KR102443020B1

KR102443020B1 - 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량 시공방법 및 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량

Info

Publication number: KR102443020B1
Application number: KR1020210125590A
Authority: KR
Inventors: 구본민
Original assignee: 구본민; 주식회사 코아에너지시스템즈
Priority date: 2021-09-23
Filing date: 2021-09-23
Publication date: 2022-09-14

Abstract

본 발명은 교량의 하부구조인 교대 또는 교각의 확대기초 둘레 주면을 따라 하기 보강 콘크리트말뚝의 직경보다 좁은 간격으로 이격되게 무근 콘크리트말뚝들을 시공하면서, 상기 무근 콘크리트말뚝들의 사이사이에 이들과 겹치게 보강 콘크리트말뚝들을 시공하여 겹침주열말뚝벽체를 시공하는 단계; 상기 겹침주열말뚝벽체의 상부와 내부를 굴착하고 상기 겹침주열말뚝벽체와 일체로 형성되게 상기 확대기초를 시공하는 단계; 상기 확대기초의 상측에 교량의 상부구조를 시공하는 단계를 포함하는 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량 시공방법 및 교량이다.
본 발명은 교량의 상부로부터 전달되는 연직하중이나 수평하중 등의 하중에 겹침주열말뚝벽체와 확대기초가 함께 효율적으로 저항하도록 함으로써, 교량 하부구조의 시공성, 경제성, 안정성이 증대되고, 품질이 우수하다.

Description

겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량 시공방법 및 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량{CONSTRUCTION METHOD OF BRIDGE USING OVERLAPPED PILES AND BRIDGE USING OVERLSPPED PILES}

본 발명은 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량 시공방법 및 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량에 관한 것으로서, 구체적으로는 교량 하부구조 하측에 말뚝을 서로 겹침 시공하여 구축되는 겹침주열말뚝벽체를 활용하는 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량 하부구조 및 그 시공방법에 관한 것이다.

도 1a, 1b를 참조하면, 종래에는 교량의 하부구조인 교대(20)나 교각(30)의 확대기초(40)를 지중에 시공하는 경우, 안전하게 토압과 지하수압을 지보하기 위해서 가시설 흙막이 벽(11)을 우선적으로 시공한다. 또한, 지하수압이 클 경우에는 흙막이 벽(11) 배면에 차수 그라우트(16)를 시공한다. 이후, 흙막이 벽(11)의 내면으로부터 내측으로 일정간격을 두고 교량의 하부구조인 교대(20)나 교각(30)을 시공하게 된다.

이러한 종래기술의 경우, 가시설인 흙막이벽(11)과 버팀보(13), 지중앵커(14), 중간파일(15)등으로 구비되는 지보구조의 설치규모가 크고, 교대(20)나 교각(30)을 시공하기 위한 굴착이 과도하다. 또한, 하부구조 시공에 따른 굴착과 뒤메우기로 인하여 지반이 침하되고 원지반이 교란됨에 따라 내진성능이 저하하고, 안전에 취약해진다. 또한, 별도의 흙막이벽(11)을 시공해야하고, 교대(20) 및 교각(30)의 말뚝기초(45)를 모두 별도로 설치해야 하므로 공사비가 증가한다. 또한, 흙막이벽(11)의 시공 방법이 복잡하고 많은 지지구조를 설치해야하므로, 교량의 교대(20) 및 교각(30)의 구조물공사의 품질이 저하된다. 또한, 흙막이벽(11) 내부의 작업 공간에 제약이 많아 작업이 불편하고 안전사고의 위험성이 증가하는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0496735호

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 교량 하부구조인 교대 또는 교각의 확대기초의 하측에 선 시공되는 무근 콘크리트말뚝들과 이들 무근 콘크리트말뚝들을 절삭하면서 시공되는 보강 콘크리트말뚝(철근 또는 강재 보강 콘크리트말뚝)들을 시공하여 겹침주열말뚝벽체를 구축하고, 그 상부 및/또는 내부를 굴착한 후, 겹침주열말뚝벽체와 철근을 결속 연결하고 콘크리트를 타설하여, 가시설인 겹침주열말뚝벽체와 일체가 되는 교량의 하부구조인 교대 또는 교각의 확대기초를 시공하여, 교량의 상부로부터 전달되는 연직하중이나 수평하중 등의 하중에 겹침주열말뚝벽체와 확대기초가 함께 효율적으로 저항하도록 함으로써, 교량 하부구조의 시공성, 경제성, 안정성이 증대되고, 품질이 우수한 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량 시공방법 및 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량을 제공함에 있다.

본 발명 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량 시공방법은, 교량의 하부구조인 교대 또는 교각의 확대기초 둘레 주면을 따라 하기 보강 콘크리트말뚝의 직경보다 좁은 간격으로 이격되게 무근 콘크리트말뚝들을 시공하면서, 상기 무근 콘크리트말뚝들의 사이사이에 이들과 겹치게 보강 콘크리트말뚝들을 시공하여 겹침주열말뚝벽체를 시공하는 단계; 상기 겹침주열말뚝벽체의 상부와 내부를 굴착하고 상기 겹침주열말뚝벽체와 일체로 형성되게 상기 확대기초를 시공하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 확대기초를 시공하는 단계는, 상기 겹침주열말뚝벽체의 내부 굴착부 하측에 버림콘크리트를 타설하는 과정과, 상기 겹침주열말뚝벽체의 내부 굴착부에서 보강 콘크리트말뚝 상호간에 보강철근을 설치하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 겹침주열말뚝벽체 내부에 복수개의 지지말뚝이 더 시공되어 교량의 상부하중을 상기 겹침주열말뚝벽체와 상기 복수의 지지말뚝이 함께 저항할 수 있다.

본 발명 다른 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량 시공방법은, 교량의 하부구조인 교대 또는 교각의 확대기초의 횡방향(교축 직각방향)을 따라 하기 보강 콘크리트말뚝의 직경보다 좁은 간격으로 이격되게 무근 콘크리트말뚝들을 시공하면서, 상기 무근 콘크리트말뚝들의 사이사이에 이들과 겹치게 보강 콘크리트말뚝들을 시공하여 겹침주열말뚝벽체를 시공하는 단계; 상기 겹침주열말뚝벽체의 상부를 굴착하고 상기 겹침주열말뚝벽체와 일체로 형성되게 상기 확대기초를 시공하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 겹침주열말뚝벽체를 시공하는 단계는 상기 겹침주열말뚝벽체의 배면에 겹침주열말뚝벽체와 일체로 연결되게 부벽말뚝을 형성하는 과정을 포함하고, 상기 부벽말뚝은 무근 콘크리트말뚝과 무근 콘크리트말뚝과 겹치게 시공되는 보강 콘크리트말뚝으로 형성되고, 상기 부벽말뚝의 무근 콘크리트말뚝과 보강 콘크리트말뚝은 캡빔으로 연결하여 수평방향 강성이 증대되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 확대기초를 시공하는 단계는, 상기 겹침주열말뚝벽체의 상부 콘크리트 일부를 절단하고 상기 보강 콘크리트말뚝의 일부 또는 전부의 보강재와 상기 확대기초의 철근을 연결하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 두 실시예는, 상기 교대 또는 교각의 확대기초의 상측에 교량의 상부구조를 시공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 무근 콘크리트말뚝의 콘크리트는 양생지연제를 포함하거나, 시멘트 100중량부에 대해 플라이애쉬 25~55중량부를 혼합하거나, 슬래그를 45~75중량부 혼합하거나, 또는 플라이애쉬와 슬래그 30~70중량부 혼합하여 상기 보강 콘크리트말뚝을 시공하기 위한 상기 무근 콘크리트말뚝의 절삭이 원활하게 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 겹침주열말뚝벽체의 무근 콘크리트말뚝들과 보강 콘크리트말뚝들을 시공하기 위한 굴착은 안내벽을 설치하여 굴착하고, 상기 안내벽은 일측은 상반부가 절개되고, 타측은 하반부가 절개된 원형 강관들이 연속 직선상으로 설치된 제1내부거푸집과 상기 제1내부거푸집 양 외측에 설치되는 평판 형상의 한 쌍의 외부거푸집의 사이에 콘크리트를 타설하여 형성하거나, 호 형상이 연속으로 연결된 한 쌍의 제2내부거푸집과 상기 제2내부거푸집 양 외측에 설치되는 평판 형상의 한 쌍의 외부거푸집의 사이에 콘크리트를 타설하여 형성하거나, 스티로폼을 연속으로 설치한 제3내부거푸집과 상기 제3내부거푸집의 양 외측에 설치되는 평판 형상의 한 쌍의 외부거푸집의 사이에 콘크리트를 타설하여 형성하거나, 또는 평판 형상의 한 쌍의 콘크리트 또는 강재의 내측에 ㄱ자 형강들을 일정 간격으로 설치함으로써, 상기 겹침주열말뚝벽체의 무근 콘크리트말뚝들과 보강 콘크리트말뚝들을 형성하기 위한 원형 굴착을 용이하게 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량은, 교량의 하부구조인 교대 또는 교각의 확대기초 둘레 주면을 따라 하기 보강 콘크리트말뚝의 직경보다 좁은 간격으로 이격되게 시공된 무근 콘크리트말뚝들과, 상기 무근 콘크리트말뚝들의 사이사이에 이들과 겹치게 시공된 보강 콘크리트말뚝들을 포함하는 겹침주열말뚝벽체; 상기 겹침주열말뚝벽체의 상부와 내부를 굴착하고 상기 겹침주열말뚝벽체와 일체로 형성되게 시공된 상기 확대기초;를 포함하고, 상기 확대기초는 겹침주열말뚝벽체의 내부 굴착부 하측에 버림콘크리트를 타설하는 과정과, 상기 겹침주열말뚝벽체의 내부 굴착부에서 보강 콘크리트말뚝 상호간에 보강철근을 설치하는 과정을 포함하여 시공된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량은, 교량의 하부구조인 교대 또는 교각의 확대기초의 횡방향(교축 직각방향)을 따라 하기 보강 콘크리트말뚝의 직경보다 좁은 간격으로 이격되게 시공된 무근 콘크리트말뚝들과, 상기 무근 콘크리트말뚝들의 사이사이에 이들과 겹치게 시공된 보강 콘크리트말뚝들을 포함하는 겹침주열말뚝벽체; 상기 겹침주열말뚝벽체의 상부를 굴착하고 상기 겹침주열말뚝벽체와 일체로 형성되게 시공된 확대기초; 상기 겹침주열말뚝벽체의 배면에 겹침주열말뚝벽체와 일체로 연결되게 시공된 부벽말뚝;을 포함하고, 상기 부벽말뚝은 무근 콘크리트말뚝과 무근 콘크리트말뚝과 겹치게 시공되는 보강 콘크리트말뚝으로 형성되고, 상기 부벽말뚝의 무근 콘크리트말뚝과 보강 콘크리트말뚝은 캡빔으로 연결하여 수평방향 강성이 증대되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 겹침주열말뚝벽체를 흙막이벽으로 활용하여 교량 하부구조인 교대 또는 교각의 확대기초를 시공하기 때문에 과도한 굴착을 방지할 수 있어, 시공비용 및 시간을 줄일 수 있다.

또한, 종래의 깊은 기초로 시공되는 지지말뚝을 겹침주열말뚝벽체의 보강 콘크리트말뚝으로 대체할 수 있어 공사비용을 크게 절감하고, 시공공정을 단순화할 수 있으며, 확대기초 시공과정에 원지반이 교란되지 않으므로 교량의 내진성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 겹침주열말뚝벽체를 이용하여 확대기초를 시공함으로써, 확대기초를 시공하기 위한 굴착 폭이 현저히 줄어들어 효율적인 토지이용을 할 수 있다.

또한, 겹침주열말뚝벽체의 내부를 굴착하여 확대기초를 설치함으로써, 지중에서 수평하게 작용하는 토압과 지하수압의 수평력은 겹침주열말뚝벽체와 겹침주열말뚝벽체의 내부 확대기초가 결합된 커진 강성으로 부담하기 때문에 구조적인 안정성이 더욱 향상될 수 있다.

또한, 상부로부터 전달되는 연직하중은 겹침주열말뚝벽체의 보강 콘크리트말뚝에 의해 지중으로 전달됨으로써 하중 저항성이 크게 향상될 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래기술의 교량하부구조인 교대와 교각의 시공 모습을 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체을 이용하는 교량의 개략적인 시공 흐름도,
도 3은 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체을 이용하는 교량의 시공과정을 보여주는 평면도,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체을 이용하는 교량의 시공순서를 보여주는 측면도,
도 5는 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체을 이용하는 교량에서 겹침주열말뚝벽체의 내부에 지지말뚝을 추가로 설치하는 실시 예를 보여주는 평면도와 단면도,
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체을 이용하는 교량에서 강관, 강판, 스티로폼을 이용하여 안내벽이 제작되는 모습을 보여주는 도면들,
도 7은 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체을 이용하는 교량에서 ㄱ자 형상의 형강을 이용하여 안내벽이 제작되는 모습을 보여주는 도면들,
도 8은 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체을 이용하는 교량에서 겹침주열말뚝벽체의 내부와 상부에 시공되는 확대기초의 모습을 보여주는 도면들,
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체을 이용하는 교량에서 겹침주열말뚝벽체의 내부에서 보강철근이 설치되는 모습을 보여주는 도면들,
도 10은 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체을 이용하는 교량의 상측에는 교량의 상부구조가 시공되는 실시 예를 보여주는 도면,
도 11은 본 발명의 다른 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체을 이용하는 교량의 상측에 교량의 상부구조가 시공된 실시 예를 보여주는 도면,
도 12는 본 발명에서 겹침주열말뚝벽체에 부벽말뚝이 설치된 모습의 평면도 및 측면도이다.

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.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체(300)를 이용한 교량 시공방법을 설명한다.

도 2는 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체(300)을 이용하는 교량의 개략적인 시공 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체(300)을 이용하는 교량의 시공과정을 보여주는 평면도이고, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체(300)을 이용하는 교량의 시공순서를 보여주는 측면도이고, 도 5는 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체(300)을 이용하는 교량에서 겹침주열말뚝벽체(300)의 내부에 지지말뚝(160)을 추가로 설치하는 실시 예를 보여주는 평면도와 단면도이고, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체(300)을 이용하는 교량에서 강관, 강판, 스티로폼을 이용하여 안내벽(600)이 제작되는 모습을 보여주는 도면들이고, 도 7은 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체(300)을 이용하는 교량에서 ㄱ자 형상의 형강을 이용하여 안내벽(600)이 제작되는 모습을 보여주는 도면들이고, 도 8은 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체(300)을 이용하는 교량에서 겹침주열말뚝벽체(300)의 내부와 상부에 시공되는 확대기초(150)의 모습을 보여주는 도면들이고, 도 9a 내지 도 9c 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체(300)을 이용하는 교량에서 겹침주열말뚝벽체(300)의 내부에서 보강철근(185)이 설치되는 모습을 보여주는 도면들이고, 도 10은 본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체(300)을 이용하는 교량의 상측에는 교량의 상부구조(500)가 시공되는 실시 예를 보여주는 도면이고, 도 11은 본 발명의 다른 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체(300)을 이용하는 교량의 상측에 교량의 상부구조(500)가 시공된 실시 예를 보여주는 도면이고, 도 12는 본 발명에서 겹침주열말뚝벽체(300)에 부벽말뚝(800)이 설치된 모습의 평면도 및 측면도이다.

본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체(300)를 이용한 교량 시공방법은 교량의 하부구조인 교대 또는 교각의 확대기초(150) 둘레 주면을 따라 하기 보강 콘크리트말뚝(320)의 직경보다 좁은 간격으로 이격되게 무근 콘크리트말뚝(310)들을 시공하면서, 상기 무근 콘크리트말뚝(310)들의 사이사이에 이들과 겹치게 보강 콘크리트말뚝(320)들을 시공하여 겹침주열말뚝벽체(300)를 시공하는 단계; 상기 겹침주열말뚝벽체(300)의 상부와 내부를 굴착하고 상기 겹침주열말뚝벽체(300)와 일체로 형성되게 상기 확대기초(150)를 시공하는 단계;를 포함할 수 있다.

즉, 본 실시예는 겹침주열말뚝벽체(300)를 흙막이벽으로 활용하고 동결심도 또는 그 이하까지 내부를 굴착하여 확대기초(150)를 시공함으로써, 교량 상부로부터 전달되는 연직력과 수평력 등에 저항하도록 하고, 하부구조 시공을 위한 과도한 굴착을 줄이고, 흙막이벽인 겹침주열말뚝벽체(300)를 교량의 하부구조로 활용함으로써, 결과적으로 공사비를 크게 절감하고, 시공기간이 단축되며, 원지반을 교란시키지 않음으로써, 내진성능이 크게 향상될 수 있다.

상기 무근 콘크리트말뚝(310)은 상기 보강 콘크리트말뚝(320)의 직경보다 좁은 간격으로 이격되게 굴착하고 콘크리트를 타설하여 시공할 수 있다.

상기 보강 콘크리트말뚝(320)은 먼저 시공된 무근 콘크리트말뚝(310)을 일부 절삭하면서 굴착한 후 철근이나 H형강 등의 보강재를 삽입한 후 콘크리트를 타설하여 시공할 수 있다.

무근 콘크리트말뚝(310)과 보강 콘크리트말뚝(320)의 시공에서 무근 콘크리트말뚝(310)을 모두 시공한 후 보강 콘크리트말뚝(320)을 시공하거나, 또는 일부의 무근 콘크리트말뚝(310)을 시공한 후 보강 콘크리트말뚝(320)을 시공하는 과정을 반복하면서 진행할 수 있다.

무근 콘크리트말뚝(310)의 깊이는 동결심도, 쇄굴심도 등을 고려하여 동결심도, 쇄굴심도 까지 또는 좀 더 깊게 시공할 수 있다. 즉, 보강 콘크리트말뚝(320)만큼 깊게 할 필요가 없다.

보강 콘크리트말뚝(320)은 교량의 자중, 상부하중, 지진 등을 고려하여 이들을 견딜수 있게 시공하는 것이 바람직하다.

무근 콘크리트말뚝(310)과 보강 콘크리트말뚝(320)이 겹쳐서 형성되는 겹침주열말뚝벽체(300)는 확대기초(150) 둘레 주면을 따라 형성될 수 있다. 따라서 겹침주열말뚝벽체(300)는 폐원, 폐타원 등으로 형성될 수 있다.

겹침주열말뚝벽체(300)가 시공된 후 그 상부와 내부를 굴착하고 겹침주열말뚝벽체(300)와 일체로 형성되게 확대기초(150)를 시공할 수 있다. 즉, 굴착부 내부와 결침주열말뚝벽체의 상부에 콘크리트를 타설하여 확대기초(150)를 시공할 수 있다.

상기 겹침주열말뚝벽체(300)의 내부 굴착부 하측에는 버림콘크리트를 먼저 타설하고, 겹침주열말뚝벽체(300)의 내부 굴착부에서 보강 콘크리트말뚝(320) 상호간에 보강철근(185)을 설치할 수 있다.

보강철근(185)은 전후 보강 콘크리트말뚝(320)에 구멍을 형성하고 보강철근(185)을 삽입한 후 수지계 접착제를 주입하는 케미컬앵커(330)로 할 수 있다. 또한, 보강 콘크리트말뚝(320) 내부에 철근을 미리 매립해 두고, 미리 매립된 철근 상호간을 연결하는 철근을 설치한 후 용접 연결하거나, 커플러(344)로 연결하거나, 겹이음하여 연결할 수 있다. 상기 미리 매립해두는 철근은 보강 콘크리트말뚝(320)의 주철근을 감는 형상의 루프형으로 매립하거나, 또는 상측 또는 하측으로 절곡된 즉, ㄱ자 형상으로 절곡부를 갖도록 할 수 있다. 루프형이나 절곡형은 보강철근(185)이 보강 콘크리트말뚝(320)에 견고히 결합되게 함으로써 겹침주열말뚝벽체(300)와 확대기초(150)가 견고한 연결구조를 가지게 된다.

보강철근(185)을 설치하는 위치에는 콘크리트 타설전에 미리 스티로폼(350)을 설치할 수 있다. 즉, 스티로폼(350)을 보강 콘크리트말뚝(320)의 측면에 설치한 후 콘크리트를 타설하고, 보강철근(185)을 설치할 때 스티로폼(350)을 가볍게 타격하여 제거할 수 있다.

스티로폼(350)을 가볍게 타격하여 제거 함으로써 보강 콘크리트말뚝(320)의 내부에 배치된 철근이나 강재인 보강재의 위치를 피하여 케미컬앵커(330)를 설치하고자 하는 구멍을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 루프형이나 절곡형으로 매립된 철근이 노출됨으로써, 연결 철근과 쉽게 용접하거나, 커플러(344)로 연결하거나, 겹이음할 수 있다.

폐합형의 상기 겹침주열말뚝벽체(300) 내부에 복수개의 지지말뚝(160)이 더 시공될 수 있다. 이러한 지지말뚝(160)은 교량의 상부하중을 겹침주열말뚝벽체(300)와 복수의 지지말뚝(160)이 함께 저항하게 함으로써, 지지력을 크게 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체(300)를 이용한 교량 시공방법은, 교량의 하부구조인 교대 또는 교각의 확대기초(150)의 횡방향(교축 직각방향)을 따라 하기 보강 콘크리트말뚝(320)의 직경보다 좁은 간격으로 이격되게 무근 콘크리트말뚝(310)들을 시공하면서, 상기 무근 콘크리트말뚝(310)들의 사이사이에 이들과 겹치게 보강 콘크리트말뚝(320)들을 시공하여 겹침주열말뚝벽체(300)를 시공하는 단계; 상기 겹침주열말뚝벽체(300)의 상부를 굴착하고 상기 겹침주열말뚝벽체(300)와 일체로 형성되게 상기 확대기초(150)를 시공하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 실시예는 겹침주열말뚝벽체(300)가 폐합형상이 아니라 교축 직각방향인 횡방향으로 일직선으로 형성되는 점에서 전술한 실시예와 차이가 있다. 본 실시예는 예컨데 하천의 양 단부에 실시될 수 있다.

본 실시예에서 겹침주열말뚝벽체(300)를 시공하는 단계는 상기 겹침주열말뚝벽체(300)의 배면(육상부쪽)에 겹침주열말뚝벽체(300)와 일체로 연결되게 부벽말뚝(800)을 형성할 수 있다. 부벽말뚝(800)은 겹침주열말뚝벽체(300)의 배면에 설치될 수 있다.

부벽말뚝(800) 역시 무근 콘크리트말뚝(310)과 무근 콘크리트말뚝(310)과 겹치게 시공되는 보강 콘크리트말뚝(320)으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 부벽말뚝(800)의 무근 콘크리트말뚝(310)과 보강 콘크리트말뚝(320)은 캡빔(700)으로 연결하여 연결강성을 증대시킬 수 있다. 캡빔(700)은 말뚝들을 상호 연결하는 통상의 캡빔(700)일 수 있다.

상기 두 실시예들에서 상기 확대기초(150)를 시공하는 단계는, 상기 겹침주열말뚝벽체(300)의 상부 콘크리트 일부를 절단하고 상기 보강 콘크리트말뚝(320)의 일부 또는 전부의 보강재와 상기 확대기초(150)의 철근을 연결한 후 콘크리트를 타설할 수 있다. 이는 겹침주열말뚝벽체(300)와 확대기초(150)를 견고하게 결합할 수 있다. 또한, 폐합 형상의 겹침주열말뚝벽체(300)의 내부 굴착부에는 철근망이 삽입된 후 콘크리트가 타설될 수 있다.

상기 무근 콘크리트말뚝(310)의 콘크리트는 양생지연제를 포함하거나, 시멘트 100중량부에 대해 플라이애쉬 25~55중량부를 혼합하거나, 슬래그를 45~75중량부 혼합하거나, 또는 플라이애쉬와 슬래그 30~70중량부 혼합할 수 있다. 이는 보강 콘크리트말뚝(320)을 시공하기 위한 무근 콘크리트말뚝(310)의 절삭이 원활하게 이루어지게 할 수 있다.

상기 겹침주열말뚝벽체(300)의 무근 콘크리트말뚝(310)들과 보강 콘크리트말뚝(320)들을 시공하기 위한 굴착은 안내벽(600)을 설치하여 굴착함으로써, 말뚝의 수직도를 향상시키고, 말뚝 상호간의 겹침량을 정확하게 확보할 수 있다.

상기 안내벽(600)은 일측은 상반부가 절개되고, 타측은 하반부가 절개된 원형 강관들을 절개부가 상호 끼워지게 연속 직선상으로 설치하여 형성된 제1내부거푸집(612)과 상기 제1내부거푸집(612) 양 외측에 설치되는 평판 형상의 한 쌍의 외부거푸집(605)의 사이에 콘크리트를 타설하여 형성할 수 있다. 물론 콘크리트를 타설하기 위해 양 단부는 막히게 하여야 한다.

또한, 안내벽(600)은 호 형상이 연속으로 연결된 한 쌍의 제2내부거푸집(614)과 상기 제2내부거푸집(614) 양 외측에 설치되는 평판 형상의 한 쌍의 외부거푸집(605)의 사이에 콘크리트를 타설하여 형성할 수 있다.

또한, 스티로폼을 연속으로 설치한 제3내부거푸집(616)과 상기 제3내부거푸집(616)의 양 외측에 설치되는 평판 형상의 한 쌍의 외부거푸집(605)의 사이에 콘크리트를 타설하여 형성할 수 있다. 제3내부거푸집(616)은 원기둥 형상의 스티로폼의 일측이 호 형상으로 제거되거나, 원기둥의 양 측이 직선 형상으로 제거된 것을 연속으로 설치하여 형성할 수 있다.

또한, 평판 형상의 한 쌍의 콘크리트 또는 강재의 내측에 ㄱ자 형강(650)들을 일정 간격으로 설치하여 형성할 수 있다.

상기 안내벽(600)들은 모두 굴착부의 중심간의 간격은 말뚝의 직경보다 짧게 함으로써 말뚝들이 상호 겹치게 형성될 수 있다.

또한 상기의 안내벽(600)들은 겹침주열말뚝벽체(300)의 무근 콘크리트말뚝(310)들과 보강 콘크리트말뚝(320)들을 형성하기 위한 원형 굴착을 용이하게 할 뿐 아니라, 연직도를 향상시킬 수 있다.

상기 교대 또는 교각의 확대기초(150)의 상측에 교량의 상부구조(500)를 시공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예들은 겹침주열말뚝벽체(300)가 비교적 높게 형성되고, 그 상측에 확대기초(150)가 형성되고, 확대기초(150)의 상측에 바로 교량의 상부구조(500)가 시공될 수 있다.

본 발명의 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체(300)를 이용한 교량은, 교량의 하부구조인 교대 또는 교각의 확대기초(150) 둘레 주면을 따라 하기 보강 콘크리트말뚝(320)의 직경보다 좁은 간격으로 이격되게 시공된 무근 콘크리트말뚝(310)들과, 상기 무근 콘크리트말뚝(310)들의 사이사이에 이들과 겹치게 시공된 보강 콘크리트말뚝(320)들을 포함하는 겹침주열말뚝벽체(300); 상기 겹침주열말뚝벽체(300)의 상부와 내부를 굴착하고 상기 겹침주열말뚝벽체(300)와 일체로 형성되게 시공된 상기 확대기초(150);를 포함하고, 상기 확대기초(150)는 겹침주열말뚝벽체(300)의 내부 굴착부 하측에 버림콘크리트를 타설하는 과정과, 상기 겹침주열말뚝벽체(300)의 내부 굴착부에서 보강 콘크리트말뚝(320) 상호간에 보강철근(185)을 설치하는 과정을 포함하여 시공된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 일례에 따른 겹침주열말뚝벽체(300)를 이용한 교량은, 교량의 하부구조인 교대 또는 교각의 확대기초(150)의 횡방향(교축 직각방향)을 따라 하기 보강 콘크리트말뚝(320)의 직경보다 좁은 간격으로 이격되게 시공된 무근 콘크리트말뚝(310)들과, 상기 무근 콘크리트말뚝(310)들의 사이사이에 이들과 겹치게 시공된 보강 콘크리트말뚝(320)들을 포함하는 겹침주열말뚝벽체(300); 상기 겹침주열말뚝벽체(300)의 상부를 굴착하고 상기 겹침주열말뚝벽체(300)와 일체로 형성되게 시공된 확대기초(150); 상기 겹침주열말뚝벽체(300)의 배면에 겹침주열말뚝벽체(300)와 일체로 연결되게 시공된 부벽말뚝(800);을 포함하고, 상기 부벽말뚝(800)은 무근 콘크리트말뚝(310)과 무근 콘크리트말뚝(310)과 겹치게 시공되는 보강 콘크리트말뚝(320)으로 형성되고, 상기 부벽말뚝(800)의 무근 콘크리트말뚝(310)과 보강 콘크리트말뚝(320)은 캡빔(700)으로 연결하여 수평방향 강성이 증대되는 것을 특징으로 할 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.

117: 흉벽
150: 확대기초
160: 지지말뚝
185: 보강철근
300: 겹침주열말뚝벽체
310: 무근 콘크리트말뚝
320: 보강 콘크리트말뚝
330: 케미컬앵커
344: 커플러
350: 스티로폼
500: 상부구조
510: 교량받침
600: 안내벽
605: 외부거푸집
612: 제1내부거푸집
614: 제2내부거푸집
616: 제3내부거푸집
650: ㄱ자 형강
700: 캡빔
800: 부벽말뚝

Claims

교량의 하부구조인 교대 또는 교각의 확대기초 둘레 주면을 따라 하기 보강 콘크리트말뚝의 직경보다 좁은 간격으로 이격되게 무근 콘크리트말뚝들을 시공하면서, 상기 무근 콘크리트말뚝들의 사이사이에 이들과 겹치면서 상기 무근 콘크리트말뚝들보다 깊게 보강 콘크리트말뚝들을 시공하여 겹침주열말뚝벽체를 시공하는 단계;
상기 겹침주열말뚝벽체의 상부와 내부를 굴착하고 상기 겹침주열말뚝벽체와 일체로 형성되게 상기 확대기초를 시공하는 단계;를 포함하고,
상기 확대기초를 시공하는 단계는, 상기 겹침주열말뚝벽체의 내부 굴착부 하측에 버림콘크리트를 타설하는 과정과, 상기 겹침주열말뚝벽체의 내부 굴착부에서 보강 콘크리트말뚝 상호간에 보강철근을 설치하는 과정과, 상기 겹침주열말뚝벽체의 내부 굴착부 내부에 콘크리트를 타설하는 과정과, 상기 겹침주열말뚝벽체의 상부에 콘크리트를 타설하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량 시공방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 겹침주열말뚝벽체 내부에 복수개의 지지말뚝이 더 시공되어 교량의 상부하중을 상기 겹침주열말뚝벽체와 상기 복수의 지지말뚝이 함께 저항하는 것을 특징으로 하는 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량 시공방법.
교량의 하부구조인 교대 또는 교각의 확대기초의 횡방향(교축 직각방향)을 따라 하기 보강 콘크리트말뚝의 직경보다 좁은 간격으로 이격되게 무근 콘크리트말뚝들을 시공하면서, 상기 무근 콘크리트말뚝들의 사이사이에 이들과 겹치면서 상기 무근 콘크리트말뚝들보다 깊게 보강 콘크리트말뚝들을 시공하여 겹침주열말뚝벽체를 시공하는 단계;
상기 겹침주열말뚝벽체의 상부를 굴착하고 상기 겹침주열말뚝벽체와 일체로 형성되게 상기 확대기초를 시공하는 단계;를 포함하고,
상기 겹침주열말뚝벽체를 시공하는 단계는 상기 겹침주열말뚝벽체의 배면에 겹침주열말뚝벽체와 일체로 연결되게 부벽말뚝을 형성하는 과정을 포함하고,
상기 부벽말뚝은 무근 콘크리트말뚝과 무근 콘크리트말뚝과 겹치면서 무근 콘크리트말뚝보다 깊게 시공되는 보강 콘크리트말뚝으로 형성되고, 상기 부벽말뚝의 무근 콘크리트말뚝과 보강 콘크리트말뚝은 캡빔으로 연결하여 수평방향 강성이 증대되는 것을 특징으로 하는 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량 시공방법.
삭제
청구항 1, 3, 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 확대기초를 시공하는 단계는, 상기 겹침주열말뚝벽체의 상부 콘크리트 일부를 절단하고 상기 보강 콘크리트말뚝의 일부 또는 전부의 보강재와 상기 확대기초의 철근을 연결하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량 시공방법.
청구항 1, 3, 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교대 또는 교각의 확대기초의 상측에 교량의 상부구조를 시공하는 단계를 더 포함하는 교량 시공방법.
청구항 1, 3, 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무근 콘크리트말뚝의 콘크리트는 양생지연제를 포함하거나, 시멘트 100중량부에 대해 플라이애쉬 25~55중량부를 혼합하거나, 슬래그를 45~75중량부 혼합하거나, 또는 플라이애쉬와 슬래그 30~70중량부 혼합하여 상기 보강 콘크리트말뚝을 시공하기 위한 상기 무근 콘크리트말뚝의 절삭이 원활하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량 시공방법
청구항 1, 3, 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 겹침주열말뚝벽체의 무근 콘크리트말뚝들과 보강 콘크리트말뚝들을 시공하기 위한 굴착은 안내벽을 설치하여 굴착하고,
상기 안내벽은 일측은 상반부가 절개되고, 타측은 하반부가 절개된 원형 강관들이 연속 직선상으로 설치된 제1내부거푸집과 상기 제1내부거푸집 양 외측에 설치되는 평판 형상의 한 쌍의 외부거푸집의 사이에 콘크리트를 타설하여 형성하거나, 호 형상이 연속으로 연결된 한 쌍의 제2내부거푸집과 상기 제2내부거푸집 양 외측에 설치되는 평판 형상의 한 쌍의 외부거푸집의 사이에 콘크리트를 타설하여 형성하거나, 스티로폼을 연속으로 설치한 제3내부거푸집과 상기 제3내부거푸집의 양 외측에 설치되는 평판 형상의 한 쌍의 외부거푸집의 사이에 콘크리트를 타설하여 형성하거나, 또는 평판 형상의 한 쌍의 콘크리트 또는 강재의 내측에 ㄱ자 형강들을 일정 간격으로 설치함으로써, 상기 겹침주열말뚝벽체의 무근 콘크리트말뚝들과 보강 콘크리트말뚝들을 형성하기 위한 원형 굴착을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량 시공방법.
교량의 하부구조인 교대 또는 교각의 확대기초 둘레 주면을 따라 하기 보강 콘크리트말뚝의 직경보다 좁은 간격으로 이격되게 시공된 무근 콘크리트말뚝들과, 상기 무근 콘크리트말뚝들의 사이사이에 이들과 겹치면서 상기 무근 콘크리트말뚝들보다 깊게 시공된 보강 콘크리트말뚝들을 포함하는 겹침주열말뚝벽체;
상기 겹침주열말뚝벽체의 상부와 내부를 굴착하고 상기 겹침주열말뚝벽체와 일체로 형성되게 시공된 상기 확대기초;를 포함하고,
상기 확대기초는 겹침주열말뚝벽체의 내부 굴착부 하측에 버림콘크리트를 타설하는 과정과, 상기 겹침주열말뚝벽체의 내부 굴착부에서 보강 콘크리트말뚝 상호간에 보강철근을 설치하는 과정과, 상기 겹침주열말뚝벽체의 내부 굴착부 내부에 콘크리트를 타설하는 과정과, 상기 겹침주열말뚝벽체의 상부에 콘크리트를 타설하는 과정을 포함하여 시공된 것을 특징으로 하는 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량.
교량의 하부구조인 교대 또는 교각의 확대기초의 횡방향(교축 직각방향)을 따라 하기 보강 콘크리트말뚝의 직경보다 좁은 간격으로 이격되게 시공된 무근 콘크리트말뚝들과, 상기 무근 콘크리트말뚝들의 사이사이에 이들과 겹치면서 상기 무근 콘크리트말뚝들보다 깊게 시공된 보강 콘크리트말뚝들을 포함하는 겹침주열말뚝벽체;
상기 겹침주열말뚝벽체의 상부를 굴착하고 상기 겹침주열말뚝벽체와 일체로 형성되게 시공된 확대기초;
상기 겹침주열말뚝벽체의 배면에 겹침주열말뚝벽체와 일체로 연결되게 시공된 부벽말뚝;을 포함하고,
상기 부벽말뚝은 무근 콘크리트말뚝과 무근 콘크리트말뚝과 겹치면서 무근 콘크리트말뚝보다 깊게 시공되는 보강 콘크리트말뚝으로 형성되고, 상기 부벽말뚝의 무근 콘크리트말뚝과 보강 콘크리트말뚝은 캡빔으로 연결하여 수평방향 강성이 증대되는 것을 특징으로 하는 겹침주열말뚝벽체를 이용한 교량.