하여 주열벽을 성형시키는 단계와, 상기 케이싱을 인발하여 제거하는 단계와, 그라우트 주입강관을 이용하여 부공간으로 그라우트를 주입하여 주열벽을 차수시키는 단계를 포함하되, 상기 구획부재는 각형으로 구성되어 용접을 통해 상기 케이싱의 내벽면에 견고하게 부착되고, 상기 케이싱을 인발하여 제거하는 단계는, 상기 구획부재가 상기 케이싱과 함께 지중으로부터 제거됨으로써 원주 모양의 콘크리트에서 각형의 공간이 남겨지도록 하는 단계인 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 흙막이 가시설 구조물의 시공방법은 아치형태의 가이드빔을 지면에 설치하는 단계와, 상기 가이드빔을 이용하여 지중에 아치 형태의 케이싱 매립홀을 형성시키는 단계와, 양측단에 위치한 케이싱 매립홀에는 후면에 수직홈부가 형성되고 내부공간을 주공간과 부공간으로 수직 구획하는 구획부재가 부착된 엄지말뚝용 케이싱을 매립하고 나머지 케이싱 매립홀에는 내부공간을 주공간과 부공간으로 수직 구획하는 구획부재가 부착된 일반말뚝용 케이싱을 매립하는 단계와, 수직홈부로 시트파일을 끼우는 방식으로 상기 엄지말뚝용 케이싱의 주공간에 시트파일을 심재로 삽입하고 나머지 케이싱의 주공간에는 철근망을 심재로 삽입함과 함께 각 케이싱들의 부공간에 그라우트 주입강관을 삽입하는 단계와, 상기 시트파일의 단부에 연결되도록 상기 엄지말뚝용 케이싱의 배면방향으로 보강용 시트파일을 매립시키는 단계와, 각 케이싱의 주공간으로 콘크리트 몰탈을 타설하고 일정시간 양생하여 시트파일이 심재로 사용된 엄지말뚝과 철근망이 심재로 사용된 일반말뚝으로 이루어진 주열벽을 성형시키는 단계와, 케이싱을 인발하여 제거하는 단계와, 그라우트 주입강관을 이용하여 부공간으로 주입하는 차수하는 단계를 포함한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 콘크리트 몰탈이 충전되는 주공간과 그라우트가 충전되는 부공간으로 구획하는 구획부재가 케이싱의 내벽면에 부착되어 있기 때문에 종래와 같이 주열벽 시공 후에 주열벽의 배면 지반에 일정한 직경 및 깊이로 천공하여 그라우팅공을 형성시키는 과정 없이 신속하고 간편하게 차수공정을 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 양측단에 엄지말뚝이 배치된 아치형태로 주열벽을 시공함으로써 주열벽 전체의 구조적 강도와 기립도를 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이로 인하여, 주열벽의 붕괴를 막기 위한 띠장(wale)과 스트러트와 잭 등의 설치가 요구되지 않으므로 시공이 매우 신속하고 간편하게 이루어지는 효과를 가진다.

아울러, 본 발명은 아치형태의 주열벽을 구성하는 엄지말뚝의 심재를 시트파일로 구성하고 상기 시트 파일에 보강시트 파일을 연결하여 지중에 매립시킴으로써, 주열벽의 엄지말뚝의 구조적 강도를 배가시키고 주열벽의 기립도를 더욱 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 흙막이 가시설 구조물을 구성하는 케이싱의 사시도
도 2는 도 1의 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 흙막이 가시설 구조물의 시공 과정을 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흙막이 가시설 구조물을 구성하는 가이드빔의 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흙막이 가시설 구조물이 시공된 상태를 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흙막이 가시설 구조물을 구성하는 케이싱과 시트파일의 분해사시도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흙막이 가시설 구조물의 시공 과정을 나타내는 평면도.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

아울러, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

예컨대, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 아울러, "포함한다" 또는 "구비한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

아울러, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 흙막이 가시설 구조물을 구성하는 케이싱의 사시이고, 도 2는 도 1의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 흙막이 가시설 구조물의 시공 과정을 나타내는 평면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 흙막이 가시설 구조물은 케이싱(100)을 매립하고 상기 케이싱(100)의 내부에 심재를 삽입한 상태에서 시멘트, 자갈, 모래 등으로 된 콘크리트 몰탈을 충전시켜 양생시킨 후 상기 케이싱(100)을 지중으로부터 인발하는 방식으로 주열벽을 형성하는 CIP 공법에 적용된다.

본 발명에 따르면, 상기 케이싱(100)의 내벽면에는 구획부재(200)가 부착된다.

상기 구획부재(200)는 케이싱(100)의 내부를 심재가 삽입되고 콘크리트 몰탈이 충전되는 주공간(S1)과 그라우트(G)가 충전되는 부공간(S2)으로 수직 구획한다.

상기 구획부재(200)는 도시된 바와 같이 평판을 절곡하여 제작한 채널부재일 수도 있고 도시되지는 않았으나 다각형상의 튜브로 구성될 수도 있다.

상기 구획부재(200)는 용접을 통해 케이싱(100)의 내벽면에 견고하게 부착되도록 하되, 작업성을 고려하여 구획부재(200)의 전구간에 걸쳐 용접을 수행할 필요는 없고 구획부재(200)의 양단부만 일정구간에 걸쳐서 용접을 실시하면 충분하다.

상기 구획부재(200)는 케이싱(100)이 지중으로부터 인발될 때 케이싱(100)과 함께 지중으로부터 제거된다.

그리고, 상기 구획부재(200)의 내측에는 그라우트 주입강관(300)이 수직으로 삽입된다.

상기 그라우트 주입강관(300)은 구획부재(200)가 인발을 통해 지중으로부터 제거될 때 함께 제거되지 않고 상기 부공간(S2) 내부에 남아 있다가 차수공정시 그라우트(G) 주입에 이용되며 그라우트(G)가 완충되면 부공간(S2)으로부터 인출시켜 제거된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 흙막이 가시설 구조물은 다음과 같은 방법으로 시공된다.

먼저, 주열벽(400)을 형성시킬 지면에 오거장비를 이용하여 일정 간격으로 케이싱 매립홀을 형성시킨 다음 각 케이싱 매립홀 마다 케이싱(100)을 삽입하여 지중에 매립시킨다.

케이싱(100)의 삽입이 완료되면, 양단에 위치한 케이싱(100)의 주공간(S1)으로 H빔(A)을 심재로 삽입하고 나머지 케이싱(100)들의 주공간(S1)으로는 철근망(B)을 심재로 삽입함과 함께 매립된 각 케이싱(100)들 마다 구획부재(200)의 내측으로 그라우트 주입강관(300)을 삽입한다.

그리고, 각 케이싱(100)의 주공간(S1)으로 콘크리트 몰탈을 타설하고 일정시간 양생시키면, H빔(A)을 심재로 이용한 엄지말뚝(401)과 철근망(B)을 심재로 이용한 일반말뚝(402)으로 이루어진 주열벽(400)이 완성된다.

이와 같이 주열벽(400)이 완성되면, 상기 케이싱(100)을 인발하여 제거한다.

케이싱(100)이 모두 제거되면 주열벽(400)의 부공간(S2)에 그라우트 주입강관(300)만 삽입된 상태로 남게 되며, 상기 그라우트 주입강관(300)을 이용하여 부공간(S2)으로 그라우트(G)를 주입하는 방식으로 주열벽(400)을 차수시킨다.

상기 그라우트 주입강관(300)은 그라우트(G) 충전이 완료되면 인출하여 제거한다.

그리고, 일정시간이 경과하여 주입된 그라우트(G)의 경화가 완료되면 본 발명에 따른 흙막이 가시설 구조물의 시공이 완료된다.

본 실시예 따르면, 주열벽(400) 시공 후에 주열벽(400)의 배면 지반에 일정한 직경 및 깊이로 천공하여 그라우팅공을 형성시키는 과정 없이 신속하고 간편하게 차수공정을 수행할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흙막이 가시설 구조물을 구성하는 가이드빔의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흙막이 가시설 구조물이 시공된 상태를 나타내는 평면도로서, 도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 상기 케이싱(100)들은 주열벽(400a)이 배면을 향해 돌출된 아치형태를 이루도록 지중에 아치형태로 매립될 수 있다.

이 경우, 상기 케이싱(100)이 매립되는 지면에는 케이싱(100)의 천공 위치를 안내하는 아치형태의 가이드빔(500)이 설치되는 것이 바람직하다.

상기 가이드빔(500)은 케이싱(100)들의 외주면에 대응되는 원호구간(C)들을 한 쌍의 몸체부(510,520)로 이루어질 수 있으며, 상기 몸체부(510,520)들은 서로 마주한 상태로 이격되게 배치된다. 그리고, 상기 가이드빔(500)은 케이싱(100)들의 매립이 완료되면 지면으로부터 제거된다.

아울러, 아치형태의 주열벽(400a)의 구조적 특성상 배면토압이 주열벽(400a)의 양단에 집중되므로 상기 주열벽(400a)의 양단에는 기립력이 강한 H빔(A)을 심재로 사용한 엄지말뚝(401)이 배치되고, 상기 엄지말뚝(401) 사이에는 철근망(B)을 심재로 사용한 일반말뚝(402)이 아치형태로 인접하게 배치되도록 한다.

본 실시예에 따른 흙막이 가시설 구조물은 다음과 같은 방법으로 시공된다.

먼저, 주열벽(400a)을 형성시킬 지면에 가이드빔(500)을 설치한다.

그리고, 가이드빔(500)의 안내에 따라 오거장비를 이용하여 일정 간격으로 아치형태의 케이싱 매립홀을 형성시킨 다음 각 케이싱 매립홀 마다 케이싱(100)을 삽입하여 지중에 매립시킨다.

케이싱(100)의 삽입이 완료되면, 양단에 위치한 케이싱(100)의 주공간(S1)으로 H빔(A)을 심재로 삽입하고 나머지 케이싱(100)들의 주공간(S1)으로는 철근망(B)을 심재로 삽입함과 아울러, 각 케이싱(100)들의 부공간(S2)으로 그라우트 주입강관(300)을 삽입한다.

그리고, 각 케이싱(100)의 주공간(S1)으로 콘크리트 몰탈을 타설하고 일정시간 양생시키면 H빔(A)을 심재로 이용한 엄지말뚝(401)과 철근망(B)을 심재로 이용한 일반말뚝(402)으로 이루어진 아치형태의 주열벽(400a)이 완성된다.

주열벽(400a)이 완성되면, 상기 케이싱(100)을 인발하여 제거한 다음, 상기 그라우트 주입강관(300)을 이용하여 부공간(S2)으로 그라우트(G)를 주입하여 주열벽(400a)을 차수시킨다.

상기 그라우트 주입강관(300)은 부공간(S2)에 그라우트(G) 충전이 완료되면 인출하여 제거한다.

그리고, 일정시간이 경과하여 주입된 그라우트(G)의 경화가 완료되면 본 실시예에 따른 흙막이 가시설 구조물의 시공이 완료된다.

이와 같이, 주열벽(400a)이 아치형태로 시공되면 주열벽(400a)에 작용하는 배면토압이 강도가 우수한 엄지말뚝(401)으로 집중되도록 유도되므로 주열벽(400a) 전체의 구조적 강도가 우수해지면서 기립도가 크게 향상된다.

이로 인하여, 주열벽(400a)이 토사의 압력에 의해 굴착된 내측공간으로 붕괴되는 것을 막기 위하여 일정 굴착 깊이마다 엄지말뚝에 띠장(wale)을 용접한 후, 이웃하는 주열벽 및 마주보는 주열벽 간에 대각 또는 직각방향으로 스트러트와 잭을 이용하여 보강 지지하는 등의 복잡한 시공과정을 거치지 않아도 주열벽(400a)의 기립이 보장되므로 흙막이 가시설 구조물의 시공이 매우 신속하고 간편하게 이루어진다.

본 실시예에서는 편의상 단일의 아치형태로 주열벽(400a)이 이루어진 것을 도시하고 설명하였으나, 이에 국한될 필요는 없고 상기 주열벽400a)은 반복되는 아치형태로 이루어질 수도 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흙막이 가시설 구조물을 구성하는 케이싱과 시트파일의 분해사시도이고, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흙막이 가시설 구조물의 시공 과정을 나타내는 평면도로서, 도시된 바와 같이, 상기 주열벽(400b)이 아치형태로 이루어지는 경우에 있어서, 상기 주열벽(400b)의 양측단에 위치되는 엄지말뚝(403)의 심재로서 시트파일(600)이 적용될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 케이싱 매립홀에 매립되는 케이싱은 후면에 시트파일(600)이 삽입되는 수직홈부(110)가 형성되고 내부공간(S2)을 주공간(S1)과 부공간(S2)으로 수직 구획하는 구획부재(200)가 부착된 엄지말뚝용 케이싱(100a)과, 내부공간(S2)을 주공간(S1)과 부공간(S2)으로 수직 구획하는 구획부재(200)가 부착된 일반말뚝용 케이싱(100)으로 구성된다.

그리고, 상기 시트파일(600)은 절곡된 판상의 몸체부(610)와, 상기 몸체부(610)의 양단에 형성된 컬링부(620)를 구비한다.

이때, 상기 시트파일(600)은 일측의 컬링부(620)가 수직홈부(110)를 통해 외부로 돌출되도록 엄지말뚝용 케이싱(100a)에 삽입된다.

아울러, 상기 시트파일(600)에는 엄지말뚝(403)에 강한 기립력을 제공할 수 있도록 보강용 시트파일(600a)이 결합된다.

상기 보강용 시트파일(600a)은 엄지말뚝용 케이싱(100a)에 삽입된 시트파일(600)과 동일한 형태로 이루어지며, 상기 엄지말뚝용 케이싱(100a)의 수직홈부(110)로 돌출된 시트파일(600)의 컬링부(620)를 통해 상기 엄지말뚝용 케이싱(100a)의 배면방향을 따라 연속적으로 연결된 상태로 지중에 매립된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흙막이 가시설 구조물은 다음과 같은 방법으로 시공된다.

먼저, 주열벽(400b)을 형성시킬 지면에 가이드빔(500)을 설치한다.

그리고, 가이드빔(500)의 안내에 따라 오거장비를 이용하여 일정 간격으로 아치형태의 케이싱 매립홀을 형성시킨 다음, 양측단의 케이싱 매립홀에는 엄지말뚝용 케이싱(100a)을 매립하고, 나머지 케이싱 매립홀에는 일반말뚝용 케이싱(100)을 매립한다.

그리고, 양단에 위치한 엄지말뚝용 케이싱(100a)의 수직홈부(110)를 통해 주공간(S1)으로 시트파일(600)을 심재로 삽입하고 나머지 일반말뚝용 케이싱(100)들의 주공간(S1)으로는 철근망(B)을 심재로 삽입함과 아울러, 각 케이싱(100)들의 부공간(S2) 마다 그라우트 주입강관(300)을 삽입한다.

그리고, 상기 엄지말뚝용 케이싱(100a)에 삽입된 시트파일(600)에 형성된 컬링부(620)를 통해 서로 연결된 상태로 상기 엄지말뚝용 케이싱(100a)의 배면방향으로 보강용 시트파일(600a)을 매립시킨다.

이때, 상기 보강용 시트파일(600a)은 시공현장의 토질과 주열벽(400b)의 배면토압 상황에 따라 수량을 달리하면서 컬링부(620)를 통해 연결된 형태로 엄지말뚝용 케이싱(100a)의 배면방향을 따라 연속적으로 매립된다.

이와 같이 보강용 시트파일(600a)의 매립이 완료되면, 각 케이싱(100a,100)의 주공간(S1)으로 콘크리트 몰탈을 타설하고 일정시간 양생시키면 시트파일(600)을 심재로 이용한 엄지말뚝(403)과 철근망(B)을 심재로 이용한 일반말뚝(402)으로 이루어진 아치형태의 주열벽(400b)이 완성된다.

주열벽(400b)이 완성되면, 상기 케이싱(100a,100)을 인발하여 제거한 다음, 상기 그라우트 주입강관(300)을 이용하여 부공간(S2)으로 그라우트(G)를 주입하여 주열벽(400)을 차수시킨다.

본 실시예에 따르면, 아치형태의 주열벽(400b)을 구성하는 엄지말뚝(403)의 심재를 시트파일(600)로 구성하고, 상기 시트파일(600)에 보강용 시트파일(600a)을 연결하여 지중에 매립시킴으로써 주열벽(400b)의 엄지말뚝(403)의 구조적 강도를 배가시킬 수 있게 된다.

따라서, 주열벽(400b)의 기립도는 더욱 크게 향상된다.

이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

100,100a,100b...케이싱 110...수직홈부
200...구획부재 300...그라우트 주입강관
400,400a,400b...주열벽 401...엄지말뚝
402...일반말뚝 403...엄지말뚝
500...가이드빔 600...시트파일
610...몸체부 620...컬링부
A...H빔 B...철근망
S1...주공간 G...그라우트
S2...부공간

Claims

케이싱을 매립하고 상기 케이싱의 내부에 심재를 삽입한 상태에서 시멘트, 자갈 및 모래로 된 콘크리트 몰탈을 충전시켜 양생시킨 후 상기 케이싱을 지중으로부터 인발하는 방식으로 주열벽을 형성하는 CIP 공법에 이용되는 흙막이 가시설 구조물에 있어서,
상기 케이싱의 내벽면에는 심재가 삽입되고 콘크리트 몰탈이 충전되는 주공간과 그라우트가 충전되는 부공간으로 상기 케이싱의 내부를 수직 구획하는 구획부재가 부착되고,
상기 구획부재의 내측에는 그라우트 주입강관이 수직으로 삽입되며,
상기 구획부재는 각형으로 구성되어 용접을 통해 상기 케이싱의 내벽면에 견고하게 부착되고,
양생 후 상기 케이싱이 지중으로부터 인발될 때 상기 구획부재가 상기 케이싱과 함께 지중으로부터 제거됨으로써 원주 모양의 콘크리트에서 각형의 공간이 남겨지도록 하며,
상기 그라우트 주입강관은 케이싱 인발 시 상기 부공간 내부에 남아 있다가 부공간으로 그라우트가 완충되면 제거되는 흙막이 가시설 구조물.
삭제
제1항에 있어서,
상기 주열벽이 배면을 향해 돌출된 아치형태를 이루도록 상기 케이싱 매립시 지면에 설치되어 케이싱의 천공 위치를 안내하는 아치형태의 가이드빔이 구비된 흙막이 가시설 구조물.
제3항에 있어서,
상기 주열벽의 양단에는 H빔을 심재로 사용한 엄지말뚝이 배치되고;
상기 엄지말뚝 사이에는 철근망을 심재로 사용한 일반말뚝이 아치형태로 인접하게 배치된 흙막이 가시설 구조물.
케이싱을 매립하고 상기 케이싱의 내부에 심재를 삽입한 상태에서 시멘트, 자갈 및 모래로 된 콘크리트 몰탈을 충전시켜 양생시킨 후 상기 케이싱을 지중으로부터 인발하는 방식으로 주열벽을 형성하는 CIP 공법에 이용되는 흙막이 가시설 구조물에 있어서,
상기 케이싱의 내벽면에는 심재가 삽입되고 콘크리트 몰탈이 충전되는 주공간과 그라우트가 충전되는 부공간으로 상기 케이싱의 내부를 수직 구획하는 구획부재가 부착되고,
상기 구획부재의 내측에는 그라우트 주입강관이 수직으로 삽입되며,
상기 주열벽의 양단에는 시트파일을 심재로 사용한 엄지말뚝이 배치되고,
상기 엄지말뚝 사이에는 철근망을 심재로 사용한 일반말뚝이 인접하게 배치되며,
상기 엄지말뚝에 이용되는 케이싱의 후면에는 시트파일이 끼워지는 수직홈부가 형성되고;
상기 시트파일은 절곡된 판상의 몸체부와, 상기 몸체부의 양단에 형성된 컬링부를 구비하며;
상기 엄지말뚝에 기립력을 제공할 수 있도록 상기 주열벽의 배면방향을 따라 상기 시트파일과 연결된 상태로 보강용 시트파일이 지중에 매립된 흙막이 가시설 구조물.
제5항에 있어서,
상기 엄지말뚝은 아치형태로 인접하게 배치되는 흙막이 가시설 구조물.
지면에 케이싱 매립홀을 형성시키는 단계;
상기 케이싱 매립홀에 내부공간을 주공간과 부공간으로 수직 구획하는 구획부재가 부착된 케이싱을 매립하는 단계;
양측단에 위치된 케이싱의 주공간에는 H빔을 심재로 삽입하고 나머지 케이싱의 주공간에는 철근망을 심재로 삽입함과 함께 각 케이싱들의 부공간에 그라우트 주입강관을 삽입하는 단계;
각 케이싱의 주공간으로 콘크리트 몰탈을 타설하고 일정시간 양생하여 주열벽을 성형시키는 단계;
상기 케이싱을 인발하여 제거하는 단계; 및
그라우트 주입강관을 이용하여 부공간으로 그라우트를 주입하여 주열벽을 차수시키는 단계;를 포함하되,
상기 구획부재는 각형으로 구성되어 용접을 통해 상기 케이싱의 내벽면에 견고하게 부착되고,
상기 케이싱을 인발하여 제거하는 단계는, 상기 구획부재가 상기 케이싱과 함께 지중으로부터 제거됨으로써 원주 모양의 콘크리트에서 각형의 공간이 남겨지도록 하는 단계인 것을 특징으로 하는 흙막이 가시설 구조물의 시공방법.
아치형태의 가이드빔을 지면에 설치하는 단계;
상기 가이드빔을 이용하여 지중에 아치 형태의 케이싱 매립홀을 형성시키는 단계;
상기 케이싱 매립홀에 내부공간을 주공간과 부공간으로 수직 구획하는 구획부재가 부착된 케이싱을 매립하는 단계;
양측단에 위치한 케이싱의 주공간에는 H빔을 심재로 삽입하고 나머지 케이싱의 주공간에는 철근망을 심재로 삽입함과 함께 각 케이싱들의 부공간에 그라우트 주입강관을 삽입하는 단계;
각 케이싱의 주공간으로 콘크리트 몰탈을 타설하고 일정시간 양생하여 주열벽을 성형시키는 단계;
상기 케이싱을 인발하여 제거하는 단계; 및
그라우트 주입강관을 이용하여 부공간으로 그라우트를 주입하여 주열벽을 차수시키는 단계;를 포함하되,
상기 구획부재는 각형으로 구성되어 용접을 통해 상기 케이싱의 내벽면에 견고하게 부착되고,
상기 케이싱을 인발하여 제거하는 단계는, 상기 구획부재가 상기 케이싱과 함께 지중으로부터 제거됨으로써 원주 모양의 콘크리트에서 각형의 공간이 남겨지도록 하는 단계인 것을 특징으로 하는 흙막이 가시설 구조물의 시공방법.
아치형태의 가이드빔을 지면에 설치하는 단계;
상기 가이드빔을 이용하여 지중에 아치 형태의 케이싱 매립홀을 형성시키는 단계;
양측단에 위치한 케이싱 매립홀에는 후면에 수직홈부가 형성되고 내부공간을 주공간과 부공간으로 수직 구획하는 구획부재가 부착된 엄지말뚝용 케이싱을 매립하고, 나머지 케이싱 매립홀에는 내부공간을 주공간과 부공간으로 수직 구획하는 구획부재가 부착된 일반말뚝용 케이싱을 매립하는 단계;
수직홈부로 시트파일을 끼우는 방식으로 상기 엄지말뚝용 케이싱의 주공간에 시트파일을 심재로 삽입하고 나머지 케이싱의 주공간에는 철근망을 심재로 삽입함과 함께 각 케이싱들의 부공간에 그라우트 주입강관을 삽입하는 단계;
상기 시트파일의 단부에 연결되도록 상기 엄지말뚝용 케이싱의 배면방향으로 보강용 시트파일을 매립시키는 단계;
각 케이싱의 주공간으로 콘크리트 몰탈을 타설하고 일정시간 양생하여 시트파일이 심재로 사용된 엄지말뚝과 철근망이 심재로 사용된 일반말뚝으로 이루어진 주열벽을 성형시키는 단계;
케이싱을 인발하여 제거하는 단계; 및
그라우트 주입강관을 이용하여 부공간으로 주입하는 차수하는 단계를 포함하는 흙막이 가시설 구조물의 시공방법.