KR102554205B1 - 지하 연속벽 조인트 연결공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하 연속벽 조인트 연결공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흙막이 벽체로 철근콘크리트 벽체를 연속해서 만들 때 철근 이음식이 아닌 조인트 연결식으로 개량하여 시공 공간을 확보하고, 후행 패널 시공시까지 트렌치를 유지하며, 조인트 면의 이물질이 흡착되는 것을 방지하고, 후행 패널의 조인트 부분 굴착시 장비에 클램프를 설치하여 조인트 플레이트가 가이드 역할을 하여 조인트 일체화가 가능하도록 함으로써 시공편의성을 극대화시키고, 작업시간을 단축하며, 이를 통해 공기를 단축할 수 있도록 개선된 지하 연속벽 조인트 연결공법에 관한 것이다.

Description

지하 연속벽 조인트 연결공법{Slurry wall joint connect method}

본 발명은 지하 연속벽 조인트 연결공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흙막이 벽체로 철근콘크리트 벽체를 연속해서 만들 때 철근 이음식이 아닌 조인트 연결식으로 개량하여 시공 공간을 확보하고, 후행 패널 시공시까지 트렌치를 유지하며, 조인트 면의 이물질이 흡착되는 것을 방지하고, 후행 패널의 조인트 부분 굴착시 장비에 클램프를 설치하여 조인트 플레이트가 가이드 역할을 하여 조인트 일체화가 가능하도록 함으로써 시공편의성을 극대화시키고, 작업시간을 단축하며, 이를 통해 공기를 단축할 수 있도록 개선된 지하 연속벽 조인트 연결공법에 관한 것이다.

국내 기간산업, 이를 테면 항만공사나 댐공사, 지하철 공사 등은 경우에 따라 심도 100m 이상으로 깊이 굴착하여 시공해야 한다.

이때, 지하 흙막이 공사로 지하 연속벽체를 만드는 작업이 수반된다.

보편적인 지하 연속벽체 시공방법은 두 개의 선행 패널을 이격시킨 상태로 굴착 시공한 후 이들 사이에 후행 패널을 설치하는 방식으로 이루어진다.

그런데, 이러한 시공방법은 선행 패널과 후행 패널이 서로 이음되어 있지 않고, 최소 무근 부위가 30cm 간격이나 발생되기 때문에 사실상 각 패널이 독립적으로 형성된 것과 다르지 않다.

이로 인해, 한 개의 패널에 토압이 집중적으로 발생하게 되면 조인트가 형성된 부분이 구조적으로 취약하여 패널들이 서로 어긋나면서 틈새가 발생되고, 틈새를 통한 누수 발생시 지하수와 토사의 유실이 유발되며, 이는 현장 배면 부의 인도에 싱크홀을 발생시키는 현상으로 이어지기도 한다.

또한, 도로의 침하, 주변 건물의 붕괴를 야기하여 사회적으로 큰 이슈를 일으키기도 한다.

최근에는 기상 이변과 지각 변동에 따른 이변이 속출하고 있으며, 이로 인해 지진이 빈번하게 발생하고 있는데, 이에 대항하기 위한 내진설계라고는 오로지 벽체의 두께를 키우거나 혹은 철근량을 늘리는 설계방식으로 시공하고 있을 뿐이어서 지진에 대한 대처가 매우 미흡한 실정이다.

때문에, 이러한 기존 방식을 그대로 고수한다면 최근 양양의 지하 흙막이 공사중 발생한 싱크홀로 인해 편의점이 붕괴하는 사고와 같은 일이 계속적으로 발생할 것이고, 또한 포항이나 일본과 같이 지진이 다수회 발생하게 된다면 상상 이상의 문제가 파생되어 인명피해는 물론 물적피해, 그리고 복구에 따른 시간과 비용이 급증할 것으로 예상된다.

이와 같은 심각한 상황을 고려하여 본 발명자는 등록특허 제10-2334221호(2021.11.29.) '지하연속벽 시공을 위한 판넬 및 그 판넬을 이용한 철근 이음 시공방법'을 개발하여 공개한 바 있다.

이에 따르면, 철근 이음을 통해 선행 패널과 후행 패널이 일체화되게 하여 상술한 문제를 해소하고, 내진성능도 높일 수 있도록 개량한 것임을 알 수 있다.

그런데, 본 발명자는 이 특허기술을 개발한 후 현장 시공성 측면에서 철근을 이음하는 구조가 복잡하고 시공시 여유 치수가 부족하여 조립작업이 어렵기 때문에 시공작업이 불편하다는 현장 작업자들의 의견을 청취하여 더 진보된 기술 개발의 필요성을 자각하게 되었다.

즉, 본 발명자가 개발한 특허기술의 우수한 효과 특성에도 불구하고, 시공 편의성을 더욱 더 향상시킬 수 있도록 더 진일보된 기술 개발의 필요성이 대두되었다.

국내 등록특허 제10-2334221호(2021.11.29.) 지하연속벽 시공을 위한 판넬 및 그 판넬을 이용한 철근 이음 시공방법 국내 등록특허 제10-2333701호(2021.11.26.) 지하연속벽체 시공용 조립식 안내 벽

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 흙막이 벽체로 철근콘크리트 벽체를 연속해서 만들 때 철근 이음식이 아닌 조인트 연결식으로 개량하여 시공 공간을 확보하고, 후행 패널 시공시까지 트렌치를 유지하며, 조인트 면의 이물질이 흡착되는 것을 방지하고, 후행 패널의 조인트 부분 굴착시 장비에 클램프를 설치하여 조인트 플레이트가 가이드 역할을 하여 조인트 일체화가 가능하도록 함으로써 시공편의성을 극대화시키고, 작업시간을 단축하며, 이를 통해 공기를 단축할 수 있도록 개선된 지하 연속벽 조인트 연결공법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 선행 패널 형성용 굴착부를 굴착함과 함께 선행 철근망을 가공조립하여 엔드플레이트를 고정하고, 선행 철근망 둘레에 그물망을 부착하는 제1단계; 상기 제1단계 후, 선행 패널 형성용 굴착부에 조인트플레이트를 설치하는 제2단계; 상기 선행 철근망을 선행 패널 형성용 굴착부에 근입하여 엔드플레이트를 조인트플레이트에 결속하고, 선행 철근망 사이에 트레미파이프를 설치하는 제3단계; 상기 제3단계 후, 콘크리트를 타설하여 선행 패널을 형성하는 제4단계; 후행 패널 형성용 굴착부를 굴착함과 함께 후행 철근망을 가공조립하여 이음클램프소켓을 고정하고, 후행 철근망 둘레에 그물망을 부착하는 제5단계; 상기 제5단계 후, 조인트플레이트를 분리 제거하는 제6단계; 상기 후행 철근망을 후행 패널 형성용 굴착부에 근입하여 이음클램프소켓의 슬릿에 엔드플레이트의 지수판이 끼워지게 조립하고, 후행 철근망 사이에 트레미파이프를 설치하는 제7단계; 상기 제7단계 후, 콘크리트를 타설하여 후행 패널을 형성하는 제8단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 연속벽 조인트 연결공법을 제공한다.

이때, 상기 제1단계에서, 선행 패널 형성용 굴착부는 서로 간격을 두고 2군데 형성되고; 상기 엔드플레이트는 선행 철근망의 양측에 고정되며; 상기 그물망은 선행 철근망을 'U' 형상으로 감싼 후 양측단부가 엔드플레이트의 양측면에 볼팅되어 고정되는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 엔드플레이트는 양단에 절곡돌출된 조인트결합부가 형성되고, 상기 조인트결합부들 사이에는 적어도 하나 이상의 지수판이 돌출되게 고정되며; 지수판이 설치된 반대면에는 선행 철근망에 결속되는 다수의 철근결속부가 돌출된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 엔드플레이트의 외측면에는 그라우팅파이프가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 제2단계에서 설치되는 조인트플레이트는 강재거푸집으로서, 일측면에는 돌출가이드가 돌출되고, 상기 돌출가이드에는 적어도 하나 이상의 지수판삽입홈이 형성되며, 상기 돌출가이드의 양단부에는 엔드형합부가 요입 형성된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 제4단계에서, 콘크리트 타설 전에 조인트플레이트의 배면에 지지력을 제공하는 스페이서빔 혹은 스페이서패카를 사전 설치하는 단계가 더 수행되는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 스페이서패카는 상부체와, 상기 상부체에 연결된 다수의 납작호스와, 상기 납작호스의 길이를 연장하는 클램프와, 상기 납작호스의 최하단에 설치되어 클램프기능을 가지면서 중량감을 제공하는 무게추와, 상부체 및 클램프와 무게추를 상하로 결속하는 적어도 한 쌍의 와이어를 포함하고; 상기 납작호스에는 공기 또는 물이 공급되는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 제7단계에서 사용되는 이음클램프소켓은 'ㅁ' 형상의 평단면을 갖는 소켓본체와, 소켓본체의 일측면에 형성되는 슬릿과, 상기 소켓본체의 슬릿 반대면에서 돌출되어 후행 철근망에 결속되는 다수의 스터드볼트와, 상기 소켓본체의 둘레에 형성된 다수의 채움공을 포함하는 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 지하 연속 벽체를 만들 때 조인트 연결식으로 진행하기 때문에 시공시 오버 커팅에 의해 발생되는 폐기물이 거의 발생하지 않는다.

둘째, 지하 연속 벽체를 만들 때 무근 부위가 생기지 않아 내구성이 향상되고, 조인트의 누수가 발생하지 않는다.

셋째, 선행 패널과 후행 패널이 일체를 이루어 한 몸체가 되기 때문에 내진성능이 향상된다.

넷째, 엔드플레이트에 지수판을 설치하여 차수할 수 있다.

다섯째, 지층 조건이 열악하고 지하 수위가 높거나 대수층에 대비할 수 있게 사전에 엔드플레이트 외측에 그라우팅 파이프를 설치하여 지하 연속벽 조성 후 그라우팅할 수 있다.

여섯째, 조인트플레이트는 회수하여 반복사용할 수 있다.

일곱째, 연약 지반의 깊이가 깊은 구간에서는 지하층이 조성되는 깊이에 비례하여 부분 시공도 가능하다.

여덟째, 조인트 면의 이물질이 흡착되는 것을 방지하고, 후행 패널의 조인트 부분 굴착시 장비에 클램프를 설치하여 조인트 플레이트가 가이드 역할을 하여 조인트 일체화가 가능하도록 함으로써 시공편의성을 극대화시킨다.

아홉째, 철근 이음식 지하 연속벽체 시공에 비해 작업하기 쉽고, 작업시간을 단축하며, 이를 통해 공기를 단축할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 지하 연속벽 조인트 연결공법을 순차적으로 설명하는 예시적인 평단면도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

본 발명에 따른 지하 연속벽 조인트 연결공법은 철근 이음식이 아닌 조인트 연결식으로서 일명 SJC(Slurry wall Joint Connect) 방식이다.

즉, 본 발명에 따른 지하 연속벽 조인트 연결공법은 엔드플레이트, 조인트플레이트(강재거푸집), 이음크램프소켓, 그물망(부직포), 스페이서패카, 스페이서빔을 이용하여 선행 패널과 후행 패널 간의 조인트를 연결 시공함으로써 패널들 간의 일체성을 확보하고, 이를 통해 내진성능을 높여 지진에 견딜 수 있도록 하며, 엔드플레이트에는 지수판을 설치하여 차수할 수 있도록 하고, 지층조건이 열악하고 지하수위가 높거나 대수층이 존재할 경우 이에 대비할 수 있도록 사전에 엔드플레이트의 외측에 그라우팅 파이프를 더 설치하여 지하 연속벽 조성 후 그라우팅할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 조인트플레이트는 시공 후 회수하여 반복 사용할 수 있도록 한 것이 특징이다.

이와 같은 방식을 따르게 되면 오버 컷팅으로 인한 폐기물이 발생하지 않아 친환경적이고, 연약지반의 깊이가 깊은 구간에서는 지하층이 조성되는 깊이에 비례하여 부분 시공도 가능한 장점이 있다.

특히, 조인트플레이트는 재사용을 위해 사전에 공업용 나프탈렌 또는 인발 코팅재를 도포하여 콘크리트 포설면으로부터 쉽게 분리될 수 있도록 처리함이 바람직하다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 지하 연속벽 조인트 연결공법은 도 1 및 도 2의 예시와 같이, 선행 패널 형성용 굴착부를 굴착함과 함께 선행 철근망을 가공조립하여 엔드플레이트를 고정하고 선행 철근망 둘레에 그물망을 부착하는 제1단계를 포함한다.

이때, 굴착은 두 개의 선행 패널을 서로 이격 설치할 수 있도록 간격을 두고 양측에 굴착하여 선행 패널 형성용 굴착부를 형성한다.

또한, 선행 철근망을 가공조립하는 것은 선행 철근망에 엔드플레이트를 조립하는 과정도 포함한다.

이 경우, 엔드플레이트에는 지수판이 부착된다.

예컨대, 도 3에서와 같이 다수의 철근이 배근되고 결속된 선행 철근망(10)의 양측에 엔드플레이트(20)를 고정하여 일체화시킨다.

이때, 상기 엔드플레이트(20)에는 지수판(22)이 설치된다.

아울러, 상기 엔드플레이트(20)는 도 4의 (a)에 예시와 같이, 양단에 절곡돌출된 조인트결합부(24)가 형성되고, 상기 조인트결합부(24)들 사이의 중앙에 지수판(22)이 형성되며, 그 반대면에는 다수의 철근결속부(26)가 돌출되는데, 1열의 지수판(22)을 갖는 것이 기본형이다.

여기에서, 철근결속부(26)는 스터드볼트일 수 있다.

다른 예로, 도 4의 (b)에 예시한 바와 같이, 지수판(22)을 두 개 형성할 수 있다. 즉, 2열의 지수판(22)을 갖는 것이 변형예이며, 3열의 지수판도 가능하다.

뿐만 아니라, 지층 조건에 따라 그라우팅이 필요한 경우 그라우팅할 수 있도록 상기 엔드플레이트(20)의 외측면에는 그라우팅파이프가 더 설치될 수 있음은 물론이다.

또한, 선행 철근망(10)을 조립할 때 혹은 선행 철근망(10)을 굴착부에 근입할 때 선행 철근망(10)의 둘레를 감싸도록 그물망(미도시)을 더 설치할 수 있다.

이때, 상기 그물망은 부직포로서 콘크리트 타설시 유실을 방지하고, 트렌치 내부의 슬라임 및 토사의 유입을 방지하는 효과가 있다.

이러한 그물망은 'U' 형상으로 선행 철근망(10)을 전체적으로 감싼 후 양측단부가 엔드플레이트(20)의 양측면에 볼팅되어 완전히 고정되는 구조를 가질 수 있다.

이어, 선행 패널 형성용 굴착부에 조인트플레이트를 설치하는 제2단계가 수행된다.

도 5에서와 같이, 조인트플레이트(30)는 일종의 강재거푸집으로서, 일측면에는 돌출가이드(32)가 돌출되고, 상기 돌출가이드(32)에는 적어도 하나 이상의 지수판삽입홈(34)이 형성된다.

이때, 도 5의 (a)는 지수판이 1열로 형성된 것에 대응 결합되는 구조의 조인트플레이트(30)를 예시한 것이고, 도 5의 (b)는 지수판이 3열로 형성된 것에 대응 결합되는 구조의 조인트플레이트를 예시한 것으로, 상기 지수판삽입홈(34)은 다수개 형성될 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 돌출가이드(32)의 양단부에는 엔드형합부(36)가 요입 형성된다.

이 경우, 상기 엔드형합부(36)는 상술한 엔드플레이트(20)의 조인트결합부(24)와 형합(形合)될 수 있도록 대응되게 구성된다.

이어, 상기 선행 철근망을 선행 패널 형성용 굴착부에 근입하여 엔드플레이트를 조인트플레이트에 결속하고, 선행 철근망 사이에 트레미파이프를 설치하는 제3단계가 수행된다.

상기 제3단계는 도 1, 도 5 및 도 6에서와 같이, 선행 패널 형성용 굴착부에 미리 설치되어 있던 조인트플레이트(30)의 엔드형합부(36)를 타고 선행 철근망(10)의 양단에 고정된 엔드플레이트(20)의 조인트결합부(24)가 접촉이동하면서 상하방향으로 슬라이딩되는 방식으로 근입 설치된다.

그리고, 상기 트레미파이프(Tremie Pipe)는 콘크리트를 부어 넣기 위해 지중의 굴착 저면까지 끼워 넣는 파이프이다.

이 상태에서 콘크리트를 타설하여 선행 패널을 형성하는 제4단계가 수행된다.

이에 따라, 타설된 콘크리트가 양생되면 도 1,7과 같은 선행 패널(P1)이 된다.

이때, 콘트리트 타설시 타설압에 의해 조인트플레이트(30)의 배부름 현상이나 분리 이탈의 문제를 해소하기 위해 통상 샌드백 마대나 자갈을 채움하는데, 이는 소요시간이 너무 길고 심도가 깊은 곳에서는 사실상 사용하기 어렵기 때문에 도 8과 같은 스페이서빔(50) 혹은 도 9와 같은 스페이서패카(60)를 사용할 수 있다.

즉, 상기 스페이서빔(50)은 조인트플레이트(30)의 배면에 접촉되게 굴착부를 통해 끼워 넣어 조인트플레이트(30)가 밀려나오지 않도록 받쳐주는 역할을 하는 수단이다.

따라서, 콘크리트 타설작업이 완료되면 나중에 취출하여 분리 제거한다.

그리고, 상기 스페이서패카(60)는 조인트플레이트(30)를 받쳐주는 지지력 외에 가압하는 기능까지 포함된 것으로, 상부체(61)에 다수의 납작호스(62)가 연결되고, 상기 납작호스(62)는 클램프(63)를 통해 길이연장이 가능하도록 구성되며, 상기 납작호스(62)의 최하단에는 클램프기능을 갖는 무게추(64)가 마련되어 굴착부 속으로 침투하기 쉽도록 구성된다.

특히, 상부체(61)와 클램프(63) 및 무게추(64)는 적어도 한 쌍의 와이어(65)를 통해 결속되어 있어 상기 스페이서패카(60)를 분리 해체할 때 와이어(65)가 모든 힘을 받기 때문에 납작호스(62)가 손상되는 문제를 막아주게 된다.

이와 같이 스페이서패카(60)는 호스의 길이를 얼마든지 연장할 수 있기 때문에 심도가 깊은 굴착부에 사용됨이 바람직하고, 공기를 납작호스(62)에 불어 넣으면 공압에 의해 부풀리면서 조인트플레이트(30)를 밀어주는 힘 뿐만 아니라 지지력도 제공하게 된다.

그리고, 사용 후에는 공기를 빼면 쉽게 분리 제거할 수 있어 설치 사용이 용이하다.

이 경우, 공기 외에도 물을 사용할 수 있으나, 공기를 주입하고 빼는 것이 더 쉽기 때문에 공기가 선호된다.

이와 같은 스페이서빔(50) 또는 스페이서패카(60)는 본 발명과 같은 시공 뿐만 아니라, 패널의 부분 시공에도 사용될 수 있다.

이후, 후행 패널 형성용 굴착부를 굴착함과 함께 후행 철근망을 가공조립하여 이음클램프소켓을 고정하고 후행 철근망 둘레에 그물망을 부착하는 제5단계가 수행된다.

이때, 굴착은 두 개의 선행 패널(P1) 사이에서 이루어지며, 굴착이 완료되면 굴착된 부분은 선행 패널 형성용 굴착부가 된다.

특히, 굴착의 경우 굴착장비에 가이드클램프를 설치하여 굴착시 가이드클램프가 조인트플레이트(30)를 타고 내려가면서 굴착하도록 함으로써 후행 패널 형성용 굴착부의 수직도를 정확하게 유지하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 후행 철근망을 가공조립하는 것은 후행 철근망에 이음클램프소켓을 조립하는 과정도 포함한다.

이 경우, 이음클램프소켓을 설치하는 목적은 선행 패널(P1)의 지수판(22)에 결합하여 조인트플레이트(20)와 일체화시키기 위함이다. 그리하면, 선행 패널(P1)과 후행 패널(P2)이 하나로 연결되어 한 몸체가 된다.

이를 위해, 도 10 내지 도 12에서와 같이 다수의 철근이 배근되고 결속된 후행 철근망(70)의 양측에 이음클램프소켓(80)을 고정하여 일체화시킨다.

이때, 상기 이음클램프소켓(80)의 일측면에는 지수판(22)이 끼워질 슬릿(82)이 형성된다.

아울러, 상기 이음클램프소켓(80)은 도 12의 (a)와 같이, 평단면으로 볼 때 'ㅁ'형상의 일부 절개되어 슬릿(82)이 형성된 소켓본체(84)와, 상기 소켓본체(84)의 슬릿(82) 반대면에서 돌출되어 후행 철근망(70)에 결속되는 다수의 스터드볼트(86)와, 상기 소켓본체(84)의 둘레에 형성된 다수의 채움공(88)을 포함한다.

여기에서, 상기 스터드볼트(86)는 소켓본체(84)의 길이방향으로 철근의 배력근 간격에 맞춰 배열 형성됨은 물론, 소켓본체(84)의 폭방향으로도 필요에 따라 도시와 같은 1열을 기준으로, 2열, 3열도 설치할 수 있다. 다만, 도면에서는 파선(점선)으로 표시하였으며, 이 경우에도 철근의 배력근 간격에 맞춰 배열 형성되어야 함은 물론이다.

또한, 상기 채움공(88)은 콘크리트 타설시 콘크리트가 잘 흘러들어가게 하여 견실안정적인 채움성을 유지시켜 고강도 발현이 가능하도록 유도하기 위한 것이다.

이 경우, 채움공(88)의 간격은 200-300mm가 바람직하다.

다른 예로, 도 12의 (b)와 같이, 소켓본체(84)를 커넥터(CT)로 연결하여 2개 한 조를 이루도록 구성할 수도 있다.

뿐만 아니라, 도 12의 (c)와 같이, 콘크리트의 채움성을 높이고 배근력을 증대시키기 위해 슬릿(82)의 반대단을 향해 돌출된 아웃돌부(OT)를 갖도록 변형할 수도 있다.

나아가, 도 12의 (d)와 같이, 아웃돌부(OT)를 가진 소켓본체(84)를 커넥터(CT)로 연결하여 2개 한조를 이루도록 구성할 수도 있으며, 그 외에도 다양한 변형이 가능하다.

또한, 후행 철근망(70)을 조립할 때 혹은 후행 철근망(70)을 굴착부에 근입할 때 후행 철근망(70)의 둘레를 감싸도록 그물망(미도시)을 더 설치할 수 있다.

이때, 상기 그물망은 부직포로서 콘크리트 타설시 유실을 방지하고, 트렌치 내부의 슬라임 및 토사의 유입을 방지하는 효과가 있는 것으로 선행 철근망(10) 때와 동일하게 진행될 수 있다.

한편, 상기 제5단계 후, 조인트플레이트를 분리 제거하는 제6단계가 수행된다.

상기 제6단계에 따라 분리 제거된 조인트플레이트(30)는 재사용될 수 있으며, 분리 제거과정은 조인트플레이트(30)를 상부로 들어 올리면 된다.

그런 다음, 상기 후행 철근망을 후행 패널 형성용 굴착부에 근입하여 이음클램프소켓의 슬릿에 엔드플레이트의 지수판이 끼워지게 조립하고, 후행 철근망 사이에 트레미파이프를 설치하는 제7단계가 수행된다.

이어, 상기 제7단계 후, 콘크리트를 타설하여 후행 패널을 형성하는 제8단계를 포함한다.

이렇게 콘크리트가 타설되어 경화되면 도 13과 같은 형태의 후행 패널(P2)이 형성되고, 이는 곧 선행 패널(P1)들과 일체를 이루게 되어 한 몸체가 되게 된다.

특히, 조인트 연결방식으로 연결되기 때문에 기존처럼 무근 부위가 생기지도 않아 강도저하를 막고, 본 발명자의 선행 특허기술에 비해 시공작업이 편리하여 작업성이 향상되는 장점이 있다.

덧붙여, 본 발명의 시공방법중 제4단계와, 제8단계에서 타설되는 콘크리트는 다음과 같이 조성되게 하여 중성화 방지, 내구성, 방수성 강화, 내침식성과 내균열성을 확보하여 내구력을 증대시키도록 구성할 수 있다.

예컨대, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 5mm 이하의 입도를 갖는 골재 30-40중량%와, 19mm 이하의 입도를 갖는 골재 20-30중량%와, 시멘트 결합재 20-30중량%와, 기능강화제 10-20중량% 및 나머지 물로 이루어진다.

이때, 골재는 콘크리트의 강도 확보를 위한 것으로, 혼화성과 평탄성을 고려하여 입도가 서로 다른 골재를 사용한다.

그리고, 시멘트 결합재는 1종 플라이애쉬시멘트 100중량부에 대해, 황산칼슘염 10중량부, 경질탄산칼슘 5중량부, 알루미나시멘트 20중량부를 포함한다.

여기에서, 1종 플라이애쉬시멘트는 보통 포틀랜트 시멘트 대비 수화열이 낮고, 구형의 형상을 갖고 있어 콘크리트 배합시 유동성을 개선하고, 워커빌리티 및 흐름성을 향상시킨다.

그리고, 황산칼슘염은 초기강도 및 응결 조절을 위해 첨가되고, 경질탄산칼슘은 구형의 입자형태와 열전도율이 낮아 작업성 개선 및 건조수축 저감효과를 얻기 위해 첨가되며, 알루미나시멘트는 강도 증진을 위해 첨가된다.

한편, 기능강화제는 유리섬유가 30중량% 함유된 PBT(Polybuthleneterephthalate) 100중량부에 대해, 소디움벤조에이트 10중량부, 무수말레인산 5중량부, 카본아미노실리카블랙 5중량부, 메타카올린 5중량부, 포타슘메틸실리코네이트 3.5중량부를 혼합하여 조성된다.

이때, PBT는 유리섬유가 30wt% 충전되어 강화된 수지로서 높은 강도, 강성유지 및 높은 크리프성(Creep), 치수안정성을 확보하고, 자외선 차단성과 내후성을 높이기 위해 사용된다.

또한, 소디움벤조에이트는 점도 조절 및 크랙 억제를 위해 첨가된다. 특히, 무수말레인산(Maleic anhydride)은 수축변형성을 억제하여 변형을 차단하고, 층분리을 억제하여 내구성을 증대시킨다. 그리고, 카본아미노실리카블랙은 성형 후 경화시 인장강도를 증대시킴으로써 내크랙성, 조대입자의 성장을 억제하여 내구성을 좋게 한다.

또한, 메타카올린은 내부조직을 치밀하게 하여 투수성이나 흡수성을 감소시켜 콘크리트의 중성화를 방지하고, 압축강도를 증대시키는데 활용된다. 특히 메타카올린은 시멘트의 수화반응에 의해 생성되는 수산화칼슘을 규산칼슘 수화물로 전이시켜 골재 하부의 결함부를 감소시키고, 골재와의 부착력을 증가시켜 고강도 발현이 가능하게 한다.

아울러, 포타슘메틸실리코네이트(POTASSIUM METHYLSILICONATE)는 강한 발수력을 제공하면서 오염되지 않도록 표면을 평활하게 유지하는 방오, 방수, 방습 특성을 강화시킨다.

이와 같이 조성함으로써 콘크리트 경화체의 장수명화, 내구성 향상에도 기여하게 된다.

10: 선행 철근망
20: 엔드플레이트
30: 조인트플레이트
40: 트레미파이프
50: 스페이서빔
60: 스페이서패카
70: 후행 철근망
80: 이음클램프소켓

Claims (8)

1. 선행 패널 형성용 굴착부를 굴착함과 함께 선행 철근망을 가공조립하여 엔드플레이트를 고정하고, 선행 철근망 둘레에 그물망을 부착하는 제1단계;
   상기 제1단계 후, 선행 패널 형성용 굴착부에 조인트플레이트를 설치하는 제2단계;
   상기 선행 철근망을 선행 패널 형성용 굴착부에 근입하여 엔드플레이트를 조인트플레이트에 결속하고, 선행 철근망 사이에 트레미파이프를 설치하는 제3단계;
   상기 제3단계 후, 콘크리트를 타설하여 선행 패널을 형성하는 제4단계;
   후행 패널 형성용 굴착부를 굴착함과 함께 후행 철근망을 가공조립하여 이음클램프소켓을 고정하고, 후행 철근망 둘레에 그물망을 부착하는 제5단계;
   상기 제5단계 후, 조인트플레이트를 분리 제거하는 제6단계;
   상기 후행 철근망을 후행 패널 형성용 굴착부에 근입하여 이음클램프소켓의 슬릿에 엔드플레이트의 지수판이 끼워지게 조립하고, 후행 철근망 사이에 트레미파이프를 설치하는 제7단계;
   상기 제7단계 후, 콘크리트를 타설하여 후행 패널을 형성하는 제8단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 연속벽 조인트 연결공법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1단계에서, 선행 패널 형성용 굴착부는 서로 간격을 두고 2군데 형성되고; 상기 엔드플레이트는 선행 철근망의 양측에 고정되며; 상기 그물망은 선행 철근망을 'U' 형상으로 감싼 후 양측단부가 엔드플레이트의 양측면에 볼팅되어 고정되는 것을 특징으로 하는 지하 연속벽 조인트 연결공법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 엔드플레이트는 양단에 절곡돌출된 조인트결합부가 형성되고, 상기 조인트결합부들 사이에는 적어도 하나 이상의 지수판이 돌출되게 고정되며; 지수판이 설치된 반대면에는 선행 철근망에 결속되는 다수의 철근결속부가 돌출된 것을 특징으로 하는 지하 연속벽 조인트 연결공법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 엔드플레이트의 외측면에는 그라우팅파이프가 더 설치된 것을 특징으로 하는 지하 연속벽 조인트 연결공법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2단계에서 설치되는 조인트플레이트는 강재거푸집으로서, 일측면에는 돌출가이드가 돌출되고, 상기 돌출가이드에는 적어도 하나 이상의 지수판삽입홈이 형성되며, 상기 돌출가이드의 양단부에는 엔드형합부가 요입 형성된 것을 특징으로 하는 지하 연속벽 조인트 연결공법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제4단계에서, 콘크리트 타설 전에 조인트플레이트의 배면에 지지력을 제공하는 스페이서빔 혹은 스페이서패카를 사전 설치하는 단계가 더 수행되는 것을 특징으로 하는 지하 연속벽 조인트 연결공법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 스페이서패카는 상부체와, 상기 상부체에 연결된 다수의 납작호스와, 상기 납작호스의 길이를 연장하는 클램프와, 상기 납작호스의 최하단에 설치되어 클램프기능을 가지면서 중량감을 제공하는 무게추와, 상부체 및 클램프와 무게추를 상하로 결속하는 적어도 한 쌍의 와이어를 포함하고; 상기 납작호스에는 공기 또는 물이 공급되는 것을 특징으로 하는 지하 연속벽 조인트 연결공법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제7단계에서 사용되는 이음클램프소켓은 'ㅁ' 형상의 평단면을 갖는 소켓본체와, 소켓본체의 일측면에 형성되는 슬릿과, 상기 소켓본체의 슬릿 반대면에서 돌출되어 후행 철근망에 결속되는 다수의 스터드볼트와, 상기 소켓본체의 둘레에 형성된 다수의 채움공을 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 연속벽 조인트 연결공법.

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