KR102578571B1 - 겹침 주열식 현장타설말뚝 시공용 가이드 구조체와 이를 이용한 흙막이 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 겹침 주열식 현장타설 말뚝에 의해 흙막이 벽체를 시공하는 데에 사용되는 가이드 구조체 및 상기 가이드 구조체를 이용하여 흙막이 벽체를 시공하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 현장 여건 및 시공 조건에 따라 길이와 폭 조절이 용이 하면서도 특히, 주열식 말뚝의 시공이 완료된 후에 가이드구조체 전부를 해체하지 않고 보조가이드만을 간단하게 분리하고, 메인가이드(100)와 연결빔(300)을 캡빔(Cap Beam) 시공을 위한 콘크리트 거푸집으로 활용할 수 있는 가이드구조체에 관한 것이며, 이러한 가이드구조체를 이용한 겹침 주열식 현장타설 말뚝에 의해 흙막이 벽체를 시공하는 방법에 관한 것이다.

Description

겹침 주열식 현장타설말뚝 시공용 가이드 구조체와 이를 이용한 흙막이 시공방법 {Guide apparatus for cast-in-placed-pile and earth wall construction method thereof}

본 발명은 겹침 주열식 현장타설 말뚝에 의해 흙막이 벽체를 시공하는 데에 사용되는 가이드 구조체 및 상기 가이드 구조체를 이용하여 흙막이 벽체를 시공하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 현장 여건 및 시공 조건에 따라 길이와 폭 조절이 용이하면서도 특히, 천공이 완료된 후에 가이드구조체 전부를 해체하지 않고 보조가이드만을 간단하게 분리하고, 메인가이드(100)와 연결빔(300)을 캡빔(Cap Beam) 시공을 위한 콘크리트 거푸집으로 활용할 수 있는 가이드 구조체에 관한 것이며, 이러한 가이드구조체를 이용한 겹침 주열식 현장타설 말뚝에 의해 흙막이 벽체와 주열식말뚝의 이탈을 방지하기 위해 상단에 고정하는 캡빔을 시공하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 주열식 흙막이 공법은, 지반을 오거(Auger)로 굴착(천공)을 하고 H-Pile이나 철근망을 삽입하고 콘크리트 레미콘을 주입하여 연속된 원형 말뚝 형태로 벽체를 형성하는 흙막이 벽체 시공방법을 의미한다. SCW(Soil Cement Wall), MIP(Mixed in Place Pile), PIP(Packed in Place Pile), CIP(Cast in Place Pile) 등의 다양한 종류들이 알려져 있는데, MIP(Mixed in Place Pile), PIP(Packed in Place Pile), CIP(Cast in Place Pile) 공법을 통칭하여 프리팩트 콘크리트 말뚝(Prepacked Concrete Pile, PCP) 공법이라고도 한다.

상기 PCP공법은 지반조건에 구애받지 않고 거의 모든 지반에 적용이 가능하며, 굴착이 완료되어 지하구조물을 구축할 때 지하 외부옹벽과의 합벽이 가능하고, 지하구조물을 근접하여 시공할 수 있어 터파기를 최소화시킬 수 있을 뿐 아니라 대지 내 지하구조물의 구축공간을 최대화할 수 있어 토지이용률을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 지하수위가 높거나 연약지반에서는 천공시에 공벽이 붕괴되거나 주변지반의 이완을 방지하기 위하여 안정액 또는 강관 케이싱을 사용하게 된다. 강관 케이싱은 어스오거에 의한 굴착과 동시에 지중에 시공하여야 하며 공내 철근 배근 및 콘크리트 타설이 완료되면 콘크리트가 경화되기 전에 인발하여 재사용 하도록 하며, 일반적으로 흙막이 벽체의 강성 증대를 위하여 일정한 간격으로 원형으로 형성된 홀의 내부에 H파일 등의 철근 보강재를 설치하고 있다.

최근 도심지 공사에서 지반굴착용 오거장치를 이용하여 소정 직경을 가지는 파일 설치용 홀을 연속적으로 지반에 천공한 후, 천공된 파일공에 보강재를 넣고 콘크리트를 타설하여 연속 벽체를 구축하는 공법을 주로 사용하고 있다.

예를 들면, 관 형상으로 된 다수개의 케이싱(Casing)을 지반에 일정깊이로 삽입하여 배열시키고, 이와 같은 케이싱이 일종의 거푸집 역할을 수행하도록 하여 케이싱의 내부로 콘크리트나 몰탈 등과 같은 파일형성물질을 주입한 후, 고화시켜 파일 연속체로 된 연속 벽체가 형성되도록 하는 공법이 주로 적용되고 있다.

본 발명의 배경이 되는 기술로서, 굴착의 수직도와 겹침 길이를 유지하기 위해 케이싱을 안내하는 원형의 가이드홈을 구비한 가이드 장치에 관한 한국 등록특허 제0939535호(발명의 명칭: 지하연속벽체 시공용 가이드)(이하 '종래기술1'이라 한다)가 개시되어 있다.

또한 굴착용 케이싱을 가이드하기 위한 기술로서, 한국 등록특허 제1344096호(발명의 명칭: 지반 굴착기용 케이싱 가이드 장치) (이하 '종래기술 2'라 한다)가 있으며, 이러한 가이드 장치를 이용하여 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체를 시공하는 방법에 관한 한국 공개특허 제10-2021-0033356호(이하 '종래기술 3'이라 한다)가 개시되어 있다.

그리고, 일본 공개특허 제2000-319881호(이하 '종래기술 4'라 한다)에도 연속적으로 지반을 천공할 때 수직도를 유지하기 위한 가이드장치가 개시되어 있다.

그러나 상기 종래기술1 내지 종래기술4에 개시된 가이드장치는 폭과 길이를 자유롭게 가변시킬 수 없는 고정 구조물이어서, 다양한 현장 여건에 능동적으로 대응할 수 없는 단점이 있을 뿐만 아니라,

현장타설 말뚝을 사용하는 경우에는, 현장타설 말뚝의 상단에 콘크리트를 타설하여 H빔과 연속된 현장타설 말뚝들의 상부를 일체화하는 '캡빔(Cap Beam)'을 시공하기 위해서는 종래기술1 내지 종래기술4에 따른 가이드장치를 전부 해체한 후에, 캡빔(Cap Beam) 시공을 위한 콘크리트 거푸집을 별도로 설치하여야 하므로, 콘크리트 타설의 작업 연속성을 유지할 수 없고, 현장타설 말뚝 시공과 캡빔 시공에 많은 인력과 시간이 소요된다는 단점이 있다.

1. 한국 등록특허 제10-0939535호 2. 한국 등록특허 제10-1344096호 3. 한국 공개특허 제10-2021-0033356호 4. 일본 공개특허 제2000-319881호

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 겹침 주열식 현장타설말뚝에 의한 흙막이 벽체 시공에 있어서 굴착의 수직도와 겹침 길이를 유지하기 위해 케이싱을 안내하는 가이드구조체에 있어서, 현장 여건 및 시공 조건에 따라, 길이와 폭, 규격의 조절이 용이하게 가능한 가이드 구조체를 제안하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 천공이 완료된 후에 가이드구조체 전부를 해체하지 않고 보조가이드만을 간단하게 분리함으로써, 캡빔(Cap Beam) 시공을 위한 콘크리트 거푸집으로 활용할 수 있는 가이드구조체를 제안하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 주열식 흙막이 시공용 가이드구조체는, 다수 개의 원호형 안내부(215)가 길이 방향으로 배열 형성된 보조가이드(200)와, 상기 보조가이드(200)를 각각 지지하는 한 쌍의 메인가이드(100)를 구비하며, 상기 한 쌍의 메인가이드(100) 양 단부에 각각 결합되어서 상기 한 쌍의 보조가이드(200) 사이의 이격거리를 유지시키며 연결하는 연결빔(300)을 포함하여 이루어지는 것으로,

상기 보조가이드(200)는 체결볼트(240)에 의해 상기 메인가이드(100)에 결합 및 분리가 가능하도록 구성되며, 상기 연결빔(300)은 상기 보조가이드(200)의 걸이부(230) 상부면에서 체결수단(350)에 의해 상기 메인가이드(100)에 일체로 결합 및 분리가 가능하도록 구성됨으로써,

현장타설 말뚝 시공이 완료된 후에 상기 보조가이드(200)만을 제거하고, 캡빔 콘크리트 타설을 위한 별도의 거푸집을 설치할 필요 없이 상기 메인가이드(100)의 수직패널(105)을 캡빔 콘크리트 타설용 거푸집으로 활용이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 메인가이드(100)의 상부플랜지(101) 상부면에 다수 개의 돌출핀(150)을 형성하고, 상기 보조가이드(200)의 걸이부(230)에는 상기 돌출핀(150)이 끼워지는 걸이홈(235)을 형성하고, 상기 메인가이드(100) 상부면과 연결빔(300)의 하부면 사이에 소정 높이를 갖는 받침대(400)를 개재시켜 결합함으로써, 상기 메인가이드(100) 상부에 결합된 연결빔(300)이 결합된 상태에서, 상기 체결수단(350)만을 해체함에 의해 상기 보조가이드(200)를 상기 메인가이드(100)로부터 분리할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

더 나아가, 본 발명에 따른 가이드구조체는, 상기 메인가이드(100)와 연결빔(300)을 결합 및 분리가 가능하도록 하기 위해 체결수단(350)을 더 구비하는데, 상기 체결수단(350)은,

양 단부(355a)에 체결공(355b)을 구비한 '∩'형상의 후크(355)와; 상기 연결빔(300)의 폭방향 양쪽 측면에서 수직방향으로 형성되어, 상기 후크(355)가 수직방향으로 끼워지거나 분리될 수 있는 요홈(351)과; 상기 받침대(400)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 수직으로 관통되어, 상기 요홈(351)에 끼워진 상기 후크(355)가 관통할 수 있는 제1 관통공(353)과; 상기 메인가이드(100)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 상부플랜지(101)를 관통하여 형성되어, 상기 제1 관통공(353)을 통과한 후크(355)가 관통할 수 있는 제2 관통공(354)과; 상기 (351)과 제1 관통공(353)과 제2 관통공(354)을 모두 통과한 후크(355)의 양 단부(355a)에 끼워지는 조임쇠(356)과; 상기 후크(355)의 체결공(355a)에 끼워지는 고정핀(357)으로 이루어짐으로써,

케이싱 근입 현장의 여건 특성에 따라 연결빔의 설치 간격 및 메인가이드(100) 상호간의 이격거리를 용이하게 조절하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 보조가이드(200)의 고정부(220) 하부에는, 상기 메인가이드(100)의 하부플랜지(102) 하부면을 기준으로 하부방향으로 연장된 연장부(222)를 더 구비함으로써, 지반에 고정된 상기 연장부(222)에 의해 가이드구조체의 위치 변경이나 굴착과정에서의 떨림을 최소화하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 해결하고자 하는 또다른 과제 및 이의 구체적인 해결수단은 후술하는 ‘발명을 실시하기 위한 구체적인 내용’ 및 첨부도면에서 더욱 구체적으로 설명될 것이다.

다양한 흙막이 시공 공법들 중에서, 기존의 주열식 현장타설말뚝의 공사 순서는 먼저 주열식 말뚝을 시공하고, 이후 주열식 말뚝 배면에 차수용 그라우팅을 실시하며, 그 후에 시공된 주열식 말뚝을 따라 양쪽 측면에 거푸집을 설치하고, 주열식 말뚝을 고정하는 캡빔 콘크리트를 타설하는 공정 순서로 시공이 이루어지고 있다.

그러나, 본 발명에 따른 가이드 구조체를 이용하면 주열식 말뚝시공을 정확한 수직도와 일정한 간격으로 겹치게 시공을 하게 되므로 주열식 말뚝 배면에 차수용 그라우팅 시공이 필요 없을 뿐만 아니라,

캡빔을 시공하기 위한 콘크리트 타설 공정에 있어서도, 메인가이드(100)의 수직패널(105)을 거푸집으로 활용할 수 있기 때문에, 보조가이드(200)만 분리해 내는 작업만으로 별도의 추가적인 거푸집 설치작업 없이, 캡빔 콘크리트를 연속적으로 타설할 수 있으므로 시간이 절약되고, 비용과 품질이 향상된다.

더 나아가, 메인빔을 고정하는 연결빔의 결합위치 조정에 따라 주열식 현장타설 말뚝이 다양한 규격으로 변화하더라도 하나의 가이드 구조체로 정확한 수직도를 유지하면서 겹침 시공을 함으로써, 활용도가 높아 경제적, 시간적인 절감효과를 기대할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 가이드 구조체를 이용하면, 주열식 말뚝 시공오차가 감소하여 건물 구조체와의 이격으로 인한 벽체두께 감소나 레미콘 과다 사용 등의 손실을 방지할 수 있다.

본 발명의 또다른 작용효과는 후술하는 ‘발명을 실시하기 위한 구체적인 내용’에서 더 자세하게 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가이드구조체의 분해 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가이드구조체의 조립 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가이드구조체에서, 메인가이드와 보조가이드의 결합관계를 설명하는 분해 사시도
도 4는 본 발명에 따른 보조가이드(200)를 분리하는 과정을 설명하는 설명도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가이드구조체에서, 연결빔(300)을 메인가이드에 결합하는 체결수단(350)을 설명하는 분해 사시도
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설 말뚝에 의해 흙막이 벽체를 시공하는 방법으로서,
도 6의 [A]는 터파기 단계, 도 6의 [B]는 가이드구조체 설치단계, 도 6의 [C]는 엄지말뚝 시공단계를 각각 설명한 것이며,
도 7의 [A]는 현장타설 말뚝 시공단계, 도 7의 [B]는 캡빔 시공단계, 도 7의 [C]는 시공이 완료된 상태를 도시한 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함한다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 제1~, 제2~ 등은 서로 다른 구성요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 가이드구조체를 첨부도면과 함께 설명함에 있어서, 편의를 위하여 대략의 방향 기준을 도 1 및 도 2를 참고하여 특정하면,

평행하게 배치되는 두 메인가이드(100)의 길이방향을 '세로방향' 또는 '길이방향'으로 정의하고, 두 메인가이드(100)가 이격되는 방향(즉, 상기 메인가이드(100)에 대해 직각으로 배치되는 연결빔(300)의 길이방향)을 '가로방향' 또는 폭방향'으로 정의한다. 그리고, 지면을 향하는 방향을 '아래방향 또는 '하부방향'으로 지칭하고, 지상을 향하는 방향을 '윗방향 또는 '상부방향'으로 지칭한다.

그리고, 두 개의 메인가이드(100)와 연결빔(300)에 의해 형성되는 평면도 기준의 사각 공간을 '내측' 또는 '안쪽방향'으로, 이에 반대되는 방향을 '외측' 또는 '바깥방향'으로 지칭한다.

그리고 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 가이드구조체에 대해, 바람직한 실시예를 중심으로 도시된 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가이드구조체의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가이드구조체의 조립 사시도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가이드구조체는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,

다수 개의 원호형 안내부(215)가 길이 방향으로 배열 형성된 한 쌍의 안내판(210)과, 상기 안내판(210)을 각각 지지하는 한 쌍의 메인가이드(100)를 구비한다. 상기 한 쌍의 메인가이드(100)는 서로 마주보며 일정 간격으로 이격되어 평행하게 배치된다. 상기 한 쌍의 안내판(210)은, 각각 메인가이드(100)의 내측면에 밀착 고정되는데, 상기 각각의 안내판(210)에 수평방향으로 배열된 원호형 안내부(215)가 서로 마주하게 되어 이루어지는 원형 공간으로 케이싱을 근입하여 주열식 현장타설 말뚝 시공용 천공홀을 정확한 수직도와 일정한 간격으로 겹치게 시공하게 된다.

그리고, 상기 두 안내판(210) 사이의 이격거리를 일정하게 유지시키도록 하기 위해 상기 두 메인가이드(100)의 양 단부에 각각 결합되는 연결빔(300)을 포함한다.

여기서, 상기 메인가이드(100)는 상부플랜지(101)와 하부플랜지(102) 및 수직 웹(103)으로 구성되는 I형 빔으로 구성하는 것이 제작 편의성 및 강성 확보 관점에서 바람직하다. 다만 본 발명에서는 상기 메인가이드(100)를 캡빔(Cap Beam) 시공을 위한 콘크리트 거푸집으로 활용하기 위해, 상기 메인가이드(100)의 상부플랜지(101)와 하부플랜지(102)를 수직으로 연결하면서 일체로 결합하는 수직패널(105)을 상기 메인가이드(100)의 내측면에 구비한 것을 특징으로 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에서의 메인가이드(100)는 바깥쪽 측면에 보강리브(104)를 더 구비하여, 후술하게 될 캡빔 콘크리트 타설에 요구되는 충분한 강성을 확보하도록 한다.

그리고, 상기 메인가이드(100)를 캡빔(Cap Beam) 시공을 위한 콘크리트 거푸집으로 활용하기 위해서는, 상기 안내판(210)을 메인가이드(100)의 내측면에 대해 결합 및 분리가 가능하도록 구성되어야 하는 바,

본 발명에 따른 가이드구조체는, 상기 안내판(210)을 메인가이드(100)의 수직패널(105)에 직접 결합하지 않고, 상기 메인가이드(100)의 상부플랜지(101) 상부면에 얹혀지는 걸이부(230)와, 상기 메인가이드(100)의 수직패널(105) 내면에 밀착되는 고정부(220)를 구비한 보조가이드(200)를 더 구비하고, 상기 고정부(220)에 상기 안내판(210)을 용접 등의 방법으로 일체로 결합시켜 구성한다.

이하에서는 '안내판(210)을 일체로 구비한 보조가이드(200)'를, 편의상 '보조가이드(200)'라 지칭하기로 한다. 본 발명은 이와 같이 구성되는 보조가이드(200)를 탈착수단에 의해 상기 메인가이드(100)에 결합 및 분리가 가능하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가이드구조체는 서로 마주보게 설치되는 두 메인가이드(100) 사이의 이격거리를 일정하게 유지시키도록 하기 위해, 즉 두 보조가이드(200) 사이의 이격거리를 일정하게 유지시키기 위해 상기 두 메인가이드(100) 상부면의 양 단부에는 각각 연결빔(300)이 결합된다.

그런데, 상기 연결빔(300)이 상기 메인가이드(100)에 결합된 상태에서, 상기 보조가이드(200)를 상기 메인가이드(100)로부터 용이하게 분리하기 위해, 본 발명에 따른 가이드구조체는 상기 보조가이드(200)를 상기 메인가이드(100)에 결합 및 분리가 가능하도록 하는 탈착수단을 갖는다.

상기 탈착수단은,

상기 메인가이드(100)의 수직패널(105)에 인접한 상기 상부플랜지(101)의 상부면에는 일정 간격으로 형성되는 다수 개의 돌출핀(150)과; 상기 보조가이드(200)의 걸이부(230)에 형성되어 상기 돌출핀(150)이 끼워지는 걸이홈(235)과; 상기 돌출핀(150)의 높이와 상기 걸이부(230)의 두께를 합한 것보다 더 큰 높이를 가지며, 상기 메인가이드(100)와 상기 연결빔(300) 사이에 결합되는 받침대(400)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가이드구조체에서, 메인가이드와 보조가이드의 결합관계를 설명하는 분해 사시도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 받침대(400)는 상기 메인가이드(100)의 상부플랜지(101) 상부면 중에서 상기 돌출편(150)에 간섭되지 않는 위치에서 상기 메인가이드(100)의 길이방향으로 길게 결합되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 탈착수단과 함께, 상기 메인가이드(100)의 수직패널(105)과 상기 보조가이드(200)의 고정부(220)를 관통하여 체결하는 체결볼트(204)를 더 구비함으로써, 굴착과정에서의 진동이나 흔들림을 방지하는 것이 바람직하다. 도 1 및 도 3에서 도면부호 204a는 상기 체결볼트(204)를 결합하기 위해 상기 보조가이드의 고정부(220)에 형성된 관통공을 도시한 것이다.

이와 같이, 본 발명에 따른 가이드구조체는, 주열식 현장타설 말뚝의 시공이 완료된 후에, 연결빔(300)을 해체하지 않은 상태에서, 체결볼트(204)를 제거하고 상기 보조가이드(200)를 살짝 위로 들어 올린후 상기 돌출핀(150)에서 분리시키면서 내측방향으로 기울어지도록 젖히면 상기 메인가이드(100)로부터 분리시킬 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 보조가이드(200)를 분리하는 과정을 설명하는 설명도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 받침대(400)의 높이(H)는 상기 보조가이드(200)를 들어올려서 상기 돌출핀(150)으로부터 빼낼 수 있는 정도의 충분한 높이를 갖도록 하는 것이 중요하다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 받침대(400)는 사각 파이프 형태의 독립된 구성부품으로 도시하였으나, 연결빔(300)의 하부면에 일체로 결합된 구성으로 또는 메인가이드의 상부면에 일체로 결합된 구성으로 변형될 수도 있음은 당연하다.

상기 보조가이드(200)는 큰 힘을 받지 않으므로 상기 메인가이드(100)와 동일한 길이로 1개를 설치하거나, 상기 메인가이드(100)의 절반 길이로 2개를 이어 설치할 수도 있다. 분리 시에는 보조가이드(200)를 길이방향으로 이동시켜 빼냄으로써, 캡빔(Cap Beam) 콘크리트를 타설할 수 있는 준비가 완료된다.

참고로, 본 발명에 따른 보조가이드(200)의 안내판(210)은 천공시 홀의 수직도를 유지하기 위하여 고정부(220)의 상부와 하부에 수평방향으로 평행하게 구성되는 상부안내판(211)과 하부안내판(212)이 2열로 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 상부안내판(211)과 하부안내판(212)은 상기 보조가이드(200)의 수직판(220) 내측면에 상기 보조가이드(200)의 길이 방향으로 상부와 하부에 수평으로 평행하게 고정되어 구성된다.

그리고, 상기 보조가이드(200)의 고정부(220) 하부에는, 상기 메인가이드(100)의 하부플랜지(102) 하부면을 기준으로 하부방향으로 연장된 연장부(222)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 연장부(222)는 지반에 박혀 고정되기 때문에, 굴착작업이 진행되는 동안 가이드구조체의 위치 변경이나 굴착과정에서의 떨림을 최소화시킬 수 있다.

캡빔 시공이 완료되면, 상기 연결빔(300) 및 메인가이드(100)를 해체하여, 다음 시공을 진행할 인접 구간으로 이동 설치하게 된다.

상기 연결빔(300)과 메인가이드(100) 상호간의 결합 및 분리가 용이하도록 하기 위해, 본 발명에서는 체결수단(350)을 구비한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가이드구조체에서, 연결빔(300)을 메인가이드에 결합하는 체결수단(350)을 설명하는 분해 사시도이다.

본 발명에 따른 체결수단(350)은,

양 단부(355a)에 체결공(355b)을 구비한 '∩'형상의 후크(355)와; 상기 연결빔(300)의 폭방향 양쪽 측면에서 수직방향으로 형성되어, 상기 후크(355)가 수직방향으로 끼워지거나 분리될 수 있는 요홈(351)과; 상기 받침대(400)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 수직으로 관통되어, 상기 요홈(351)에 끼워진 상기 후크(355)가 관통할 수 있는 제1 관통공(353)과; 상기 메인가이드(100)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 상부플랜지(101)를 관통하여 형성되어, 상기 제1 관통공(353)을 통과한 후크(355)가 관통할 수 있는 제2 관통공(354)과; 상기 (351)과 제1 관통공(353)과 제2 관통공(354)을 모두 통과한 후크(355)의 양 단부(355a)에 끼워지는 조임쇠(356)과; 상기 후크(355)의 체결공(355a)에 끼워지는 고정핀(357)으로 이루어진다.

상기 요홈(351)은 연결빔(300)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 여러 개 형성되므로, 주열식말뚝의 규격에 따라 상기 두 메인가이드(100)의 간격(메인가이드(100) 상호간의 이격거리) 조절이 요구되는 특수한 현장여건이나 예상치 못한 작업환경 변화 등에 능동적으로 대응할 수 있다.

그리고, 상기 제1 관통공(353) 및 제2 관통공(354)은 메인가이드(100)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 여러 개 형성되므로, 작업환경이나 현장여건에 따라 상기 연결빔(300)의 설치위치를 용이하게 조절할 수 있다.

다음은 본 발명에 따른 겹침 열식 흙막이 시공용 가이드 구조체를 이용한 흙막이 시공방법에 대해 설명한다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설 말뚝에 의해 흙막이 벽체를 시공하는 방법으로서,

도 6의 [A]는 터파기 단계롤 도시한 것이며, 도 6의 [B]는 가이드구조체 설치단계를 설명하는 도면으로 도 6의 [B]의 좌측 도면은 수직단면도이고 도 6의 [B]의 우측 도면은 평면도를 나타낸 것이다. 그리고 도 6의 [C]는 엄지말뚝 시공단계를 설명한 것으로 도 6의 [C]의 좌측 도면은 수직단면도이고 도 6의 [C]의 우측 도면은 평면도를 나타낸 것이다.

도 7의 [A]는 현장타설 말뚝 시공단계로서 도 7의 [A]의 좌측 도면은 수직단면도이고 도 7의 [A]의 우측 도면은 평면도를 나타낸 것이다., 도 7의 [B]는 캡빔 시공단계, 도 7의 [C]는 시공이 완료된 상태를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 흙막이 시공방법은, 지금까지 설명한 가이드구조체를 이용하는 것에 그 특징이 있으므로, 캡빔 시공 전에 보조가이드만을 해체하고, 메인가이드(100)와 연결빔(300)을 그대로 존치시킨 상태에서 캡빔 콘크리트 타설작업이 수행된다는 점을 제외한다면, 일반적인 주열식 흙막이 시공방법과 크게 다르지 않다.

먼저, 본 발명에 따른 가이드구조체의 설치가 가능하도록 터파기를 하는 터파기단계를 수행한다.

그리고, 본 발명에 따른 메인가이드(100) 및 보조가이드(200), 연결빔(300)을 설치하고 결합하는 가이드구조체 설치단계를 수행한다.

다음 단계는 오거장비 등 굴착장비를 이용하여, 상기 가이드구조체의 원호형 안내부(215)에 의해 형성되는 다수 개의 원형 공간들 중 한 개 또는 둘 이상의 원형 공간을 건너뛰어 일정한 간격으로 천공 및 케이싱한 후, 엄지말뚝을 시공하는 단계이다. 이 단계를 엄지말뚝 시공단계라 한다.

상기 엄지말뚝 시공단계에서 천공되지 않은 원형 공간을 천공과 동시에 케이싱하고 현장타설 말뚝을 시공한다. 이 단계를 현장타설말뚝 시공단계라 한다.

엄지말뚝 및 현장타설말뚝의 시공이 완료된 후에, 상기 현장타설말뚝 시공단계가 완료된 후에 상기 가이드구조체의 보조가이드(200)를 해체하는 보조가이드 제거단계를 수행한다.

상기 보조가이드 수행단계에서는, 메인가이드(100)와 연결빔(300)의 결합상태를 그대로 유지한 상태에서, 체결볼트(204)를 풀어내고 상기 보조가이드(200)만을 상부방향으로 들어올려 상기 돌출핀(150)에서 이탈시킨 후에 내측방향으로 젖히면 상기 보조가이드(200)를 상기 메인가이드(100)로부터 분리시킬 수 있다. 이렇게 분리된 상기 보조가이드(200)는 메인가이드(100)의 길이방향을 따라 이동시켜 제거하게 된다.

다음 단계는, 메인가이드(100)와 연결빔(300)이 서로 결합되어 존치된 상태에서 캡빔(CB) 시공을 위하여 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하게 된다. 이 단계를 캡빔 시공단계라 한다.

캡빔(CB)의 시공이 완료되면, 상기 가이드구조체의 연결빔(300) 및 메인가이드(100)를 해체한다.

이상에서 설명한 과정에 의해 해당 구간의 흙막이 시공이 완료되며, 인접한 시공구간에 본 발명에 따른 가이드구조체를 걸쳐 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 주열식 흙막이 시공용 가이드 구조체를 설치하고, 상기한 단계들을 반복적으로 수행함으로써 겹침 주열식 흙막이 시공이 가능하다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

100: 메인가이드
101: 상부플랜지 102: 하부플랜지 103: 웹
104: 보강리브 105: 수직패널 150: 돌출편
200: 보조가이드
210: 안내판 215: 안내부
220: 고정부 230: 걸이부
235: 걸이홈 240: 체결볼트
300: 연결빔
350: 체결수단
351: 요홈 353: 제1 관통공
354: 제2 관통공 355: 후크
400: 받침대
H: 높이

Claims (4)

1. 다수 개의 원호형 안내부(215)가 길이 방향으로 배열 형성된 한 쌍의 안내판(210)과, 상기 안내판(210)을 서로 마주보며 일정 간격으로 이격시키면서 길이방향으로 상기 안내판(210)을 각각 지지하는 한 쌍의 메인가이드(100)를 구비하며, 상기 한 쌍의 메인가이드(100) 양 단부에 각각 결합되어서 상기 한 쌍의 안내판(210) 사이의 이격거리를 유지시키며 연결하는 연결빔(300)을 포함하여 이루어짐으로써,
   상기 한 쌍의 안내판(210)에 의해 서로 마주보는 원호형 안내부(215)에 의해 형성되는 공간으로 케이싱을 근입하여 주열식 현장타설 말뚝 시공용 천공홀을 정확한 수직도와 일정한 간격으로 겹치게 시공하기 위한 케이싱 근입용 가이드구조체에 있어서;
   상기 메인가이드(100)는 상부플랜지(101)와 하부플랜지(102) 및 수직 웹(103)으로 구성되는 I형 빔으로 이루어지되, 상기 상부플랜지(101)와 하부플랜지(102)를 수직으로 연결하면서 일체로 결합된 수직패널(105)이 상기 메인가이드(100)의 내측면에 구비되며;
   상기 메인가이드(100)의 상부플랜지(101) 상부면에 얹혀지는 걸이부(230)와, 상기 메인가이드(100)의 수직패널(105) 내면에 밀착되는 고정부(220)를 구비한 보조가이드(200)를 더 구비하되, 상기 보조가이드(200)는 탈착수단에 의해 상기 메인가이드(100)에 결합 및 분리가 가능하도록 구성되며;
   상기 연결빔(300)은 상기 보조가이드(200)의 걸이부(230) 상부면에서 체결수단(350)에 의해 상기 메인가이드(100)에 일체로 결합 및 분리가 가능하도록 구성되며;
   상기 안내판(210)은 상부와 하부에 2열로 구성되는 상부안내판(211)과 하부안내판(212)으로 이루어지되, 상기 상부안내판(211)과 하부안내판(212)은 상기 보조가이드(200)의 수직판(220) 내측면에 상기 보조가이드(200)의 길이 방향으로 상부와 하부에 수평으로 평행하게 고정되어 이루어짐으로써;
   현장타설 말뚝 시공이 완료된 후에 상기 보조가이드(200)만을 제거하고, 캡빔 콘크리트 타설을 위한 별도의 거푸집을 설치할 필요 없이 상기 메인가이드(100)의 수직패널(105)만으로 캡빔 콘크리트 타설이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 가이드 구조체.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 메인가이드(100)의 수직패널(105)에 인접한 상기 상부플랜지(101)의 상부면에는 일정 간격으로 이격된 다수 개의 돌출핀(150)이 더 구비되며;
   상기 보조가이드(200)의 걸이부(230)에는 상기 돌출핀(150)이 끼워지는 걸이홈(235)이 형성되며;
   상기 메인가이드(100)의 상부플랜지(101) 상부면 중에서 상기 돌출핀(150)에 간섭되지 않은 위치에 받침대(400)를 상기 메인가이드(100)의 길이방향으로 길게 결합하되, 상기 받침대(400)의 높이는 상기 돌출핀의 높이와 상기 걸이부(230)의 두께를 합한 것보다 더 크게 형성됨으로써,
   상기 메인가이드(100) 상부에 결합된 연결빔(300)이 결합된 상태에서, 상기 체결수단(350)만을 해체함에 의해 상기 보조가이드(200)를 상기 메인가이드(100)로부터 분리할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 가이드 구조체.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 보조가이드(200)의 고정부(220) 하부에는, 상기 메인가이드(100)의 하부플랜지(102) 하부면을 기준으로 하부방향으로 연장된 연장부(222)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 가이드 구조체.
   
4. 제1항 또는 제2항 중의 어느 한 항에 따른 가이드구조체의 설치가 가능하도록 터파기를 하는 터파기 단계;
   상기 가이드구조체의 구성품인 메인가이드(100) 및 보조가이드(200), 연결빔(300)을 설치 및 결합하는 가이드구조체 설치단계;
   상기 가이드구조체의 원호형 안내부(215)에 의해 형성되는 다수 개의 원형 공간들 중 한 개 또는 둘 이상의 원형 공간을 건너뛰어 일정한 간격으로 천공 및 케이싱한 후, 엄지말뚝을 시공하는 엄지말뚝 시공단계;
   상기 엄지말뚝 시공단계에서 천공되지 않은 원형 공간을 천공과 동시에 케이싱하고 현장타설 말뚝을 시공하는 현장타설말뚝 시공단계;
   상기 현장타설말뚝 시공단계가 완료된 후 상기 가이드구조체의 보조가이드(200)를 상부방향으로 들어올린 상태에서 내측방향으로 젖힌 후 길이방향으로 상기 보조가이드(200)를 이동시켜 제거하는 단계;
   캡빔 시공을 위하여 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하는 캡빔 시공단계;
   상기 가이드구조체의 연결빔(300) 및 메인가이드(100)를 해체하는 단계; 를 시공구간에 걸쳐 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 흙막이 시공방법.