KR102656665B1 - 무진동 터파기 시공 방법 - Google Patents

무진동 터파기 시공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 무진동 터파기 시공 방법은, 건물과 같은 구조물을 건설하기 위한 기초 지반을 다지는 터파기 공사를 시공하는 방법에 있어서, 터파기 공사를 수행할 구역을 지정하는 구역 지정 단계와, 상기 터파기 구역 지정 단계에서 설정된 지정 구역을 기준으로 지정 구역 내에 위치하는 암반의 외곽 부분을 절삭 제거하는 지정 구역 외곽 제거 단계와, 상기 외곽 부분이 제거된 지정 구역 내의 암반에서 남은 중앙 부분을 제거하는 지정 구역 중앙 제거 단계 및 상기 지정 구역 내의 잔여물을 제거하고 지반을 정리하여 터파기를 완료하는 터파기 완료 단계를 포함한다.

Description

무진동 터파기 시공 방법{VIBRATION-FREE EXCAVATION CONSTRUCTION METHOD}
본 발명은 무진동 터파기 시공 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도심지 내에서 건물과 건물 사이에 건축물과 같은 구조물을 건설하기 위해 터파기 공사 시공을 할 경우, 소음과 진동을 최소화 하여 민원의 발생을 방지하고 신속하고 효율적인 시공으로 인해 공기를 단축시킬 수 있는 무진동 터파기 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로 터널이나 지하철을 건설하거나 건물 등의 구조물을 건설하기 위한 전단계로, 터널, 사갱, 승갱도 등의 굴착 또는 기초공사를 진행하게 되는데, 이러한 터널 굴착 등이나 기초공사로서, 굴착 및 터파기(건축물의 기초를 만들기 위해 지면을 파는 것을 말함)를 시행하게 된다.
이러한 터널, 사갱, 승갱도 등의 굴착과 터파기 등의 공법에 관한 종래기술로는 공개특허 제10-2007-0045769호 '플라즈마를 이용한 터파기 암반굴착공법' 이 있는데, 상기 종래기술은 지상 공간의 개발 한계로 인하여 지하 공간의 개발 필요성이 높아짐에 따라 대규모 토목공사 또는 건설공사, 지하터널 굴착공사를 위한 터파기 굴착공사의 비중이 점점 커지고, 굴착을 위한 발파 시 주변 건물에 충격을 주면서 여러 사회문제를 발생시키기 때문에 이를 근본적으로 해결하기 위하여, 화약의 사용을 최소화하되, 화약을 테르밋제, 반응속도증강제 및 전해유체물질 중에서 선택된 팽창제와 혼합하여 사용하며, 건물로부터의 거리에 따라 화약과 팽창제의 혼합비율을 조정함으로써 소음과 진동을 최소화 하고, 반대로 굴착속도는 최대화하는 뉴 플라즈마를 이용한 터파기 암반굴착공법에 관한 것이다.
이를 위하여 상기 종래특허에서는 건물로부터 25m 외부에서 화약의 비중은 5% 이상이고, 팽창제의 비중은 95% 이하로 혼합하여 사용되고, 건물로부터 50m 이내에서 화약은 15% 이상이고 팽창제는 85% 이하로 혼합하여 사용되며, 건물로부터 70m 이내에서 화약은 25% 이상이고 팽창제는 75% 이하로 혼합하여 사용된다.
또한, 건물로부터 25m 이내에서는 화약을 사용하지 않고 팽창제만을 사용할 수 있다.
이와 같은 구성으로 인해 상기 종래기술에서는 각종 중장비의 물리력에 의한 경우에 비하여 굴착속도를 빠르게 하고, 화약만을 사용하는 경우에 비하여 가스, 진동 및 소음을 억제할 수 있는 터파기 암반굴착공법이 게시되고 있다.
그러나 이러한 상기 종래기술은 화약의 폭발력에 의해 암반이 파쇄되기는 하지만, 암반의 파쇄와 함께 화약 위에 채워진 잡석이 날아가면서 주변물체 또는 주변 건물, 그리고 작업자에게 손상을 주게 됨은 물론, 아무리 화약의 비중을 조절한다 하더라도 암반을 파쇄하기 위한 힘을 내기 위해서는 큰 힘이 가해져야 하는 바, 굉음의 발생으로 인한 소음과 파편의 비산으로 인해 민원이 여전히 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 구멍에서 폭발된 화약이 대상 암반에 불규칙한 폭발력을 전달하게 됨으로써, 폭발부위가 일정하게 되지 않아 파쇄된 바위덩어리의 이용률을 떨어뜨리게 되는 문제도 있었다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2007-0045769호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 화약의 발파로 인한 암반의 파쇄가 아닌, 기존의 무진동 방법에 더하여 와이어쏘우를 이용한 절삭을 통해 암반을 파쇄함으로써, 도심지역에서 터파기 공사를 수행함에 있어서 소음 및 진동을 최소화 하여 주변 건물의 피해는 물론 민원이 발생되는 것을 방지하고, 절삭된 암반은 그대로 수거하여 2차적인 활용도 충분히 가능하도록 하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무진동 터파기 시공 방법은, 건물과 같은 구조물을 건설하기 위한 기초 지반을 다지는 터파기 공사를 시공하는 방법에 있어서, 터파기 공사를 수행할 구역을 지정하는 구역 지정 단계와, 상기 터파기 구역 지정 단계에서 설정된 지정 구역을 기준으로 지정 구역 내에 위치하는 암반의 외곽 부분을 절삭 제거하는 지정 구역 외곽 제거 단계와, 상기 외곽 부분이 제거된 지정 구역 내의 암반에서 남은 중앙 부분을 제거하는 지정 구역 중앙 제거 단계 및 상기 지정 구역 내의 잔여물을 제거하고 지반을 정리하여 터파기를 완료하는 터파기 완료 단계를 포함한다.
이때, 상기 지정 구역 외곽 제거 단계는 할암기를 이용하여 상기 지정 구역 내의 암반에 홀을 천공하는 지정 구역 내 홀 천공 공정과, 와이어쏘우를 이용하여 상기 홀을 통해 상기 암반을 절삭하여 암반 외곽에 절삭부를 형성하는 외곽 절삭부 형성 공정 및 상기 암반 외곽의 절삭부를 제거하는 외곽 절삭부 제거 공정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 지정 구역 내 홀 천공 공정은 상기 지정 구역 내에 위치한 상기 암반의 코너부에 지면을 기준으로 수직 방향으로 일정 깊이를 갖는 복수의 메인홀을 천공하는 코너부 메인홀 천공 공정 및 상기 메인홀의 하단이 각각 연결되도록 수평 방향의 연결홀을 천공하는 메인홀 하단 연결홀 천공 공정을 포함할 수 있다.
이때, 상기 외곽 절삭부 형성 공정은 상기 연결홀에 와이어쏘우를 삽입 연결하여 상기 메인홀의 길이방향을 따라 수직으로 암반을 절삭하여 절삭면을 형성하는 수직 절삭 공정 및 상기 연결홀에 와이어쏘우를 삽입 연결하여 상기 메인홀의 길이방향을 기준으로 사선으로 암반을 절삭하여 절삭면을 형성하는 사선 절삭 공정을 포함하며, 상기 수직 절삭 공정 및 사선 절삭 공정을 통해 상기 지정 구역 내에 위치한 상기 암반의 외곽에 복수의 절삭면을 형성하여 상기 암반에서 분리되는 암반 외곽 절삭부가 형성되도록 할 수 있다.
또한, 상기 지정 구역 중앙 제거 단계는 상기 지정 구역에 위치한 상기 암반에서 외곽 부분을 제거하고 남은 상기 암반의 중앙부를 와이어쏘우를 이용하여 지면을 기준으로 수평 방향으로 절삭하여 절삭면을 형성하는 중앙부 수평 절삭 공정 및 상기 중앙부 수평 절삭 공정을 통해 형성된 절삭면에 의해 상기 암반에서 분리되는 상기 암반의 중앙부를 제거하는 절삭된 중앙부 제거 공정을 포함할 수 있다.
이러한 상기 무진동 터파기 시공 방법은 시공하고자 하는 건물의 면적에 따라 터파기를 수행할 공사 면적이 넓을 경우, 해당 면적을 분할하여 터파기 공사를 수행할 구역을 지정하고, 지정 구역에서 상기 지정 구역 외곽 제거 단계, 지정 구역 중앙 제거 단계 및 터파기 완료 단계를 수행한 후, 분할 된 공사 면적 중 수평 방향으로 인접한 또 다른 지정 구역에서 상기 단계들을 반복 수행하여 전체 면적에 대한 터파기 공사가 완료 가능하도록 할 수 있다.
또한, 상기 무진동 터파기 시공 방법은 시공하고자 하는 건물의 면적 대비 터파기 공사가 수행되어야 하는 지면의 깊이가 깊은 경우, 해당 지정 구역 내에 일정한 깊이로 상기 지정 구역 외곽 제거 단계, 지정 구역 중앙 제거 단계 및 터파기 완료 단계를 연속하여 반복 수행하여 목표 깊이 까지의 터파기 공사가 완료 가능하도록 할 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 무진동 터파기 시공 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 파쇄하고자 하는 암반에 화약 발파를 통한 충격이 아닌 와이어쏘우를 이용하여 절삭을 함으로써, 소음 및 진동의 발생을 최소화 할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 암반을 절삭하여 복수의 절삭면이 형성되도록 하여 암반에서 분리된 절삭부를 쉽게 수거하여 제거 함으로써, 터파기 시공의 공기를 대폭 절감할 수 있는 장점이 있다.
셋째, 이와 같이 파편을 제거하는 것이 아닌 절삭된 하나의 큰 부위로 제거함으로써, 이후 조경 또는 공사에 있어서 2차적인 석재의 활용이 용이하게 이루어질 수 있도록 할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무진동 터파기 시공 방법을 나타내는 블록도;
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무진동 터파기 시공 방법에 있어서, 지정 구역 외곽 제거 단계의 세부 공정을 나타내는 블록도;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무진동 터파기 시공 방법에 있어서, 지정 구역 내 홀 천공 공정의 세부 공정을 나타내는 블록도;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무진동 터파기 시공 방법에 있어서, 외곽 절삭부 형성 공정의 세부 공정을 나타내는 블록도;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무진동 터파기 시공 방법에 있어서, 지정 구역 중앙 제거 단계의 세부 공정을 나타내는 블록도;
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무진동 터파기 시공 방법이 적용되는 건설 현장을 나타내는 예시도;
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무진동 터파기 시공 방법에 있어서, 지정 구역 내 홀 천공 공정의 과정을 나타내는 예시도;
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무진동 터파기 시공 방법에 있어서, 지정 구역 외곽 제거 단계의 과정을 나타내는 예시도;
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무진동 터파기 시공 방법에 있어서, 지정 구역 중앙 제거 단계의 과정을 나타내는 예시도; 및
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무진동 터파기 시공 방법에 있어서, 지정 구역의 중앙부위에 구조적 안정을 위한 수직 가시설 기둥이 설치될 경우, 수행되는 터파기 시공 방법을 나타내는 예시도이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 건물과 같은 구조물을 건설하기 위한 기초 지반을 다지는 터파기 공사를 시공하는 방법, 특히나 건물이 밀집해 있는 도심지 내에서 건물과 건물 사이에 건축물과 같은 구조물을 건설하기 위해 터파기 공사 시공을 할 경우, 소음과 진동을 최소화 하여 민원의 발생을 방지하고 신속하고 효율적인 시공으로 인해 공기를 단축시킬 수 있도록 하는 무진동 터파기 시공 방법에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 무진동 터파기 시공 방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 건설 공사 현장에서 터파기 공사를 수행하고자 하는 구역을 지정하는 터파기 구역 지정 단계(S100)와, 상기 터파기 구역 지정 단계(S100)에서 설정된 지정 구역(A)을 기준으로 지정 구역(A) 내에 위치하는 암반(R)의 외곽 부분을 절삭하여 제거하는 지정 구역 외곽 제거 단계(S200)와, 상기 외곽 부분이 제거된 지정 구역(A) 내의 암반(R)에서 남은 중앙 부분을 제거하는 지정 구역 중앙 제거 단계(S300) 및 상기 지정 구역(A) 내의 잔여물을 제거하고 지반을 정리하여 터파기 공사를 완료하는 터파기 완료 단계(S400)를 포함하여 수행될 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 상기 무진동 터파기 시공 방법은 상기에 언급한 바와 같이 건물이 밀집해 있고 유동 인구 또는 거주 인구가 많은 도심지 내에서 수행되는 터파기 공사에 적용될 경우 큰 효과를 거둘 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 신속하고 깔끔한 공사가 이루어질 수 있음에 따라 공기를 대폭 감소 시킬 수 있는 효과를 들어 인적이 드물거나 도심지 외곽 지역에서 수행되는 공사에도 적용될 수 있음을 인지하여야 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 공사 현장에서 터파기 공사를 시공하기 위해 설정된 상기 지정 구역(A) 내에 존재하는 상기 암반(R)의 외곽 부분을 먼저 절삭하여 제거하는 상기 지정 구역 외곽 제거 단계(S200)는 할암기를 이용하여 상기 지정 구역(A) 내에 위치하여 제거 대상이 되는 상기 암반(R)에 홀을 천공하는 지정 구역 내 홀 천공 공정(S210)과, 상기 지정 구역 내 홀 천공 공정(S210)에서 상기 암반(R)에 천공된 홀에 와이어쏘우를 삽입/연결하여 상기 홀을 통해 상기 암반(R)을 절삭하여 상기 지정 구역(A) 내의 상기 암반(R)의 외곽에 절삭부(300)를 형성하도록 하는 외곽 절삭부 형성 공정(S220) 및 상기 와이어쏘우에 의해 절삭되어 생성된 상기 암반(R) 외곽의 상기 절삭부(300)를 크레인 또는 백호우를 이용하여 들어냄으로써 제거할 수 있도록 하는 외곽 절삭부 제거 공정(S230)을 포함하여 수행될 수 있다.
이때, 상기 지정 구역 외곽 제거 단계(S200)는 할암기를 이용한 기계적 방법 외에도 팽창제를 이용한 화학 물리적 방법과 같이 무진동/모수음의 기존의 방법을 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 경우에 따라서 상기 지정구역 내 홀 천공 공정(S210)을 통해 지정 구역(A)에 위치하는 암반(R)의 모서리 부분에 수직의 홀을 천공한 이후, 상기 홀을 기준으로 주변으로 공간을 확장하여 상기 와이어쏘우가 안정적으로 위치될 수 있도록 하는 수직 공간을 형성하는 수직 공간 형성 공정이 이루어질 수 있다.
이러한 상기 수직 공간은 제거 대상이 되는 상기 암반(R)을 절삭하기 위해 사용되는 상기 와이어쏘우가 안정적으로 위치될 수 있는 너비를 갖도록 형성될 수 있으며, 이와 같은 상기 수직 공간을 형성함으로써, 와이어쏘우를 사용하는 이후 공정이 안정적으로 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 암반(R)에 홀을 천공하는 상기 지정 구역 내 홀 천공 공정(S210)은 상기 지정 구역(A) 내에 위치하는 상기 암반(R)의 코너부에 상기 할암기를 이용하여 지면을 기준으로 수직 방향으로 일정 깊이를 갖는 복수의 메인홀(100)을 천공하는 코너부 메인홀 천공 공정(S211) 및 상기 코너부 메인홀 천공 공정(S211)에서 상기 암반(R)의 코너부에 각각 천공된 복수의 상기 메인홀(100)의 하단이 각각 상호 연결될 수 있도록 수평 방향으로 형성되는 연결홀(200)을 상기 메인홀(100)의 수에 대응되도록 천공하는 메인홀 하단 연결홀 천공 공정(S212)을 포함하여 수행될 수 있다.
예컨대, 상기 지정 구역(A)의 바운더리가 사각형일 경우, 상기 지정 구역(A)의 내에 위치하여 제거 대상이 되는 상기 암반(R)의 영역 역시 사각형으로 가정할 수 있다.
이때, 상기 암반(R)의 모서리에 해당하는 코너부에 상기 메인홀(100)을 각각 지면을 기준으로 수직 방향으로 천공하게 되면 상기 암반(R)에는 총 4개의 상기 메인홀(100)이 천공될 수 있다.
그 후, 상기 메인홀(100)의 하단이 각각 연결될 수 있도록 하는 상기 연결홀(200)이 지면을 기준으로 수평 방향으로 천공될 수 있으며, 이때, 상기 연결홀(200)은 상기 메인홀(100)의 수와 동일하게 총 4개가 천공되어 상기 연결홀(200)의 하단이 상호 연결될 수 있도록 할 수 있는 것이다.
이러한 상기 연결홀(200)은 상기 지정 구역 내 홀 천공 공정(S210) 이후에 수행 가능한 상기 외곽 절삭부 형성 공정(S220)에서 와이어쏘우에 구비되는 다이아몬드 줄로 이루어진 절삭부재가 삽입되어 연결될 수 있도록 하는 것으로, 상기 메인홀(100)의 지름보다 작은 지름으로 형성하여 시공이 보다 쉽게 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 경우에 따라서 상기 코너부 메인홀 천공 공정(S211) 이후, 상기 외곽 절삭부 형성 공정(S220) 이전에 상술한 바와 같이 와이어쏘우가 안정적으로 위치될 수 있는 상기 수직 공간을 확보하는 공정이 수행 될 수 있음을 인지하여야 한다.
이러한 상기 수직 공간은 상기 코너부 메인홀 천공 공정(S211)을 통해 제거 대상 암반(R)에 형성된 수직의 상기 메인홀(100)을 기준으로 하여 상기 와이어쏘우가 안정적으로 수용되어 위치될 수 있는 넓이로 상기 메인홀(100)을 넓혀가는 것으로 상기 수직 공간이 형성될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 이와 같이 상기 와이어쏘우가 안정적으로 위치될 수 있도록 하는 수직 공간을 확보하는 상기 수직 공간 형성 공정은, 상기 와이어쏘우를 위치시키고자 하는 깊이가 깊을 경우, 그 중간 지점 혹은 상기 와이어쏘우의 작업 범위에 수용될 수 있는 깊이에 맞춰 수직 천공되는 깊이를 분할하여 와이어쏘우가 위치되는 수직 공간이 반복적으로 형성될 수 있도록 할 수도 있다.
이러한 상기 지정 구역 내 홀 천공 공정(S210)을 통해 상기 암반(R)에 상기 메인홀(100) 및 연결홀(200)이 천공되는 것은 도 7을 참조하여 보다 쉽게 이해할 수 있도록 하며, 상기 도면에서는 상기 지정 구역(A)을 사각형의 바운더리로 예를 두고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 현장 상황에 따라 다각형 또는 원형으로 이루어진 지정 구역(A)이 설정될 수 있으며, 이때도 상기 메인홀(100) 및 연결홀(200)의 천공은 동일한 방식으로 이루어질 수 있음을 인지하여야 한다.
상기 지정 구역 내 홀 천공 공정(S210)을 통해 상기 암반(R)에 상기 메인홀(100) 및 연결홀(200)이 천공된 이후, 와이어쏘우를 이용하여 상기 암반(R)의 외곽 부분을 먼저 절삭하는 상기 외곽 절삭부 형성 공정(S220)이 수행될 수 있다.
이때, 상기 외곽 절삭부 형성 공정(S220)은 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 연결홀(200)에 와이어쏘우에 구비되는 다이아몬드 줄을 삽입하여 연결한 후, 상기 와이어쏘우를 구동시켜 상기 메인홀(100)의 길이 방향을 따라 수직으로 상기 암반(R)을 절삭하여 상기 암반(R)에 수직 절삭면이 형성되도록 하는 수직 절삭 공정(S221) 및 동일하게 상기 연결홀(200)에 와이어쏘우에 구비되는 다이아몬드 줄을 삽입하여 연결한 후, 상기 메인홀(100)의 길이 방향을 을 기준으로 사선이 형성되도록 상부 방향으로 상기 암반(R)을 절삭하여 절삭면이 형성될 수 있도록 하는 사선 절삭 공정(S222)을 포함하여 수행될 수 있다.
이와 같이 각각의 상기 연결홀(200)을 기준으로 상기 암반(R)에 상기 수직 절삭 공정(S221) 및 사선 절삭 공정(S222)을 수행함으로써, 상기 지정 구역(A) 내에 위치하는 제거 대상이 되는 상기 암반(R)의 외곽에 복수의 절삭면이 형성될 수 있으며, 이러한 복수의 절삭면에 의해 상기 암반(R)에서 분리 가능한 상기 암반(R)의 외곽 절삭부(300)가 형성될 수 있도록 하는 것이다.
이때, 제거 대상이 되는 상기 암반(R)의 외곽에 형성되는 상기 절삭부(300)는 발파로 인해 파쇄되는 암반처럼 불규칙적인 파편으로 이루어지는 것이 아닌, 각각 하나의 큰 덩어리로 이루어짐으로써, 상기 외곽 절삭부 형성 공정(S220) 이후 수행되는 상기 외곽 절삭부 제거 공정(S230)에서 추가적인 파쇄 작업 없이 크레인이나 백호우 등과 같은 중장비를 이용하여 간단하게 들어올릴 수 있으며, 그로 인해 깔끔하고 소음이나 분진의 발생 없이 제거가 가능하다.
이와 같이 상기 지정 구역 외곽 제거 단계(S200)를 모두 수행하고 나면, 다음으로 상기 지정 구역(A) 내에 위치하는 제거 대상의 상기 암반(R)에서 외곽의 상기 절삭부(300)가 제거된 나머지 상기 암반(R)의 중앙부(400)를 제거하는 지정 구역 중앙 제거 단계(S300)가 수행될 수 있다.
상기 지정 구역 중앙 제거 단계(S300)는 도 5 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 지정 구역(A)에 위치한 제거 대상이 되는 상기 암반(R)에서 외곽의 상기 절삭부(300)를 제거하고 남은 상기 암반(R)의 중앙부(400)를 와이어쏘우를 이용하여 지면을 기준으로 수평 방향으로 절삭하여 절삭면을 형성하는 중앙부 수평 절삭 공정(S310) 및 상기 중앙부 수평 절삭 공정(S310)을 통해 형성된 절삭면에 의해 상기 암반(R)에서 분리 가능하게 되는 상기 중앙부(400)를 제거하는 절삭된 중앙부 제거 공정(S320)을 포함하여 수행될 수 있다.
이때, 상기 중앙부 수평 절삭 공정(S310)은 이미 제거 대상의 상기 암반(R)에서 상기 절삭부(300)가 제거되어 돌출된 형태의 상기 중앙부(400)가 형성되어 있는 바, 와이어쏘우에 구비되는 다이아몬드 줄을 삽입하여 연결할 별도의 홀을 천공하지 않아도 상기 중앙부(400)의 돌출면에 상기 다이아몬드 줄을 걸어 수평 방향으로 상기 중앙부(400)가 절삭될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 중앙부(400)를 절삭하는 부위는 상기 중앙부(400)의 최하단이 될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 경우에 따라 상기 중앙부(400)가 갖는 높이를 기준으로 분할하여 단계별로 상기 중앙부(400)가 절삭 될 수 있도록 할 수도 있다.
이처럼, 상기 지정 구역 중앙 제거 단계(S300)를 거쳐 상기 지정 구역(A) 내에 존재하는 제거 대상이 되는 상기 암반(R)을 모두 제거한 이후, 남은 잔여물을 제거하거나, 지반을 다지는 상기 터파기 완료 단계(S400)를 수행함으로써 터파기 공사가 완료될 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 터파기를 수행하게 되는 상기 지정 구역(A)은 시공하고자 하는 건물의 면적에 따라 분할하여 설정할 수 있으며, 이때, 분할된 각각의 상기 지정 구역(A)에 상기 지정 구역 외곽 제거 단계(S200)와, 지정 구역 중앙 제거 단계(S300), 그리고 터파기 완료 단계(S400)를 반복적으로 수행함으로써, 전체 면적에 대한 터파기 공사가 이루어질 수 있도록 할 수 있으며, 터파기 공사가 수행되어야 하는 지면의 깊이가 깊을 경우에도 마찬가지로 상기 지정 구역 외곽 제거 단계(S200)와, 지정 구역 중앙 제거 단계(S300), 그리고 터파기 완료 단계(S400)를 반복 수행함으로써, 목표로 하는 깊이를 갖는 터파기 공사가 완료될 수 있도록 할 수 있다.
예컨대, 시공하고자 하는 건물의 면적에 따라 터파기를 수행할 공사 면적이 넓게 형성될 경우, 해당 면적을 일정하게 분할하여 터파기 공사를 수행할 구역을 먼저 지정할 수 있으며, 이때 먼저 설정된 지정 구역(A)에서 상기 지정 구역 외곽 제거 단계(S200)와, 지정 구역 중앙 제거 단계(S300) 및 터파기 완료 단계(S400)를 수행한 후, 분할된 공사 면적 중 우선적으로 터파기 공사가 완료된 상기 지정 구역(A)에 인접한 나머지 구역에 수평 방향으로 연속하여 상기 단계들, 즉 본 발명의 무진동 터파기 시공 방법을 반복 수행함으로써 공사 현장의 전체 면적에 대한 터파기 공사가 완료될 수 있도록 할 수 있는 것이다.
또한, 지하 공간의 활용도에 따라 시공하고자 하는 건물의 면적 대비 터파기 공사가 수행되어야 하는 지면의 깊이가 깊은 경우, 해당 지정 구역(A) 내에 일정한 깊이로 상기 지정 구역 외곽 제거 단계(S200)와, 지정 구역 중앙 제거 단계(S300) 및 터파기 완료 단계(S400)를 연속하여 반복적으로 수행함으로써, 목표로 하는 깊이 까지의 터파기 공사가 완료될 수 있도록 할 수 있는 것이다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 도 6에 도시된 것처럼 인접한 건물의 지하 공간에 전달되는 진동 등의 영향을 최소로 할 수 있어 주변에 대한 피해를 최소화할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 무진동 터파기 시공 방법은, 경우에 따라 작업 현장의 구조적인 안정을 확보하기 위하여 터파기를 수행하기 위한 상기 지정 구역(A)의 중앙부위에 수직의 가시설 기둥이 설치된 상황에서도 적용이 가능하며, 이러한 경우에는, 상술한 공정들의 작업에서 추가적으로 상기 가시설 기둥 주변을 천공하여 와이어쏘우가 위치될 수 있는 공간을 확보하는 공정이 수행될 수 있으며, 상기 메인홀 하단 연결홀 천공 공정(S212)에서 상기 메인홀(100)의 하단을 연결하는 상기 연결홀(200)을 천공함은 물론, 추가적으로 제거 대상이 되는 상기 암반(R)의 중앙부위에 형성되는 상기 와이어쏘우가 위치되는 공간의 모서리 각각으로 상기 연결홀(200)이 더 천공될 수 있도록 할 수 있다.
이후, 복수의 상기 메인홀(100) 및 상기 연결홀(200)을 통해 와이어쏘우를 연결하여 상기 암반(A)을 절삭함으로써 상기 암반(R)의 분할 제거가 용이하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
이러한 본 발명의 무진동 터파기 시공 방법이 적용 가능한 또 다른 실시 예는 도 10을 참조하여 보다 쉽게 이해할 수 있도록 한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술 된 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100 : 메인홀 200 : 연결홀
300 : 절삭부 400 : 중앙부
A : 지정 구역 R : 암반
S100 : 터파기 구역 지정 단계
S200 : 지정 구역 외곽 제거 단계
S210 : 지정 구역 내 홀 천공 공정
S211 : 코너부 메인홀 천공 공정
S212 : 메인홀 하단 연결홀 천공 공정
S220 : 외곽 절삭부 형성 공정
S221 : 수직 절삭 공정
S222 : 사선 절삭 공정
S230 : 외곽 절삭부 제거 공정
S300 : 지정 구역 중앙 제거 단계
S310 : 중앙부 수평 절삭 공정
S320 : 절삭된 중앙부 제거 공정
S400 : 터파기 완료 단계

Claims (7)

  1. 건물과 같은 구조물을 건설하기 위한 기초 지반을 다지는 터파기 공사를 시공하는 방법에 있어서,
    터파기 공사를 수행할 구역을 지정하는 구역 지정 단계;
    상기 터파기 구역 지정 단계에서 설정된 지정 구역을 기준으로 지정 구역 내에 위치하는 암반의 외곽 부분을 절삭 제거하는 지정 구역 외곽 제거 단계;
    상기 외곽 부분이 제거된 지정 구역 내의 암반에서 남은 중앙 부분을 제거하는 지정 구역 중앙 제거 단계; 및
    상기 지정 구역 내의 잔여물을 제거하고 지반을 정리하여 터파기를 완료하는 터파기 완료 단계;
    를 포함하며,

    상기 지정 구역 외곽 제거 단계는,
    할암기를 이용하여 상기 지정 구역 내의 암반에 홀을 천공하는 지정 구역 내 홀 천공 공정;
    와이어쏘우를 이용하여 상기 홀을 통해 상기 암반을 절삭하여 암반 외곽에 절삭부를 형성하는 외곽 절삭부 형성 공정; 및
    상기 암반 외곽의 절삭부를 제거하는 외곽 절삭부 제거 공정;
    을 포함하고,

    상기 지정 구역 내 홀 천공 공정은,
    상기 지정 구역 내에 위치한 상기 암반의 코너부에 지면을 기준으로 수직 방향으로 일정 깊이를 갖는 복수의 메인홀을 천공하는 코너부 메인홀 천공 공정; 및
    상기 메인홀의 하단이 각각 연결되도록 수평 방향의 연결홀을 천공하는 메인홀 하단 연결홀 천공 공정;
    을 포함하되,

    상기 연결홀은 상기 지정 구역 내 홀 천공 공정 이후에 수행되는 상기 외곽 절삭부 형성 공정에서 상기 와이어쏘우에 구비되는 다이아몬드 줄로 이루어진 절삭부재가 삽입되어 연결될 수 있도록 상기 메인홀의 지름보다 작은 지름으로 형성되며,

    상기 코너부 메인홀 천공 공정 이후에는,
    상기 외곽 절삭부 형성 공정 이전에 상기 코너부 메인홀 천공 공정을 통해 제거 대상 암반에 형성된 수직의 상기 메인홀을 기준으로 하여 상기 와이어쏘우가 안정적으로 수용되어 위치될 수 있는 넓이로 상기 메인홀을 넓혀가는 것으로 상기 와이어쏘우가 안정적으로 위치될 수 있는 수직 공간 형성 공정이 수행되되,
    상기 수직 공간 형성 공정은,
    상기 메인홀의 중간 지점 또는 상기 와이어쏘우의 작업 범위에 수용될 수 있는 깊이에 맞춰 수직 천공되는 깊이를 분할하여 상기 와이어쏘우가 위치되는 수직 공간이 반복적으로 형성되도록 하고,

    상기 지정 구역 중앙 제거 단계는,
    상기 지정 구역에 위치한 상기 암반에서 외곽 부분을 제거하고 남은 상기 암반의 중앙부를 와이어쏘우를 이용하여 지면을 기준으로 수평 방향으로 절삭하여 절삭면을 형성하는 중앙부 수평 절삭 공정; 및
    상기 중앙부 수평 절삭 공정을 통해 형성된 절삭면에 의해 상기 암반에서 분리되는 상기 암반의 중앙부를 제거하는 절삭된 중앙부 제거 공정;
    을 포함하고,
    상기 중앙부 수평 절삭 공정은,
    상기 중앙부의 돌출면에 다이아몬드 줄을 걸어 수평 방향으로 상기 중앙부가 절삭되도록 하되, 상기 중앙부가 갖는 높이를 기준으로 분할하여 단계별로 상기 중앙부가 절삭되도록 하며,

    상기 지정 구역의 중앙부위에는 수직의 가시설 기둥이 설치됨에 따라, 상기 가시설 기둥 주변을 천공하여 와이어쏘우가 위치될 수 있는 공간을 확보하는 공정이 추가적으로 수행되어,
    상기 메인홀 하단 연결홀 천공 공정에서는 상기 메인홀의 하단을 연결하는 상기 연결홀을 천공하는 동시에 추가적으로 제거 대상이 되는 암반의 중앙부위에 형성되는 와이어쏘우가 위치되는 공간의 모서리 각각으로 상기 연결홀이 더 천공되도록 하고,
    복수의 상기 메인홀 및 상기 연결홀을 통해 와이어쏘우를 연결하여 암반을 절삭함으로써 암반의 분할 제거가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는,

    무진동 터파기 시공 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외곽 절삭부 형성 공정은,
    상기 연결홀에 와이어쏘우를 삽입 연결하여 상기 메인홀의 길이방향을 따라 수직으로 암반을 절삭하여 절삭면을 형성하는 수직 절삭 공정; 및
    상기 연결홀에 와이어쏘우를 삽입 연결하여 상기 메인홀의 길이방향을 기준으로 사선으로 암반을 절삭하여 절삭면을 형성하는 사선 절삭 공정;
    을 포함하며,
    상기 수직 절삭 공정 및 사선 절삭 공정을 통해 상기 지정 구역 내에 위치한 상기 암반의 외곽에 복수의 절삭면을 형성하여 상기 암반에서 분리되는 암반 외곽 절삭부가 형성되도록 하는 무진동 터파기 시공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지정 구역 중앙 제거 단계는,
    상기 지정 구역에 위치한 상기 암반에서 외곽 부분을 제거하고 남은 상기 암반의 중앙부를 와이어쏘우를 이용하여 지면을 기준으로 수평 방향으로 절삭하여 절삭면을 형성하는 중앙부 수평 절삭 공정; 및
    상기 중앙부 수평 절삭 공정을 통해 형성된 절삭면에 의해 상기 암반에서 분리되는 상기 암반의 중앙부를 제거하는 절삭된 중앙부 제거 공정;
    을 포함하는 무진동 터파기 시공 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무진동 터파기 시공 방법은,
    시공하고자 하는 건물의 면적에 따라 터파기를 수행할 공사 면적이 넓을 경우, 해당 면적을 분할하여 터파기 공사를 수행할 구역을 지정하고, 지정 구역에서 상기 지정 구역 외곽 제거 단계, 지정 구역 중앙 제거 단계 및 터파기 완료 단계를 수행한 후, 분할 된 공사 면적 중 수평 방향으로 인접한 또 다른 지정 구역에서 상기 단계들을 반복 수행하여 전체 면적에 대한 터파기 공사가 완료 가능하도록 하는 무진동 터파기 시공 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 무진동 터파기 시공 방법은,
    시공하고자 하는 건물의 면적 대비 터파기 공사가 수행되어야 하는 지면의 깊이가 깊은 경우, 해당 지정 구역 내에 일정한 깊이로 상기 지정 구역 외곽 제거 단계, 지정 구역 중앙 제거 단계 및 터파기 완료 단계를 연속하여 반복 수행하여 목표 깊이 까지의 터파기 공사가 완료 가능하도록 하는 무진동 터파기 시공 방법.
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