KR102497458B1 - 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단 및 이를 이용하는 cip 흙막이 시공 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단 및 이를 이용하는 CIP 흙막이 시공 공법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 CIP 흙막이 공법에서 엄지말뚝 균등 간격 수단을 이용하여 엄지말뚝이 천공홀의 중앙부에 설치되도록 함과 동시에 계획된 매립 위치와 다른 방향으로 비틀리게 설치되어도 띠장 받침 수단을 이용하여 현장에서 띠장의 설치가 용이하도록 구성한 것이며, 소정의 직경과 길이를 갖는 속이 빈 원통형체로 구성되는 띠장 받침 수단과, 상기 띠장 받침 수단의 상부와 하부의 양쪽 끝단부 내부 원주와 원통형체의 중심점을 통과하는 지름이 만나는 지점으로부터 각각 소정의 길이를 갖는 내측 지점에서 직각방향으로 설치되는 엄지말뚝 균등 간격 수단과, 상기 띠장 받침 수단과 엄지말뚝 균등 간격 수단이 만나는 각 지점의 고정수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단에 관한 것으로서, 현장 시공비를 감소시키고, 띠장 설치시의 고소작업량을 감소시킴은 물론 안전 사고 발생 확률을 감소시키도록 구성된 것이다.

Description

엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단 및 이를 이용하는 CIP 흙막이 시공 공법{Cip Retaining Reinforcing Structure and Method Constructing the Same}

본 발명은 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단 및 이를 이용하는 CIP 흙막이 시공 공법에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 CIP 흙막이 공법에서 엄지말뚝 균등 간격 수단을 이용하여 엄지말뚝이 천공홀의 중앙부에 설치되도록 함과 동시에 계획된 매립 위치와 다른 방향으로 비틀리게 설치되어도 띠장 받침 수단을 이용하여 현장에서 띠장의 설치가 용이하도록 구성함으로써, 이에 소요되는 현장 시공비를 감소시키고, 띠장 설치시의 고소작업량을 감소시킴은 물론 안전사고 발생 확률을 감소시키도록 구성된 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단 및 이를 이용하는 CIP 흙막이 시공 공법에 관한 것이다.

일반적으로, 건축공사 또는 토목공사 등의 건설 공사시 지하 터파기공사에서 토사가 흘러내리거나 지반이 붕괴되는 것을 방지하거나 차수 작업을 목적으로 여러 형태의 흙막이 공법이 실시된다.

대표적인 흙막이 공법으로 CIP(Cast-In-Placed-Pile) 공법, H파일 토류벽 공법, SCW(Soil Cement Wall)공법, SCW(Soil Cement Wall)병용 H파일 토류벽 공법이 있고, 차수 및 흙막이 기능을 동시에 달성하는 공법으로 시트파일(Sheet-Pile) 공법 등이 있다.

일반적인 토목공사에서 사용되는 천공장비로서, 포크레인에 지지되는 스크류 오거는 천공깊이가 보통 17m 이하이고, 크레인에 지지되는 스크류 오거는 보통 천공깊이가 25m 이하인 경우가 대부분이다.

또한, 각 스크류 오거는 천공작업에 사용되며, 천공되는 지질이 토사, 풍화토 등의 지반에서만 사용이 가능하며, 풍화암, 연암 및 경암 등에는 별도로 햄머 작업이 병행된다.

여기서, 모래나 자갈 섞인 토사에서는 천공벽이 무너지기 쉬우므로 천공 후 강관을 삽입하여 흙막이 벽체를 시공한 다음 충전된 모르타르가 양생되기 전에 강관을 철거하는 방식을 병행하는 경우도 혼용된다.

한편, 각 스크류 오거의 제원은 제작회사, 장비, 기종 등에 따라 다르며, 스크류의 최소 직경은 100mm부터 흔히 사용되는 400mm, 450mm, 500mm까지 사용된다.

또한, 흙막이공의 엄지말뚝용 H빔(형강)의 규격은 250mm×250mm×9mm×14mm, 300mm×300mm×15mm×15mm, 350mm×350mm×12mm×9mm, 400mm×400mm×13mm×21mm 등이 사용되고 있다.

상기 천공 직경 내에 규격이 수십 밀리미터(mm) 정도 작은 H-Pile이나 철근망을 현장 조건이 각각 다른 환경하에서 삽입시키게 됨으로써 부득이 불규칙한 간격(유격)이 발생하게 된다.

또한, 흙막이공 공사시 안전점검표 상의 주요 항목으로는 띠장과 엄지말뚝 사이에 힘을 전달할 수 있는 밀착쐐기의 설치 상태 및 재료를 확인하도록 규정되어 있다.

한편, CIP벽체와 띠장 사이의 공간은 콘크리트나 모르타르 등으로 채우도록 규정되어 있다.

상기 띠장과 엄지말뚝 사이에 힘을 전달할 수 있는 밀착쐐기 설치시나 C.I.P벽체와 띠장 사이의 공간을 콘크리트나 모르타르 등으로 채우는 과정에서 흙막이벽체의 내부 지반을 수 미터(m) 정도 굴착한 후 수평 띠장을 설치하게 되므로 고소작업이 수반되어 이로 인한 추락 안전사고가 발생하는 사례도 매스컴에 보도되고 있는 실정이다.

도 1에 도시된 바와 같이 통상적인 상기 CIP 공법은 주열식으로 철근 콘크리트 기둥을 현장에서 타설하여 설치하는 공법으로, 지반을 천공한 후 엄지말뚝으로 사용되는 H빔이나 철근망을 삽입한 상태에서 시멘트, 자갈, 모래 등으로 구성된 콘크리트 모르타르를 충전시켜 양생시킴으로써 주열벽을 형성하여 흙막이를 실시하는 공법이다.

이러한 과정에서 일정 간격마다 엄지말뚝용으로 H빔(강재)을 심재로 사용한 콘크리트 기둥을 사용하여 이웃하는 주열식 철근 콘크리트 기둥을 지지하도록 시공하게 된다.

상기 H파일 토류벽 공법은 개착식 공법으로 H파일을 직타하여 설치하거나 굴삭용 천공기로 수직공을 뚫고 그 수직공에 H파일을 삽입 설치한 후, 토류판을 H파일 사이에 끼워 흙막이 하는 공법이다.

또한, 상기 SCW(Soil Cement Wall)공법은 토사에 직접 시멘트 페이스트를 혼합하여 현장 콘크리트 파일을 연속시켜 지중 연속벽을 완성시키는 공법이다.

상기 SCW(Soil Cement Wall) 병용 H파일 토류벽 공법은 H파일 토류벽에 차수 효과와 함께 토류벽의 지반이 이완되는 것을 방지하도록 H파일을 직타하여 근접되게 설치하고 토류판을 설치한 상태에서 H파일의 배면에 안정제 주입공을 중첩되게 뚫은 후, 흙이나 시멘트를 혼합한 안정제를 주입시켜 고형화하는 공법이다.

한편, 상기 시트파일 공법은 차수 기능 및 흙막이 기능을 동시에 제공하기 위해 크레인을 이용한 진동 햄머로 시트파일을 직타하여 지반에 강제로 삽입시키는 공법으로서, 강도와 내구성이 우수한 시트파일을 사용할 경우에는 연속벽형 강성체로서의 토류벽 역할을 충분히 할 수 있으며, 접촉부의 수밀성이 우수하여 차수 효과를 얻을 수 있는 공법이다.

또한, 종래의 한가지 CIP 흙막이 공법인 대한민국특허청 등록특허공보(B1) 특허등록번호 10-1618723호에 의하면, 도 2에 도시된 바와 같이 CIP 흙막이 공법에 사용되는 천공을 실시하기 위해 지반굴착장비가 사용되는데, 이러한 통상적인 지반굴착장비는 크레인(10) 등의 중장비에 기립 설치되어 있는 리더(11)에 스크류오거(12)와 필요한 경우 선택적으로 케이싱오거(13)가 부수적으로 설치되고, 스크류오거(12)와 케이싱오거(13)의 하부에 각각 스크류(14) 및 링비트(15)가 부착된 케이싱(16)이 설치되어 스크류오거(12)와 케이싱(16)이 각각 서로 다른 방향으로 회전하면서 지반을 굴착하게 된다.

즉, 링비트가 형성된 천공용 강관 케이싱이 지반에 삽입되면서 그와 반대방향으로 회전하는 스크류가 케이싱 내부의 토사를 밖으로 배출시켜 케이싱을 지중에 매립하고 스크류는 인발한다. 이후 스크류가 인발된 내부가 빈 케이싱에 엄지말뚝용 H빔(17) 형강을 삽입한 후 시멘트, 자갈, 모래 등으로 된 콘크리트 모르타르를 충전시킨 후 양생시킨다.

도 3을 참조하면, 어느 정도 양생이 진행되면 케이싱 마저 인발하여 H빔 콘크리트 기둥(20)을 시공한다. 이후 적어도 하나 이상 또는 복수개의 케이싱이 시공될 공간을 확보한 상태에서 2번째 H빔이 심재로 사용된 콘크리트 기둥을 시공한 다음, 기 시공된 H빔과 이웃하게 케이싱을 매립 시공하고, 그 내부에 수직 철근(31)과 코일 또는 링 철근(32) 간을 용접하여 형성한 철근망을 삽입시키고, 시멘트, 자갈, 모래 등으로 된 콘크리트 모르타르(33)를 충전시킨 다음 어느 정도 양생되면 케이싱을 인발하여 철근 콘크리트 기둥(30)을 시공한다. 다음으로 계속 동일한 방식으로 케이싱과 스크류를 이용하여 토사를 배출한 후 케이싱을 거푸집으로 이용하여 철근망을 이용한 철근콘크리트 기둥을 형성하면서 일정간격마다 H빔이 심재로 사용된 콘크리트 기둥이 위치하게 시공한다.

상기 시공 과정에서 길이가 수 미터(m) 내지 수 십 미터(m)에 상당하는 엄지말뚝용 H빔(17)의 상단부를 크레인(10) 등의 중장비에 매달아서 H빔(17)을 천공홀이나 또는 천공홀 내에 삽입된 케이싱 내에 삽입시키는 과정에서 계획하는 H빔(17)의 방향이 굴착 대상 부지 내측의 정방향으로 향하지 않게 삽입되는 경우가 흔히 발생됨은 물론 제각각 비틀어지는 경우가 많고 H빔(17)의 상단부와 하단부 간의 수직도 차이도 커서 천공홀과 H빔(17) 간의 간격이 균등하지 못하여 토류벽의 품질이 저하되어 결과적으로는 흙막이 공법 자체의 안전성이 저하되는 문제점이 있는 실정이다.

이러한 시공 과정 중에서 천공홀과 H빔(17) 간의 간격이 균등하지 못하여 토류벽의 품질이 저하되어 부득이 이웃하는 주열벽을 구성하는 콘크리트 기둥 간의 경계부 전면 및 후면에는 토사의 유출 및 차수 역할을 위해 그라우팅(40) 시공하여 간격을 메우면서 강화하는 시공단계가 추가된다. 이후 콘크리트 기둥을 형성하는 주열벽 시공이 모두 완료되면 주열벽으로 둘러싸인 내측 영역의 흙을 필요한 깊이까지 굴착한 후 구조물을 시공하게 된다.

이때 토사 굴착시 주열벽이 토사의 압력에 의해 내측 공간으로 붕괴되는 것을 방지하기 위해서 일정한 굴착 깊이마다 H빔 콘크리트 기둥(30) 간에 띠장(wale, 51)을 용접한 후, 이웃하는 주열벽 및 마주보는 주열벽 간에 대각 또는 직각방향으로 스트러트(53)와 잭(54)을 이용하여 보강 지지토록 시공한다.

이를 위해 스트러트(53)는 H빔 간을 연결한 띠장(wale)에 볼트 결합 또는 용접되어 고정되는데 1구간이 절단되어 잭(54)이 설치된다.

잭(54)은 스트러트(53)의 양측단 방향으로 인장력을 제공하여 주열벽(30)을 가압하여 지지하게 한다.

상기 띠장(51)은 연속적으로 배열된 주열벽의 전면부에 설치되는데 H빔에 용접시켜 고정시키게 된다.

이때 띠장을 H빔에 용접시키기 위해 콘크리트 피복의 일부(통상적으로 수 십 mm 두께 정도)를 절개하여 H빔을 노출시켜 용접한다.

여기서, 콘크리트 피복 절개시 발생한 띠장과 H빔 간의 홈 공간에는 틈새 형상에 맞게 일일이 재단된 쐐기 또는 홈메우기 철판(60)을 이용하여 양측 단간을 용접함으로써 메워지게 되는 문제점이 있다.

상기 홈메우기 철판 및 띠장 하부는 보걸이(bracket. 브라켓)가 H빔에 용접되어 하중을 지지하게 된다.

이상에서 설명한 흙막이 공사를 위한 CIP 공법은 공지의 기술이므로 이하 구체적인 설명은 생략한다.

종래의 CIP공법은 도 3에 도시된 바와 같이 공통적으로 콘크리트 주열벽(124) 형성 후 스트러트(버팀보)(143) 설치를 위해 H빔(117)에 보걸이 및 띠장(wale)(141) 설치시 띠장(141)과 H빔(117) 사이의 쐐기(157) 또는 홈메우기 철판 재단시 H빔(117)이 최초(계획된) 매립 위치와 다른 방향으로 비틀리게 변형되는 경우가 많아서 그때마다 해당 H빔(117) 면과 띠장(141)의 설치 각도에 따른 홈 형상에 맞게 목재 쐐기(157) 또는 철판을 재단하여 통상적으로 3∼4m 정도의 고소작업을 통해서 홈메우기를 실시해야 하므로 위험성이 수반됨은 물론 이에 소요되는 재료비 및 시공비가 증가되는 시공상의 문제점이 있다.

즉, H빔(117)에 인접된 케이싱의 매립 및 인발 과정에서 케이싱 하부에 형성된 천공용 링비트가 H빔(117) 둘레에 타설되어 양생 중인 콘크리트와 접촉하면서 H빔의 위치를 천공홀의 중앙부로부터 이탈되어 변형시키게 된다.

또한, 종래의 CIP공법은 시공시 케이싱의 매립 또는 인발시 케이싱 하부에 설치된 굴착용 링비트가 이웃하는 기 매립 철근망(122)에 걸려 배근 형태를 변형시키는 문제점이 자주 발생한다.

이와 같은 용접된 철근망(122)의 변형은 콘크리트 양생 후 불균일한 강도를 가지게 되어 결국 주열벽(124)의 구조 안전성에 치명적인 문제점을 발생시킬 수 있다.

또한, 종래의 CIP 공법은 케이싱의 매립 및 인발 시공시 이웃하는 철근망(122)과의 걸림 현상을 방지하기 위해 케이싱 시공시 이웃하는 철근망(122)과 좀 더 거리를 두게 되면 이웃하는 주열벽(124) 간의 간격이 벌어질 수 있는데, 이러한 주열벽(124) 간의 간격을 메워 토사 유출이나 차수 역할을 위한 전면 및 후면부 그라우팅 시공보다 많은 공기와 비용이 소요되고, 토사 압력을 지탱하는 힘이 저하될 수도 있어서 전체적인 구조 안정성에 문제가 발생할 수 있다.

한편, 종래의 CIP공법은 케이싱 내에 복수개의 수직 철근과 둘레를 형성하는 링 또는 코일 철근이 용접되어 형성된 철근망(122)이나 H빔(117)의 삽입시 케이싱 내경과 균일한 간격을 유지하기 어려워서 케이싱 내부에 콘크리트 타설시 균일한 피복두께를 제공하기 어려워서 주열벽(124)의 품질이 균일하지 못한 문제점이 있다.

또 다른 종래의 공법으로서 대한민국특허청 등록특허공보(B1) 특허등록번호 10-1901392호에 의하면, 본 발명의 소구경 매입 말뚝(100)을 지반에 근입시킬 수 있는 삽입 말뚝(50)과 소구경 매입 말뚝(100)의 길이를 연장하기 위한 연장 말뚝(50a) 및 삽입 말뚝(50)과 연장 말뚝(50a)을 연장시키기 위한 연결부재(60)로 이루어져 있다.

우선, 삽입 말뚝(50)은 삽입 말뚝용 빔(10)이 형성되어 있고, 삽입 말뚝용 빔(10)의 외주면으로 삽입 말뚝용 빔(10)을 감싸는 형태로 이루어진 삽입 말뚝용 마찰저감부(20)가 형성되어 있다.

여기서, 상기 마찰저감부(20)는 삽입 말뚝용 빔(10)을 감싸기 위해 철판을 대략 반원 형태로 말아서 용접을 통해 삽입 말뚝용 빔(10)을 감쌀 수 있도록 형성되는 삽입 말뚝용 원형부(21)와, 상기 삽입 말뚝용 원형부(21)의 단부에 형성되어 삽입 말뚝용 빔(10)이 회전하여 근입될 때에 토사가 삽입 말뚝용 원형부(21) 내부로 유입되는 것을 방지하여 마찰력을 감소시키기 위한 삽입 말뚝용 흙 차단날개(22)가 일체로 형성되어 있으며, 이러한 삽입 말뚝용 마찰저감부(20)는 2개소가 분리된 상태로 삽입 말뚝용 빔(10)의 외주면에 형성된 구조로 이루어져 있다.

그렇지만, 상기 삽입 말뚝용 원형부(21)는 단순히 삽입 말뚝용 빔(10)인 H빔을 단순히 감싸서 H빔 삽입시의 중심이 맞지 않아서 흔들리는 경우에 대비하여 천공홀과의 마찰을 감소시키기 위한 목적으로 천공홀의 직경보다는 수 십 밀리미터(mm) 정도 작으므로 수직방향을 기준으로 천공홀의 중앙부로부터 균일한 간격을 유지하게 못함으로써 결과적으로는 피복 두께가 균일하지 못하여 주열벽의 시공 품질이 저하될 수 있는 문제점이 있는 실정이었다.

또한, 흙막이 벽의 시공방법 중 CIP공법을 이용한 흙막이 벽은 지반 조건에 구애받지 않고 거의 모든 지반에 대하여 적용할 수 있고, 굴착 완료 후에는 지하구조물의 외부 옹벽과 합벽 시공할 수 있어 대지 경계까지 근접하여 시공할 수 있기 때문에 도심지의 많은 현장에서 적용되고 있다.

이러한 CIP흙막이 벽의 시공방법은, 굴착공사의 착수 전에 굴착지반 경계에 어스 오거 등의 장비를 이용하여 소정의 깊이까지 천공하여 천공홀을 형성시킨 후, 상기 천공홀에 철근콘크리트 구조물을 조성하여 지중에 말뚝을 형성하고, 이러한 말뚝을 주열식으로 연속 시공하여 흙막이 벽체를 형성시키는 방법으로 이루어진다.

다른 한편으로는, 대심도 굴착공사나 지하수위가 높은 지반에서의 흙막이벽에 미치는 배면 토압은 일반적인 경우보다 매우 크게 작용되기 때문에 일정한 간격으로 CIP 콘크리트 내부에 H형강을 매설하여 엄지말뚝을 형성시키되, 상기 H형강은 암반층의 필요한 소정의 깊이까지 연장 근입된다.

또한, 종래의 통상적인 CIP공법은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 천공홀(124)의 직경에 비해서 H빔(117)의 평균 직경(규격)은 수 십 밀리미터(mm) 정도 작으므로 H빔(117)에 띠장(141)을 직접 접촉시켜 용접을 실시해야 되는 현장 여건 상 부득이 H빔(117)과 철근망(122)의 전면부를 포함한 주변의 콘크리트를 약 3∼4미터(m) 높이의 고소작업을 통해서 다량의 콘크리트 깨기부(169)를 제거해야 되므로 고소작업으로 인한 안전사고의 위험 확률이 높고 시공성이 저하됨은 물론 이로 인한 공사비가 증가되는 문제점이 있는 실정이다.

최근에는 강관과 콘크리트의 합성 내지 구속 효과로 높은 강성을 발휘하는 것으로 검증된 CFT 강관을 흙막이 벽체의 강성 보강용으로 사용하고자 하는 시도가 점차 증대되고 있다.

상기 CFT강관을 강성 보강용으로 사용하는 흙막이벽은 CIP 콘크리트 내부에 H형강을 매설하는 대신에 천공홀에 강관을 근입시키고 상기 강관 내부에 콘크리트를 타설하여 이를 CIP흙막이벽의 엄지말뚝으로 활용하게 되며, 이때 강관과 천공홀 사이의 간극에 대하여는 되메우기가 이루어진다.

그런데 상기와 같이 CFT강관을 CIP 흙막이 벽의 일부로 구성하여 흙막이벽의 강성을 증대시키는 방법은 기존의 CIP콘크리트 내에 H형강을 매설시키는 방법에 비해 시공이 간단할 뿐 아니라 경제성이 높은 장점이 있으나, 다음과 같은 문제점으로 인하여 상부 하중에 의한 수직 하중은 물론, 특히 토압에 의한 수평 하중에 취약하여 흙막이벽의 수평 변형을 제어하지 못하고 종국에는 흙막이벽이 붕괴되는 위험한 상황이 발생할 여지가 있다.

첫째, 강관(H빔 포함)을 삽입시키기 위하여 굴착한 천공홀의 바닥면에 쌓인 슬라임을 완전히 제거하는 것은 현실적으로 불가능하다.

따라서, 강관(H빔 포함)의 하단은 지지층의 암반에 정착되지 못하고 슬라임 위에 놓이게 되어, 상부의 수직 하중에 의해 흙막이 벽에 부등 침하가 발생하게 되며, 이는 흙막이 벽의 일체성을 붕괴시켜 흙막이 벽의 구조적 강성은 물론 차수 성능이 현저히 저하되어 흙막이 벽의 또 다른 변형을 유발시킨다.

둘째, 천공홀은 강관의 외경보다 크게 형성되므로 천공홀의 외벽과 강관 사이에는 불균일한 간격이 발생하고, 상기 불균일한 간격에는 콘크리트의 타설이 어려워 통상 되메우기를 실시하고 있으나, CIP 흙막이 벽의 엄지말뚝은 수직 하중만을 고려대상으로 하는 기둥이나 기초 저면의 지지 말뚝과는 달리 켄틸레버의 구조를 가지고 있고, 이로 인하여 엄지말뚝의 하단에는 수평하중에 의한 휨 모멘트가 가장 크게 발생함에도 불구하고, 이를 구성하는 강관의 하단에 이를 지지할 수 있는 고정단이 형성되지 않아 수평변위에 매우 취약한 구조를 가지게 되는 문제점이 있는 실정이다.

한편, 상기 종래의 CIP 흙막이 공법들의 경우에는 엄지말뚝용으로 사용되는 H빔의 외주면은 사각형일 뿐만 아니라, 이 직경(외경 기준)이 철근망의 직경(외경 기준)과 달라서 상기 H빔의 외주면과 철근망의 외주면이 동일하지 않은 점으로 인하여 구조적으로 불균등한 토압이 작용하게 되어 구조적 안전성이 저하되며, 띠장 설치시 불균일한 틈새가 많이 발생되고 불균일하여 이에 따른 고소작업시간이 과다하게 수반됨은 물론 소모 자재비 및 시공비가 증가되는 문제점이 있는 실정이다.

한국등록특허공보 B1 10-1618723호 한국등록특허공보 B1 10-1901392호

따라서, 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 CIP 흙막이 공법의 스크류오거나 엄지말뚝용 H빔이나 철근망이 천공홀로부터 중앙부에 균일한 간격으로 설치됨은 물론 계획된 매립 위치와 다른 방향으로 비틀리게 설치되어도 띠장 설치가 용이하도록 구성함으로써, 이에 소요되는 고소작업시간을 단축시킴으로써 안전 사고의 발생 확률을 감소시킴은 물론 시공성을 향상시키고 이로 인한 시공비를 감소시키도록 구성된 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단 및 이를 이용하는 CIP 흙막이 시공 공법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, CIP 흙막이 공법의 H빔 삽입시 천공홀(케이싱)의 내경과 H빔 간에 균일한 간격을 유지하여 천공홀(케이싱)의 내부에 콘크리트 타설시 균일한 피복 두께를 제공하도록 구성함으로써 주열벽의 품질을 균일하게 유지시켜 시공 품질을 향상시키는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 엄지말뚝용 H빔의 외주면에 설치된 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단의 외경과 철근망이 삽입된 주열벽의 외경을 동일하거나 다소 작은 직경의 정도로 구성함으로써 띠장 설치시 틈새 발생이 없음은 물론 주열벽의 내측 부분 내면벽 콘크리트를 거의 깨내지 않아도 되므로 구조적으로 주열벽의 단면 손실이 없이 균등 토압이 작용하게 되어 주열벽의 안전성을 향상시킴은 물론 고소작업시간을 단축시킴으로써 안전사고의 발생 확률을 감소시켜 시공성을 향상시키고 이로 인한 시공비를 감소시키는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, CIP 흙막이공법 시공시 굴착한 천공홀의 바닥면에 쌓인 슬라임을 완전히 제거하는 것은 현실적으로 불가능하므로 엄지말뚝용 H빔의 절개된 웨브 하단부를 통해서 슬라임이 통과될 수 있도록 하여 모르타르가 충분히 채워짐은 물론 지지층 암반에 직접 정착되도록 구성함으로써 CIP 흙막이벽의 지지력을 포함한 구조적 강성을 증가시켜 안전성을 향상시키는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, CIP 흙막이공법의 배면에 지하수위가 높은 경우 CIP 주열벽의 전면 또는 후면에 차수공을 설치하여 그라우트를 더 포함하여 실시할 수 있도록 구성함으로써 차수 성능을 향상시키는데 있다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 소정의 직경과 길이를 갖는 속이 빈 원통형체로 구성되는 띠장 받침 수단과; 상기 띠장 받침 수단의 상부와 하부의 양쪽 끝단부 원주의 내부와 띠장 받침 수단의 중심점을 통과하는 지름이 만나는 지점으로부터 각각 소정의 길이를 갖는 내측 지점에서 직각방향으로 설치되는 엄지말뚝 균등 간격 수단과; 상기 띠장 받침 수단과 엄지말뚝 균등 간격 수단이 만나는 각 지점의 고정수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(실시예 1)을 개시한다.

또한, 상기 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단은 소정의 직경을 갖는 원형 부재로서 상호 소정의 간격을 두고 한쌍으로 구성되는 띠장 받침 수단과; 상기 각각의 띠장 받침 수단의 내측과 띠장 받침 수단의 중심점을 통과하는 지름이 만나는 지점으로부터 각각 소정의 길이를 갖는 내측 지점에서 직각방향으로 설치되는 엄지말뚝 균등 간격 수단과; 상기 한쌍의 띠장 받침 수단 사이를 연결하는 면을 대상으로 띠장 받침 수단과 엄지말뚝 균등 간격 수단이 만나는 길이의 원호보다 다소 큰 폭의 원호의 면적으로 구성되는 띠장 받침대 협폭 수단과; 상기 띠장 받침 수단과 엄지말뚝 균등 간격 수단이 만나는 각각의 지점의 고정수단을 포함하여 구성되는 것으로 치환되는 것을 특징으로 하는 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(실시예 2)을 개시한다.

또한, 상기 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단은 소정의 직경을 갖는 원형 부재로 구성되는 띠장 받침 수단과; 상기 띠장 받침 수단의 내측과 띠장 받침 수단의 중심점을 통과하는 지름이 만나는 지점으로부터 각각 소정의 길이를 갖는 내측 지점에서 직각방향으로 설치되는 엄지말뚝 균등 간격 수단과; 상기 띠장 받침 수단과 엄지말뚝 균등 간격 수단이 만나는 각각의 지점의 고정수단을 포함하여 구성되는 것으로 치환되는 것을 특징으로 하는 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(실시예 3)을 개시한다.

또한, 상기 3가지 종류의 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단은 띠장 받침 수단의 수평방향 원형이 양쪽 엄지말뚝 균등 간격 수단을 중심으로 길이방향인 수직방향으로 분할되고, 그 분할되는 지점에 각각 고정수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(실시예 4)을 개시할 수 있다.

또한, 상기 띠장 받침 수단의 원통형체나 띠장 받침 수단 협폭판의 외면에는 띠장 받침 수단 덧판을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(실시예 5)을 개시한다.

또한, 본 발명의 CIP 흙막이벽의 시공방법에 있어서, 스크류 오거로 수직 천공을 실시하는 공정과, 상기 천공 후 H빔 및 철근망의 가공과 병행하여 H빔의 한쪽 끝단부로부터 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(실시예 1∼3과 5를 적용)을 밀면서 끼워서 소정의 띠장 설치 예정 위치에 결속시키는 공정과; 상기 가공 공정 후 천공홀 내에 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(실시예 1∼3과 5를 적용)이 포함된 H빔 및 통상적인 철근망을 삽입하는 공정과; 상기 H빔 및 철근망을 삽입하는 공정 후 천공홀 내에 모르타르 주입 및 양생을 실시하는 공정과; 상기 모르타르 주입 및 양생을 실시하는 공정 후 주열벽 내측의 1단 터파기 시공을 실시하는 공정과; 상기 1단 터파기 시공을 실시하는 공정 후 주열벽면 띠장 받침 수단 상의 수평 띠장 부위 박막 콘크리트 긁기 및 세척작업을 실시하는 공정과; 상기 수평 띠장 부위 박막 콘크리트 긁기 및 세척작업을 실시하는 공정 후 1단 수평 띠장을 설치하는 공정과; 상기 1단 수평 띠장을 설치하는 공정 후 마주보는 1단 수평 띠장 간에 버팀보를 설치하는 공정과; 상기 버팀보를 설치하는 공정 후 상기 주열벽 내측의 1단 터파기 시공을 실시하는 공정과 마주보는 1단 수평 띠장 간에 버팀보를 설치하는 공정의 2단 이후 공정을 반복 시공하는 순으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 H빔 및 철근망의 가공과 병행하여 H빔의 한쪽 끝단부로부터 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(실시예 1∼3과 5를 적용)을 포함하여 끼워서 소정의 띠장 설치 예정 위치에 결속시키는 공정은 H빔에 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(실시예 4)을 포함하여 분리된 부분을 결합시키도록 소정의 띠장 설치 예정 위치에 결속시키는 공정과; 상기 천공홀 내에 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(실시예 1∼3과 5를 적용)이 포함된 H빔 및 통상적인 철근망을 삽입하는 공정은 천공홀 내에 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(실시예 4를 적용)이 포함된 H빔 및 통상적인 철근망을 삽입하는 공정으로 치환되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 1단 수평 띠장을 설치하는 공정은 H빔에 끼워 설치된 띠장 받침 수단과 수평 띠장 사이에 띠장 측면 받침 수단을 더 포함하여 끼워 설치하는 공정으로 치환되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 H빔의 하단부에는 웨브 절개부를 더 포함하여 설치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주열벽 내측의 1단 터파기 시공을 실시하는 공정과 마주보는 1단 수평 띠장 간에 버팀보를 설치하는 공정의 2단 이후 공정을 반복 시공하는 공정 후 주열벽의 배면 또는 전면에 차수공 설치 공정을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마주보는 1단 수평 띠장 간에 버팀보를 설치하는 공정은 수평 띠장에 어스앵커를 설치하는 공정으로 치환되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 도 18 내지 도 19에 도시된 바와 같이 CIP 흙막이 공법의 스크류 오거나 엄지말뚝용 H빔이나 철근망이 천공홀로부터 중앙부에 균일한 간격으로 설치됨은 물론 계획된 매립 위치와 다른 방향으로 비틀리게 설치되어도 띠장 설치가 용이하도록 구성함으로써, 이에 소요되는 고소작업시간을 단축시킴으로써 안전사고의 발생 확률을 감소시킴은 물론 시공성을 향상시키고 이로 인한 시공비를 감소시키는 효과가 있다.

도 18 내지 도 19에 도시된 바와 같이 본 발명의 CIP 흙막이 공법의 H빔 삽입시 천공홀(케이싱)의 내경과 H빔 간에 균일한 간격을 유지하여 천공홀(케이싱)의 내부에 콘크리트 타설시 균일한 피복 두께를 제공하도록 구성함으로써 주열벽의 품질을 균일하게 유지시켜 시공 품질을 향상시키는 효과가 있다.

도 18 내지 도 19에 도시된 바와 같이 본 발명의 엄지말뚝용 H빔의 외주면에 설치된 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단의 외경과 철근망이 삽입된 주열벽의 외경을 동일하거나 다소 작은 직경의 정도로 구성함으로써 띠장 설치시 틈새 발생이 없음은 물론 주열벽의 내측 부분 내면벽 콘크리트를 거의 깨내지 않아도 되므로 구조적으로 주열벽의 단면 손실이 없이 균등 토압이 작용하게 되어 주열벽의 안전성을 향상시킴은 물론 고소작업시간을 단축시킴으로써 안전 사고의 발생 확률을 감소시켜 시공성을 향상시키고 이로 인한 시공비를 감소시키는 효과가 있다.

본 발명의 CIP 흙막이공법 시공시 굴착한 천공홀의 바닥면에 쌓인 슬라임을 완전히 제거하는 것은 현실적으로 불가능하므로 도 20에 도시된 엄지말뚝용 H빔의 절개된 웨브 하단부를 통해서 슬라임이 통과될 수 있도록 하여 모르타르가 충분히 채워짐은 물론 지지층 암반에 직접 정착되도록 구성함으로써 CIP 흙막이벽의 지지력을 포함한 구조적 강성을 증가시켜 안전성을 향상시키는 효과가 있다.

본 발명의 CIP 흙막이공법의 배면에 지하수위가 높은 경우 도 21에 도시된 바와 같이 CIP 주열벽의 전면 또는 후면에 차수공을 설치하여 그라우트를 더 포함하여 실시할 수 있도록 구성함으로써 차수 성능을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 종래의 통상적인 CIP 흙막이 공정 예시도,
도 2는 상부의 힌지에 매달린 하부가 자유단의 상태로 흔들림 현상이 발생될 수 밖에 없는 구조를 갖고 있는 종래의 통상적인 지반 천공장비를 보인 상태 예시도,
도 3은 지반 천공장비의 흔들림 현상으로 종래의 CIP 공법 엄지말뚝 강재(H빔)가 제각각 비틀려서 삽입된 종단면 예시도,
도 4는 종래의 공통적인 CIP 흙막이공법의 엄지말뚝(H빔) 표면에 두께가 두터운 다량의 굳은 콘크리트 깨기를 실시한 상태에서 띠장이 설치된 예시도,
도 5는 종래의 공통적인 CIP 흙막이공법의 엄지말뚝(H빔) 표면에 두께가 두터운 다량의 굳은 콘크리트 깨기를 실시한 상태에서 띠장이 설치된 측면 단면도,
도 6은 본 발명에 의한 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단의 일 실시예의 전체 예시도,
도 7은 본 발명에 의한 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단의 일 실시예의 예시도,
도 8은 본 발명에 의한 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단의 또 다른 일 실시예의 예시도,
도 9는 본 발명에 의한 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단의 또 다른 일 실시예의 예시도,
도 10의 (가)는 주열벽의 측면이 중첩되지 않은 경우 본 발명에 의한 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단이 설치된 단면도이고, (나)는 주열벽의 양쪽 측면이 다소 중첩된 경우 본 발명에 의한 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단이 설치된 단면도이며, (다)는 주열벽의 한쪽 측면이 다소 중첩된 경우 본 발명에 의한 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단이 설치된 단면도,
도 11의 (가)는 원통형체의 띠장 받침 수단이 띠장 받침 수단 타공판으로 구성된 예시도이고, (나)는 띠장 받침 수단 협소판이 띠장 받침 수단 타공판으로 구성된 예시도,
도 12의 (가)는 원통형체의 띠장 받침 수단이 띠장 받침 수단 메쉬판으로 구성된 예시도이고, (나)는 띠장 받침 수단 협소판이 띠장 받침 수단 메쉬판으로 구성된 예시도,
도 13은 띠장 받침 수단 덧판의 정면도와 측면도,
도 14는 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단의 분해 단면도,
도 15는 띠장 받침 수단의 고정수단으로서 이음부 결속재의 결합 예시도,
도 16은 띠장 받침 수단의 고정수단으로서 또 다른 이음부 결속 수단의 결합 예시도,
도 17의 (가)는 띠장 받침 수단과 띠장 사이의 양쪽 측면부에 설치되는 띠장 측면 받침 수단의 사시도이고, (나)는 (가)의 측면도,
도 18은 본 발명에 의한 주열벽체의 내면에 띠장 설치시 콘크리트 깨기가 생략된 채 긁기 및 세척작업으로 간략화된 공정을 보여주는 사시도,
도 19는 본 발명에 의한 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단의 내면에 콘크리트 깨기가 생략된 채 띠장이 설치된 단면도,
도 20은 엄지말뚝(H빔)의 하단부에 웨브 절개부가 설치되어 슬라임의 영향없이 모르타르가 관통되어 채워지는 상태를 나타낸 단면도,
도 21은 주열벽의 시공 후 주열벽의 배면부 또는 전면부에 차수공이 설치된 상태의 평면도,
도 22는 수평 띠장에 어스앵커를 설치하는 측면도,
도 23은 본 발명의 CIP 흙막이공법의 시공 공정도를 나타낸 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다

도 6 내지 도 22는 본 발명에 의한 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단 및 이를 이용하는 CIP 흙막이 시공 공법을 나타낸 실시 예이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 소정의 직경과 길이를 갖는 속이 빈 원통형체로 구성되는 띠장 받침 수단(119)과; 상기 띠장 받침 수단(119)의 상부와 하부의 양쪽 끝단부 원주의 내부와 띠장 받침 수단(119)의 중심점을 통과하는 지름이 만나는 지점으로부터 각각 소정의 길이를 갖는 내측 지점에서 직각방향으로 설치되는 엄지말뚝 균등 간격 수단(121)과; 상기 띠장 받침 수단(119)과 엄지말뚝 균등 간격 수단(121)이 만나는 각 지점의 고정수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(115)(실시예 1)을 개시한다.

여기서, 상기 띠장 받침 수단(119)은 일종의 관 형태로서 띠장(141)과의 용접을 포함한 결속이 필요하고 상대적으로 큰 강성이 소요되므로 강관(판)이나 도 11의 (가)에 도시된 타공관(판)이나 도 12의 (가)에 도시된 메쉬관(판)을 포함하는 강재나 철재를 사용하는 것이 바람직하고, 엄지말뚝 균등 간격 수단(121)은 소정의 직경을 갖는 통상적인 철근이나 환봉이나 각봉이나 각재를 포함하는 강성이 큰 선재류를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 띠장 받침 수단(119)과 엄지말뚝 균등 간격 수단(121) 간의 고정수단으로는 용접 대상부(125)에 대해 통상적인 용접을 실시함이 견고하면서도 경제적이라서 바람직하다.

또한, 상기 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(115)은 도 8에 도시된 바와 같이 소정의 직경을 갖는 원형 부재로서 상호 소정의 간격을 두고 한쌍으로 구성되는 띠장 받침 수단(119′)과; 상기 각각의 띠장 받침 수단(119′)의 내측과 띠장 받침 수단(119′)의 중심점을 통과하는 지름이 만나는 지점으로부터 각각 소정의 길이를 갖는 내측 지점에서 직각방향으로 설치되는 엄지말뚝 균등 간격 수단(121)과; 상기 한 쌍의 띠장 받침 수단(119′) 사이를 연결하는 면을 대상으로 띠장 받침 수단(119′)과 엄지말뚝 균등 간격 수단(121)이 만나는 길이의 원호보다 다소 큰 폭의 원호의 면적으로 구성되는 띠장 받침 수단 협폭판(120)과; 상기 띠장 받침 수단(119′)과 엄지말뚝 균등 간격 수단(121)이 만나는 각각의 지점의 고정수단을 포함하여 구성되는 것으로 치환되는 것을 특징으로 하는 도 8에 도시된 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(115′)(실시예 2)을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 띠장 받침 수단(119′)은 원형 부재로서 소정의 직경을 갖는 통상적인 철근이나 환봉이나 각봉이나 각재를 포함하는 강성이 큰 선재류를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 엄지말뚝 균등 간격 수단(121)은 소정의 직경을 갖는 통상적인 철근이나 환봉이나 각재를 포함하는 강성이 큰 선재류를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 띠장 받침 수단(119′)과 엄지말뚝 균등 간격 수단(121) 간의 고정수단으로는 통상적인 용접을 실시함이 견고하면서도 경제적이라서 바람직하고, 상기 띠장 받침 수단 협폭판(120)은 일종의 절개된 부분적인 관 형태로서 띠장(141)과의 용접을 포함한 결속이 필요하고 상대적으로 큰 강성이 소요되므로 강관(판)과 도 11의 (나)에 도시된 타공관(판)과 도 12의 (나)에 도시된 메쉬관(판)을 포함하는 강재나 철재를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 띠장 받침 수단(119′)과 띠장 받침 수단 협폭판(120) 사이의 결속은 통상적인 용접을 사용함이 바람직하다.

또한, 상기 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(115)은 도 9에 도시된 바와 같이 소정의 직경을 갖는 원형 부재로 구성되는 띠장 받침 수단(119″)과; 상기 띠장 받침 수단(119″)의 내측과 띠장 받침 수단(119″)의 중심점을 통과하는 지름이 만나는 지점으로부터 각각 소정의 길이를 갖는 내측 지점에서 직각방향으로 설치되는 엄지말뚝 균등 간격 수단(121)과; 상기 띠장 받침 수단(119″)과 엄지말뚝 균등 간격 수단(121)이 만나는 각각의 지점의 고정수단을 포함하여 구성되는 것으로 치환되는 것을 특징으로 하는 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(115″)(실시예 3)을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 띠장 받침 수단(119″)은 원형 부재로서 1개 내지 소정의 간격을 두고 설치되는 2개 이상 중에서 하나로 구성되고, 소정의 직경을 갖는 통상적인 철근이나 환봉이나 각봉이나 각재를 포함하는 강성이 큰 선재류를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 엄지말뚝 균등 간격 수단(121)은 소정의 직경을 갖는 통상적인 철근이나 환봉이나 각봉이나 각재를 포함하여 강성이 큰 선재류를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 띠장 받침 수단(119″)과 엄지말뚝 균등 간격 수단(121) 간의 고정수단으로는 용접대상부(125)에 대하여 통상적인 용접을 실시함이 견고하면서도 경제적이라서 바람직하다.

또한, 도 6 내지 도 12와 도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이 상기 3가지 종류의 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(115, 115′,115″)은 띠장 받침 수단(119, 119′, 119″)의 수평방향 원형이 양쪽 엄지말뚝 균등 간격 수단(121)을 중심으로 길이방향인 수직방향으로 분할되고, 그 분할되는 지점에 각각 고정수단을 포함하여 구성되는 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(115, 115′, 115″)(실시예 4)을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 분할되는 지점에 각각 사용되는 띠장 받침 수단(119, 119′, 119″) 간의 고정수단으로는 도 15에 도시된 통상적인 선재용 이음부 결속 수단(123)과 도 16에 도시된 통상적인 판재용 이음부 결속 수단(123′)을 사용함이 바람직하다.

또한, 상기 띠장 받침 수단(119, 119′)의 원통형체나 띠장 받침 수단 협폭판(120)의 외면에는 도 13에 도시된 띠장 받침 수단 덧판(127)을 더 포함하여 구성되는 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(115, 115′, 115″)(실시예 5)을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 띠장 받침 수단 덧판(127)은 지반이 모래나 자갈 섞인 토사 등으로 구성되어 통상적인 천공용 강관 케이싱을 더 포함하여 추가로 사용할 경우에는 강관 케이싱의 두께에 해당되는 만큼 띠장 받침 수단(119, 119′, 119″)의 크기(직경)가 감소될 경우에 대비하여 이 강관 케이싱의 두께를 보상하기 위해서 시공과정에서 도 13에 도시된 바와 같이 띠장 받침 수단 곡면판(129)의 내면에 가장자리를 포함한 소정의 내부 개소에 띠장 받침 수단 두께 조정재(131)가 보강되도록 구성하였고, 상기 띠장 받침 수단 곡면판(129)은 띠장(141)과의 직접적인 결속이 필요하고 상대적으로 큰 강성이 요구되므로 강판과 도 11에 도시된 타공판과 도 12에 도시된 메쉬판 중에서 하나를 포함하는 강재나 철재를 사용하는 것이 바람직하며, 현장에서는 띠장 받침 수단(119, 119′, 119″)에 통상적인 용접을 포함한 방법으로 결속시켜 사용하도록 구성하였다.

또한, 본 발명의 CIP 흙막이공법의 시공방법에 있어서, 도 23에 도시된 바와 같이 도시를 생략한 통상적인 스크류 오거(118)로 수직 천공을 실시하는 공정과; 상기 천공 후 통상적인 H빔(117) 및 철근망(122)의 가공과 병행하여 H빔(117)의 한쪽 끝단부로부터 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(119)(실시예 1∼3과 5를 적용)을 밀면서 끼워서 소정의 띠장(141) 설치 예정 위치에 결속시키는 공정과; 상기 가공 공정 후 천공홀(116) 내에 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(119)(실시예 1∼3과 5를 적용)이 포함된 H빔(117) 및 통상적인 철근망(122)을 삽입하는 공정과; 상기 H빔(117) 및 철근망(122)을 삽입하는 공정 후 천공홀(116) 내에 모르타르 주입 및 양생을 실시하는 공정과; 상기 모르타르 주입 및 양생을 실시하는 공정 후 별도의 도시를 생략한 주열벽 내측의 1단 터파기 시공을 실시하는 공정과; 상기 1단 터파기 시공을 실시하는 공정 후 주열벽면 띠장 받침 수단(119) 상의 수평 띠장(141) 부위 박막 콘크리트 긁기 및 세척작업을 실시하는 공정과; 상기 수평 띠장(141) 부위 박막 콘크리트 긁기 및 세척작업을 실시하는 공정 후 1단 수평 띠장(141)을 설치하는 공정과; 상기 1단 수평 띠장(141)을 설치하는 공정 후 마주보는 1단 수평 띠장(141) 간에 버팀보(143)를 설치하는 공정과; 상기 버팀보(143)를 설치하는 공정 후 상기 주열벽 내측의 1단 터파기 시공을 실시하는 공정과 마주보는 1단 수평 띠장 간에 버팀보(143)를 설치하는 공정의 2단 이후 공정을 반복 시공하는 순으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 H빔(117)의 한쪽 끝단부로부터 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(119)(실시예 1∼3과 5를 적용)을 밀면서 끼워서 소정의 띠장(141) 설치 예정 위치에 결속시키는 과정에서 소정의 용접 대상부(125′)에 대하여 통상적인 용접을 실시함이 바람직하고, 주열벽면 띠장 받침 수단(119) 상의 수평 띠장(141) 부위 박막 콘크리트 긁기 및 세척작업을 실시하는 공정은 종래의 양생된 H빔(117) 상의 콘크리트 깨기 및 세척작업을 실시하는 공정에 비해서 도 4에 도시된 다량의 콘크리트 깨기부(169)에서 별도의 도시를 생략한 소량의 콘크리트 긁기로 작업량을 감소시킨 만큼 고소작업을 통한 안전사고 확률을 감소시킴은 물론 고소작업시간의 단축을 통한 시공성 향상 및 이로 인한 공사비 절감 등에 기여할 수 있는 공정에 해당된다.

또한, 상기 H빔(117) 및 철근망(122)의 가공과 병행하여 H빔(117)의 한쪽 끝단부로부터 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(115)(실시예 1∼3과 5를 적용)을 포함하여 밀면서 끼워서 소정의 띠장(141) 설치 예정 위치에 결속시키는 공정은 H빔(117)에 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(115′)(실시예 4)을 포함하여 분리된 부분을 결합시키도록 소정의 띠장(141) 설치 예정 위치에 결속시키는 공정과; 상기 천공홀(116) 내에 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(115)(실시예 1∼3과 5를 적용)이 포함된 H빔(117) 및 통상적인 철근망(122)을 삽입하는 공정은 천공홀(116′) 내에 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(115′)(실시예 4를 적용)이 포함된 H빔(117) 및 통상적인 철근망(122)을 삽입하는 공정으로 치환되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 H빔(117)에 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(115′)(실시예 4)을 포함하여 분리된 부분을 결합시키도록 소정의 띠장(141) 설치 예정 위치에 결속시키는 과정에서 도 15와 도 16에 도시된 이음부 결속 수단(123, 123′)를 사용하여 분리된 부분을 결속시키도록 구성하였다.

또한, 상기 1단 수평 띠장(141)을 설치하는 공정은 H빔(117)에 끼워 설치된 띠장 받침 수단(119)과 수평 띠장(141) 사이에 도 17에 도시된 띠장 측면 받침 수단(145)을 더 포함하여 끼워 설치하는 공정으로 치환되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 띠장 측면 받침 수단(145)은 받침판재(147)와 상기 받침판재(147)의 외면으로 돌출된 받침결속부재(149)로 구성되는데 통상적인 강재 앵글이나 강판으로 가공하는 것이 견고하고 경제적이며, 상기 받침결속부재(149)의 끝단부에 통상적인 결속구(151)를 뚫어서 암나사(137)와 숫나사(139)로 결속시키는 방법으로 설치된 띠장(141)을 구속시켜 띠장 받침대(119, 119′, 119″)와 띠장(141) 간의 결속력을 증가시키도록 하였고, 통상적인 용접을 병행하여 결속시키도록 구성하였다.

또한, 도 20에 도시된 바와 같이 상기 H빔(117)의 하단부에는 웨브 절개부(165)를 더 포함하여 설치하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 웨브 절개부(165)는 모르타르 충전 과정에서 천공홀(116)의 하부에 부득이 발생되는 슬라임(163)이 기초부와 H빔(117) 간의 지지력을 감소시키는 것을 개선시키기 위하여 H빔(117)의 웨브를 슬라임(163)의 깊이(Hs)보다 더 큰 소정의 깊이(Hw)만큼 절단하여 모르타르가 H빔(117)의 양쪽 사이를 자유로이 이동될 수 있도록 하여 천공홀(116) 내의 주열벽(124)과 기초부 간에 부착력을 증가시킴으로써 주열벽의 휨모멘트를 증가시켜 구조적 안전성을 증가시키도록 구성하였다.

또한, 상기 주열벽 내측의 1단 터파기 시공을 실시하는 공정과 마주보는 1단 수평 띠장(141) 간에 버팀보(143)를 설치하는 공정의 2단 이후 공정을 반복 시공하는 공정 후 도 21에 도시된 바와 같이 주열벽의 배면 또는 전면에 차수공(167) 설치 공정을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 차수공(167)은 통상적으로 사용되는 차수용 그라우트재를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 마주보는 1단 수평 띠장(141) 간에 버팀보(143)를 설치하는 공정은 수평 띠장(141)에 어스앵커(170)를 설치하는 공정으로 치환되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 어스앵커(170)는 통상적인 것으로서 도 24에 도시된 바와 같이 주열벽(124)의 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단(115, 115′) 상의 수평 띠장(141)을 대상으로 대좌(171)를 설치한 다음 배면 지반 내에 천공을 하여 그 속에 PC 강선 또는 PC 강봉 등의 인장재(173)를 삽입한 다음 그 주위를 조강성 모르타르 등의 주입재(175)로 정착시키고, 이 주입재(175)가 경화한 후에 인장재(173)를 긴장하여 상기 대좌(171) 상의 지압판 정착구(177)에 정착시키도록 구성하였다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

115, 115′, 115″ : 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단
116, 116′ : 천공홀
117 : 엄지말뚝
118 : 스크류 오거
119, 119′, 119″ : 띠장 받침 수단
119-1 : 띠장 받침 수단 타공판
119-2 : 띠장 받침 수단 메쉬판
120 : 띠장 받침 수단 협폭판
121 : 엄지말뚝 균등 간격 수단
122 : 철근망
123, 123′ : 이음부 결속 수단
124 : 주열벽
125, 125′ : 용접 대상부
127 : 띠장 받침 수단 덧판
129 : 띠장 받침 수단 곡면판
131 : 띠장 받침 수단 두께 조정재
135 : 연결판
137 : 암나사
139 : 숫나사
141 : 띠장
143 : 버팀보
145 : 띠장 측면 받침 수단
147 : 받침 판재
149 : 받침 결속부재
151 : 결속구
155 : 모르타르
157 : 쐐기
163 : 슬라임
165 : 웨브 절개부
167 : 차수공
169 : 콘크리트 깨기부
171 : 대좌
173 : 인장재
175 : 주입재
177 : 지압판 정착구

Claims (11)

1. 소정의 직경과 길이를 갖는 속이 빈 원통형체로 구성되는 띠장 받침 수단과; 상기 띠장 받침 수단의 상부와 하부의 양쪽 끝단부 원주의 내부와 띠장 받침 수단의 중심점을 통과하는 지름이 만나는 지점으로부터 각각 소정의 길이를 갖는 내측 지점에서 직각방향으로 설치되는 엄지말뚝 균등 간격 수단과; 상기 띠장 받침 수단과 엄지말뚝 균등 간격 수단이 만나는 각 지점의 고정수단을 포함하여 구성되는 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단에 있어서,
   상기 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단은
   소정의 직경을 갖는 원형 부재로서 상호 소정의 간격을 두고 한 쌍으로 구성되는 띠장 받침 수단과;
   상기 각각의 띠장 받침 수단의 내측과 띠장 받침 수단의 중심점을 통과하는 지름이 만나는 지점으로부터 각각 소정의 길이를 갖는 내측 지점에서 직각방향으로 설치되는 엄지말뚝 균등 간격 수단과;
   상기 한 쌍의 띠장 받침 수단 사이를 연결하는 면을 대상으로 띠장 받침 수단과 엄지말뚝 균등 간격 수단이 만나는 길이의 원호보다 다소 큰 폭의 원호의 면적으로 구성되는 띠장 받침 수단 협폭판과;
   상기 띠장 받침 수단과 엄지말뚝 균등 간격 수단이 만나는 각각의 지점의 고정수단을 포함하여 구성되는 것으로 치환되는 것을 특징으로 하는
   엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단.
   
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4. 제1 항에 있어서,
   상기 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단은
   띠장 받침 수단의 수평방향 원형이 양쪽 엄지말뚝 균등 간격 수단을 중심으로 길이방향인 수직방향으로 분할되고, 그 분할되는 지점에 각각 고정수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
   엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단.
   
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6. 스크류 오거로 수직 천공을 실시하는 공정과; 상기 천공 후 H빔 및 철근망의 가공과 병행하여 H빔의 한쪽 끝단부로부터 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단을 밀면서 끼워서 소정의 띠장 설치 예정 위치에 결속시키는 공정과; 상기 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단을 결속시키는 공정 후 천공홀 내에 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단이 포함된 H빔 및 철근망을 삽입하는 공정과; 상기 H빔 및 철근망을 삽입하는 공정 후 천공홀 내에 모르타르 주입 및 양생을 실시하는 공정과; 상기 모르타르 주입 및 양생을 실시하는 공정 후 주열벽 내측의 1단 터파기 시공을 실시하는 공정과; 상기 1단 터파기 시공을 실시하는 공정 후 주열벽면 띠장 받침 수단 상의 수평 띠장 부위 박막 콘크리트 긁기 및 세척작업을 실시하는 공정과; 상기 수평 띠장 부위 박막 콘크리트 긁기 및 세척작업을 실시하는 공정 후 1단 수평 띠장을 설치하는 공정과; 상기 1단 수평 띠장을 설치하는 공정 후 마주보는 1단 수평 띠장 간에 버팀보를 설치하는 공정과; 상기 버팀보를 설치하는 공정 후 상기 주열벽 내측의 1단 터파기 시공을 실시하는 공정과 마주보는 1단 수평 띠장 간에 버팀보를 설치하는 공정의 2단 이후 공정을 반복 시공하는 순으로 구성되는 CIP 흙막이벽의 시공방법에 있어서,
   상기 H빔 및 철근망의 가공과 병행하여 H빔의 한쪽 끝단부로부터 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단을 포함하여 끼워서 소정의 띠장 설치 예정 위치에 결속시키는 공정은 H빔에 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단을 포함하여 분리된 부분을 결합시키도록 소정의 띠장 설치 예정 위치에 결속시키는 공정과;
   상기 천공홀 내에 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단이 포함된 H빔 및 철근망을 삽입하는 공정은 천공홀 내에 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단이 포함된 H빔 및 철근망을 삽입하는 공정으로 치환되는 것을 특징으로 하는
   엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단을 이용하는 CIP 흙막이 시공 공법.
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