KR102608174B1 - 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체 및 이를 이용한 흙막이용 각형 파일 구조체 시공 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단면 강성을 증대시켜 휨과 전단을 보강할 수 있고, 프리스트레스가 도입되어 지표면 상단의 변위를 최소화 하여 인접 건축구조물의 침하 및 균열을 방지할 수 있으며, 공사 중에 인접 구조물의 침하나 균열 발생 시 지표면 상단의 변위를 제어할 수 있게 구성되는 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체 및 이를 이용한 흙막이용 각형 파일 구조체 시공 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 각관 파일 부재; 및 상기 각관 파일 부재에 구비되고 상기 각관 파일 부재에 프리스트레스가 작용되도록 하는 프리스트레스 작용 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체가 제공된다.
Description
본 발명은 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체 및 이를 이용한 흙막이용 각형 파일 구조체 시공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단면 강성을 증대시켜 휨과 전단을 보강할 수 있고, 프리스트레스가 도입되어 지표면 상단의 변위를 최소화 하여 인접 건축구조물의 침하 및 균열을 방지할 수 있으며, 공사 중에 인접 구조물의 침하나 균열 발생 시 지표면 상단의 변위를 제어할 수 있게 구성되는 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체 및 이를 이용한 흙막이용 각형 파일 구조체 시공 방법에 관한 것이다.
흙막이 가설공법은 직접기초, 말뚝기초, 지하구조물 등을 설치할 때 주변의 토사나 지하수가 굴착지반 내에 침입하지 않도록 하기 위한 가설구조물이다.
가시설은 공사중에 사용되며 공사완료 후는 철거되는 것으로 본체 구조물을 축조하기 위하여 일시적으로 사용되는 것으로 종래에는 경시되었으나 최근에는 공사가 대형화되고 복잡하게 되어 그 비용이나 공사량, 공기가 전체 공사에서 차지하는 비율이 커졌기 때문에 매우 중요시되고 있다.
흙막이 가설공법은 주변의 토사를 지지하는 흙막이 벽체와 이 흙막이 벽체를 지지하는 지보재로 구성되며 흙막이 벽체 및 지보재의 종류에 따라 다양하게 분류할 수 있다.
대표적인 흙막이 가설공법으로는 H빔 및 토류판공법, 시트파일공법, 주열식 흙막이공법, 슬러리월공법 등이 있다.
H빔 및 토류판공법은 H빔을 일정한 간격으로 박고 굴착과 동시에 토류판을 H빔 사이에 끼워 흙막이 벽체를 설치하는 공법으로 스트러트 버팀대나 앵커를 설치하여 흙막이 벽체를 지지하는 것으로 시공이 비교적 간단하고 경제적이며 공기도 짧으나 차수성이 떨어져 그라우팅 보강이 필요하고, 히빙현상에 대한 대책이 요구된다는 단점이 있다.
시트파일공법은 강재널말뚝을 연속으로 연결하여 흙막이 벽체를 형성하는 공법으로 차수성이 높아 연약지반에 적합한 공법이다.
주열식 흙막이공법은 현장타설 콘크리트말뚝을 연속적으로 박아 주열식으로 흙막이 벽체를 형성하는 공법으로 말뚝 내에는 철근 및 H빔을 박아 흙막이 벽체를 보강하는 저소음공법으로 차수성이 우수하고 벽체의 강성이 높으며 주변침하가 적으나 공기가 비교적 길어지고 공사비가 증대된다는 단점이 있다.
한편, 주열식 흙막이공법에는 굴착된 지반 내에 기조립된 철근 및 조골재를 채우고 몰탈을 주입하여 현장에서 파일을 시공하는 CIP공법, 굴착공 내의 흙을 시멘트풀과 혼합하고 H빔이나 철근을 압입하여 시공하는 소일시멘트공법이 있다.
슬러리월공법은 지반굴착시 안정액을 사용하여 지반의 붕괴를 방지하면서 굴착하여 그 속에 철근망을 넣고 콘크리트를 타설하여 연속적으로 콘크리트 흙막이 벽체를 설치해가는 공법이다. 이 공법은 공사의 안전성, 공해문제, 인접건물의 영향성을 고려하여 도심지 공사에 적합하다.
한편, 위와 같은 흙막이 가설공법은 도심지 굴착시 근접한 구조물(도로, 건물 등)로 인해 제한적인 공법을 적용할 수밖에 없고 대표적인 도심지 굴착공법으로는 H빔을 주요자재로 사용하여 계획된 위치에 타입하고 내부를 굴착하여 내려가는 공법이 일반적으로 사용되고 있다.
이때 H빔 사이에 벽체를 형성하는 방법으로는 위에서 살펴본 바와 같이 목재판(H빔 및 토류판공법)이나 현장타설 말뚝 즉, 소일시멘트와 현장타설 콘크리트 말뚝공법을 시공하여 가시설 벽체로 사용한다.
현장타설 말뚝을 사용하는 경우에는 그 상단에 콘크리트를 타설하여 H빔과 현장타설말뚝 상부를 일체화하여 상부를 고정시켜 주는데 이를 캡빔이라고 한다.
종래의 경우 캡빔은 H빔의 수평라인 정돈과 현장타설 콘크리트말뚝 상부변위를 억제하는 역할로만 활용하였다. 즉, 굴착시 벽체를 지지하는 띠장으로서의 역할로는 활용하지 못했다.
따라서, 굴착을 위해서는 그 하부에 근접하여 제1단 띠장을 별도로 설치하는 것이 필요하여 비경제적인 시공이 되는 문제가 있다.
특히, 상기한 바와 같은 모든 공법은 도심지의 대지경계선이 좁은 구간에서는 토압에 의하여 실제로 시공할 수 없는 문제가 있다.
더욱이 말뚝에서 발생하는 주동토압에 대응하기 위해서는 지면에 근입는 근입장이 노출된 말뚝보다 약 1.5 ∼ 2.5배 가량 더 근입되어야 하는데 대지경계선이 좁은 구간에서 깊은 깊이로 말뚝의 근입이 어려워 깊은 터파기를 실시해야할 상황 발생시에는 협소한 공간 내에서 작업이 매우 어려웠다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래에는 다양한 형태의 흙막이 공법이 제안되었다.
일 예로서, 대한민국 등록특허 제10-1692541호(이하, '특허문헌 1'이라 함)와 같은 2열 자립식 흙막이 공법이 있다.
상기 특허문헌 1과 같은 2열 자립식 흙막이 공법은 전, 후열 말뚝을 근입한 후 이를 연결함으로서 말뚝의 지지력을 높일 수 있다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-0964995호(이하, '특허문헌 2'라 함)와 같이 2열 자립식 말뚝공법에 레이커를 설치하는 공법도 있다.
상기 특허문헌 2와 같은 공법은 앞서 설명한 특허문헌 1의 공법시 터파기한 공간 내에 레이커를 경사지게 배치하여 흙막이벽의 지지력을 높일 수 있도록 이루어져 있다.
하지만, 상기 특허문헌 1과 같은 2열 자립식 흙막이 공법은 전열말뚝 및 후열말뚝을 근입한 후 이를 연결함으로써 대지경계선이 좁은 구간에서 매우 유용하게 이용될 수 있으나 이중으로 말뚝을 근입시킴으로써 시공 효율성이 저하되는 문제가 있었다.
또한, 상술한 특허문헌 2는 특허문헌 1의 구성에 레이커를 추가로 설치함으로써 흙막이벽의 지지력을 높일 수 있었으나, 상술한 레이커는 충분한 지지력을 형성할 수 있을 정도의 크기로 구성하여야 하기 때문에, 작업자가 건축벽체나 기초 공사시 작업공간이 매우 협소하여 작업성을 저하시키는 문제가 발생하였다.
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 단면 강성을 증대시켜 휨과 전단을 보강할 수 있고, 프리스트레스가 도입되어 지표면 상단의 변위를 최소화 하여 인접 건축구조물의 침하 및 균열을 방지할 수 있으며, 공사 중에 인접 구조물의 침하나 균열 발생 시 지표면 상단의 변위를 제어할 수 있게 구성되는 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체 및 이를 이용한 흙막이용 각형 파일 구조체 시공 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 각관 파일 부재; 및 상기 각관 파일 부재에 구비되고 상기 각관 파일 부재에 프리스트레스가 작용되도록 하는 프리스트레스 작용 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체가 제공된다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 각관 파일 부재는 단면 사각형의 각형 파일로 형성되며, 상기 프리스트레스 작용 수단은 상기 각관 파일 부재(100)의 일면에 종방향으로 간격을 갖고 형성되는 복수의 브라켓 부재와, 상기 브라켓 부재의 일측에 형성되는 강선부재 관통공, 및 일단부는 상기 브라켓 부재 중 최상단 측의 브라켓 부재에 고정되고, 타단부는 상기 브라켓 부재 중 최하단 측의 브라켓 부재에 고정되되, 프리스트레스가 인가된 상태에서 고정되는 프리스트레스작용 강선 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 각관 파일 부재에 추가적인 프리스트레스가 작용되도록 구비되는 서브 프리스트레스 작용 수단;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 서브 프리스트레스 작용 수단은 상기 브라켓 부재에 형성되는 서브 강선부재 관통공; 및 일단부는 상기 브라켓 부재 중 최상단 측의 브라켓 부재에 고정되고 타단부는 상기 브라켓 부재 중 최하단 측의 브라켓 부재에 고정되되, 상기 프리스트레스작용 수단의 프리스트레스에 더하여 추가된 프리스트레스가 인가된 상태로 고정되는 서브 프리스트레스작용 강선 부재;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 각관 파일 부재의 측면에 구비되어 시트 파일(sheet pile)이 연결되는 시트파일 연결 수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 상기한 일 관점에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체를 근입시킬 파일 구멍을 천공하는 파일구멍 천공 단계; 상기 천공된 파일 구멍에 모래를 충전시키는 모래 충전 단계; 상기 모래가 충전된 파일구멍으로 상기 각관 파일 구조체를 근입시키는 각관파일 근입 단계; 및 상기 근입된 각관 파일 구조체에서 프리스트레스 강선 부재에 프리스트레스를 주어 각관 파일 부재에 프리스트레스가 인가되도록 하는 프리스트레스 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이용 각형 파일 구조체 시공 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 프리스트레스 단계 이후 상기 서브 프리스트레스 강선 부재에 프리스트레스를 주어 상기 각관 파일 부재에 추가적인 프리스트레스가 인가되도록 하는 서브 프리스트레스 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체 및 이를 이용한 흙막이용 각형 파일 구조체 시공 방법에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 본 발명은 기존의 가시설에서 주로 사용하는 H빔 파일을 단면강성이 큰 각형 파일로 적용하여 강선 및 유지관리 강선을 설치함으로써 지표면 상단의 변위를 최소화하여 인접 건축 구조물의 침하 및 균열 방지를 도모할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 각형 파일에 유지관리 강선을 구비함으로써 공사중 인접 구조물의 침하나 균열 발생시 각형 파일의 유지관리 강선을 통해 지표면 상단의 변위 제어가 가능하며, 인접 건축구조물의 침하 및 균열 진행을 방지할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 각형파일 성능개선을 위한 시트 파일(Sheet Pile) 연결부 보강장치를 설치함으로써 단면 성능을 증대시켜 자립식 높이를 높일 수 있으며, 차수의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체에 포함되는 프리스트레스 작용 수단의 일부 구성을 생략하여 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체가 시트파일 결합수단을 더 포함하여 구성되는 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체와 시트파일이 결합된 상태를 나타내는 평면도로서, 프리스트레스 작용 수단을 생략하여 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체를 이용한 가설 흙막이 시공 과정을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 2는 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체에 포함되는 프리스트레스 작용 수단의 일부 구성을 생략하여 나타내는 사시도이다.
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도 4는 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체와 시트파일이 결합된 상태를 나타내는 평면도로서, 프리스트레스 작용 수단을 생략하여 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체를 이용한 가설 흙막이 시공 과정을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 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.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체 및 이를 이용한 흙막이용 각형 파일 구조체 시공 방법에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체에 대하여 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체를 나타내는 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체에 포함되는 프리스트레스 작용 수단의 일부 구성을 생략하여 나타내는 사시도이다. 도 3은 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체가 시트파일 결합수단을 더 포함하여 구성되는 실시 예를 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체와 시트파일이 결합된 상태를 나타내는 평면도로서, 프리스트레스 작용 수단을 생략하여 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체는, 가설 흙막이 시공에 이용되는 각형 파일 구조체로서, 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 크게 각관 파일 부재(100), 및 프리스트레스 작용 수단(200)을 포함하며, 이에 더하여 서브 프리스트레스 작용 수단(300), 및 시트파일(sheet pile) 연결 수단(400)을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체는, 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 각관 파일 부재(100); 및 상기 각관 파일 부재(100)의 일측에 구비되고 프리스트레스(prestress)가 인가되어 상기 각관 파일 부재(100)에 프리스트레스가 작용되도록 하는(즉, 각관 파일 부재가 긴장되도록 하는) 프리스트레스 작용 수단(200);을 포함한다.
이에 더하여, 본 발명의 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체는, 상기 각관 파일 부재(100)의 일측에 구비되고 프리스트레스가 인가되어 상기 각관 파일(100)에 추가적인 프리스트레스가 작용되도록 하는 서브 프리스트레스 작용 수단(300), 및/또는 상기 각관 파일 부재(100)의 측면에 구비되어 시트 파일(sheet pile)(S)이 연결되는 시트파일 연결 수단(400)을 더 포함할 수 있다.
상기 각관 파일 부재(100)은 단면 사각형의 각형 파일로 형성된다.
본 발명의 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체에서 각관 파일 부재(100)는 기존 H 파일(H-pile)에 비하여 단면 강성이 크며, 이에 따라 휨과 전단이 증대될 수 있다. 또한, 이러한 각형 파일 부재(100)는 아래에서 상세히 설명될 프리스트레스 작용 수단(200) 및 서브 프리스트레스 작용 수단(300) 그리고 시트파일 연결 수단(400)과 서로 긴밀하고 유기적인 결합 관계를 갖는다.
다음으로, 상기 프리스트레스 작용 수단(200)은 프리스트레스(prestress)가 인가된 상태에서 상기 각관 파일 부재(100)의 일측에 고정되어 상기 각관 파일 부재(100)에 프리스트레스가 작용되도록 하는(즉, 각관 파일 부재가 긴장되도록 하는) 구성부이다.
구체적으로, 상기 프리스트레스 작용 수단(200)은 상기 각관 파일 부재(100)의 일면에 종방향(길이방향)으로 간격을 갖고 형성되는 복수의 브라켓 부재(210)와, 상기 브라켓 부재(210)의 일측에 형성되는 강선부재 관통공(211), 및 상기 강선부재 관통공(211)을 관통하고, 일단부는 상기 브라켓 부재(210) 중 최상단 측의 브라켓 부재(210)에 고정되고 타단부는 상기 브라켓 부재(210) 중 최하단 측의 브라켓 부재(210)에 고정되되, 프리스트레스가 인가된 상태에서 고정되는 프리스트레스작용 강선 부재(220)를 포함한다.
상기 브라켓 부재(210)는 각관 파일 부재(100)에 일체로 구비되는 "U"자형 브라켓으로 이루어질 수 있다. 여기에서, 상기 브라켓 부재(210)는 도면에 나타낸 바와 같이 양측면이 직각 삼각형으로 형성될 수 있다.
도면에 나타낸 바와 같이, 상기 브라켓 부재(210)는 4개로 구성되며, 상부측 2개의 브라켓 부재(210)의 개구방향과 하부측 2개의 브라켓 부재(210)의 개구 방향은 서로 마주하는 방향으로 구비된다.
상기 강선부재 관통공(211)은 상기 브라켓 부재(210)의 바닥부의 일측에 형성된다.
상기 프리스트레스작용 강선 부재(220)는 프리스트레스가 인가된 상태에서 양단부가 볼팅(bolting)이나 용접(welding) 등으로 고정될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 프리스트레스 작용 수단(200)은 각형 파일 부재(100)에 프리스트레스를 인가시켜 지표면 상단의 변위를 최소화 함으로써 인접 건축구조물의 침하 및 균열을 방지할수 있게 된다.
다음으로, 본 발명의 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체는, 상기 각관 파일 부재(100)의 일측에 구비되고 프리스트레스가 인가되어 상기 각관 파일(100)에 추가적인 프리스트레스가 작용되도록 하는 서브 프리스트레스 작용 수단(300), 및/또는 상기 각관 파일 부재(100)의 측면에 구비되어 시트 파일(sheet pile)이 연결되는 시트파일 연결 수단(400)을 더 포함할 수 있다.
상기 서브 프리스트레스 작용 수단(300)은 상기 각관 파일 부재(100)의 일측에 구비되고 프리스트레스가 인가되어 상기 각관 파일(100)에 추가적인 프리스트레스가 작용되도록 하는 구성부이다.
구체적으로, 상기 서브 프리스트레스 작용 수단(300)은 상기 브라켓 부재(210)에 형성되는 서브 강선부재 관통공(311), 및 상기 서브 강선부재 관통공(311)을 관통하고, 일단부는 상기 브라켓 부재(210) 중 최상단 측의 브라켓 부재(310)에 고정되고 타단부는 상기 브라켓 부재(210) 중 최하단 측의 브라켓 부재(210)에 고정되되, 조절된 프리스트레스가 인가된 상태에서 고정되는 서브 프리스트레스작용 강선 부재(320)를 포함한다.
상기 서브 강선부재 관통공(311)은 상기 브라켓 부재(210)의 바닥부의 타측에 형성된다. 도면에서 상기 서브 강선부재 관통공(311)은 각관 파일 부재(100)을 기준으로 강선부재 관통공(211)보다 외측에 형성된다.
상기 서브 프리스트레스작용 강선 부재(320)는 주변 환경에 따라 조절된 프리스트레스가 인가된 상태에서 양단부가 볼팅(bolting)이나 용접(welding) 등으로 고정될 수 있다.
이러한 서브 프리스트레스 작용 수단(300)은 공사 중 인접 구조물의 침하나 균열 발생 시 추가로 구비되어 지표면 상단의 변위 제어가 가능하며, 인접 건축구조물의 침하 및 균열 진행을 방지하게 된다.
계속해서, 상기 시트파일 연결 수단(400)은 상기 각관 파일 부재(100)의 측면에 구비되어 시트 파일(sheet pile)이 연결되는 구성부이다.
상기 시트파일 연결 수단(400)은 상기 각관 파일 부재(100)의 양측면에 돌출 형성되되, 시트 파일(sheet pile)이 결합 가능하게 형성되는 시트파일 연결부로 이루어진다.
상기 시트파일 연결부는 시트 파일의 단부가 슬라이딩 끼움 결합 가능하게 형성될 수 있다.
본 발명의 프리스트레스 각형 파일 구조체는 시트파일 연결 수단을 포함함으로써 단면 성능을 증대시켜 자립식 높이를 높일 수 있으며, 차수의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체를 이용한 가설 흙막이 시공 방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체를 이용한 가설 흙막이 시공 과정을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체를 이용한 가설 흙막이 시공 방법은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 각관 파일 구조체를 근입시킬 파일 구멍(근입고)을 천공하는 파일구멍(근입고) 천공 단계(S100); 상기 파일구멍 천공 단계(S100)에서 천공된 파일 구멍에 모래를 충전시키는 모래 충전 단계(S200); 상기 모래 충전 단계(S200)에서 모래가 충전된 파일구멍으로 상기한 각관 파일 구조체를 근입시키는 각관파일 근입 단계(S300); 및 상기 각관파일 근입 단계(S300)에서 근입된 각관 파일 구조체에서 프리스트레스 강선 부재(220)에 프리스트레스를 주어 각관 파일 부재(100)에 프리스트레스가 인가되도록 하는 프리스트레스 단계(S400);를 포함한다.
여기에서, 본 발명은 프리스트레스 단계(S400) 이전에 각 각관 파일 구조체 간을 시트 파일로 연결하는 과정을 거치게 된다.
또한, 본 발명은 소정 단면 형상(예를 들면, H빔)의 횡방향 프레임(띠장 구조체)을 본 발명의 각 각관 파일 구조체 간에 횡방향으로(수평 상으로) 보강하여 구성할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체를 이용한 가설 흙막이 시공 방법은, 상기 프리스트레스 단계(S400) 이후, 인접 구조물의 침하나 균열 발생 시 상기 각관 파일 구조체에 서브 프리스트레스 강선 부재(320)를 설치하고 프리스트레스를 주어 각관 파일 부재(100)에 추가적인 프리스트레스가 인가되도록 하는 서브 프리스트레스 단계(S500);를 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체에 의하면, 기존의 가시설에서 주로 사용하는 H빔 파일을 단면강성이 큰 각형 파일로 적용하여 강선 및 유지관리 강선을 설치함으로써 지표면 상단의 변위를 최소화하여 인접 건축 구조물의 침하 및 균열 방지를 도모할 수 있으며, 각형 파일에 유지관리 강선을 구비함으로써 공사중 인접 구조물의 침하나 균열 발생시 각형 파일의 유지관리 강선을 통해 지표면 상단의 변위 제어가 가능하며, 인접 건축구조물의 침하 및 균열 진행을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 각형파일 성능개선을 위한 시트 파일(Sheet Pile) 연결부 보강장치를 설치함으로써 단면 성능을 증대시켜 자립식 높이를 높일 수 있으며, 차수의 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 각관 파일 부재
200: 프리스트레스 작용 수단
210: 브라켓 부재
211: 강선부재 관통공
220: 프리스트레스작용 강선 부재
300: 서브 프리스트레스 작용 수단
311: 서브 강선부재 관통공
320: 서브 프리스트레스작용 강선 부재
400: 시트파일 연결 수단
S: 시트 파일(sheet pile)
S100: 파일구멍(근입고) 천공 단계
S200: 모래 충전 단계
S300: 각관파일 근입 단계
S400: 프리스트레스 단계
S500: 서브 프리스트레스 단계
200: 프리스트레스 작용 수단
210: 브라켓 부재
211: 강선부재 관통공
220: 프리스트레스작용 강선 부재
300: 서브 프리스트레스 작용 수단
311: 서브 강선부재 관통공
320: 서브 프리스트레스작용 강선 부재
400: 시트파일 연결 수단
S: 시트 파일(sheet pile)
S100: 파일구멍(근입고) 천공 단계
S200: 모래 충전 단계
S300: 각관파일 근입 단계
S400: 프리스트레스 단계
S500: 서브 프리스트레스 단계
Claims (7)
- 각관 파일 부재;
상기 각관 파일 부재에 구비되고 상기 각관 파일 부재에 프리스트레스가 작용되도록 하는 프리스트레스 작용 수단;
상기 각관 파일 부재에 추가적인 프리스트레스가 작용되도록 구비되는 서브 프리스트레스 작용 수단; 및
상기 각관 파일 부재의 측면에 구비되어 시트 파일(sheet pile)이 연결되는 시트파일 연결 수단;을 포함하고,
상기 각관 파일 부재는 단면 사각형의 각형 파일로 형성되고,
상기 프리스트레스 작용 수단은, 상기 각관 파일 부재의 일면에 종방향으로 간격을 갖고 형성되는 복수의 브라켓 부재와, 상기 브라켓 부재의 일측에 형성되는 강선부재 관통공, 및 일단부는 상기 브라켓 부재 중 최상단 측의 브라켓 부재에 고정되고, 타단부는 상기 브라켓 부재 중 최하단 측의 브라켓 부재에 고정되되, 프리스트레스가 인가된 상태에서 고정되는 프리스트레스작용 강선 부재를 포함하고,
상기 브라켓 부재는 상기 각관 파일 부재에 일체로 구비되는 "U"자형 브라켓으로 이루어지고,
상기 서브 프리스트레스 작용 수단은, 상기 브라켓 부재에 형성되는 서브 강선부재 관통공, 및 일단부는 상기 브라켓 부재 중 최상단 측의 브라켓 부재에 고정되고 타단부는 상기 브라켓 부재 중 최하단 측의 브라켓 부재에 고정되되, 상기 프리스트레스작용 수단의 프리스트레스에 더하여 추가된 프리스트레스가 인가된 상태로 고정되는 서브 프리스트레스작용 강선 부재를 포함하고,
상기 서브 강선부재 관통공은 상기 각관 파일 부재를 기준으로 상기 강선부재 관통공보다 외측에 형성되고,
상기 프리스트레스작용 강선 부재 및 서브 프리스트레스작용 강선 부재는 양단부가 볼팅이나 용접으로 고정되어 이루어지며,
상기 시트파일 연결 수단은 상기 각관 파일 부재의 양측면에 돌출 형성되되, 상기 시트 파일의 단부에 결합 가능하게 형성되는 시트파일 연결부로 이루어지는 것을 특징으로 하는
흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 제1항에 따른 흙막이용 프리스트레스 각형 파일 구조체를 근입시킬 파일 구멍을 천공하는 파일구멍 천공 단계;
상기 천공된 파일 구멍에 모래를 충전시키는 모래 충전 단계;
상기 모래가 충전된 파일구멍으로 상기 각관 파일 구조체를 근입시키는 각관파일 근입 단계; 및
상기 근입된 각관 파일 구조체에서 프리스트레스 강선 부재에 프리스트레스를 주어 각관 파일 부재에 프리스트레스가 인가되도록 하는 프리스트레스 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
흙막이용 각형 파일 구조체 시공 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 프리스트레스 단계 이후 상기 서브 프리스트레스 강선 부재에 프리스트레스를 주어 상기 각관 파일 부재에 추가적인 프리스트레스가 인가되도록 하는 서브 프리스트레스 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
흙막이용 각형 파일 구조체 시공 방법.
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR101176592B1 (ko) * | 2011-10-10 | 2012-08-24 | 전혜관 | 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법 |
| KR101729117B1 (ko) * | 2016-04-21 | 2017-04-24 | 오용환 | 프리스트레스가 도입된 엄지말뚝과 스트러트를 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법 |
| KR101983964B1 (ko) * | 2019-04-15 | 2019-09-03 | 박영집 | 가물막이 구조물 및 이를 이용한 가물막이 공법 |
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| KR101692541B1 (ko) | 2015-01-26 | 2017-01-06 | 우종열 | 2열 자립식 흙막이 시공에서의 전열·후열 말뚝 연결구조 |
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Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR101176592B1 (ko) * | 2011-10-10 | 2012-08-24 | 전혜관 | 긴장재를 이용한 엄지말뚝 흙막이 시공 방법 |
| KR101729117B1 (ko) * | 2016-04-21 | 2017-04-24 | 오용환 | 프리스트레스가 도입된 엄지말뚝과 스트러트를 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법 |
| KR101983964B1 (ko) * | 2019-04-15 | 2019-09-03 | 박영집 | 가물막이 구조물 및 이를 이용한 가물막이 공법 |
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