KR102752539B1 - Retaining wall structure using prestressed reinforcing pile and construction method thereof - Google Patents

Retaining wall structure using prestressed reinforcing pile and construction method thereof Download PDF

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Abstract

본 발명은 굴착영역(1)의 가장자리를 둘러 다수의 엄지말뚝(100)이 상호 간격을 두고 열지어 설치된 흙막이 구조물에 관한 것으로서, 상기 엄지말뚝(100)의 내측에 간격을 두고 설치된 보강말뚝(200); 상기 엄지말뚝(100)의 상단과 상기 보강말뚝(200)의 상단 사이의 간격이 일정한 상단간격(D1)을 유지하도록, 상기 엄지말뚝(100)의 상단과 상기 보강말뚝(200)의 상단에 설치된 상단 고정부재(300a); 지반의 굴착에 의해 형성된 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이의 간격이 상기 상단간격(D1)보다 넓은 노출부간격(D2)이 되도록, 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이에 설치된 간격부재(300);를 포함하고, 상기 간격부재(300)의 설치에 따라 도입되는 프리스트레싱에 의해, 상기 보강말뚝(200)에는 상단에 비해 중앙부 또는 하부가 내측으로 돌출된 배부름 변형이 발생하고, 배부름 변형이 발생한 상기 보강말뚝(200)의 프리스트레스 힘에 의해 상기 엄지말뚝(100)의 지지력이 보강되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물을 제시함으로써, 굴착영역에서 지보재가 차지하는 공간을 최소화하면서도, 인접지반의 사용을 최소화할 수 있고, 지하공사 이후 인접지반에 매설된 가시설물의 철거에 의한 완전한 복구가 가능하도록 한다.The present invention relates to a retaining structure in which a plurality of thumb piles (100) are installed in a row with a mutual gap around the edge of an excavation area (1), the structure comprising: a reinforcing pile (200) installed with a gap on the inner side of the thumb pile (100); an upper fixing member (300a) installed on the upper end of the thumb pile (100) and the upper end of the reinforcing pile (200) so that the gap between the upper end of the thumb pile (100) and the upper end of the reinforcing pile (200) is maintained at a constant upper gap (D1); The present invention relates to a soil retaining structure using a prestressed reinforced pile, wherein the exposed portion of the thumb pile (100) formed by excavation of the ground and the exposed portion of the reinforcing pile (200) are provided with a spacing member (300) installed between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) so that the spacing between them is an exposed portion spacing (D2) that is wider than the upper spacing (D1), and by prestressing introduced by the installation of the spacing member (300), a bulging deformation occurs in the reinforcing pile (200) in which the central or lower portion protrudes inward compared to the upper portion, and the bearing capacity of the thumb pile (100) is reinforced by the prestress force of the reinforcing pile (200) in which the bulging deformation occurs, thereby minimizing the space occupied by the supporting material in the excavated area, while minimizing the use of the adjacent ground, and enabling complete restoration by demolition of temporary structures buried in the adjacent ground after underground construction.

Description

프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물 및 그 시공방법{RETAINING WALL STRUCTURE USING PRESTRESSED REINFORCING PILE AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}{RETAINING WALL STRUCTURE USING PRESTRESSED REINFORCING PILE AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은 건설 기술에 관한 것으로서, 상세하게는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to construction technology, and more particularly, to a soil retaining structure using prestressed reinforced piles and a construction method thereof.

지하구조물의 시공을 위한 시공영역의 확보를 위하여, 굴착영역(1)의 가장자리를 둘러 다수의 엄지말뚝(10)이 상호 간격을 두고 열지어 설치되고, 그 사이에 다수의 토류판이 설치되어 배후토사의 토압에 저항하는 엄지말뚝 흙막이 구조물이 널리 사용되고 있다.In order to secure a construction area for the construction of an underground structure, a thumb pile retaining structure is widely used in which a number of thumb piles (10) are installed in a row with a gap between them around the edge of the excavation area (1) and a number of soil retaining plates are installed between them to resist the earth pressure of the soil behind.

토압에 의한 엄지말뚝(10)의 상단의 내측 변형, 중앙의 배부름 변형 등을 방지하기 위하여, 엄지말뚝(10)의 사이에 버팀보(20)를 격자구조로 설치하고, 이들 버팀보(20)의 처짐, 좌굴 등을 방지하기 위하여 다수의 중간말뚝(30)을 설치하는 공법이 개발되었다.(도 1)In order to prevent the inner deformation of the top of the thumb pile (10) due to earth pressure, the deformation of the central belly, etc., a method of installing braces (20) in a lattice structure between the thumb piles (10) and installing a number of intermediate piles (30) to prevent the sagging, buckling, etc. of these braces (20) was developed (Fig. 1).

이는 굴착영역(1)을 다수의 지보재(버팀보, 중간말뚝 등)가 차지하므로, 지하구조물의 시공이 어렵다는 문제가 있다.This has the problem that the construction of underground structures is difficult because the excavation area (1) is occupied by a large number of supporting materials (braces, intermediate piles, etc.).

이러한 문제를 해결하기 위하여, 배후토사에 매설된 어스앵커(40)에 의해 엄지말뚝(10)을 지지하는 공법이 개발되었다.(도 2)To solve this problem, a method of supporting a thumb pile (10) by an earth anchor (40) buried in the backing soil was developed (Fig. 2).

어스앵커(40)는 굴착영역(1)의 인접지반 하부에 매설되어야 하는데, 도심지의 경우 기존의 지하구조물로 인하여 인접지반의 사용이 제한적이라는 점, 인접지반에 대한 지하구조물의 시공 시 방해가 된다는 점 등의 문제가 있다.Earth anchors (40) must be buried under the adjacent ground of the excavation area (1). However, in urban areas, there are problems such as the use of the adjacent ground being limited due to existing underground structures, and the fact that it interferes with the construction of underground structures in the adjacent ground.

위 종래기술의 도면부호는 당해 종래기술의 설명에 대하여만 한정되는 것으로 한다.The above prior art drawing symbols are limited only to the description of the prior art.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 굴착영역에서 지보재가 차지하는 공간을 최소화하면서도, 인접지반의 사용을 최소화할 수 있고, 지하공사 이후 인접지반에 매설된 가시설물의 철거에 의한 완전한 복구가 가능하도록 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물 및 그 시공방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to propose a soil retaining structure using prestressed reinforced piles and a construction method thereof, which can minimize the space occupied by the supporting material in the excavation area, while minimizing the use of the adjacent ground, and enabling complete restoration by demolition of temporary structures buried in the adjacent ground after underground construction.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 굴착영역(1)의 가장자리를 둘러 다수의 엄지말뚝(100)이 상호 간격을 두고 열지어 설치된 흙막이 구조물로서, 상기 엄지말뚝(100)의 내측에 간격을 두고 설치된 보강말뚝(200); 상기 엄지말뚝(100)의 상단과 상기 보강말뚝(200)의 상단 사이의 간격이 일정한 상단간격(D1)을 유지하도록, 상기 엄지말뚝(100)의 상단과 상기 보강말뚝(200)의 상단에 설치된 상단 고정부재(300a); 지반의 굴착에 의해 형성된 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이의 간격이 상기 상단간격(D1)보다 넓은 노출부간격(D2)이 되도록, 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이에 설치된 간격부재(300);를 포함하고, 상기 간격부재(300)의 설치에 따라 도입되는 프리스트레싱에 의해, 상기 보강말뚝(200)에는 상단에 비해 중앙부 또는 하부가 내측으로 돌출된 배부름 변형이 발생하고, 배부름 변형이 발생한 상기 보강말뚝(200)의 프리스트레스 힘에 의해 상기 엄지말뚝(100)의 지지력이 보강되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물을 제시한다.In order to solve the above problem, the present invention is a soil retaining structure in which a plurality of thumb piles (100) are installed in a row with a mutual gap around the edge of an excavation area (1), the structure comprising: a reinforcing pile (200) installed with a gap on the inner side of the thumb pile (100); an upper fixing member (300a) installed on the upper end of the thumb pile (100) and the upper end of the reinforcing pile (200) so that the gap between the upper end of the thumb pile (100) and the upper end of the reinforcing pile (200) is maintained at a constant upper gap (D1); The present invention proposes a soil retaining structure using a prestressed reinforced pile, which comprises a spacing member (300) installed between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) so that the spacing between the exposed portion of the thumb pile (100) formed by excavation of the ground and the exposed portion of the reinforcing pile (200) becomes an exposed portion spacing (D2) that is wider than the upper spacing (D1), and by prestressing introduced by the installation of the spacing member (300), a bulging deformation occurs in the reinforcing pile (200) in which the central portion or the lower portion protrudes inward compared to the upper portion, and the bearing capacity of the thumb pile (100) is reinforced by the prestress force of the reinforcing pile (200) in which the bulging deformation occurs.

상기 간격부재(300)는, 상기 보강말뚝(200)에서 최대 배부름 변형이 발생한 최대돌출부(201)를 기준으로, 상기 최대돌출부(201)의 상부에 설치됨과 아울러, 상부의 폭에 비해 하부의 폭이 넓게 형성된 상부 간격부재(310);를 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the above spacing member (300) includes an upper spacing member (310) which is installed on the upper side of the maximum protrusion (201) based on the maximum protrusion (201) where the maximum bulging deformation occurs in the above reinforcing pile (200), and has a lower width formed wider than the upper width.

상기 상부 간격부재(310)는, 제1 상부 간격부재(311); 상기 제1 상부 간격부재(311)의 하부에 설치되고, 상기 제1 상부 간격부재(311)의 하부의 폭에 비해 상부의 폭이 넓게 형성된 제2 상부 간격부재(312);를 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the upper spacer (310) includes: a first upper spacer (311); a second upper spacer (312) installed at the bottom of the first upper spacer (311) and having an upper width formed wider than the lower width of the first upper spacer (311).

상기 간격부재(300)는, 상기 최대돌출부(201)의 하부에 설치됨과 아울러, 상부의 폭에 비해 하부의 폭이 좁게 형성된 하부 간격부재(320);를 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the above spacing member (300) further includes a lower spacing member (320) which is installed at the lower portion of the maximum protrusion (201) and has a lower width formed narrower than the upper width.

상기 하부 간격부재(320)는, 제1 하부 간격부재(321); 상기 제1 하부 간격부재(321)의 하부에 설치되고, 상기 제1 하부 간격부재(321)의 하부의 폭에 비해 상부의 폭이 좁게 형성된 제2 하부 간격부재(322);를 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the lower spacer (320) includes: a first lower spacer (321); a second lower spacer (322) installed at the bottom of the first lower spacer (321) and having an upper width formed narrower than the lower width of the first lower spacer (321).

상기 보강말뚝(200)의 외면 또는 내면에 폭방향을 따라 설치된 띠장(110);을 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a belt (110) installed along the width direction on the outer or inner surface of the above reinforcing pile (200).

상기 엄지말뚝(100)의 단면이 상기 보강말뚝(200)의 단면에 비해 크게 형성된 것이 바람직하다.It is preferable that the cross-section of the above thumb pile (100) be formed larger than the cross-section of the above reinforcing pile (200).

토압에 의한 상기 엄지말뚝(100)의 상단의 변형을 방지하도록, 상기 엄지말뚝(100)의 상단에서 후방을 향하여 연장형성된 상단 앵커부재(210);를 더 포함하는 것이 바람직하다.In order to prevent deformation of the upper end of the thumb pile (100) due to soil pressure, it is preferable to further include an upper anchor member (210) formed to extend rearward from the upper end of the thumb pile (100).

상기 상단 앵커부재(210)는, 상기 엄지말뚝(100)의 상단에서 외측으로 연장형성된 외측연장부(211); 상기 굴착영역(1)의 인접지반에 매설되도록, 상기 외측연장부(211)의 외측에서 하측으로 연장형성된 하측연장부(212);를 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the upper anchor member (210) includes an outer extension (211) formed to extend outward from the upper end of the thumb pile (100); and a lower extension (212) formed to extend downward from the outer side of the outer extension (211) so as to be buried in the adjacent ground of the excavation area (1).

하단이 상기 굴착영역(1)의 인접지반에 매설되고, 상단이 상기 상단 앵커부재(210)에 결합한 어스앵커(220);를 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include an earth anchor (220) whose lower part is buried in the adjacent ground of the excavation area (1) and whose upper part is connected to the upper anchor member (210).

본 발명은 상기 흙막이 구조물의 시공방법으로서, 지중에 상기 엄지말뚝(100)을 매설하는 엄지말뚝 설치단계; 상기 엄지말뚝(100)의 내측에 간격을 두고 상기 보강말뚝(200)을 매설하는 보강말뚝 설치단계; 상기 엄지말뚝(100)의 상단과 상기 보강말뚝(200)의 상단에 상기 상단 고정부재(300a)를 설치하여, 상기 엄지말뚝(100)의 상단과 상기 보강말뚝(200)의 상단 사이의 간격이 일정한 상단간격(D1)을 유지하도록 하는 상단 결합부재 설치단계; 상기 굴착영역(1)을 굴착하여, 상기 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)이 노출되도록 하는 굴착단계; 상기 굴착단계에 의해 형성된 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이에 상기 간격부재(300)를 설치하여, 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이의 간격이 상기 상단간격(D1)보다 넓은 노출부간격(D2)을 갖도록 하는 간격부재 설치단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법을 제시한다.The present invention relates to a method for constructing the above-described earth retaining structure, comprising: a thumb pile installation step of burying the thumb pile (100) in the ground; a reinforcing pile installation step of burying the reinforcing pile (200) with a gap inside the thumb pile (100); a top joining member installation step of installing the top fixing member (300a) on the upper end of the thumb pile (100) and the upper end of the reinforcing pile (200) so that the gap between the upper end of the thumb pile (100) and the upper end of the reinforcing pile (200) maintains a constant upper gap (D1); an excavation step of excavating the excavation area (1) so that the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200) are exposed; The present invention proposes a method for constructing a soil retaining structure using prestressed reinforced piles, characterized by including a step of installing a spacing member (300) between the exposed portion of the thumb pile (100) formed by the excavation step and the exposed portion of the reinforcing pile (200), so that the gap between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) has an exposed portion gap (D2) that is wider than the upper gap (D1).

상기 굴착단계 및 간격부재 설치단계는, 상기 굴착영역(1)의 일부를 굴착하여, 상기 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)의 상부가 노출되도록 하는 상부 굴착단계; 상기 상부 굴착단계에 의해 형성된 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이에 상기 간격부재(300)를 설치하되, 상부의 간격에 비해 하부의 간격이 넓게 형성되도록 하는 상부 노출부 간격부재 설치단계; 상기 굴착영역(1)을 추가로 굴착하여, 상기 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)의 하부가 노출되도록 하는 하부 굴착단계; 상기 하부 굴착단계에 의해 형성된 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이에 상기 간격부재(300)를 설치하되, 상부의 간격에 비해 하부의 간격이 좁게 형성되도록 하는 하부 노출부 간격부재 설치단계;를 포함하는 것이 바람직하다.The above excavation step and the spacing member installation step preferably include: an upper excavation step of excavating a portion of the excavation area (1) so that the upper portions of the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200) are exposed; an upper exposure portion spacing member installation step of installing the spacing member (300) between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) formed by the upper excavation step, but so that the lower portion is formed with a wider spacing than the upper portion; a lower excavation step of additionally excavating the excavation area (1) so that the lower portions of the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200) are exposed; and a lower exposure portion spacing member installation step of installing the spacing member (300) between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) formed by the lower excavation step, but so that the lower portion is formed with a narrower spacing than the upper portion.

상기 상부 노출부 간격부재 설치단계는, 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이영역 중, 상기 간격부재(300)의 설치영역의 상부 또는 하부에 간격조정장치(400)를 설치하는 간격조정장치 설치단계; 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이의 간격을 상기 간격조정장치(400)에 의해 조정하는 간격조정단계; 상기 간격부재(300)의 설치영역에 상기 간격부재(300)를 배치하고, 상기 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)에 결합하는 간격부재 결합단계;를 포함하는 것이 바람직하다.The above-described upper exposed portion spacing member installation step preferably includes: a spacing adjustment device installation step of installing a spacing adjustment device (400) above or below the installation area of the spacing member (300) among the areas between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200); a spacing adjustment step of adjusting the spacing between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) by the spacing adjustment device (400); and a spacing member joining step of arranging the spacing member (300) in the installation area of the spacing member (300) and joining it to the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200).

상기 간격부재 결합단계는, 상기 간격부재(300)의 설치영역에 상기 간격부재(300)를 배치하고, 상기 간격부재(300)의 상부를 상기 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)에 결합하는 단계; 상기 간격조정장치(400)를 조정하여, 상기 간격부재(300)의 하부의 양면이 상기 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)에 접촉하도록 하는 단계; 상기 간격부재(300)의 하부를 상기 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)에 결합하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the above-mentioned spacing member joining step includes: a step of arranging the spacing member (300) in the installation area of the spacing member (300) and joining the upper portion of the spacing member (300) to the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200); a step of adjusting the spacing adjustment device (400) so that both sides of the lower portion of the spacing member (300) come into contact with the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200); and a step of joining the lower portion of the spacing member (300) to the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200).

상기 상부 노출부 간격부재 설치단계는, 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이영역 중, 상기 간격부재(300)의 설치영역의 상부 또는 하부에 간격조정장치(400)를 설치하는 간격조정장치 설치단계; 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이의 간격을 상기 간격조정장치(400)에 의해 조정하는 간격조정단계; 상기 간격부재(300)의 설치영역에 상기 간격부재(300)를 배치하고, 상기 간격부재(300)의 상부를 상기 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)에 결합하는 단계; 상기 간격부재(300)의 하부와 상기 엄지말뚝(100) 또는 상기 보강말뚝(200)의 사이에 간격조정판(301)을 설치하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.The above-described upper exposed portion spacing member installation step preferably includes: a spacing adjustment device installation step of installing a spacing adjustment device (400) in the upper or lower portion of the installation area of the spacing member (300) among the areas between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200); a spacing adjustment step of adjusting the spacing between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) by the spacing adjustment device (400); a step of arranging the spacing member (300) in the installation area of the spacing member (300) and connecting the upper portion of the spacing member (300) to the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200); and a step of installing a spacing adjustment plate (301) between the lower portion of the spacing member (300) and the thumb pile (100) or the reinforcing pile (200).

본 발명은 굴착영역에서 지보재가 차지하는 공간을 최소화하면서도, 인접지반의 사용을 최소화할 수 있고, 지하공사 이후 인접지반에 매설된 가시설물의 철거에 의한 완전한 복구가 가능하도록 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물 및 그 시공방법을 제시한다.The present invention proposes a soil retaining structure using prestressed reinforced piles and a construction method thereof, which can minimize the space occupied by a retaining material in an excavation area, while minimizing the use of adjacent ground, and enabling complete restoration by demolition of temporary structures buried in adjacent ground after underground construction.

도 1은 종래의 지보재를 이용한 흙막이 구조물의 단면도.
도 2는 종래의 어스앵커를 이용한 흙막이 구조물의 단면도.
도 3 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 3은 흙막이 구조물의 제1 실시예의 단면도.
도 4 내지 6은 흙막이 구조물의 시공방법의 제1 실시예의 공정도.
도 7은 상부 간격부재의 단면도.
도 8은 흙막이 구조물의 시공방법의 제2 실시예의 공정도.
도 9,10은 흙막이 구조물의 시공방법의 제3 실시예의 공정도.
도 11은 하부 간격부재의 단면도.
도 12는 흙막이 구조물의 시공방법의 제4 실시예의 공정도.
도 13은 흙막이 구조물의 제2 실시예의 단면도.
도 14는 흙막이 구조물의 제3 실시예의 단면도.
도 15는 흙막이 구조물의 제4 실시예의 단면도.Figure 1 is a cross-sectional view of a soil retaining structure using conventional support materials.
Figure 2 is a cross-sectional view of a conventional earth retaining structure using an earth anchor.
Figure 3 below illustrates an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view of a first embodiment of a soil retaining structure.
Figures 4 to 6 are process diagrams of a first embodiment of a method for constructing a soil retaining structure.
Fig. 7 is a cross-sectional view of the upper spacer member.
Figure 8 is a process diagram of a second embodiment of a method for constructing a soil retaining structure.
Figures 9 and 10 are process diagrams of a third embodiment of a method for constructing a soil retaining structure.
Fig. 11 is a cross-sectional view of the lower spacing member.
Figure 12 is a process diagram of the fourth embodiment of a method for constructing a soil retaining structure.
Fig. 13 is a cross-sectional view of a second embodiment of a soil retaining structure.
Fig. 14 is a cross-sectional view of a third embodiment of a soil retaining structure.
Fig. 15 is a cross-sectional view of a fourth embodiment of a soil retaining structure.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 3 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기본적으로 굴착영역(1)의 가장자리를 둘러 다수의 엄지말뚝(100)이 상호 간격을 두고 열지어 설치된 흙막이 구조물에 관한 것으로서, 엄지말뚝(100), 보강말뚝(200), 상단 고정부재(300a), 간격부재(300)를 포함하여 구성된다.As illustrated in FIG. 3 and below, the present invention basically relates to a retaining structure in which a plurality of thumb piles (100) are installed in a row with a mutual gap around the edge of an excavation area (1), and is configured to include a thumb pile (100), a reinforcing pile (200), an upper fixing member (300a), and a spacing member (300).

도 3은 본 발명의 기술적 특징을 부각시키기 위하여, 보강말뚝(200)의 변형 정도 및 간격부재(300)의 크기를 다소 과장되게 표현한 것이다.FIG. 3 is a somewhat exaggerated representation of the degree of deformation of the reinforcing pile (200) and the size of the spacing member (300) to highlight the technical features of the present invention.

보강말뚝(200)은 엄지말뚝(100)의 내측(굴착영역 측)에 간격을 두고 설치된다,Reinforcing piles (200) are installed at intervals on the inner side (excavation area side) of the thumb pile (100).

상단 고정부재(300a)는 엄지말뚝(100)의 상단과 보강말뚝(200)의 상단 사이의 간격이 미리 설계된 상단간격(D1)이 되도록 고정하기 위해 설치된다.The upper fixing member (300a) is installed to fix the gap between the upper part of the thumb pile (100) and the upper part of the reinforcing pile (200) so that it becomes the pre-designed upper gap (D1).

즉, 설계단계에서 필요로 하는 프리스트레스트 보강말뚝의 소요강성에 따라 결정되는 상단간격(D1)에 맞추어 위 상단 고정부재(300a)를 제작하여 설치한다.That is, the upper upper fixing member (300a) is manufactured and installed according to the upper spacing (D1) determined according to the required stiffness of the prestressed reinforced pile required at the design stage.

프리스트레싱력의 도입을 위하여, 간격부재(300)는 지반의 굴착에 의해 형성되는 엄지말뚝(100)의 노출부와 보강말뚝(200)의 노출부 사이의 간격이 상단간격(D1)보다 넓은 노출부간격(D2)이 되도록, 엄지말뚝(100)의 노출부와 보강말뚝(200)의 노출부 사이에 설치된다.In order to introduce prestressing force, a spacing member (300) is installed between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) so that the gap between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) formed by excavation of the ground becomes an exposed portion gap (D2) that is wider than the top gap (D1).

이와 같이, 간격부재(300)의 설치에 따라 도입되는 프리스트레싱력에 의해, 보강말뚝(200)에는 상단에 비해 중앙부 또는 하부가 내측으로 돌출된 배부름 변형이 발생한다.In this way, due to the prestressing force introduced by the installation of the spacing member (300), a bulging deformation occurs in the reinforcing pile (200) in which the center or bottom portion protrudes inward compared to the top portion.

흙막이 구조물이 완성되면, 배면토압에 대해 보강말뚝(200)은 압축부재의 역할을 하게 되고, 엄지말뚝(100)은 인장부재의 역할을 하게 되므로, 엄지말뚝(100) 및 토류판에 의해 구성되는 흙막이 구조물은 배후토사의 토압에 대하여 더욱 안정적으로 저항할 수 있다.When the retaining structure is completed, the reinforcing pile (200) acts as a compressive member against the back soil pressure, and the thumb pile (100) acts as a tensile member. Therefore, the retaining structure composed of the thumb pile (100) and the soil retaining plate can more stably resist the back soil pressure.

즉, 배부름 변형이 발생한 보강말뚝(200)의 초기 프리스트레스트 인장력(prestessed tension force)에 의해 엄지말뚝(100)의 지지력이 보강되는 것이다.That is, the bearing capacity of the thumb pile (100) is reinforced by the initial prestressed tension force of the reinforcing pile (200) in which the bulging deformation has occurred.

이는 다음과 같은 효과가 있다.This has the following effects:

첫째, 보강말뚝(200)의 초기 인장력에 의해, 배면토압에 대한 저항력이 훨씬 증가하게 되고, 굴착심도를 증대시킬 수 있다.First, due to the initial tensile force of the reinforcing pile (200), the resistance to back soil pressure is greatly increased, and the excavation depth can be increased.

둘째, 굴착영역(1)에 별도의 지보재가 설치되지 않으므로, 지하구조물의 시공이 편리하다.Second, since no separate support material is installed in the excavation area (1), construction of underground structures is convenient.

셋째, 사실상 인접지반을 거의 사용하지 않으므로, 도심지에서의 시공이 용이하고, 인접지반에 대한 지하구조물의 시공 시 방해가 되지 않는다.Third, since it virtually uses little of the adjacent ground, it is easy to construct in urban areas and does not interfere with the construction of underground structures on the adjacent ground.

넷째, 엄지말뚝, 보강말뚝 등은 모두 시공 완료 후 쉽게 철거할 수 있고, 재사용할 수 있으므로 경제적이다.Fourth, thumb piles, reinforcing piles, etc. can all be easily removed and reused after construction is complete, making them economical.

본 발명에 의한 흙막이 구조물의 설계 시, 말뚝(100,200)의 휨강성, 지반조건 등을 고려하여, 간격부재(300)의 폭(최적간격), 간격부재(300) 사이의 배치거리 등을 결정한다.When designing a retaining structure according to the present invention, the width (optimal interval) of the spacing members (300), the arrangement distance between the spacing members (300), etc. are determined by considering the bending rigidity of the piles (100, 200), ground conditions, etc.

간격부재(300)의 설치를 위하여, 엄지말뚝(100)과 보강말뚝(200)의 사이에 유압잭과 같은 간격조정장치(400)를 설치하고, 그 사이를 조정하게(벌리거나 오무리게) 되는데, 이때 배면토압을 지지하는 엄지말뚝(100)에 비해 보강말뚝(200)의 휨변형이 크게 발생하므로, 보강말뚝(200)에 초기 인장력을 도입하기가 유리하다.In order to install the spacing member (300), a spacing adjustment device (400) such as a hydraulic jack is installed between the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200), and the gap between them is adjusted (spread or closed). At this time, since the bending deformation of the reinforcing pile (200) is greater than that of the thumb pile (100) that supports the back earth pressure, it is advantageous to introduce initial tensile force to the reinforcing pile (200).

이와 같이 보강말뚝(200)의 휨변형이 크게 발생하도록 하기 위하여, 엄지말뚝(100)의 단면이 보강말뚝(200)의 단면에 비해 크게 형성되도록 하는 것이 바람직하다.In order to cause a large bending deformation of the reinforcing pile (200) like this, it is preferable that the cross section of the thumb pile (100) be formed larger than the cross section of the reinforcing pile (200).

굴착영역(1)에 설치되는 모든 엄지말뚝(100)에 대하여, 본 발명에 의한 보강말뚝(200)을 결합하여 보강할 수도 있고, 경우에 따라 일부 엄지말뚝(100)에 대하여만 보강말뚝(200)을 결합하여 보강할 수도 있다.For all thumb piles (100) installed in the excavation area (1), reinforcement piles (200) according to the present invention may be combined for reinforcement, or in some cases, reinforcement piles (200) may be combined for reinforcement only for some thumb piles (100).

구체적으로, 보강말뚝(200)에 대하여 상술한 배부름 변형을 발생시켜, 엄지말뚝(100)에 대하여 안정적으로 프리스트레스 힘(prestessing force)이 도입되도록 하기 위하여, 간격부재(300)는 상부 간격부재(310)와 하부 간격부재(320)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Specifically, in order to cause the above-described bulging deformation of the reinforcing pile (200) and to stably introduce prestress force to the thumb pile (100), it is preferable that the spacing member (300) be configured to include an upper spacing member (310) and a lower spacing member (320).

보강말뚝(200)에서 최대 배부름 변형이 발생한 최대돌출부(201)를 기준으로, 상부 간격부재(310)는 최대돌출부(201)의 상부에 설치됨과 아울러, 상부의 폭(d1)에 비해 하부의 폭(d2)이 넓게 형성된다.(도 7)Based on the maximum protrusion (201) where the maximum bulging deformation occurs in the reinforcing pile (200), the upper spacing member (310) is installed on the upper part of the maximum protrusion (201), and the width (d2) of the lower part is formed wider than the width (d1) of the upper part. (Fig. 7)

굴착심도가 커지는 경우, 다수의 간격부재가 설치되는 것이 바람직한데, 이 경우 상부 간격부재(310)는, 제1 상부 간격부재(311); 제1 상부 간격부재(311)의 하부에 설치되고, 제1 상부 간격부재(311)의 하부의 폭에 비해 상부의 폭이 넓게 형성된 제2 상부 간격부재(312);를 포함하여 구성된다.When the excavation depth increases, it is desirable to install a plurality of spacers, and in this case, the upper spacer (310) is configured to include: a first upper spacer (311); a second upper spacer (312) installed below the first upper spacer (311) and having an upper width formed wider than the lower width of the first upper spacer (311).

최대돌출부(201)의 하부에 설치되는 하부 간격부재(320)는 위 상부 간격부재(310)와 반대로, 상부의 폭(d3)에 비해 하부의 폭(d4)이 좁게 형성된다.(도 11)The lower spacer (320) installed at the lower portion of the maximum protrusion (201) is formed so that the width (d4) of the lower portion is narrower than the width (d3) of the upper portion, unlike the upper spacer (310). (Fig. 11)

하부 간격부재(320)의 경우에도, 제1 하부 간격부재(321); 제1 하부 간격부재(321)의 하부에 설치되고, 제1 하부 간격부재(321)의 하부의 폭에 비해 상부의 폭이 좁게 형성된 제2 하부 간격부재(322);를 포함하는 것이 바람직하다.In the case of the lower spacer (320), it is also preferable to include a first lower spacer (321); a second lower spacer (322) installed at the bottom of the first lower spacer (321) and having an upper width formed narrower than the lower width of the first lower spacer (321).

열지어 설치된 다수의 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)을 폭방향을 따라 구속하기 위하여 띠장(110)이 설치된다.A belt (110) is installed to restrain a number of thumb piles (100) and reinforcing piles (200) installed in a row along the width direction.

띠장(110)은 엄지말뚝(100)의 내면, 보강말뚝(200)의 외면(엄지말뚝(100)과 보강말뚝(200)의 사이영역), 보강말뚝(200)의 내면 등에 폭방향을 따라 설치될 수 있다.The belt (110) can be installed along the width direction on the inner surface of the thumb pile (100), the outer surface of the reinforcing pile (200) (the area between the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200)), the inner surface of the reinforcing pile (200), etc.

상술한 바와 같이, 압축부재의 역할을 하는 보강말뚝(200)의 횡좌굴을 방지하기 위하여, 띠장(110)은 보강말뚝(200)의 외면 또는 내면에 결합하는 것이 바람직하다.As described above, in order to prevent lateral buckling of the reinforcing pile (200) that acts as a compression member, it is preferable that the belt (110) be bonded to the outer or inner surface of the reinforcing pile (200).

띠장(110)이 엄지말뚝(100)과 보강말뚝(200)의 사이영역에 결합하는 경우, 상단 고정부재(300a) 및 다수의 간격부재(300)와 저촉되지 않는 영역에 설치된다.When the belt (110) is connected to the area between the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200), it is installed in an area that does not come into contact with the upper fixing member (300a) and a plurality of spacing members (300).

상단 고정부재(300a)는 엄지말뚝(100)의 상단과 보강말뚝(200)의 상단 사이의 간격이 일정한 상단간격(D1)을 유지하도록, 엄지말뚝(100)의 상단과 보강말뚝(200)의 상단에 설치된다.The upper fixing member (300a) is installed at the upper end of the thumb pile (100) and the upper end of the reinforcing pile (200) so that the gap between the upper end of the thumb pile (100) and the upper end of the reinforcing pile (200) maintains a constant upper gap (D1).

이는 실질적으로 위 간격부재(300)와 동일한 역할을 하는 것으로서, 상부 간격부재(310)와 같이 상부의 폭에 비해 하부의 폭이 넓게 형성된 구조를 취할 수 있다.This has the same role as the upper spacer (300), and can take on a structure in which the width of the lower part is wider than the width of the upper part, like the upper spacer (310).

토압에 의한 상기 엄지말뚝(100)의 상단의 변형을 방지하도록, 엄지말뚝(100)의 상단에서 후방을 향하여 상단 앵커부재(210)가 연장형성된 구조를 취하는 경우, 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)의 상단의 고정지지점 역할이 더욱 안정적으로 이루어지도록 한다는 효과가 있다.(도 5)In order to prevent deformation of the upper part of the thumb pile (100) due to earth pressure, if a structure is adopted in which the upper anchor member (210) is formed to extend rearward from the upper part of the thumb pile (100), there is an effect in that the role of the fixed support point of the upper part of the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200) is performed more stably. (Fig. 5)

이러한 상단 앵커부재(210)는, 엄지말뚝(100)의 상단에서 외측으로 연장형성된 외측연장부(211); 굴착영역(1)의 인접지반에 매설되도록, 외측연장부(211)의 외측에서 하측으로 연장형성된 하측연장부(212);를 포함하는 구조에 의해 구현될 수 있다.The upper anchor member (210) can be implemented by a structure including an outer extension (211) formed to extend outwardly from the upper end of the thumb pile (100); and a lower extension (212) formed to extend downwardly from the outer side of the outer extension (211) so as to be buried in the adjacent ground of the excavation area (1).

인접지반에 여유공간이 있는 경우, 어스앵커(220)를 설치하여 위 상단 앵커부재(210)를 보강할 수 있다.If there is free space in the adjacent ground, an earth anchor (220) can be installed to reinforce the upper anchor member (210).

즉, 어스앵커(220)의 하단이 굴착영역(1)의 인접지반에 매설되고, 어스앵커(220)의 상단이 상단 앵커부재(210)에 결합한 구조를 추가하는 경우, 위 효과를 더욱 안정적으로 얻을 수 있다.(도 13)That is, if a structure is added in which the lower part of the earth anchor (220) is buried in the adjacent ground of the excavation area (1) and the upper part of the earth anchor (220) is joined to the upper anchor member (210), the above effect can be obtained more stably. (Fig. 13)

본 발명에 의한 흙막이 구조물에서, 프리스트레스 힘에 의해 보강말뚝(200)에 발생하는 휨변형은, 배면토압의 크기, 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)의 강성, 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200) 하단의 매립깊이 등의 인자에 따라 다양하게 나타날 수 있다.(도 3,14,15)In the earth retaining structure according to the present invention, the bending deformation occurring in the reinforcing pile (200) due to the prestress force may appear in various ways depending on factors such as the size of the back earth pressure, the stiffness of the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200), and the embedding depth at the bottom of the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200). (Figs. 3, 14, 15)

도 14와 같이 최대돌출부(201)의 위치가 도 3에 비해 하부에 형성될 수 있는데, 이 경우에는 다수의 상부 간격부재(311,312,313)를 설치하고, 소수의 하부 간격부재(320)를 설치한다.As shown in Fig. 14, the position of the maximum protrusion (201) can be formed lower than in Fig. 3, in which case a number of upper spacing members (311, 312, 313) are installed and a small number of lower spacing members (320) are installed.

도 15와 같이 최대돌출부(201)의 위치가 굴착면의 바로 위에 형성될 수도 있는데, 이 경우에는 다수의 상부 간격부재(311,312,313)만을 설치하고, 하부 간격부재(320)의 설치를 생략한다.As shown in Fig. 15, the position of the maximum protrusion (201) may be formed directly above the excavation surface. In this case, only a number of upper spacing members (311, 312, 313) are installed, and the installation of the lower spacing member (320) is omitted.

이하, 본 발명에 의한 흙막이 구조물의 시공방법의 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a method for constructing a soil retaining structure according to the present invention will be specifically described.

지중에 엄지말뚝(100)을 매설하고, 엄지말뚝(100)의 내측에 설계단계에서 결정된 적정간격을 두고 보강말뚝(200)을 매설한다.(도 4)A thumb pile (100) is buried in the ground, and a reinforcing pile (200) is buried inside the thumb pile (100) at an appropriate interval determined at the design stage. (Fig. 4)

엄지말뚝(100)의 상단과 보강말뚝(200)의 상단에 상단 고정부재(300a)를 설치하여, 엄지말뚝(100)의 상단과 보강말뚝(200)의 상단 사이의 간격이 일정한 상단간격(D1)을 유지하도록 한다.(도 5)An upper fixing member (300a) is installed on the upper end of the thumb pile (100) and the upper end of the reinforcing pile (200) so that the gap between the upper end of the thumb pile (100) and the upper end of the reinforcing pile (200) is maintained at a constant upper gap (D1). (Fig. 5)

굴착영역(1)을 굴착하여, 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)이 노출되도록 하고, 위 굴착단계에 의해 형성된 엄지말뚝(100)의 노출부와 보강말뚝(200)의 노출부 사이에 간격부재(300)를 설치하여, 엄지말뚝(100)의 노출부와 보강말뚝(200)의 노출부 사이의 간격이 상단간격(D1)보다 넓은 노출부간격(D2)이 되도록 한다.(도 6 내지 12)Excavation area (1) is excavated so that the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200) are exposed, and a spacing member (300) is installed between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) formed by the above excavation step, so that the gap between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) becomes an exposed portion gap (D2) that is wider than the upper gap (D1). (Figs. 6 to 12)

즉, 엄지말뚝(100)의 노출부와 보강말뚝(200)의 노출부 사이에 대하여 간격부재(300)를 설치함에 따라, 상단간격(D1)보다 넓은 노출부간격(D2)이 하부에 발생하도록 한다.That is, by installing a spacing member (300) between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200), an exposed portion spacing (D2) that is wider than the upper spacing (D1) is generated at the bottom.

구체적으로, 보강말뚝(200)에서 최대 배부름 변형이 발생한 최대돌출부(201)를 기준으로, 그 상부는 엄지말뚝(100)과 보강말뚝(200) 사이의 간격이 점진적으로 벌어지는 구간이고, 그 하부는 간격이 점진적으로 좁아지는 구간이므로, 양자의 간격부재 설치공정이 다소 상이하다.Specifically, based on the maximum protrusion (201) where the maximum bulging deformation occurs in the reinforcing pile (200), the upper part thereof is a section where the gap between the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200) gradually widens, and the lower part thereof is a section where the gap gradually narrows. Therefore, the installation process of the spacing member for the two is somewhat different.

먼저, 최대돌출부(201) 상부의 간격부재 설치공정에 대하여 설명한다.First, the process for installing the gap member above the maximum protrusion (201) is described.

굴착영역(1)의 일부를 굴착하여, 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)의 상부가 노출되도록 한다.(도 6)Part of the excavation area (1) is excavated so that the upper part of the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200) is exposed. (Fig. 6)

위 상부 굴착단계에 의해 형성된 엄지말뚝(100)의 노출부와 보강말뚝(200)의 노출부 사이에 간격부재(300)를 설치하되, 상부의 간격에 비해 하부의 간격이 넓게 형성되도록 한다.A spacing member (300) is installed between the exposed portion of the thumb pile (100) formed by the upper excavation step and the exposed portion of the reinforcing pile (200), but the spacing at the bottom is formed to be wider than the spacing at the top.

이를 위하여, 엄지말뚝(100)의 노출부와 보강말뚝(200)의 노출부 사이영역 중, 간격부재(300)의 설치영역의 상부 또는 하부에 유압잭과 같은 간격조정장치(400)를 임시로 설치한다.To this end, a spacing adjustment device (400), such as a hydraulic jack, is temporarily installed above or below the installation area of the spacing member (300) in the area between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200).

엄지말뚝(100)의 노출부와 보강말뚝(200)의 노출부 사이의 간격을 간격조정장치(400)에 의해 조정한다.The gap between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) is adjusted by the gap adjustment device (400).

간격부재(300)의 설치영역에 간격부재(300)를 배치하고, 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)에 결합한다.The spacing member (300) is placed in the installation area of the spacing member (300) and connected to the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200).

여기서, 간격부재(300)는 상술한 상부 간격부재(310)를 적용할 수 있는데, 이는 상부의 폭에 비해 하부의 폭이 넓게 형성된 것이다.(도 7)Here, the spacer (300) can be the upper spacer (310) described above, which is formed so that the width of the lower part is wider than the width of the upper part. (Fig. 7)

간격부재(300)의 설치영역에 간격부재(300)를 배치하고, 먼저 간격부재(300)의 상부를 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)에 볼트결합구조 등에 의해 결합한다.The spacing member (300) is placed in the installation area of the spacing member (300), and first, the upper part of the spacing member (300) is connected to a thumb pile (100) and a reinforcing pile (200) using a bolt-joining structure, etc.

이때, 간격조정장치(400)로 인하여, 간격부재(300)의 하부의 양면과 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200) 사이가 이격될 수 있는데, 이 경우 간격조정장치(400)를 조정하여(간격을 좁혀서), 간격부재(300)의 하부의 양면이 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)에 접촉하도록 한 후, 볼트결합 등의 결합작업을 할 수 있다.At this time, due to the spacing adjustment device (400), the two sides of the lower portion of the spacing member (300) and the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200) may be spaced apart. In this case, by adjusting the spacing adjustment device (400) (narrowing the spacing), the two sides of the lower portion of the spacing member (300) may be brought into contact with the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200), and then a joining operation such as bolting may be performed.

한편, 간격부재(300)로서 반드시 상술한 상부 간격부재(310)(상부의 폭에 비해 하부의 폭이 넓게 형성된 형강)를 사용할 필요는 없고, 상하부의 폭이 동일하게 형성된 간격부재(H 빔 조각 등)와, 간격조정판(301)(shim plate)의 조합구조를 적용할 수도 있다.(도 8)Meanwhile, it is not necessary to use the upper spacer (310) (shaped steel formed with a lower width wider than the upper width) as the spacer (300), and a combination structure of a spacer (such as an H beam piece) formed with the same upper and lower widths and a spacer adjustment plate (301) (shim plate) may be applied. (Fig. 8)

다양한 두께의 간격조정판(301)을 준비하여, 필요에 따라 조합하여 사용할 수 있다.Spacing adjustment plates (301) of various thicknesses are prepared and can be combined and used as needed.

즉, 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이영역 중, 간격부재(300)의 설치영역의 상부 또는 하부에 간격조정장치(400)를 설치하고, 엄지말뚝(100)의 노출부와 보강말뚝(200)의 노출부 사이의 간격을 간격조정장치(400)에 의해 조정한다.That is, a gap adjustment device (400) is installed above or below the installation area of the spacing member (300) in the area between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200), and the gap between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) is adjusted by the gap adjustment device (400).

간격부재(300)의 설치영역에 간격부재(300)를 배치하고, 간격부재(300)의 상부를 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)에 결합한 후, 간격부재(300)의 하부와 엄지말뚝(100) 또는 보강말뚝(200)의 사이에 하나 또는 복수의 간격조정판(301)을 설치한다.(도 8)The spacing member (300) is placed in the installation area of the spacing member (300), and the upper part of the spacing member (300) is connected to the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200), and then one or more spacing adjustment plates (301) are installed between the lower part of the spacing member (300) and the thumb pile (100) or the reinforcing pile (200). (Fig. 8)

상술한 상부 간격부재(310)(상부의 폭에 비해 하부의 폭이 넓게 형성된 형강)와, 간격조정판(301)의 조합구조를 사용할 수도 있음은 물론이다.It goes without saying that a combination structure of the above-described upper spacing member (310) (a shaped steel member formed with a lower width wider than the upper width) and the spacing adjustment plate (301) can also be used.

최대돌출부(201) 하부의 간격부재 설치공정은 다음과 같다.(도 10 내지 12)The process for installing the gap member below the maximum protrusion (201) is as follows (Figs. 10 to 12).

굴착영역(1)을 추가로 굴착하여, 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)의 하부가 노출되도록 한다.The excavation area (1) is additionally excavated so that the lower portions of the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200) are exposed.

위 하부 굴착단계에 의해 형성된 엄지말뚝(100)의 노출부와 보강말뚝(200)의 노출부 사이에 간격부재(300)를 설치하되, 상부의 간격에 비해 하부의 간격이 좁게 형성되도록 한다.A spacing member (300) is installed between the exposed portion of the thumb pile (100) formed by the upper and lower excavation steps and the exposed portion of the reinforcing pile (200), but the spacing at the bottom is formed to be narrower than the spacing at the top.

간격조정장치(400)의 설치 및 간격조정공정 등은 상술한 최대돌출부(201) 상부의 간격부재 설치공정과 동일하다.The installation and spacing adjustment process of the spacing adjustment device (400) are the same as the spacing member installation process above the maximum protrusion (201) described above.

다만, 간격부재(300)로는 위 하부 간격부재(320)(상부의 폭에 비해 하부의 폭이 좁게 형성된 형강)를 사용할 수 있다.(도 11)However, as the spacing member (300), an upper and lower spacing member (320) (a shaped steel member formed so that the width of the lower part is narrower than the width of the upper part) can be used. (Fig. 11)

상부 간격부재(310)와 하부 간격부재(320)는 동일한 구조를 상하방향을 바꾸어 사용할 수 있다.The upper spacer (310) and the lower spacer (320) have the same structure and can be used in the up-down direction.

또한, 상하부의 폭이 동일하게 형성된 간격부재(H 빔 조각 등)와, 간격조정판(301)(shim plate)의 조합구조를 적용할 수도 있다.(도 12)In addition, a combination structure of a spacing member (such as an H beam piece) formed with the same width at the upper and lower portions and a spacing adjustment plate (301) (shim plate) can also be applied. (Fig. 12)

즉, 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이영역 중, 간격부재(300)의 설치영역의 상부 또는 하부에 간격조정장치(400)를 설치하고, 엄지말뚝(100)의 노출부와 보강말뚝(200)의 노출부 사이의 간격을 간격조정장치(400)에 의해 조정한다.That is, a gap adjustment device (400) is installed above or below the installation area of the spacing member (300) in the area between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200), and the gap between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) is adjusted by the gap adjustment device (400).

간격부재(300)의 설치영역에 간격부재(300)를 배치하고, 간격부재(300)의 하부를 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)에 결합한 후, 간격부재(300)의 상부와 엄지말뚝(100) 또는 보강말뚝(200)의 사이에 하나 또는 복수의 간격조정판(301)을 설치한다.(도 12)The spacing member (300) is placed in the installation area of the spacing member (300), and the lower part of the spacing member (300) is connected to the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200), and then one or more spacing adjustment plates (301) are installed between the upper part of the spacing member (300) and the thumb pile (100) or the reinforcing pile (200). (Fig. 12)

설계단계에서 결정된 소요간격의 확보를 위해 필요한 경우, 간격부재(300)의 상하부에 모두 간격조정판(301)을 설치할 수 있다.If necessary to secure the required spacing determined at the design stage, spacing adjustment plates (301) can be installed on both the upper and lower portions of the spacing member (300).

최대돌출부(201)의 하부에서, 엄지말뚝(100)의 노출부와 보강말뚝(200)의 노출부 사이의 간격이 설계된 간격에 비해 과도하게 벌어진 경우에는, 간격조정장치(400)에 의해 그 간격을 좁힌 후, 위와 같은 하부 간격부재(320)를 설치한다.In the case where the gap between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) at the bottom of the maximum protrusion (201) is excessively wide compared to the designed gap, the gap is narrowed by the gap adjusting device (400), and then the lower gap member (320) as above is installed.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.The above is only a description of some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, and as will be appreciated, the scope of the present invention should not be construed as being limited to the above embodiments, and the technical ideas of the present invention described above and the technical ideas underlying them are all included in the scope of the present invention.

1 : 굴착영역 100 : 엄지말뚝
110 : 띠장 200 : 보강말뚝
201 : 최대돌출부 210 : 상단 앵커부재
211 : 외측연장부 212 : 하측연장부
220 : 어스앵커 300 : 간격부재
300a : 상단 고정부재 301 : 간격조정판
310 : 상부 간격부재 311 : 제1 상부 간격부재
312 : 제2 상부 간격부재 320 : 하부 간격부재
321 : 제1 하부 간격부재 322 : 제2 하부 간격부재
400 : 간격조정장치 D1 : 상단간격
D2 : 노출부간격 d1 : 상부 간격부재의 상부의 폭
d2 : 상부 간격부재의 하부의 폭
d3 : 하부 간격부재의 상부의 폭
d4 : 하부 간격부재의 하부의 폭1: Excavation area 100: Thumb pile
110: Belt 200: Reinforcing pile
201: Maximum protrusion 210: Top anchor member
211: Outer extension 212: Lower extension
220 : Earth anchor 300 : Spacing member
300a: Top fixing member 301: Spacing adjustment plate
310: Upper spacer member 311: First upper spacer member
312: Second upper spacer member 320: Lower spacer member
321: First lower spacing member 322: Second lower spacing member
400 : Gap adjustment device D1 : Top gap
D2: Exposure gap d1: Width of the upper part of the upper gap member
d2: Width of the lower part of the upper spacing member
d3: Width of the upper part of the lower spacing member
d4: Width of the lower part of the lower spacing member

Claims (15)

굴착영역(1)의 가장자리를 둘러 다수의 엄지말뚝(100)이 상호 간격을 두고 열지어 설치된 흙막이 구조물의 시공방법으로서,
상기 흙막이 구조물은,
상기 엄지말뚝(100)의 내측에 간격을 두고 설치된 보강말뚝(200);
상기 엄지말뚝(100)의 상단과 상기 보강말뚝(200)의 상단 사이의 간격이 일정한 상단간격(D1)을 유지하도록, 상기 엄지말뚝(100)의 상단과 상기 보강말뚝(200)의 상단에 설치된 상단 고정부재(300a);
지반의 굴착에 의해 형성된 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이의 간격이 상기 상단간격(D1)보다 넓은 노출부간격(D2)이 되도록, 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이에 설치된 간격부재(300);를 포함하고,
상기 간격부재(300)의 설치에 따라 도입되는 프리스트레싱에 의해, 상기 보강말뚝(200)에는 상단에 비해 중앙부 또는 하부가 내측으로 돌출된 배부름 변형이 발생하고,
배부름 변형이 발생한 상기 보강말뚝(200)의 프리스트레스 힘에 의해 상기 엄지말뚝(100)의 지지력이 보강되고,
상기 흙막이 구조물의 시공방법은,
지중에 상기 엄지말뚝(100)을 매설하는 엄지말뚝 설치단계;
상기 엄지말뚝(100)의 내측에 간격을 두고 상기 보강말뚝(200)을 매설하는 보강말뚝 설치단계;
상기 엄지말뚝(100)의 상단과 상기 보강말뚝(200)의 상단에 상기 상단 고정부재(300a)를 설치하여, 상기 엄지말뚝(100)의 상단과 상기 보강말뚝(200)의 상단 사이의 간격이 일정한 상단간격(D1)을 유지하도록 하는 상단 결합부재 설치단계;
상기 굴착영역(1)을 굴착하여, 상기 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)이 노출되도록 하는 굴착단계;
상기 굴착단계에 의해 형성된 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이에 상기 간격부재(300)를 설치하여, 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이의 간격이 상기 상단간격(D1)보다 넓은 노출부간격(D2)을 갖도록 하는 간격부재 설치단계;를 포함하고,
상기 굴착단계 및 간격부재 설치단계는,
상기 굴착영역(1)의 일부를 굴착하여, 상기 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)의 상부가 노출되도록 하는 상부 굴착단계;
상기 상부 굴착단계에 의해 형성된 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이에 상기 간격부재(300)를 설치하되, 상부의 간격에 비해 하부의 간격이 넓게 형성되도록 하는 상부 노출부 간격부재 설치단계;
상기 굴착영역(1)을 추가로 굴착하여, 상기 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)의 하부가 노출되도록 하는 하부 굴착단계;
상기 하부 굴착단계에 의해 형성된 상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이에 상기 간격부재(300)를 설치하되, 상부의 간격에 비해 하부의 간격이 좁게 형성되도록 하는 하부 노출부 간격부재 설치단계;를 포함하고,
상기 상부 노출부 간격부재 설치단계는,
상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이영역 중, 상기 간격부재(300)의 설치영역의 상부 또는 하부에 간격조정장치(400)를 설치하는 간격조정장치 설치단계;
상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이의 간격을 상기 간격조정장치(400)에 의해 조정하는 간격조정단계;
상기 간격부재(300)의 설치영역에 상기 간격부재(300)를 배치하고, 상기 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)에 결합하는 간격부재 결합단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법.A method for constructing a retaining structure in which a number of thumb piles (100) are installed in a row with a gap between each other around the edge of an excavation area (1).
The above earth retaining structure is,
Reinforcing piles (200) installed at intervals on the inner side of the above thumb piles (100);
An upper fixing member (300a) installed on the upper end of the thumb pile (100) and the upper end of the reinforcing pile (200) so that the gap between the upper end of the thumb pile (100) and the upper end of the reinforcing pile (200) is maintained at a constant upper gap (D1);
Including a spacing member (300) installed between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) so that the spacing between the exposed portion of the thumb pile (100) formed by excavation of the ground and the exposed portion of the reinforcing pile (200) becomes an exposed portion spacing (D2) wider than the upper spacing (D1);
Due to the prestressing introduced by the installation of the above spacing member (300), the reinforcing pile (200) undergoes a bulging deformation in which the center or bottom protrudes inward compared to the top.
The supporting force of the thumb pile (100) is reinforced by the prestress force of the reinforcing pile (200) in which the deformation of the belly has occurred.
The construction method of the above earth retaining structure is:
A thumb pile installation step for burying the thumb pile (100) in the ground;
A reinforcing pile installation step of installing the reinforcing pile (200) with a gap inside the above thumb pile (100);
An upper fixing member installation step for installing the upper fixing member (300a) on the upper end of the thumb pile (100) and the upper end of the reinforcing pile (200) so that the gap between the upper end of the thumb pile (100) and the upper end of the reinforcing pile (200) is maintained as a constant upper gap (D1);
An excavation step of excavating the above excavation area (1) to expose the thumb pile (100) and reinforcing pile (200);
A step of installing a spacing member (300) between the exposed portion of the thumb pile (100) formed by the excavation step and the exposed portion of the reinforcing pile (200) so that the spacing member between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) has an exposed portion spacing (D2) that is wider than the upper spacing (D1);
The above excavation step and spacing member installation step are:
An upper excavation step in which a portion of the above excavation area (1) is excavated to expose the upper portions of the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200);
An upper exposed portion spacing member installation step in which the spacing member (300) is installed between the exposed portion of the thumb pile (100) formed by the upper excavation step and the exposed portion of the reinforcing pile (200), such that the lower portion is formed with a wider spacing than the upper portion;
A lower excavation step in which the above excavation area (1) is additionally excavated to expose the lower portion of the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200);
A lower exposed portion spacing member installation step is included, in which the spacing member (300) is installed between the exposed portion of the thumb pile (100) formed by the lower excavation step and the exposed portion of the reinforcing pile (200), such that the lower portion spacing member is formed narrower than the upper portion spacing;
The above upper exposed part gap member installation step is:
A step for installing a spacing adjustment device, in which a spacing adjustment device (400) is installed above or below the installation area of the spacing member (300) in the area between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200);
A gap adjustment step for adjusting the gap between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) by the gap adjustment device (400);
A step of joining the spacer member (300) by placing the spacer member (300) in the installation area of the spacer member (300) and joining it to the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200);
A method for constructing a soil retaining structure using prestressed reinforced piles, characterized by including: 제1항에 있어서,
상기 간격부재(300)는,
상기 보강말뚝(200)에서 최대 배부름 변형이 발생한 최대돌출부(201)를 기준으로, 상기 최대돌출부(201)의 상부에 설치됨과 아울러, 상부의 폭에 비해 하부의 폭이 넓게 형성된 상부 간격부재(310);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법.In the first paragraph,
The above spacing member (300) is
Based on the maximum protrusion (201) where the maximum deformation occurs in the above reinforcing pile (200), an upper spacing member (310) is installed on the upper part of the maximum protrusion (201) and formed with a lower width wider than the upper width;
A method for constructing a soil retaining structure using prestressed reinforced piles, characterized by including: 제2항에 있어서,
상기 상부 간격부재(310)는,
제1 상부 간격부재(311);
상기 제1 상부 간격부재(311)의 하부에 설치되고, 상기 제1 상부 간격부재(311)의 하부의 폭에 비해 상부의 폭이 넓게 형성된 제2 상부 간격부재(312);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법.In the second paragraph,
The above upper spacing member (310) is
First upper spacing member (311);
A method for constructing a soil retaining structure using prestressed reinforced piles, characterized by including a second upper spacing member (312) installed at the lower portion of the first upper spacing member (311) and having an upper width formed wider than the lower width of the first upper spacing member (311). 제2항에 있어서,
상기 간격부재(300)는,
상기 최대돌출부(201)의 하부에 설치됨과 아울러, 상부의 폭에 비해 하부의 폭이 좁게 형성된 하부 간격부재(320);를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법.In the second paragraph,
The above spacing member (300) is
A lower spacing member (320) is installed at the lower portion of the above maximum protrusion (201) and formed with a lower width narrower than the upper width;
A method for constructing a soil retaining structure using prestressed reinforced piles, characterized by further including: 제4항에 있어서,
상기 하부 간격부재(320)는,
제1 하부 간격부재(321);
상기 제1 하부 간격부재(321)의 하부에 설치되고, 상기 제1 하부 간격부재(321)의 하부의 폭에 비해 상부의 폭이 좁게 형성된 제2 하부 간격부재(322);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법.In paragraph 4,
The above lower spacing member (320) is
First lower spacing member (321);
A method for constructing a soil retaining structure using prestressed reinforced piles, characterized by including a second lower spacing member (322) installed at the lower portion of the first lower spacing member (321) and having an upper width formed narrower than the lower width of the first lower spacing member (321). 제1항에 있어서,
상기 보강말뚝(200)의 외면 또는 내면에 폭방향을 따라 설치된 띠장(110);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법.In the first paragraph,
A method for constructing a soil retaining structure using prestressed reinforced piles, characterized in that it further includes a belt (110) installed along the width direction on the outer or inner surface of the above-mentioned reinforced pile (200). 제1항에 있어서,
상기 엄지말뚝(100)의 단면이 상기 보강말뚝(200)의 단면에 비해 크게 형성된 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법.In the first paragraph,
A method for constructing a soil retaining structure using prestressed reinforced piles, characterized in that the cross-section of the thumb pile (100) is formed larger than the cross-section of the reinforced pile (200). 제1항에 있어서,
토압에 의한 상기 엄지말뚝(100)의 상단의 변형을 방지하도록, 상기 엄지말뚝(100)의 상단에서 후방을 향하여 연장형성된 상단 앵커부재(210);를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법.In the first paragraph,
In order to prevent deformation of the upper part of the thumb pile (100) due to soil pressure, an upper anchor member (210) formed extending rearward from the upper part of the thumb pile (100);
A method for constructing a soil retaining structure using prestressed reinforced piles, characterized by further including: 제8항에 있어서,
상기 상단 앵커부재(210)는,
상기 엄지말뚝(100)의 상단에서 외측으로 연장형성된 외측연장부(211);
상기 굴착영역(1)의 인접지반에 매설되도록, 상기 외측연장부(211)의 외측에서 하측으로 연장형성된 하측연장부(212);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법.In Article 8,
The upper anchor member (210) above is
An outer extension portion (211) formed to extend outward from the top of the above thumb peg (100);
A lower extension (212) formed by extending downward from the outer side of the outer extension (211) to be buried in the adjacent ground of the above excavation area (1);
A method for constructing a soil retaining structure using prestressed reinforced piles, characterized by including: 제8항에 있어서,
하단이 상기 굴착영역(1)의 인접지반에 매설되고, 상단이 상기 상단 앵커부재(210)에 결합한 어스앵커(220);를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법.In Article 8,
An earth anchor (220) whose lower part is buried in the adjacent ground of the above-mentioned excavation area (1) and whose upper part is connected to the upper anchor member (210);
A method for constructing a soil retaining structure using prestressed reinforced piles, characterized by further including: 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 간격부재 결합단계는,
상기 간격부재(300)의 설치영역에 상기 간격부재(300)를 배치하고, 상기 간격부재(300)의 상부를 상기 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)에 결합하는 단계;
상기 간격조정장치(400)를 조정하여, 상기 간격부재(300)의 하부의 양면이 상기 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)에 접촉하도록 하는 단계;
상기 간격부재(300)의 하부를 상기 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)에 결합하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법.In the first paragraph,
The above gap-free joining step is,
A step of arranging the spacing member (300) in the installation area of the spacing member (300) and connecting the upper part of the spacing member (300) to the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200);
A step of adjusting the above spacing adjustment device (400) so that both sides of the lower portion of the above spacing member (300) come into contact with the above thumb pile (100) and reinforcing pile (200);
A step of connecting the lower part of the above spacing member (300) to the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200);
A method for constructing a soil retaining structure using prestressed reinforced piles, characterized by including: 제1항에 있어서,
상기 상부 노출부 간격부재 설치단계는,
상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이영역 중, 상기 간격부재(300)의 설치영역의 상부 또는 하부에 간격조정장치(400)를 설치하는 간격조정장치 설치단계;
상기 엄지말뚝(100)의 노출부와 상기 보강말뚝(200)의 노출부 사이의 간격을 상기 간격조정장치(400)에 의해 조정하는 간격조정단계;
상기 간격부재(300)의 설치영역에 상기 간격부재(300)를 배치하고, 상기 간격부재(300)의 상부를 상기 엄지말뚝(100) 및 보강말뚝(200)에 결합하는 단계;
상기 간격부재(300)의 하부와 상기 엄지말뚝(100) 또는 상기 보강말뚝(200)의 사이에 간격조정판(301)을 설치하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 보강말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법.In the first paragraph,
The above upper exposed part gap member installation step is:
A step for installing a spacing adjustment device, in which a spacing adjustment device (400) is installed above or below the installation area of the spacing member (300) in the area between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200);
A gap adjustment step for adjusting the gap between the exposed portion of the thumb pile (100) and the exposed portion of the reinforcing pile (200) by the gap adjustment device (400);
A step of arranging the spacing member (300) in the installation area of the spacing member (300) and connecting the upper part of the spacing member (300) to the thumb pile (100) and the reinforcing pile (200);
A step of installing a spacing adjustment plate (301) between the lower part of the spacing member (300) and the thumb pile (100) or the reinforcing pile (200);
A method for constructing a soil retaining structure using prestressed reinforced piles, characterized by including:
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