KR102400780B1

KR102400780B1 - 구조물 지하벽체로 사용가능한 흙막이벽체시스템 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR102400780B1
Application number: KR1020210058678A
Authority: KR
Inventors: 박이근
Original assignee: (주)지오알앤디; 박이근
Priority date: 2021-05-06
Filing date: 2021-05-06
Publication date: 2022-05-23

Abstract

본 발명은 지하구조물을 구축함에 있어서 흙막이가시설을 구조물 지하벽체로 사용 가능한 흙막이벽체시스템과 그 시공방법에 관한 것으로 구체적으로는 지하구조물 공사시 많이 사용하는 흙막이공법을 시공하여 가시설로서 활용하고 종국에는 지하구조물의 외벽으로 사용할 수 있게 하는 흙막이벽체시스템과 그 시공방법에 관한 것이다.
본 발명은 목재가 아닌 방식처리되는 얇은 두께의 강재, 합성수지, 방부목, 콘크리트판 등을 흙막이판으로 사용함으로써 부패로 인한 지반침하의 문제 해소뿐만 아니라 제1흙막이판재(410)에 형성된 주입구를 통해 배면의 이완지반, 여굴부를 밀실채움할 수 있도록 하여 추후 배면지반침하의 문제를 해소할 수 있다.
또한, 배면지반에 소공 그라우팅을 주입하는 것 외에 터파기 과정에서 흙막이판재와 측면말뚝 경계부에서 누수가 발생할 경우에 대비하여 1차적으로 흙막이판재와 측면말뚝의 경계부를 용접하여 누수를 방지하도록 하고 그 누수량이 큰 경우에는 측면말뚝 배면측 플랜지 양단에 별도로 부착해둔 주입관을 통해 필요시 소정의 심도에 방수 실링재를 주입할 수 있도록 하였다. 즉, 누수, 유출수 방지를 위해 2단계에 걸친 방지대책을 수립하여 둠으로써 터파기과정에서 발생할 수 있는 누수에 의한 배면지반 지하수위 저하, 배면지반 침하를 해소할 수 있다.
또한, 버팀대의 위치를 측면말뚝 위치로 고정 설치하고 띠장은 버팀대 설치 후에 버팀대에 형성된 고정점에 결속하도록 하여 흙막이판재를 통해 전달되는 토압을 지지하도록 하고, 측면말뚝에 직접 고정하는 버팀대 하중으로 인해 측면말뚝의 국부적인 좌굴현상을 방지하기 위해 버팀대가 설치되는 위치에 측면말뚝의 플랜지와 플랜지를 잇는 스티프너를 설치하도록 함으로써 흙막이판의 구조적 안정성은 크게 높아지고 그로 인해 배면지반의 침하현상을 해소할 수 있다.
본 발명에서는 이러한 점에서의 경제성 측면을 확보하기 위해 토압의 크기에 따라 적정한 측면말뚝 부재의 규격을 적용하도록 하였다. 이는 요구되는 지하구조물의 벽체 두께를 고려하여 결정할 수 있다. 또한, 흙막이판재는 심도에 따라 그 두께를 달리하고 실제 저항부재인 판지지기구부재의 규격을 달리하여 종래의 목재 흙막이판에서와 같이 경제성을 확보할 수 있도록 하였다.
본 발명은 흙막이판 설치로 확보되는 공간이 지하구조물 설치공간으로 사용되기 때문에 지하구조물 기초매트와 흙막이판의 설치로 인해 확보되는 벽체공간을 강결하는 구조로 시공할 수 있어 흙막이판 내부공간과 측면말뚝이 일체가 되어 구조물의 지지체가 될 수 있기 때문에 흙막이판에 근접하여 시공하는 말뚝기초는 흙막이가시설 시공시 측면말뚝을 말뚝기초에 준하게 시공함으로써 말뚝기초의 시공량도 감소할 수 있어 경제성 측면에서 매우 유리하다.

Description

구조물 지하벽체로 사용가능한 흙막이벽체시스템 및 그 시공방법{Retaining Wall System usable as a building underground wall and it's Construction Method}

본 발명은 지하구조물을 구축함에 있어서 흙막이가시설을 구조물 지하벽체로 사용 가능한 흙막이벽체시스템과 그 시공방법에 관한 것으로 구체적으로는 지하구조물 공사시 많이 사용하는 흙막이공법을 시공하여 가시설로서 활용하고 종국에는 지하구조물의 외벽으로 사용할 수 있게 하는 흙막이벽체시스템과 그 시공방법에 관한 것이다.

신축건물을 계획함에 있어서 지하구조물은 거의 필수적으로 만들어져야 한다. 지하구조물을 시공하기 위해서는 계획심도까지 터파기하기 위해서는 흙막이가시설을 시공하여야 한다. 흙막이가시설은 대지경계로부터 사업부지 내측으로 시공되어야 하고, 터파기를 완료한 후에는 흙막이가시설 내측에 지하구조물 본 벽체를 시공하여야 하므로 사업부지 지하공간이 흙막이가시설에 사용된 부지만큼 감소하게 된다. 이 공간은 부지의 최외측라인에 해당하기 때문에 그 감소면적은 상당히 큰 편이다.

이러한 사항으로 인해 종래부터 실무자들은 흙막이가시설을 그대로 지하구조물의 본 벽체로 사용할 수 있는 방법을 강구해보고자 많은 노력을 기울여 왔으나 터파기 방법에 대한 것과 본 벽체에 배근하여야 할 철근부재 설치의 부적정과 같은 문제점에 봉착하게 되어 이 문제점을 해결하지 못해 온 것이 현실이다.

또한, 도 1 내지 도 4을 참고하면 측면말뚝(1)의 천공공간에서의 채움불량, 흙막이판(2)을 설치하기 위해 측면말뚝(1)과 측면말뚝(1) 사이의 공간을 터파기 하는 과정에서 배면토의 이완, 여굴 발생, 여굴공간의 채움불량 등으로 배면지반이 침하하는 등의 문제가 발생하고 있다.

도 1은 종래의 시공방법에 따라 시공된 모습을 나타낸 도면으로 시간이 지남에 따라 버팀대(4)의 압력에 의해 도 2와 같이 화살표방향으로 버팀대(4)가 띠장을 밀게되며, 이에 따라 흙막이판재(2)는 여굴공간(M)으로 이동되어 배면 지반이 침하되게 된다.

이러한 사실은 지하 굴착과정에서 주변지반의 침하를 방지하기 위해 최근 지하안전관리에 관한 특별법이 시행되고 있는 점에 역행하는 사실이어서 조속히 지하굴착과정에서의 문제점을 해소하여야 하는 대책이 요구되는 사회적 현실이 있다는 점에 있어서 특히 본 특허기술의 개발이 중요하다. 그리고 흙막이가시설을 본 구조물 벽체로 사용할 수 없을 경우에는 지하공간 활용성이 낮아지는 단점도 있는데 본 특허기술에서는 이러한 부분도 보완되게 되어 장점이 큰 기술이다.

한국특허등록공보 제10-1420782호 (2014.07.11) 한국특허등록공보 제10-1774887호 (2017.08.30)

본 발명의 목적은 목재가 아닌 방식처리되는 얇은 두께의 강재, 합성수지, 방부목, 콘크리트 판등을 흙막이판으로 사용함으로써 부패로 인한 지반침하의 문제 해소뿐만 아니라 흙막이판(200)에 형성된 주입구를 통해 배면의 이완지반, 여굴부를 밀실채움할 수 있도록 하여 추후 배면지반침하의 문제를 해소할 수 있다.

또한, 배면지반에 소공 그라우팅을 주입하는 것 외에 터파기 과정에서 흙막이판과 측면말뚝 경계부에서 누수가 발생할 경우에 대비하여 1차적으로 흙막이판과 측면말뚝의 경계부를 용접하여 누수를 방지하도록 하고 그 누수량이 큰 경우에는 측면말뚝 배면측 플랜지 양단에 별도로 부착해둔 주입관을 통해 필요시 소정의 심도에 방수 실링재를 주입할 수 있도록 하였다. 즉, 누수, 유출수 방지를 위해 2단계에 걸친 방지대책을 수립하여 둠으로써 터파기과정에서 발생할 수 있는 누수에 의한 배면지반 지하수위 저하, 배면지반 침하를 해소할 수 있다.

또한, 버팀대의 위치를 측면말뚝 위치로 고정 설치하고 띠장은 버팀대 설치 후에 버팀대에 형성된 고정점에 결속하도록 하여 흙막이판을 통해 전달되는 토압을 지지하도록 하고, 측면말뚝에 직접 고정하는 버팀대 하중으로 인해 측면말뚝의 국부적인 좌굴현상을 방지하기 위해 버팀대가 설치되는 위치에 측면말뚝의 플랜지와 플랜지를 잇는 스티프너를 설치하도록 함으로써 흙막이판의 구조적 안정성은 크게 높아지고 그로 인해 배면지반의 침하현상을 해소할 수 있다.

본 발명에서는 이러한 점에서의 경제성 측면을 확보하기 위해 토압의 크기에 따라 적정한 측면말뚝 부재의 규격을 적용하도록 하였다. 이는 요구되는 지하구조물의 벽체 두께를 고려하여 결정할 수 있다. 또한, 흙막이판은 심도 즉 토압의 크기에 따라 그 두께를 달리하고 실제 저항부재인 판지지기구부재의 규격을 달리하여 종래의 목재 흙막이판에서와 같이 경제성을 확보할 수 있도록 하였다

본 발명은 흙막이판 설치로 확보되는 공간이 지하구조물 설치공간으로 사용되기 때문에 지하구조물 기초매트와 흙막이판의 설치로 인해 확보되는 벽체공간을 강결하는 구조로 시공할 수 있어 흙막이판 내부공간과 측면말뚝이 일체가 되어 구조물의 지지체가 될 수 있기 때문에 흙막이판에 근접하여 시공하는 말뚝기초는 시공하지 않도록 계획할 수 있어 말뚝기초의 시공량도 감소할 수 있어 경제성 측면에서 매우 유리하다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 굴착작업을 하기 전에 미리 차수가 요구된다고 판단되는 지층 구간에서 측면말뚝 시공 시 설치되기 위한 제1측면말뚝(100)과, 측면말뚝 시공 시 설계시 계획한 근입심도까지 설치되기 위한 제2측면말뚝(200)과, 상기 제2측면말뚝(200)의 하부 일측에 연결 구성되는 지지말뚝(300)과, 천공홀의 일측과 대응되도록 일측이 오목한 아치형상으로 형성되되 서로 이웃하는 제1측면말뚝(100)과 제2측면말뚝(200) 사이에 설치되되 일측에 위치하는 제1측면말뚝(100)의 제1판가이드(140)와 제2측면말뚝(200)의 제2판가이드(240) 사이에 삽입되어 설치되는 제1흙막이판(400)과, 굴착면과 대응되도록 평면형상 또는 오목한 아치형상으로 형성되되 서로 이웃하는 제2측면말뚝(200) 사이에 설치되되 일측에 위치하는 제2측면말뚝(200)의 제2판가이드(240)와 타측에 위치하는 제2측면말뚝(200)의 제2판가이드(240)에 삽입되어 설치되는 제2흙막이판(500)과, 소정 크기의 판상 형상으로 형성되되 일측은 내측으로 구부러진 형태의 제1선행하중재연결부(610)와 타측은 내측으로 구부러진 형태의 제2선행하중재연결부(620)를 포함하여 형성되는 판지지구(600)와, 상기 판지지구(600)의 프리스트레스(Prestress)를 도입하기 위해 일측은 제1선행하중재연결부(610)와 연결되고 타측은 제2선행하중재연결부(620)와 연결되는 선행하중재(700)와, 제1측면말뚝(100) 또는 제2측면말뚝(200)의 일측에 설치되되 설치되는 측면말뚝과 수직하도록 형성되는 버팀대(800)와, 일방향으로 연장되는 H형 빔으로 이루어지며 H형 빔의 플랜지 부분이 상하방향으로 향하도록 상기 버팀대(800)와 결합되도록 형성되는 띠장(900)를 포함하고, 상기 제1측면말뚝(100)은 제1웨브(110)의 일측에 제1전면플랜지(120)가 형성되고 타측에 제1배면플랜지(130)가 형성되되, 제1배면플랜지(130)의 양측에 제1판가이드(140)가 형성되되, 상기 제1판가이드(140)는 제1배면플랜지(130)의 일측 내부면과 타측 내부면에 위치하되 흙막이판이 삽입되기 위한 것이며, 상기 제2측면말뚝(200)은 제2웨브(210)의 일측에 제2전면플랜지(220)가 형성되고 타측에 제2배면플랜지(230)가 형성되되, 제2웨브(210)의 양측에 제2판가이드(240)가 형성되되, 상기 제2판가이드(240)는 제2배면플랜지(230)의 일측 내부면과 타측 내부면에 위치하되 흙막이판이 삽입되기 위한 것을 특징으로 하는 구조물 지하벽체로 사용가능한 흙막이벽체시스템과,

제1측면말뚝(100)과 제2측면말뚝(200)을 삽입하기 위해 소정의 간격을 가지도록 지반을 천공하여 소정 개수의 천공홀(10)을 형성하는 천공홀형성단계(S1);,제2측면말뚝(200)의 하단에 지지말뚝(300)을 결합하여 준비하는 지지말뚝준비단계(S2);소정의 간격으로 천공된 천공홀에 제1측면말뚝(100)과 상기 지지말뚝준비단계(S2)를 통해 준비된 지지말뚝(300)이 결합된 제2측면말뚝(200)과 지지말뚝(300)이 결합되지 않은 제2측면말뚝(200)을 설치하는 측면말뚝시공단계(S3);상기 측면말뚝시공단계(S3) 이후 제1흙막이판(400)이 제1측면말뚝(100)과 제2측면말뚝(200) 사이에 위치하도록 제1흙막이판(400)을 천공장비에 부착하여 천공함으로써 제1흙막이판(400)을 천공된 천공홀에 삽입하는 제1흙막이판삽입단계(S4);상기 제1흙막이판삽입단계(S4) 이후, 차수심도까지 터파기를 진행하는 차수심도터파기단계(S5);상기 차수심도터파기단계(S5) 이후 서로 이웃하는 제2측면말뚝(200) 사이에 제2흙막이판(500)을 설치하는 비차수심도터파기단계(S6);상기 비차수심도터파기단계(S6)를 통해 터파기된 지반에 설치된 제2흙막이판(500)을 지지하도록 판지지구(600)를 설치하되, 서로 이웃하는 제2측면말뚝(200) 사이에 판지지구(600)가 위치하도록 설치하는 판지지구설치단계(S7);상기 판지지구설치단계(S7) 이후 제1흙막이판(400)과 제2흙막이판(500)에 형성된 주입구 또는 터파기 과정에서 임의 형성한 주입구를 통해 채움재를 주입하여 배면채움을 진행하는 배면지반채움단계(S8);상기 배면지반채움단계(S8) 이후 소요의 터파기 심도에 따라 흙막이벽체의 안정성을 확보하기 위해 버팀대(800)가 설치되는 버팀대설치단계(S9);배면지반채움단계(S8) 이후 버팀대(800)의 양측에 띠장(900)을 설치하는 띠장설치단계(S10);상기 띠장설치단계(S10) 이후 다음 단의 버팀대와 띠장을 설치하기 위해 터파기를 실시하는 터파기단계(S11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 지하벽체로 사용가능한 흙막이벽체시공방법을 제공한다.

본 발명은 목재가 아닌 방식처리되는 얇은 두께의 강재, 합성수지, 방부목, 콘크리트판 등을 흙막이판으로 사용함으로써 부패로 인한 지반침하의 문제 해소뿐만 아니라 제1흙막이판재(410)에 형성된 주입구를 통해 배면의 이완지반, 여굴부를 밀실채움할 수 있도록 하여 추후 배면지반침하의 문제를 해소할 수 있다.

또한, 배면지반에 소공 그라우팅을 주입하는 것 외에 터파기 과정에서 흙막이판재와 측면말뚝 경계부에서 누수가 발생할 경우에 대비하여 1차적으로 흙막이판재와 측면말뚝의 경계부를 용접하여 누수를 방지하도록 하고 그 누수량이 큰 경우에는 측면말뚝 배면측 플랜지 양단에 별도로 부착해둔 주입관을 통해 필요시 소정의 심도에 방수 실링재를 주입할 수 있도록 하였다. 즉, 누수, 유출수 방지를 위해 2단계에 걸친 방지대책을 수립하여 둠으로써 터파기과정에서 발생할 수 있는 누수에 의한 배면지반 지하수위 저하, 배면지반 침하를 해소할 수 있다.

또한, 버팀대의 위치를 측면말뚝 위치로 고정 설치하고 띠장은 버팀대 설치 후에 버팀대에 형성된 고정점에 결속하도록 하여 흙막이판재를 통해 전달되는 토압을 지지하도록 하고, 측면말뚝에 직접 고정하는 버팀대 하중으로 인해 측면말뚝의 국부적인 좌굴현상을 방지하기 위해 버팀대가 설치되는 위치에 측면말뚝의 플랜지와 플랜지를 잇는 스티프너를 설치하도록 함으로써 흙막이판의 구조적 안정성은 크게 높아지고 그로 인해 배면지반의 침하현상을 해소할 수 있다.

본 발명에서는 이러한 점에서의 경제성 측면을 확보하기 위해 토압의 크기에 따라 적정한 측면말뚝 부재의 규격을 적용하도록 하였다. 이는 요구되는 지하구조물의 벽체 두께를 고려하여 결정할 수 있다. 또한, 흙막이판재는 심도에 따라 그 두께를 달리하고 실제 저항부재인 판지지기구부재의 규격을 달리하여 종래의 목재 흙막이판에서와 같이 경제성을 확보할 수 있도록 하였다.

본 발명은 흙막이판 설치로 확보되는 공간이 지하구조물 설치공간으로 사용되기 때문에 지하구조물 기초매트와 흙막이판의 설치로 인해 확보되는 벽체공간을 강결하는 구조로 시공할 수 있어 흙막이판 내부공간과 측면말뚝이 일체가 되어 구조물의 지지체가 될 수 있기 때문에 흙막이판에 근접하여 시공하는 말뚝기초는 흙막이가시설 시공시 측면말뚝을 말뚝기초에 준하게 시공함으로써 말뚝기초의 시공량도 감소할 수 있어 경제성 측면에서 매우 유리하다.

도 1 내지 도 3은 종래의 기술에 관한 도면이다.
도 4는 차수심도구간에서의 흙막이벽체시스템의 모습을 도식화한 평면도이다.
도5는 비차수심도구간에서의 흙막이벽체시스템의 모습을 도식화한 평면도이다.
도 6은 제2측면말뚝(200)의 하부에 지지말뚝(300)이 설치된 모습을 도식화한 도면이다.
도 7은 본 발명의 흙막이벽체시스템의 제1측면말뚝(100)과 제2측면말뚝(200)에 관한 도면이다.
도 8,9는 본 발명의 지지말뚝(300)에 관한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1흙막이판(400)에 관한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2흙막이판(500)과 판지지구(600)에 관한 도면이다.
도 12는 본 발명의 판지지구(600)에 보강대를 추가한 도면이다.
도 13은 본 발명의 판지지구(600)에 흙막이판재연결부(630)를 추가한 도면이다.
도 14 내지 도 18은 본 발명의 판지지구에 대한 다양한 예시도면이다.
도 19는 본 발명의 선행하중재(700)의 또 다른 예시도면이다.
도 20은 본 발명의 버팀대받침부(1200)에 관한 도면이다.
도 21은 본 발명의 띠장지지대(1000)에 관한 도면이다.
도 22는 본 발명의 기울음방지구(1100)에 관한 도면이다.
도 23은 구조물 지하벽체로 사용가능한 흙막이판재 시공방법에 관한 순서도이다.
도 24는 본 발명의 시공방법 중 천공홀형성단계(S1) 및 측면말뚝삽입단계(S2)에 관한 평면도이다.
도 25는 본 발명의 시공방법 중 제1흙막이판삽입단계(S3)에 관한 평면도이다.
도 26은 본 발명의 시공방법 중 차수심도터파기단계(S4)에서 제1측면말뚝의 처짐을 방지하기 위해 설치하는 측면말뚝연결구(60) 설치에 관한 평면도이다.
도 27은 본 발명의 시공방법 중 비차수심도터파기단계(S5)에 관한 평면도이다.
도 28,29는 본 발명의 시공방법의 예시도면이다.
도 30은 본 발명의 흙막이벽체와 구조물 기초바닥의 시공예를 나타낸 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

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

또한 본 발명에서 표현되는 측면말뚝은 '제1측면말뚝(100) 또는 제2측면말뚝(200)'을 표현한 말로써, 편의를 위해 혼용하여 사용한다.

지반의 지층구성은 매립토, 퇴적층(모래질, 점토질), 풍화토, 풍화암, 연ㆍ경암 등의 기반암으로 구성되는 것이 일반적인데, 굴착과정에서 지중에 존재하는 물의 누수, 유출에 의해 지표를 침하시키거나 지반을 이완시키는 대상층은 주로 상부에 있는 매립토, 퇴적층, 약한 풍화토층 등에서 발생하는 반면, 그 이하 지층에서 발생하는 물의 영향은 지반 내 절리나 기존에 형성되어 있는 흐름로를 따라 유출되는 것으로 장기간 다량의 물을 배출시키지 않는다면 지표에까지 영향을 주지 않는 것으로 볼 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 이들 물의 영향이 우려되는 구간과 굴착과정에서 물을 즉시 차단하여 지표에의 영향을 최소화하는 방안으로 흙막이판의 구성을 달리하였다. 즉, 도 4와 같이 물이 영향하는 얕은 지층에서는 측면말뚝을 시공하는 과정에서 미리 설치하여 굴착에 의한 영향을 미리 배제하도록 하는 제1흙막이판(400)을 사용하고, 도 5와 같이 물의 영향이 비교적 덜하다고 판단되는 깊은 구간, 지반이 양호한 구간에서는 굴착하는 과정에서 설치하는 제2흙막이판(500)을 사용하도록 하였다.

또한 도 6과 같이 지지말뚝(300)이 제2측면말뚝(200)과 결합된 상태로 설치됨으로 말뚝자체의 역할을 하도록 하였다.

본 발명의 흙막이벽체시스템은 제1측면말뚝(100), 제2측면말뚝(200), 지지말뚝(300), 제1흙막이판(400), 제2흙막이판(500), 판지지구(600), 선행하중재(700), 버팀대(800), 띠장(900), 기울음방지구(1100) 등을 포함하여 구성된다.

도 7 내지 도 22를 참고하여 각 구성요소를 설명한다.

도 7(a)는 제1측면말뚝(100)에 관한 도면이고, 도 7(b)는 제2측면말뚝(200)에 관한 도면이다. 상기 제1측면말뚝(100)과 제2측면말뚝(200)은 소정간격으로 천공되는 천공홀에 설치되는 것으로 하기에 구체적으로 설명한다.

제1측면말뚝(100)은 굴착작업을 하기 전에 미리 차수가 요구된다고 판단되는 지층 구간에서 측면말뚝 시공 시 설치되기 위한 것으로, 제1웨브(110)의 일측에 제1전면플랜지(120)가 형성되고 타측에 제1배면플랜지(130)가 형성되되, 제1배면플랜지(130)의 양측에 제1판가이드(140)가 형성되는 것이다.

상기 제1판가이드(140)는 제1배면플랜지(130)의 일측 내부면과 타측 내부면에 위치하되 흙막이판이 삽입되기 위한 것으로 상기 제1판가이드(140)는 열린 부위가 좁아지는 'ㄷ'자 형태로 형성되는 것이 바람직하나, 필요에 따라 그 형태가 변형될 수도 있다.

제2측면말뚝(200)은 굴착하면서 차수를 하여도 누수의 영향이 크지 않다고 판단되는 비교적 양호한 지반이거나 누수의 영향이 지표에까지 미치지 않아 굴착시 즉시 차수할 수 있다고 판단되는 지층구간에 대해 측면말뚝 시공 시 설계시 계획한 근입심도까지 설치되기 위한 것으로, 제2웨브(210)의 일측에 제2전면플랜지(220)가 형성되고 타측에 제2배면플랜지(230)가 형성되되, 제2웨브(210)의 양측에 제2판가이드(240)가 형성되는 것이다.

상기 제2측면말뚝(200)을 구조물의 말뚝기초로 사용할 경우는 그 근입심도가 흙막이가시설의 안정성뿐만 아니라 구조물의 지지력에도 만족할 수 있는 심도까지 설치되도록 하는 것이 기본이다.

상기 제1측면말뚝(100)의 길이(h1)보다 제2측면말뚝의 길이(h2)가 더 긴 형태로 형성된다(제1측면말뚝의 길이(h1)<제2측면말뚝의 길이(h2)).

상기 제2전면플랜지(220)는 지지말뚝(300)이 체결되는 부분에 그라우트 주입시 이동이 원활하도록 하기 위해, 지지말뚝(300)과 체결되는 부분의 일측에 제1통과구(221)가 형성된다.

상기 제2배면플랜지(230)는 지지말뚝(300)이 체결되는 부분에 그라우트 주입시 이동이 원활하도록 하기 위해, 지지말뚝(300)과 체결되는 부분의 일측에 위치하되 상기 제1통과구(221)와 대각선 방향에 위치하도록 제2통과구(231)가 형성된다.

제1통과구(221) 또는 제2통과구(231)의 어느 하나의 구멍을 통해 그라우트를 주입하면 나머지 구멍을 통해서는 내부공기가 배기되고 종국에는 그라우트가 배출되어 밀실하게 채워진 상태를 확인한 후 주입을 중지할 수 있다.

제2판가이드(240)는 제2배면플랜지(230)의 일측 내부면과 타측 내부면에 위치하되 흙막이판이 삽입되기 위한 것이다.

상기 제2판가이드(240)는 흙막이판의 단부를 수용할 수 있고 판가이드와 흙막이판 사이의 공간을 지수재 등으로 원활히 채움할 수 있는 열린부위가 좁아지는 'ㄷ'자 형태로 형성되는 것이 바람직하나, 필요에 따라 그 형태가 변형될 수도 있다.

또한 상기 제2판가이드(240)는 시공 시 제1측면말뚝(100)의 끝단과 대응되는 위치에 막힘부(241)가 형성되며, 제2판가이드(240)로 밀크 등 주입재가 투입될 때 막힘부(241)까지만 투입되도록 함으로써 이후 제2흙막이판(500)의 시공을 원활하게 진행할 수 있다.

도 7(b)를 참고하면 제2측면말뚝(200)의 상단에서 제1측면말뚝(100)의 길이(h)만큼 내려간 위치에 막힘부(241)가 형성되는 것이 바람직하다.

도 8 및 도 9는 지지말뚝(300)에 관한 것으로, 상기 지지말뚝(300)은 상기 제2측면말뚝(200)의 하부 일측에 연결 구성하여 구조물의 하중이 지반에 전달, 지지되도록 하는 것으로 제2측면말뚝의 하단에 형성되되, 제2측면말뚝 시공 시 동시에 시공된다.

도 8(a)는 지지말뚝(300)에 제2측면말뚝(200)이 체결된 모습에 관한 것이고, 도 8(b)는 지지말뚝(300)의 외부 보강부재만 도시된 도면이며, 도 8(c)는 측면말뚝삽입관(310), 상부보강브라켓(350), 상부보강판(360) 등이 생략되어 나타낸 도면이다.

도 9(a)는 도 9(c)를 위쪽에서 바라본 모습을 도시한 도면이며, 도 9(b)는 도 9(d)를 위쪽에서 바라본 모습을 도시한 도면이며, 도 9(c)와 도 9(d)는 다른 각도에서 바라본 지지말뚝(300)의 단면도이다.

상기 지지말뚝(300)은 측면말뚝삽입관(310), 하부보강판(320), 말뚝단부(330), 하부보강브라켓(340), 상부보강브라켓(350), 상부보강판(360), 스터드(370) 등을 포함하여 구성된다.

측면말뚝삽입관(310)은 제2측면말뚝(200)의 하부 일측이 삽입되도록 소정의 관 형태로 형성되는 것으로 제2측면말뚝이 지지말뚝으로서의 기능을 향상시키기 위해 형성한 목적에 맞게 사각관으로도 구성될 수 있다.

하부보강판(320)은 상기 측면말뚝삽입관(310)의 하단에 위치하되 측면말뚝삽입관(310)의 개방된 하단을 폐쇄하기 위해 측면말뚝삽입관(310)의 하단과 대응되도록 판상형태로 형성되는 것이다.

말뚝단부(330)는 상기 하부보강판(320)과 연결되되 소정 갯수의 직삼각형 모양의 판상이 원뿔형상이 되도록 형성되는 것이다.

도 8을 참고하면, 상기 말뚝단부(330)는 제1말뚝단부판(330a), 제2말뚝단부판(330b), 제3말뚝단부판(330c), 제4말뚝단부판(330d)을 포함하여 구성되며, 각 형상이 직사각형모양의 판상형태로 형성된다.

도 8에는 제1말뚝단부판(330a), 제2말뚝단부판(330b)만 도시되었으며, 제3말뚝단부판(330c), 제4말뚝단부판(330d)은 보이는 방향에 위치하지 않아 도시되지 않았다.

상기 말뚝단부(330)는 말뚝단부보강대(331)를 더 포함하되, 상기 말뚝단부보강대(331)는 상기 말뚝단부(330)의 외주면에 길이방향으로 소정 간격을 가지고 소정 개수가 형성되는 것이다.

하부보강브라켓(340)는 상기 하부보강판(320)의 상부면에 설치되되 측면말뚝삽입관(310)에 삽입되는 제2측면말뚝(200)을 지지하도록 소정 개수가 형성되는 것이다.

상기 하부보강브라켓(340)은 삼각형태를 가지는 판상으로 형성되되, 제1하부보강브라켓(340a), 제2하부보강브라켓(340b), 제3하부보강브라켓(340c), 제4하부보강브라켓(340d)을 포함하여 구성된다.

제1하부보강브라켓(340a)은 제2웨브(210)의 일측면을 지지하기 위한 것으로, 일측면은 하부보강판(320)의 상부면에 안착되고 타측면은 제2웨브(210)의 일측면과 만나며,

제2하부보강브라켓(340b)은 제2웨브(210)의 타측면을 지지하기 위한 것으로, 일측면은 하부보강판(320)의 상부면에 안착되고 타측면은 제2웨브(210)의 타측면과 만나며,

제3하부보강브라켓(340c)은 제2배면플랜지(230)의 일측면을 지지하기 위한 것으로, 일측면은 하부보강판(320)의 상부면에 안착되고 타측면은 제2배면플랜지(230)의 일측면과 만나며,

제2하부보강브라켓(340d)은 제2전면플랜지(220)의 일측면을 지지하기 위한 것으로, 일측면은 하부보강판(320)의 상부면에 안착되고 타측면은 제2전면플랜지(220)의 일측면에 만나는 것이다.

상부보강브라켓(350)는 상기 측면말뚝삽입관(310)의 상단에 위치하되 제2측면말뚝(200)을 지지하도록 소정개수가 형성되는 것이다.

바람직하게는 상기 상부보강브라켓(350)은 삼각형태를 가지는 판상으로 형성되되, 제1상부보강브라켓(350a), 제2상부보강브라켓(350b), 제3상부보강브라켓(350c), 제4상부보강브라켓(350d)을 포함하여 구성된다.

제1상부보강브라켓(350a)은 제2웨브(210)의 일측면을 지지하기 위한 것으로, 일측면은 상부보강판(360)의 상부면에 안착되고 타측면은 제2웨브(210)의 일측면과 만나며,

제2상부보강브라켓(350b)은 제2웨브(210)의 타측면을 지지하기 위한 것으로, 일측면은 상부보강판(360)의 상부면에 안착되고 타측면은 제2웨브(210)의 타측면과 만나며,

제3상부보강브라켓(350c)은 제2배면플랜지(230)의 일측면을 지지하기 위한 것으로, 일측면은 상부보강판(360)의 상부면에 안착되고 타측면은 제2배면플랜지(230)의 일측면과 만나며,

제2상부보강브라켓(350d)은 제2전면플랜지(220)의 일측면을 지지하기 위한 것으로, 일측면은 상부보강판(360)의 상부면에 안착되고 타측면은 제2전면플랜지(220)의 일측면에 만나는 것이다.

상부보강판(360)은 상기 측면말뚝삽입관(310)의 상부면을 덮는 것으로, 제2측면말뚝(200)이 통과되기 위한 것으로 제2측면말뚝(200)이 통과되기 위해 제2측면말뚝의 상부면과 대응되는 형태의 측면말뚝통과홀(363)이 형성된다.

상기 상부보강판(360)은 그라우트 등의 주입재가 주입되기 위해 제1주입구(361)와 제2주입구(362)를 더 포함하며, 제1주입구(361)는 제2배면플랜지(230)의 배면에 위치하되 제2통과구(231)와 이웃하는 위치에 형성되며,

제2주입구(362)는 제2배면플랜지(230)의 전면과 제2웨브(210)의 일측면 사이에 형성되되 제1주입구(361)와 대각선방향에 위치하도록 형성된다.

도 9(a),(b)를 참고하면, 제1주입구(361)를 통해 주입되는 주입재는 화살표방향을 따라 이동되도록 유도하되 제2통과구(231)를 통과하여 제2측면말뚝(200)의 내부로 들어가서 주입재가 채워지며, 제2주입구(362)를 통해 주입되는 주입재는 화살표방향을 따라 이동되되 제1통과구(221)를 통과하여 제2측면말뚝(200)의 제2전면플랜지(220)의 외부면 쪽에 주입재가 채워지도록 한다.

스터드(370)는 측면말뚝삽입관(310) 내부 일측에 다수개가 형성되되 측면말뚝삽입관(310)에 삽입된 제2측면말뚝(200)의 일측을 지지하도록 형성되는 것이다.

도 9(d)를 참고하면 스터드(370)의 형상을 확인할 수 있다.

주입구마개(380)는 상기 상부보강판(360)의 제1주입구(361), 제2주입구(362)를 막기 위해 형성되는 것으로, 지지말뚝(300)을 설치시에는 제1주입구(361)와 제2주입구(362)를 막은 상태에서 설치하고, 최종 계획심도까지 굴착이 완료된 시기에 지지말뚝(300)의 내부에 시멘트 몰탈 또는 밀크를 주입할 때 상기 주입구마개(380)를 제1주입구(361)와 제2주입구(362)로부터 빼내어 제1주입구(361)와 제2주입구(362)로 시멘크 몰탈 또는 밀크를 주입시킨다.

이때 지지말뚝 주변의 지반이 지지말뚝과 이격된 공간이 있거나 지반상태가 불량할 경우에는 지지말뚝 주변을 보강하거나 하는 시공행위는 통상의 기술적 판단으로 가능한 것이다.

도 6을 참고하면, 상기 지지말뚝(300)을 설치한 후, 각각의 지지말뚝(300)과 연결된 제2측면말뚝(200)들 사이 사이 공간에 지하구조물결속부재(1600)을 설치하되, 이웃하는 제2측면말뚝(200) 중 일측에 위치하는 제2측면말뚝(200)에 지하구조물결속부재(1600)의 일측면이 체결되고, 타측에 위치하는 제2측면말뚝(200)에 지하구조물결속부재(1600)의 타측면이 체결된다. 다수개가 설치되는 지하구조물결속부재(1600)은 띠장체결부(1610)를 통해 서로 이웃하는 지하구조물결속부재(1600)을 연결시킬 수 있다.

상기 지지말뚝(300)은 내부에 그라우트가 주입되는 것 뿐만 아니라 지지말뚝(300)의 외부에도 그라우트를 주입시키어 천공홀을 밀실하게 채울 수 있다.

또한 지하구조물결속부재연결재(1700)는 지하구조물결속부재(1600)의 일측에 설치되되 지하구조물결속부재(1600)과 수직하도록 형성된다.

지하구조물받침부(1800)는 지하구조물을 견고하게 하기 위한 지하구조물결속부재(1600)을 받치기 위해 형성되는 것으로, 상부보강판(360)의 상면에 안착되며 도 6과 같이 지하구조물결속부재(1600)의 일측하단과 타측하단을 각각 받치기 위해 형성된다.

기초바닥결속부재(1900)는 지지말뚝을 포함한 벽체와 지하구조물의 기초바닥이 일체화된 콘크리트구조물을 만들기 위한 것으로, 지하구조물결속부재(1600)와 기초바닥결속부(1900)를 설치한 후 철근배근 및 콘크리트를 타설하여 벽체와 기초바닥이 일체화된 지하구조물 상태를 형성시킬 수 있다.

제1흙막이판(400)은 천공홀의 일측과 대응되도록 일측이 오목한 아치형상으로 형성되되 서로 이웃하는 제1측면말뚝(100)과 제2측면말뚝(200) 사이에 설치되되 일측에 위치하는 제1측면말뚝(100)의 제1판가이드(140)와 제2측면말뚝(200)의 제2판가이드(240) 사이에 삽입되어 설치되는 것이다.

도 10은 제1흙막이판(400)의 모습을 나타낸 도면으로 이를 참고하여 제1흙막이판(400)을 구체적으로 설명한다.

제1흙막이판재(410)는 소정 크기의 판상 형상으로 형성되되 일측면이 오목한 형상을 가지도록 형성되는 것으로 도면과 같이 상부에서 바라봤을 때 아치형상으로 형성된다.

상기 제1흙막이판재(410)는 천공될 천공홀의 일측면과 대응 되도록 오목부(411)가 형성되고, 오목부(411)의 일측에 제1체결부(412)가 형성되어 일측에 위치하는 제1측면말뚝(100)의 제1판가이드(140) 또는 제2측면말뚝(200)의 제2판가이드(240)가 체결되며, 오목부(411)의 타측에 제2체결부(413)가 형성되어 타측에 위치하는 제1측면말뚝(100)의 제1판가이드(140) 또는 제2측면말뚝(200)의 제2판가이드(240)가 체결되도록 한다.

또한 상기 제1흙막이판재(410)는 일측 끝단에 연장되어 현성되는 제1단턱부(414)와 타측 끝단에 연장되어 형성되는 제2단턱부(415)를 포함하며, 제1단턱부(414)는 제1측면말뚝(100)의 제1판가이드(140) 또는 제2측면말뚝(200)의 제2판가이드(240)에 수용되며, 제2단턱부(415)는 제1측면말뚝(100)의 제1판가이드(140) 또는 제2측면말뚝(200)의 제2판가이드(240)에 수용된다.

제1보강대(420)는 상기 제1흙막이판재(410)의 폭의 형태와 대응되게 형성되되 제1흙막이판재(410)의 내부에 소정간격을 가지고 소정 개수가 설치된다.

상기 제1보강대(420)는 제1흙막이판재(410)를 보강하기 위한 것으로 제1흙막이판재(410)의 크기에 따라 설치되는 간격 및 갯수가 달라질 수 있다.

제2흙막이판(500)은 굴착면과 대응되도록 평면형상 또는 오목한 아치형상으로 형성되되 서로 이웃하는 제2측면말뚝(200) 사이에 설치되되 일측에 위치하는 제2측면말뚝(200)의 제2판가이드(240)와 타측에 위치하는 제2측면말뚝(200)의 제2판가이드(240)에 삽입되어 설치되는 것이다.

도 11(c)를 참고하면 제2흙막이판재(510)는 소정 크기의 판상 형상으로 형성되되 일측면이 오목한 형상을 가지도록 형성되는 것으로 도면과 같이 상부에서 바라봤을 때 아치형상으로 형성된다.

제2보강대(520)는 상기 제2흙막이판재(510)의 오목한 면에 소정간격을 가지고 설치되는 것이다.

상기 제2보강대(520)는 제2흙막이판재(510)를 보강하기 위한 것으로 제2흙막이판재(510)의 크기에 따라 설치되는 간격 및 갯수가 달라질 수 있다.

도 11(a)는 판지지구(600)가 설치된 모습을 나타낸 것이고 도 11(b)는 판지지구(600)가 단독으로 도시된 도면으로, 상기 판지지구(600)는 소정 크기의 판상 형상으로 형성되되 일측은 내측으로 구부러진 형태의 제1선행하중재연결부(610)와 타측은 내측으로 구부러진 형태의 제2선행하중재연결부(620)를 포함하여 형성되는 것이다.

도 12를 참고하면 상기 판지지구(600)는 판지지구(600)를 보강하기 위해 판지지구보강대체결부(630)와 판지지구보강대(640)가 추가로 형성될 수 있다.

상기 판지지구보강대체결부(630)는 판상형태의 판지지구(600)의 하부면에 소정간격을 가지고 소정 갯수가 형성되되 판지지구보강대(640)가 끼움체결되도록 소정의 홈이 형성된다. 판지지구보강대(640)는 상기 판지지구보강대체결부(630)에 형성된 홈에 끼움체결되며 소정의 길이로 형성되되, 속이 빈 관 또는 봉재 등의 선재형태로 형성될 수 있다. 또한 필요에 따라 도 9(b)와 같이 2개 이상의 판지지구보강대(620)가 형성되거나 도 12(c)와 같이 속이 빈 강관형태로 형성되는 등, 판지지구보강대(640)의 갯수 및 형태가 달라질 수도 있음은 물론이다.

도 13을 참고하면 상기 판지지구(600)는 흙막이판재연결부(630)가 추가로 형성될 수 있으며, 상기 흙막이판재연결부(630)는 제2흙막이판(500)의 하부면과 제2판지지구(600b)의 상부면 사이에 위치하여 둘 사이를 하중분산전달하는 역할을 한다. 이를 통해서 제2흙막이판(500)과 판지지구(600) 사이의 접촉면적을 확대하여 안정적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

도 14 내지 도 19는 판지지구(600)의 다양한 형태를 도시한 도면이다.

도 14는 실시예1에 따른 제1판지지구(600a)에 관한 도면으로, 제1판지지구(600a)는 오목한 형상을 형성되되 일단이 선행하중재제3연결부(630a)의 상부면에 강결되도록 제1체결부(610a)로 형성되고, 타단이 선행하중재제4연결부(640a)의 상부면에 강결되도록 제2체결부(620a)로 형성된다.

또한 상기 제1판지지구(600a)는 선행하중재제3연결부(630a)와 선행하중재제4연결부(640a)가 추가로 형성되며, 선행하중재제3연결부(630a)는 일측에 위치하는 제2측면말뚝(200)의 제2전면플랜지(220)에 안착되되 상부면에 제1체결부(610a)가 위치되도록 하며, 일측은 선행하중재(700)가 체결되도록 소정 형상의 홀이 형성된다.

선행하중재제4연결부(640a)는 타측에 위치하는 제2측면말뚝(200)의 제2전면플랜지(220)에 안착되되 상부면에 제2체결부(620a)가 위치되도록 하며, 일측은 선행하중재(700)가 체결되도록 소정 형상의 홀이 형성된다.

도 15는 실시예 2에 따른 제2판지지구(600b)에 관한 도면으로, 제2판지지구(600b)는 오목한 형상으로 형성되되, 일측에 위치하는 제2측면말뚝(200)의 제2전면플랜지(220)에 안착되도록 제2측면말뚝제1체결부(610b)가 일단에 형성되고, 타측에 위치하는 제2측면말뚝(200)의 제2전면플랜지(220)에 안착되도록 제2측면말뚝제2체결부(620b)가 타단에 형성된다.

상기 제2판지지구(600b)는 선행하중재제1체결홀(630b)과 선행하중재제2체결홀(640b)이 추가로 형성되되, 선행하중재제1체결홀(630b)은 선행하중재(700)의 일측이 체결되도록 제2판지지구(600b)의 일측에 형성되며, 선행하중재제2체결홀(640b)은 선행하중재(700)의 타측이 체결되도록 제2판지지구(600b)의 타측에 형성된다.

도 16은 실시예3에 따른 제3판지지구(600c)에 관한 도면으로, 제3판지지구(600c)는 일측이 오목한 형상으로 형성된다.

상기 제3판지지구(600c)는 일측은 제3판지지구(600c)의 오목한 형상의 일측 끝단이 수용되고 타측은 선행하중재(700)가 연결되도록 소정의 홀이 형성되는 선행하중재제5연결부(610c)와, 일측은 제3판지지구(600c)의 오목한 형상의 타측 끝단이 수용되고 타측은 선행하중재(700)가 연결되도록 소정의 홀이 형성되는 선행하중재제6연결부(620c)를 포함하여 구성된다.

또한 상기 제3판지지구(600c)는 일측에 위치하는 제2측면말뚝(200)의 제1전면플랜지(220)의 일단과 선행하중재제5연결부(610c)의 측면을 감싸도록 'ㄴ'형상을 뒤집은 형태의 제3판지지구제1스토퍼(630c)가 형성되고,

타측에 위치하는 제2측면말뚝(200)의 제1전면플랜지(220)의 일단과 선행하중재제5연결부(610c)의 측면을 감싸도록 'ㄴ'형상의 제3판지지구제2스토퍼(640c)가 형성된다.

상기 제3판지지구제1스토퍼(630c)와 제3판지지구제2스토퍼(640c)는 선행하중재(700)를 포함한 제3판지지구(600c) 전체 구조계의 좌우 이동을 방지하는 역할을 한다.

도 17은 실시예 4에 따른 제4판지지구(600d)에 관한 도면으로, 상기 제4판지지구(600d)는 일측이 오목한 형태의 판으로 형성된다.

상기 제4판지지구(600d)는 일측에 위치하는 제2측면말뚝(200)과 선행하중재(700)의 일측과 체결되도록 제1연결부재(610d)가 형성되고, 타측에 위치하는 제2측면말뚝(200)과 선행하중재(700)의 타측과 체결되도록 제2연결부재(620d)가 형성된다.

상기 제1연결부재(610d)는 제2측면말뚝제1체결홀(611d), 제4판지지구제1체결홀(612d), 선행하중재제3체결홀(613d)을 포함하여 구성되며, 제2측면말뚝제1체결홀(611d)은 일측에 위치하는 제2측면말뚝(200)의 제2전면플랜지(220)의 일측이 수용되도록 소정의 홈형태로 형성되고, 제4판지지구제1체결홀(612d)은 제4판지지구(600d)의 일측단이 수용되도록 소정의 홈형태로 형성되고, 선행하중재제3체결홀(613d)은 선행하중재(700)의 일측단이 통과되어 체결되도록 소정의 홀형태로 형성된다.

상기 제2연결부재(620d)는 제2측면말뚝제2체결홀(621d), 제4판지지구제2체결홀(622d), 선행하중재제4체결홀(623d)을 포함하여 구성되며, 제2측면말뚝제2체결홀(621d)은 타측에 위치하는 제2측면말뚝(200)의 제2전면플랜지(220)의 일측이 수용되도록 소정의 홈형태로 형성되고, 제4판지지구제2체결홀(622d)은 제4판지지구(600d)의 타측단이 수용되도록 소정의 홈형태로 형성되고, 선행하중재제4체결홀(623d)은 선행하중재(700)의 타측단이 통과되어 체결되도록 소정의 홀형태로 형성된다.

도 18은 실시예 5에 따른 제5판지지구(600e)에 관한 도면으로, 상기 제5판지지구(600e)는 일측이 오목한 형태의 판으로 형성된다.

상기 제5판지지구(600e)는 일측에 위치하는 제2측면말뚝(200)과 선행하중재(700)의 일측과 체결되도록 제3연결부재(610e)가 형성되고, 타측에 위치하는 제2측면말뚝(200)과 선행하중재(700)의 타측과 체결되도록 제4연결부재(620e)가 형성된다.

상기 제3연결부재(610e)는 제2측면말뚝제3체결홀(611e), 선행하중재제5체결홀(612e), 제5판지지구제1체결홀(613e)을 포함하여 구성되며, 제2측면말뚝제3체결홀(611e)은 일측에 위치하는 제2측면말뚝(200)의 제2전면플랜지(220)의 일측이 수용되도록 소정의 홈형태로 형성되며, 선행하중재제5체결홀(612e)은 선행하중재(700)의 일측단이 통과되어 체결되도록 소정의 홀형태로 형성되고, 제5판지지구제1체결홀(613e)은 제5판지지구(600e)의 일측단이 수용되도록 소정의 홈형태로 형성된다.

상기 제4연결부재(620d)는 제2측면말뚝제4체결홀(621e), 선행하중재제6체결홀(622e), 제5판지지구제2체결홀(623e)을 포함하여 구성되며, 제2측면말뚝제4체결홀(621e)은 타측에 위치하는 제2측면말뚝(200)의 제2전면플랜지(220)의 일측이 수용되도록 소정의 홈형태로 형성되고, 선행하중재제6체결홀(622e)은 선행하중재(700)의 타측단이 통과되어 체결되도록 소정의 홀형태로 형성되고, 제5판지지구제2체결홀(623e)은 제5판지지구(600e)의 타측단이 수용되도록 소정의 홈형태로 형성된다.

본 발명은 도 11의 판지지구(600) 외에 도 14 내지 도 18과 같이 실시예1 내지 4에 따른 판지지구(600)의 형태로 대체할 수 있음은 물론이다.

선행하중재(700)는 상기 판지지구(600)의 프리스트레스(Prestress)를 도입하기 위해 일측은 제1선행하중재연결부(610)와 연결되고 타측은 제2선행하중재연결부(620)와 연결되는 것이다.

상기 선행하중재(700)는 와이어나 봉재, 띠형 판재 등의 형태로 형성되는 것이 바람직하며, 일측에 제1긴장부재(710)가 형성되고 타측에 제2긴장부재(720)가 형성된다.

제1긴장부재(710)는 선행하중재(700)의 일측에 위치하되 선행하중재(700)의 일측을 당기어 긴장시키는 것이다.

제2긴장부재(720)는 선행하중재(700)의 타측에 위치하되 선행하중재(700)의 타측을 당기어 긴장시키는 것이다.

상기 제1긴장부재(710)와 제2긴장부재(720)는 나사, 너트, 턴버클 등의 형태로 형성될 수 있으며 선행하중재(700)를 조이는 기능을 수행한다.

즉 도 11과 같이 선행하중재(700)의 양측을 제1긴장부재(710)와 제2긴장부재(720)로 두어 나사 방식 등으로 선행하중재(700)를 조일 수도 있으며, 도19와 같이 선행하중재(700)의 중앙 일측에 제3긴장부재(730)를 두어 턴버클 방식 등으로 선행하중재(700)를 조일 수 있다.

버팀대(800)는 제1측면말뚝(100) 또는 제2측면말뚝(200)의 일측에 설치되되 설치되는 측면말뚝과 수직하도록 형성된다. 상디 버팀대(800)는 전면플랜지와 배면플랜지 사이에 도 20과 같이 소정 길이의 판상형태의 연결판(810)이 형성되되 띠장지지대(1000)와 결합되도록 소정 간격으로 띠장지지대결합홀(810a)이 다수개 형성된다.

상기 띠장지지대결합홀(810a)은 연결판(800)이 띠장지지대(1000)와 만나는 부분에 형성되는 체결홀(1011)과 대응되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 버팀대(800)는 제1측면말뚝(100) 또는 제2측면말뚝(200)에 버팀대받침부(1200)를 설치한 후 버팀대받침부(1200)의 상부에 버팀대(800)를 올려 측면말뚝과 버팀대를 강결하게 할 수도 있다.

도 20을 참고하면 상기 버팀대받침부(1200)는 측면으로 봤을 때 'ㄱ'자모양으로 꺽인 형태의 판상으로 형성되되, 내부 일측에 보강대(1210)가 추가로 형성되어 버팀대받침부(1200)를 보강할 수 있으며 도면상에는 1개의 보강대(1210)만 도시되었지만 필요에 따라 다수개가 형성될 수도 있음은 물론이다. 또한 상기 버팀대받침부(1200)는 볼트(도 20의 T 참고)가 체결되기 위한 볼트체결홈(510a)이 형성될 수도 있다.

띠장(900)은 일방향으로 연장되는 H형 빔으로 이루어지며 H형 빔의 플랜지 부분이 상하방향으로 향하도록 상기 버팀대(800)와 결합되도록 형성된다.

또한 상기 띠장(900)은 일측면에 소정의 간격을 가지고 띠장지지대결합홀(910)가 다수개 형성되되, 띠장지지대부착판(101)의 체결홀(1011)과 대응되는 위치에 형성되어 띠장지지대(1000)와 체결 시 나사 결합 등의 방식으로 결합되도록 한다.

또한 상기 띠장(900)은 도 20의 버팀대받침부(1200)에 설치될 수 있다. 상기 버팀대받침부(1200)은 삼각브라켓 형상으로 형성되되 일측은 제1측면말뚝(100) 또는 제2측면말뚝(200)의 일측에 체결되고 타측은 띠장(900)의 하부면 일측에 체결된다(도면 미도시됨).

상기 띠장(900)의 일측은 띠장스티프너(930)가 형성될 수 있으며, 구체적으로는 측면말뚝과 띠장 간의 보강을 위해 띠장스티프너(930)의 위치는 측면말뚝과 만나는 위치에 형성되는 것이 바람직하다(도 4, 도 5 참고).

또한 상기 띠장스티프너(930)는 도 21과 같이 띠장지지대(1000)의 압력을 견디기 위해 띠장지지대(1000)의 위치와 대응되는 위치에 형성될 수 있으며, 이 외에도 띠장스티프너(930)의 위치가 다양한 위치에 형성될 수 있음은 물론이다.

도 21은 본 발명의 띠장지지대(1000)에 관한 도면이다.

상기 띠장지지대(1000)는 배면의 토압이 판지지구(600)를 통해 제1측면말뚝(100)또는 제2측면말뚝(200)으로 전달되고 제1측면말뚝(100)또는 제2측면말뚝(200)에 작용하는 하중은 버팀대(800)와 띠장(900)을 통해 전달된 후 띠장지지대(1000)를 통해 버팀대가 하중을 전부 받아낼 수 있도록 하는 안전성이 향상된 토압지지구조가 된다.

버팀대는 하나의 H-형강으로 도시하고 있으나, 그 힘의 크기에 따라 H-형강을 두 개 이상으로 설치할 수도 있음은 물론이며, 필요에 따라서는 H-형강 대신 강관, 사각관 등이 사용될 수도 있으며 그 부재에 따라 연결방식은 통상의 기술적 사실을 따를 수 있다. 본 발명에서는 버팀대가 띠장에 설치되는 통상의 방법이 아닌 버팀대가 측면말뚝과 연결되고 버팀대에 전달되는 토압이 버팀대로 전달되는 구조를 제시하는 것이 그 특징이다.

상기 띠장지지대(1000)는 상기 버팀대(800)와 띠장(900) 사이의 공간에 위치하되 상부에서 바라봤을 때 삼각형상으로 형성되며, 띠장지지대부착판(1010), 띠장지지대보강판(1020), 띠장지지대연결부(1030)를 포함하여 구성된다.

띠장지지대부착판(1010)은 일측면이 버팀대(800)의 일측인 제1연결판(810)에 연결되고 타측면이 띠장(900)의 일측에 연결되도록 'ㄱ'자 형상의 판재로 구성되며, 버팀대(800)와 띠장지지대(1000)를 연결하고, 띠장(900)과 띠장지지대(1000)를 연결하기 위해, 버팀대(800)와 만나는 부분과 띠장(900)과 만나는 부분 각각에 소정 개수의 제1체결홀(1011)이 형성된다.

도 21을 참고하면 띠장지지대부착판(1010)이 띠장(900)과 만나서 체결되도록 형성되는 방면에 위치하는 제1체결부재(1010a)가 위치한 곳과 띠장지지대부착판(1010)이 버팀대(800)의 제1연결판(810)과 만나서 체결되도록 형성되는 방면에 위치하는 제2체결부재(1010b)가 위치한 곳에 제1체결홀(1011)이 형성되며 이에 대한 도면은 도시되지 않았다.

제1체결부재(1010a)는 띠장지지대부착판(1010)의 제1체결홀(1011)과 띠장(900)의 띠장지지대결합홀(910)을 관통하여 결합시키기 위한 부재로서 볼트 등의 관통 가능한 부재가 바람직하다.

제2체결부재(1010b)는 띠장지지대부착판(1010)의 제1체결홀(1011)과 버팀대(800)의 제1연결판(810)에 형성되는 띠장지지대결합홀(810a)을 관통하여 결합시키기 위한 부재로서 볼트 등의 관통 가능한 부재가 바람직하다.

띠장지지대보강판(1020)은 상기 띠장지지대부착판(1010) 사이에 형성되되 필요개수의 'ㄱ'자 형상의 판재로 형성되는 띠장지지대부착판(1010)의 형상에 대응되도록 일측이 직각형상을 가지는 삼각형상으로 형성되며, 띠장지지대부착판(1010)의 보강역할을 한다.

띠장지지대연결부(1030)는 상기 띠장지지대부착판(1010)의 체결홀(1011)에 체결되어 버팀대(800)와 띠장지지대(1000)를 연결하고, 띠장(900)과 띠장지지대(1000)를 연결하도록 한다.

본 발명의 띠장지지대(1000)가 버팀대(800)의 좌우측에 설치됨으로써 제1측면말뚝(100) 또는 제2측면말뚝(200)에서 띠장(900)을 통해 전달되는 토압의 반력대는 양측의 띠장지지대(1000)가 되며 띠장지지대(1000)와 띠장(900), 띠장지지대(1000)와 버팀대(800)가 강결되도록 볼팅 또는 용접한다.

도 22는 기울음방지구(1100)에 관한 도면으로, 상기 기울음방지구(1100)는 도면과 같이 소정크기의 아치형상의 선재가 십자형태로 크로스되어 형성되는 것으로 천공경 내에서 측면말뚝이 앞뒤로 기울어지지않도록 하는 기능을 하며, 이러한 기능의 것으로 천공경의 곡률을 갖도록 구부린 판재 등을 활용할 수 있다.

상기 기울음방지구(1100)는 제1측면말뚝(100)의 제1전면플랜지(120)의 일측과 제1배면플랜지(130)의 일측에 형성되거나 제2측면말뚝(200)의 제2전면플랜지(220)의 일측과 제2배면플랜지(230)의 일측에 형성된다.

또한 도 22, 24 등에는 제1측면말뚝(100)에만 기울음방지구(1100)가 형성된 것으로 도시되었지만, 제2측면말뚝(200)에도 기울음방지구(1100)가 설치될 수 있음은 물론이다.

상기 기울음방지구(1100)는 천공홀(10)에 삽입되는 제1측면말뚝(100) 또는 제2측면말뚝(200)이 천공홀(10)의 빈공간에 의해 기울어지는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 29를 참고하면, 본 발명은 경계면가이드판(2000)이 추가로 형성되며, 상기 경계면가이드판(2000)은 제1측면말뚝(100), 제2측면말뚝(200), 제1흙막이판(400), 제2흙막이판(500)이 설치될 때, 제1흙막이판(400)과 제2흙막이판(500) 사이에 위치하도록 형성되는 것으로, 제1측면말뚝(100)과 제1흙막이판(400)의 하단에 위치하되, 하단면과 대응되는 형상으로 형성되며, 이웃하는 제2측면말뚝(200) 사이에 형성되어 제1흙막이판(400)과 제2흙막이판(500)이 경계하는 부분의 토사가 굴착측 내로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

또한 상기 경계가이드판(2000)은 소정 개수의 철근관통홀(2010)이나 철근관통홈이 소정 간격을 가지고 형성되되, 세로 방향으로 벽체부의 세로철근(2100)이 설치되도록 하기 위함이다.

도 23은 흙막이판재 시공방법에 관한 순서도로써, 천공홀형성단계(S1), 지지말뚝준비단계(S2), 측면말뚝시공단계(S3), 제1흙막이판삽입단계(S4), 차수심도터파기단계(S5), 비차수심도터파기단계(S6), 판지지구설치단계(S7), 배면지반채움단계(S8), 버팀대설치단계(S9), 띠장설치단계(S10), 터파기단계(S11)를 포함하여 진행된다.

S1)천공홀형성단계

천공홀형성단계(S1)는 제1측면말뚝(100)과 제2측면말뚝(200)을 삽입하기 위해 소정의 간격을 가지도록 지반을 천공하여 소정 개수의 천공홀(10)을 형성하는 단계이다.

S2)지지말뚝준비단계

지지말뚝준비단계(S2)는 제2측면말뚝(200)의 하단에 지지말뚝(300)을 결합하여 준비하는 단계이다.

상기 지지말뚝준비단계(S2)는 지지말뚝(300)이 제2측면말뚝(200)의 하단에 결합된 상태에서 제2측면말뚝(200) 삽입시 설치되는 것으로, 건축물 설계과정에서 요구되는 위치에 한하여 설치되며 천공홀형성단계(S1) 이전이나 병행하여 실시되는 단계이다.

S3)측면말뚝시공단계

측면말뚝시공단계(S3)는 소정의 간격으로 천공된 천공홀에 제1측면말뚝(100)과 상기 지지말뚝준비단계(S2)를 통해 준비된 지지말뚝(300)이 결합된 제2측면말뚝(200)과 지지말뚝(300)이 결합되지 않은 제2측면말뚝(200)을 설치하는 단계이다.

상기 측면말뚝시공단계(S3)에서 설치되는 지지말뚝(300)이 결합된 제2측면말뚝(200)은 건축물에서 지지말뚝이 요구되는 위치에 한하여 시공되는 것으로 건축물 설계과정에서 그 위치가 결정된다.

도 24는 측면말뚝시공단계(S3)에 관한 도면이며, 상기 측면말뚝시공단계(S3)에선 제1측면말뚝(100)은 터파기 전에 미리 차수가 요구되는 심도를 고려하여 결정된 심도까지 설치하고 제2측면말뚝(200)은 최종굴착 계획심도까지 굴착을 위한 설계근입심도까지 설치한다.

S4)제1흙막이판삽입단계

제1흙막이판삽입단계(S4)는 상기 측면말뚝시공단계(S3) 이후 제1흙막이판(400)이 제1측면말뚝(100)과 제2측면말뚝(200) 사이에 위치하도록 제1흙막이판(400)을 천공장비에 부착하여 천공함으로써 제1흙막이판(400)을 천공된 천공홀에 삽입하는 단계이다.

도 25는 제1흙막이판삽입단계(S4)에 관한 도면으로, 상기 제1흙막이판삽입단계(S4)는 제1흙막이판(400)을 삽입한 후 m 표시된 부분과 같이 누수방지를 위해 누수방지재를 주입하는 단계가 포함될 수도 있다.

S5)차수심도터파기단계

차수심도터파기단계(S5)는 상기 제1흙막이판삽입단계(S4) 이후, 차수심도까지 터파기를 진행하는 단계이다.

상기 차수심도터파기단계(S5)는 차수심도까지 터파기를 진행하는 과정에서 서로 이웃하는 제1측면말뚝(100)과 제2측면말뚝(200) 사이를 연결하여 보다 짧게 설치될 수 있는 제1측면말뚝(100) 이하심도가 터파기 되는 과정에서 제1측면말뚝의 침하를 방지하도록 소정 길이의 측면말뚝간 상호연결부재인 측면말뚝연결구(60)를 설치할 수 있다(도 26 참고).

S6)비차수심도터파기단계

비차수심도터파기단계(S6)는 터파기과정에서 누수나 유출수로 인한 지반유실이 예상되지 않는 비고적 양호한 구간에서의 터파기에 해당하며, 상기 차수심도터파기단계(S5) 이후 서로 이웃하는 제2측면말뚝(200) 사이에 제2흙막이판(500)을 설치하는 단계이다.

상기 비차수심도터파기단계(S6) 이후, 제1흙막이판(400)과 제2흙막이판(500) 사이에 경계면가이드판(2000)이 형성되어 제1흙막이판(400)과 제2흙막이판(500) 사이의 빈 공간을 메꾸어 두 판 사이의 토사유실, 유출수 등을 방지하여 안정성 높은 터파기를 진행할 수 있다.

S7)판지지구설치단계

판지지구설치단계(S7)는 상기 비차수심도터파기단계(S6)를 통해 터파기된 지반에 설치된 제2흙막이판(500)을 지지하도록 판지지구(600)를 설치하되, 서로 이웃하는 제2측면말뚝(200) 사이에 판지지구(600)가 위치하도록 설치하는 단계이다.

도 27은 비차수심도터파기단계(S6)와 판지지구설치단계(S7)에 관한 평면도로서, 제2흙막이판(500)과 판지지구(600)가 설치된 모습을 확인할 수 있다. 또한 본 발명의 판지지구(600)는 도 12 내지 도 18의 다양한 형태들로 대체 가능함은 물론이다.

도 28은 제1측면말뚝(100), 제2측면말뚝(200), 제1흙막이판(400), 제2흙막이판(500), 판지지구(600)가 설치된 도면을 입체적으로 도식화 한 것으로 상기 S1~S7 단계를 통해 도면과 같은 형상을 이루게 된다.

S8) 배면지반 채움단계

배면지반채움단계(S8)는 상기 판지지구설치단계(S7) 이후 제1흙막이판(400)과 제2흙막이판(500)에 형성된 주입구 또는 터파기 과정에서 임의 형성한 주입구를 통해 채움재를 주입하여 배면채움을 진행하는 단계이다.

상기 배면지반채움단계(S8)를 통해 흙막이판들의 주입구를 통해 배면지반으로 채움재를 주입함으로써 흙막이판 배면의 이완지반, 여굴 공간을 밀실채움하여 배면지반의 침하를 방지할 수 있어 터파기에 따른 주변의 영향을 최소화할 수 있다.

S9) 버팀대설치단계

버팀대설치단계(S9)는 소요의 터파기 심도에 따라 흙막이벽체의 안정성을 확보하기 위해 설치되는 단계로서 S5~S8 단계 사이에 실시될 수 있는 시공단계로서 상기 배면지반채움단계(S8) 이후, 제1측면말뚝(100) 또는 제2측면말뚝(200)의 일측에 버팀대(800)를 설치하며, 제1측면말뚝(100) 또는 제2측면말뚝(200)과 버팀대(800)가 수직하도록 설치된다.

상기 언급된 소요의 터파기심도란 건축물을 짓고자 할 때 지하층을 몇층을 구성하느냐에 따라 터파기의 심도가 달라지며, 이에 따라 건물마다 요구되는 터파기 심도가 다르게 되며 건축물 구조에 따라 필요로 하는 터파기 심도를 의미한다.

상기 버팀대설치단계(S9)는 버팀대(800)의 위치를 제1측면말뚝(100) 또는 제2측면말뚝(200) 위치로 고정 설치하고, 하기 S10의 단계에서 띠장(900)은 버팀대(800) 설치 후에 버팀대(800)에 형성된 고정점에 결속하도록 함으로써 제1흙막이판(400) 또는 제2흙막이판(500)을 통해 전달되는 토압을 지지하도록 하였다.

또한 도20 내지 도 21을 참고하면, 제1측면말뚝(100) 또는 제2측면말뚝(200)에 직접 고정하는 버팀대(800)의 반력으로 인해 제1측면말뚝(100) 또는 제2측면말뚝(200)의 국부적인 좌굴현상을 방지하기 위해 버팀대(800)가 설치되는 위치에 제1측면말뚝(100)의 제1전면플랜지(120)와 제1배면플랜지(130)를 잇는 제1말뚝스티프너(100a)를 설치하고, 버팀대(800)와 띠장(900) 설치방법의 변화로 인해 제1흙막이판(100)의 구조적 안정성은 크게 높아지고 그로 인해 흙막이벽체의 변위를 최소화하여 배면지반의 침하현상은 거의 완벽히 해소할 수 있다.

또한 제2측면말뚝(200)에도 제2말뚝스티프너(200a)가 설치될 수 있으며, 제1측면말뚝(100)의 제1말뚝스티프너(100a)와 대응되는 위치에 형성되어 동일한 역할을 한다.

제1말뚝스티프너(100a)는 제1측면말뚝(100)의 제1전면플랜지(120)와 제1배면플랜지(130) 사이의 일측 공간과 타측공간에 각각 형성되는 것으로 구체적으로는 제1측면말뚝(100)의 일측에 설치되는 버팀대(800)의 위치와 대응되는 위치의 제1측면말뚝(100) 부분에 형성되는 것이다.

제2말뚝스티프너(200a)는 제2측면말뚝(200)의 제2전면플랜지(220)와 제2배면플랜지(230) 사이의 일측 공간과 타측공간에 각각 형성되는 것으로 구체적으로는 제2측면말뚝(200)의 일측에 설치되는 버팀대(800)의 위치와 대응되는 위치의 제2측면말뚝(200) 부분에 형성되는 것이다.

제2말뚝스티프너(200a)는 제1말뚝스티프너(200a)와 동일한 형태로서, 이에 대한 도면은 도시되지 않았다.

도 21과 같이 ㄷ자 형상으로 형성되어 제1측면말뚝(100) 또는 제2측면말뚝(200)의 두 플랜지 사이 빈 공간을 채워 구조의 안정성을 향상시키도록 한다.

물론 말뚝스티프너는 버팀대의 반력에 의해 측면말뚝의 변형을 방지하기 위해 설치하는 부재로서 상기에서 제시하는 ㄷ자 형상이 아니라도 기술적으로 동일 기능을 위한 다양한 형태의 부재가 적용될 수도 있다.

또한 상기 버팀대(800)는 제1측면말뚝(100)의 일측 또는 제2측면말뚝(200)의 일측에 버팀대받침부(1200)를 설치한 후 상부에 버팀대를 올려 측면말뚝과 버팀대를 강결하게 할 수도 있다.

도 20을 참고하면 상기 버팀대받침부(1200)는 측면으로 봤을 때 'ㄱ'자모양으로 꺽인 형태의 판상으로 형성되되, 내부 일측에 보강대(1210)가 추가로 형성되어 버팀대받침부(1200)를 보강할 수 있으며 도면상에는 1개의 보강대(1210)만 도시되었지만 필요에 따라 다수개가 형성될 수도 있음은 물론이다. 또한 상기 버팀대받침부(1200)는 볼트(도 20의 T 참고)가 체결되기 위한 볼트체결홈(1200a)이 형성될 수도 있다.

또한 T로 표시된 부분은 버팀대받침부(1200)가 볼트체결로 체결된 모습을 나타낸 부분으로 볼트체결 외에 용접 등 다른 방법으로 체결될 수도 있음은 물론이다.

또한 버팀대는 H형태인 하나의 부재로 예시되어 있으나 버팀대에 요구되는 하중이 큰 경우에는 두 개 이상의 H형태 또는 강관, 사각관 등의 부재가 될 수도 있음을 통상적인 기술적인 사실로서 별도 예시하지 않았다.

S10) 띠장설치단계

띠장설치단계(S10)는 상기 버팀대설치단계(S9) 이후 버팀대(800)의 양측에 띠장(900)을 설치하는 단계로서, 버팀대(800)와 띠장(900)이 수직하도록 설치된다.

도 5,20,21은 띠장설치단계(S10)를 설명하기 위한 도면이다.

먼저 본 발명의 띠장(900)은 일방향으로 연장되는 H형 빔으로 이루어지며 H형 빔의 플랜지 부분이 상하방향으로 향하도록 상기 버팀대(800)와 결합된다.

또한 상기 띠장(900)은 버팀대(800)와 결합되는 측면에 제1연결판(810)이 추가로 형성될 수 있으며 제1연결판의 버팀대 웨브측에는 필요시 웨브에 접촉되는 보강재를 추가로 설치할 수도 있다.

또한 상기 띠장(900)은 띠장받침(920)이 추가로 설치될 수 있으며, 띠장받침(920)은 삼각브라켓 형상으로 형성되되 일측은 측면말뚝의 일측에 체결되고 타측은 띠장(900)의 하부면 일측에 체결된다(도면 미도시됨).

상기 띠장받침(920)은 미리 설치된 버팀대(800)의 하부에 버팀대받침부(1200)를 설치한 후 그 위에 띠장(900)이 놓여지게 하도록 설치됨으로써 부재 간 상호연결되도록 한다.

또한 상기 띠장설치단계(S10)는 띠장(900)을 설치한 이후, 버팀대(800)와 띠장(900) 사이에 띠장지지대(1000)를 추가로 설치하여 배면의 토압이 판지지구(600)를 통해 제1측면말뚝(100) 또는 제2측면말뚝(200)으로 전달되고 제1측면말뚝(100) 또는 제2측면말뚝(200)에 작용하는 하중은 버팀대(800)와 띠장(900)을 통해 전달된 후 띠장지지대(1000)를 통해 버팀대가 하중을 전부 받아낼 수 있도록 하는 안전성이 향상된 토압지지구조가 된다.

S9와 S10은 소요의 터파기 심도에 따라 흙막이벽체의 안정성을 확보하기 위해 설치되는 단계로서 S5~S8 단계 사이에 실시될 수 있는 시공단계로서 차수심도터파기단계(S5)와 비차수심도터파기단계(S6)에서 버팀대 설치가 요구되는 터파기가 이뤄졌을 때 흙막이벽체의 지지를 위한 버팀대와 띠장을 설치하는 단계로 계획 터파기심도에 따라 터파기와 버팀대 설치가 여러 차례 반복될 수도 있다(그림 23(b) 참고).

S11) 터파기단계

터파기단계(S11)는 상기 띠장설치단계(S10) 이후 다음 단의 버팀대와 띠장을 설치하기 위해 터파기를 실시하는 단계이다.

상기 터파기단계(S11) 이후, S6~S10단계를 반복하며 소정의 계획심도까지 터파기를 완료하여 시공을 마친다.

도 4를 참고하면 측면말뚝과 띠장(900) 사이의 빈 공간을 메우기 위해 측면말뚝의 전면플랜지에 홈메움재(1300)가 형성될 수도 있다.

또한 다수 개의 체결구(1400)가 형성되어 각 부재들을 연결시키며, 측면말뚝과 버팀대(800) 사이를 연결하기 위한 버팀대체결구(1410),

띠장(900)과 띠장지지대(1000), 그리고 버팀대(800)와 띠장지지대(1000)를 연결하기 위한 띠장지지대체결구(1420),

버팀대(800)와 하중잭(1000)을 연결하기 위한 제1하중잭체결구(1430), 제2하중잭체결구(1440) 등이 형성된다.

하중잭(1500)은 버팀대(800)를 설치한 후 하중을 가하여 측면말뚝의 전면플랜지와 밀착시켜 지지기능을 향상시키기 위해 버팀대(800)와 버팀대(800) 사이에 설치되는 것으로 필요에 따라 설치될 수도 있고 설치되지 않을 수도 있다.

도 30은 측면말뚝 공간을 활용하여 지하구조물의 벽체를 시공하기 위해 철근을 배근하는 예시로 제2흙막이판(500)까지 구조물의 용도별 구조계산을 통해 벽체에서 요구되는 세로철근(2100)과 가로철근(2200)을 배근하는 것이 가능한 사항을 나타낸 도면으로 도면과 같이 활용이 가능한 것을 예시한 도면이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10 천공홀
20 주입관
30 그라우팅홀
60 측면말뚝연결구
100 제1측면말뚝
110 제1웨브
120 제1전면플랜지
130 제1배면플랜지
140 제1판가이드
200 제2측면말뚝
210 제2웨브
220 제2전면플랜지
221 제1통과구
230 제2배면플랜지
231 제2통과구
240 제2판가이드
300 지지말뚝
310 측면말뚝삽입관
320 하부보강판
330 말뚝단부
330a 제1말뚝단부판
330b 제2말뚝단부판
330c 제3말뚝단부판
330d 제4말뚝단부판
331 말뚝단부보강대
340 하부보강브라켓
340a 제1하부보강브라켓
340b 제2하부보강브라켓
340c 제3하부보강브라켓
340d 제4하부보강브라켓
350 상부보강브라켓
350a 제1상부보강브라켓
350b 제2상부보강브라켓
350c 제3상부보강브라켓
350d 제4상부보강브라켓
360 상부보강판
361 제1주입구
362 제2주입구
363 측면말뚝통과홀
370 스터드
380 주입구마개
400 제1흙막이판
410 제1흙막이판재
411 오목부
412 제1체결부
413 제2체결부
420 제1보강대
500 제2흙막이판
510 제2흙막이판재
510a 볼트체결홈
520 제2보강대
600 판지지구
610 선행하중재제1연결부
620 선행하중재제2연결부
630 판지지구보강대체결부
640 판지지구보강대
650 흙막이판재연결부
600a 제1판지지구
610a 제1체결부
620a 제2체결부
630a 선행하중재제3연결부
640a 선행하중재제4연결부
600b 제2판지지구
610b 제2측면말뚝제1체결부
620b 제2측면말뚝제2체결부
630b 선행하중재제1체결홀
640b 선행하중재제2체결홀
600c 제3판지지구
610c 선행하중재제5연결부
620c 선행하중재제6연결부
630c 제3판지지구제1보강부재
640c 제3판지지구제2보강부재
600d 제4판지지구
610d 제1연결부재
611d 제2측면말뚝제1체결홀
612d 제4판지지구제1체결홀
613d 선행하중재제3체결홀
620d 제2연결부재
621d 제2측면말뚝제2체결홀
622d 제4판지지구제2체결홀
623d 선행하중재제4체결홀
600e 제5판지지구
610e 제3연결부재
611e 제2측면말뚝제3체결홀
612e 선행하중재제5체결홀
613e 제5판지지구제1체결홀
620d 제4연결부재
621e 제2측면말뚝제4체결홀
622e 선행하중재제6체결홀
623e 제5판지지구제2체결홀
700 선행하중재
800 버팀대
810 제1연결판
810a 띠장지지대결합홀
811 제1띠장지지대체결구
900 띠장
910 제2띠장지지대체결구
920 띠장받침
930 띠장스티프너
1000 띠장지지대
1010 띠장지지대부착판
1011 체결홀
1010a 제1체결부재
1020 띠장지지대보강판
1030 띠장지지대연결부
1030a 제2체결부재
1100 기울음방지구
1200 버팀대받침부
1210 보강대
1300 홈메움재
1400 체결구
1410 버팀대체결구
1420 띠장지지대체결구
1430 제1하중잭체결구
1440 제2하중잭체결구
1500 하중잭
1600 지하구조물결속부
1610 결속부체결부
1700 지하구조물결속부연결재
1800 지하구조물받침부
1900 기초바닥결속부재
2000 경계면가이드판
2010 철근관통구
2100 가로철근
2200 세로철근

Claims

굴착작업을 하기 전에 미리 차수가 요구된다고 판단되는 지층 구간에서 측면말뚝 시공 시 설치되기 위한 제1측면말뚝(100)과,
측면말뚝 시공 시 설계시 계획한 근입심도까지 설치되기 위한 제2측면말뚝(200)과,
상기 제2측면말뚝(200)의 하부 일측에 연결 구성되는 지지말뚝(300)과,
천공홀의 일측과 대응되도록 일측이 오목한 아치형상으로 형성되되 서로 이웃하는 제1측면말뚝(100)과 제2측면말뚝(200) 사이에 설치되되 일측에 위치하는 제1측면말뚝(100)의 제1판가이드(140)와 제2측면말뚝(200)의 제2판가이드(240) 사이에 삽입되어 설치되는 제1흙막이판(400)과,
굴착면과 대응되도록 평면형상 또는 오목한 아치형상으로 형성되되 서로 이웃하는 제2측면말뚝(200) 사이에 설치되되 일측에 위치하는 제2측면말뚝(200)의 제2판가이드(240)와 타측에 위치하는 제2측면말뚝(200)의 제2판가이드(240)에 삽입되어 설치되는 제2흙막이판(500)과,
소정 크기의 판상 형상으로 형성되되 일측은 내측으로 구부러진 형태의 제1선행하중재연결부(610)와 타측은 내측으로 구부러진 형태의 제2선행하중재연결부(620)를 포함하여 형성되는 판지지구(600)와,
상기 판지지구(600)의 프리스트레스(Prestress)를 도입하기 위해 일측은 제1선행하중재연결부(610)와 연결되고 타측은 제2선행하중재연결부(620)와 연결되는 선행하중재(700)와,
제1측면말뚝(100) 또는 제2측면말뚝(200)의 일측에 설치되되 설치되는 측면말뚝과 수직하도록 형성되는 버팀대(800)와,
일방향으로 연장되는 H형 빔으로 이루어지며 H형 빔의 플랜지 부분이 상하방향으로 향하도록 상기 버팀대(800)와 결합되도록 형성되는 띠장(900)를 포함하고,
상기 제1측면말뚝(100)은 제1웨브(110)의 일측에 제1전면플랜지(120)가 형성되고 타측에 제1배면플랜지(130)가 형성되되, 제1배면플랜지(130)의 양측에 제1판가이드(140)가 형성되되,
상기 제1판가이드(140)는 제1배면플랜지(130)의 일측 내부면과 타측 내부면에 위치하되 흙막이판이 삽입되기 위한 것이며,
상기 제2측면말뚝(200)은
제2웨브(210)의 일측에 제2전면플랜지(220)가 형성되고 타측에 제2배면플랜지(230)가 형성되되, 제2웨브(210)의 양측에 제2판가이드(240)가 형성되되,
상기 제2판가이드(240)는 제2배면플랜지(230)의 일측 내부면과 타측 내부면에 위치하되 흙막이판이 삽입되기 위한 것을 특징으로 하는 구조물 지하벽체로 사용가능한 흙막이벽체시스템.
제1항에 있어서,
상기 버팀대(800)와 띠장(900) 사이의 공간에 위치하되 상부에서 바라봤을 때 삼각형상으로 형성되는 띠장지지대(1000)를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 지하벽체로 사용가능한 흙막이벽체시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
소정크기의 아치형상의 선재가 십자형태로 크로스되어 형성되는 기울음방지구(1100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 지하벽체로 사용가능한 흙막이벽체시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지지말뚝(300)는
측면말뚝삽입관(310)은 제2측면말뚝(200)의 하부 일측이 삽입되도록 소정의 관 형태로 형성되는
하부보강판(320)은 상기 측면말뚝삽입관(310)의 하단에 위치하되 측면말뚝삽입관(310)의 개방된 하단을 폐쇄하기 위해 측면말뚝삽입관(310)의 하단과 대응되도록 판상형태로 형성되는
말뚝단부(330)는 상기 하부보강판(320)과 연결되되 소정 갯수의 직삼각형 모양의 판상이 원뿔형상이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 구조물 지하벽체로 사용가능한 흙막이벽체시스템.
제1측면말뚝(100)과 제2측면말뚝(200)을 삽입하기 위해 소정의 간격을 가지도록 지반을 천공하여 소정 개수의 천공홀(10)을 형성하는 천공홀형성단계(S1);
제2측면말뚝(200)의 하단에 지지말뚝(300)을 결합하여 준비하는 지지말뚝준비단계(S2);
소정의 간격으로 천공된 천공홀에 제1측면말뚝(100)과 상기 지지말뚝준비단계(S2)를 통해 준비된 지지말뚝(300)이 결합된 제2측면말뚝(200)과 지지말뚝(300)이 결합되지 않은 제2측면말뚝(200)을 설치하는 측면말뚝시공단계(S3);
상기 측면말뚝시공단계(S3) 이후 제1흙막이판(400)이 제1측면말뚝(100)과 제2측면말뚝(200) 사이에 위치하도록 제1흙막이판(400)을 천공장비에 부착하여 천공함으로써 제1흙막이판(400)을 천공된 천공홀에 삽입하는 제1흙막이판삽입단계(S4);
상기 제1흙막이판삽입단계(S4) 이후, 차수심도까지 터파기를 진행하는 차수심도터파기단계(S5);
상기 차수심도터파기단계(S5) 이후 서로 이웃하는 제2측면말뚝(200) 사이에 제2흙막이판(500)을 설치하는 비차수심도터파기단계(S6);
상기 비차수심도터파기단계(S6)를 통해 터파기된 지반에 설치된 제2흙막이판(500)을 지지하도록 판지지구(600)를 설치하되, 서로 이웃하는 제2측면말뚝(200) 사이에 판지지구(600)가 위치하도록 설치하는 판지지구설치단계(S7);
상기 판지지구설치단계(S7) 이후 제1흙막이판(400)과 제2흙막이판(500)에 형성된 주입구 또는 터파기 과정에서 임의 형성한 주입구를 통해 채움재를 주입하여 배면채움을 진행하는 배면지반채움단계(S8);
상기 배면지반채움단계(S8) 이후 소요의 터파기 심도에 따라 흙막이벽체의 안정성을 확보하기 위해 버팀대(800)가 설치되는 버팀대설치단계(S9);
배면지반채움단계(S8) 이후 버팀대(800)의 양측에 띠장(900)을 설치하는 띠장설치단계(S10);
상기 띠장설치단계(S10) 이후 다음 단의 버팀대와 띠장을 설치하기 위해 터파기를 실시하는 터파기단계(S11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 지하벽체로 사용가능한 흙막이벽체시공방법.