KR200340952Y1 - 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설 - Google Patents

Abstract

본 고안은 강널말뚝과 강관말뚝 또는 H말뚝을 합성하여 제작한 합성말뚝과 강널말뚝을 대상지반에 소정의 깊이로 항타, 영구벽체를 형성하여 지상 및 지하 입체교차시설을 시공하는 방법으로서, 합성말뚝은 수직하중과 수평하중을 동시에 지지하며, 강널말뚝은 토압을 지지하는 형식으로 강널말뚝 벽체는 기존의 흙막이벽체를 대체하고 강널말뚝의 취약한 수직 지지력은 합성 제작된 합성말뚝이 지지하여 벽체의 역할 및 지지말뚝의 역할을 하여 지상 및 지하 입체교차시설을 형성, 공사기간을 대폭 단축하고 불필요한 공정을 생략하여 공사비를 절감할 수 있도록 한 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안은 대상지점에 수직으로 항타된 합성말뚝과 강널말뚝으로 이루어지는 수직부재와; 상기 합성말뚝 및 강널말뚝의 상단에 철근 및 콘크리트로 형성된 상부슬래브와; 상기 상부슬래브로부터 일정한 간격을 두고 철근 및 콘크리트로 형성된 하부슬래브로 이루어지는 수평부재로 입차교차시설이 구성됨을 특징으로 한다.

Description

합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설{The freeway using a steel pile and sheet pile}

본 고안은 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설에 관한 것으로, 특히 강널말뚝과 강관말뚝 또는 H말뚝을 합성하여 제작한 합성말뚝과 강널말뚝을 대상지반에 소정의 깊이로 항타, 영구벽체를 형성하여 지상 및 지하 입체교차시설을 시공할 수 있도록 한 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설에 관한 것이다.

도 1은 종래의 지상 및 지하 입체교차시설을 시공하는 상태를 도시한 예시도로서, 시설물을 시공할 공간을 확보하기 위하여 가설토류벽(1)을 시공하고, 굴착공정을 거쳐, 기초말뚝(2)을 시공하고, 상기 기초말뚝(2)상에 하부슬래브(3)를 철근, 거푸집, 콘크리트로 시공한 후 벽체(4)와 상부슬래브(5)를 철근, 거푸집 및 콘크리트로 시공하고, 되메우기, 포장 공정을 거친 후 차량을 통행시키는 상태를 도시한 도면이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 건설공사에 있어서 대부분의 지상 및 지하 입체교차시설은 구조물을 형성하기 위한 가설토류벽(1) 공정, 구조물의 지지력 확보를 위한 기초말뚝(2) 공정, 지상 및 지하 입체교차시설 구조체 형성을 위한 철근조립 및 거푸집 조립공정, 콘크리트 타설 및 양생공정, 거푸집제거공정, 되메우기 및 포장공정 등을 통하여 시공되어 왔다.

따라서 상기한 바와 같은 종래의 입체교차시설을 위한 모든 공정의 공정관리가 까다롭고 공사기간이 매우 길어 장시간 교통혼잡을 유발시키는 문제점이 있다.

이에, 본 고안은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 강널말뚝과 강관말뚝 또는 H말뚝을 합성하여 제작한 합성말뚝과 강널말뚝을 대상지반에 소정의 깊이로 항타, 영구벽체를 형성하여 지상 및 지하 입체교차시설을 시공하는 방법으로서, 합성말뚝은 수직하중과 수평하중을 동시에 지지하며, 강널말뚝은 토압을 지지하는 형식으로 강널말뚝 벽체는 기존의 흙막이벽체를 대체하고 강널말뚝의 취약한 수직 지지력은 합성 제작된 합성말뚝이 지지하여 벽체의 역할 및 지지말뚝의 역할을 하여 지상 및 지하 입체교차시설을 형성, 공사기간을 대폭 단축하고 불필요한 공정을 생략하여 공사비를 절감할 수 있도록 한 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 입체교차시설을 시공하는 상태를 도시한 예시도,

도 2는 본 고안에 따른 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설을 시공

하는 상태를 도시한 예시도,

도 3a, 3b, 3c는 본 고안의 합성말뚝 및 강널말뚝의 형태를 도시한 예시도,

도 4a, 4b, 4c는 합성말뚝과 강널말뚝이 연결 항타된 상태를 도시한 평면도.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 가설토류벽 2 : 기초말뚝

3 : 하부슬래브 4 : 벽체

5 : 상부슬래브 10 : 합성말뚝

12 : 강관말뚝 14 : 강널말뚝

16 : H말뚝 20 : 상부슬래브

30 : 하부슬래브

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설은 대상지점에 수직으로 항타된 합성말뚝과 강널말뚝으로 이루어지는 수직부재와; 상기 합성말뚝 및 강널말뚝의 상단에 철근 및 콘크리트로 형성된 상부슬래브와; 상기 상부슬래브로부터 일정한 간격을 두고 철근 및 콘크리트로 형성된 하부슬래브로 이루어지는 수평부재로 입차교차시설이 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 본 고안을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설을 시공하는 상태를 도시한 예시도이며, 도 3a, 3b, 3c는 본 고안의 합성말뚝 및 강널말뚝의 형태를 도시한 예시도이며, 도 4a, 4b, 4c는 합성말뚝과 강널말뚝이 연결 항타된 상태를 도시한 평면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설은 대상지점에 수직으로 항타된 합성말뚝(10)과 강널말뚝(14)으로 이루어지는 수직부재와; 상기 합성말뚝(10) 및 강널말뚝(14)의 상단에 철근 및 콘크리트로 형성된 상부슬래브(20)와; 상기 상부슬래브(20)로부터 일정한 간격을 두고 철근 및 콘크리트로 형성된 하부슬래브(30)로 이루어지는 수평부재로 입차교차시설이 구성된다.

여기서, 상기 합성말뚝(10)은 강관말뚝(12)의 양단에 강널말뚝(14)을 용접 연결시켜 구성되거나, H말뚝(16)의 플랜지에 강널말뚝(14)을 용접 연결시켜 구성된다.

이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설의 시공에 대해 설명한다.

본 고안에 따른 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설 시공방법은 대상지점에 합성말뚝(10)과 강널말뚝(14)을 항타하는 단계; 상기 합성말뚝(10) 및 강널말뚝(14)의 상단에 상부슬래브(20)를 시공하는 단계; 상기 상부슬래브(20)의 하부를 굴착하여 하부슬래브(30)를 시공하는 단계; 상기 합성말뚝(10) 및 강널말뚝(14)의 노출면을 청소하고 소정의 방식공정을 거쳐 입체교차시설을 시공한다.

여기서, 상기 상부슬래브(20)를 시공하는 단계 후, 하부슬래브(30) 시공시 상부슬래브(20)에 차량/사람을 통행시키면서 상기 상부슬래브(20)의 하부를 굴착함과 동시에 철근 및 콘크리트를 이용하여 하부슬래브(30)를 시공한다.

또한, 상기 합성말뚝(10)은 강관말뚝(12)의 양단에 강널말뚝(14)을 용접하여 접합시킨 것을 사용하거나, H말뚝(16)의 플랜지에 강널말뚝(14)을 용접하여 접합시킨 것을 사용한다.

한편, 상기 합성말뚝(10)은 그 상부에 가해지는 하중에 따라 1매 건너 또는 3매 건너서 대상지반에 배치한다.

이하, 상기한 바와 같은 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설 시공방법을 좀 더 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 합성말뚝(10)과 강널말뚝(14)을 입체교차시설의 벽체가 위치할 지점에 항타하고, 상기 합성말뚝(10)과 강널말뚝(14)의 상부에 일반적인 철근과 콘크리트로 이루어지는 상부슬래브(20)를 시공하고, 이어서 상기 상부슬래브(20)에 차량 및 사람을 통행시키면서 상기 상부슬래브(20)의 하부를 굴착한 후, 철근과 콘크리트로 이루어지는 하부슬래브(30)를 시공한 후, 최종적으로 합성말뚝(10) 및 강널말뚝(14)의 노출면을 청소하고, 각종 페인트를 도포하는 공정 및 기타 소정의 방식공정을 거쳐 입체교차시설을 완성한다.

이때, 상기 입체교차시설에 사용되는 합성말뚝(10)은 도 3a, 3b, 3c에 도시된 바와 같이, 강관말뚝(12)과 강널말뚝(14)의 조합, 또는 H말뚝(16)과 강널말뚝(14)의 조합으로 제작하며 조건에 따라 적절한 말뚝(12, 14, 16)을 선택조합하여 활용할 수 있도록 한다.

또한, 상기 합성말뚝(10)에 가해지는 하중조건에 따라 도 4a, 4b, 4c에 도시된 바와 같이, 합성말뚝(10)과 강널말뚝(14)이 연결 항타된 상태로 합성말뚝(10)을 1매 건너 또는 3매 건너 등으로 배치하여 최적의 조건으로 시공이 가능하도록 한다.

상기한 바와 같은 구성 및 시공으로 이루어진 본 고안에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 입체교차시설은 공장 제작된 합성말뚝(10)과 강널말뚝(14)을 지반에 소정의 깊이로 연결 항타하여 합성말뚝(10)은 기초파일 및 토류벽체, 지상 및 지하 입체교차시설에서의 벽체역할을 병행하고, 이와 연결 항타된 강널말뚝(14)은 토류 벽체의 역할과 지상 및 지하 입체교차시설 벽체의 역할을 병행하여 시공되므로 가설 토류벽공정, 기초말뚝공정, 벽체의 철근 및 거푸집공정 등을 생략 및 복합시공이 가능하며, 이에 따라 시공기간이 매우 단축되고, 공사비 절감이 가능하고, 짧은 공사기간으로 교통혼잡 기간을 최소화 할 수 있는 방법으로 합성말뚝(10) 및 강널말뚝(14)을 항타 후 지상 및 지하 입체교차시설의 상부슬래브(20)를 선 시공후 상기 상부슬래브(20)로는 차량 및 사람을 통행시키면서 하부에서는 하부슬래브(30)의 시공을 병행할 수 있는 작용효과가 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 고안에 따른 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설은 합성말뚝과 강널말뚝을 항타한 즉시 수직 및 수평하중을 재하할 수가 있으므로 입체교차시설의 공기단축이 가능한 이점이 있다.

둘째, 본 고안에 따른 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설은 합성말뚝 및 강널말뚝 공히 공장제품을 사용함으로 인하여 말뚝의 질이 균질할 뿐만 아니라 품질관리가 용이한 장점이 있다.

셋째, 본 고안에 따른 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설은 합성말뚝과 강널말뚝으로 형성된 벽체의 요철에 의하여 입체교차시설에서 발생되는 소음을 흡수시켜 소음감소의 효과가 있다.

넷째, 본 고안에 따른 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설은 수직지지력은 합성말뚝이 지지하므로, 강널말뚝은 특별한 경우를 제외하고는 암반까지 항타할 필요가 없는 시공상 이점이 있다.

다섯째, 본 고안에 따른 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설은 합성말뚝과 강널말뚝을 대상지반에 따라 그 배치간격을 조절하여 최적의 시공이 가능한 이점이 있다.

여섯째, 본 고안에 따른 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설은 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용하여 시공함으로 인하여 불필요한 공정을 생략할 뿐만 아니라 복합시공이 가능하여 공기단축 및 공사비 절감이 가능한 이점이 있다

일곱째, 본 고안에 따른 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설은 합성말뚝 및 강널말뚝의 항타 시공으로 인하여 지반의 굴착면적의 최소화로 토공량을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 대상지점에 수직으로 항타된 합성말뚝과 강널말뚝으로 이루어지는 수직부재와; 상기 합성말뚝 및 강널말뚝의 상단에 철근 및 콘크리트로 형성된 상부슬래브와; 상기 상부슬래브로부터 일정한 간격을 두고 철근 및 콘크리트로 형성된 하부슬래브로 이루어지는 수평부재로 입차교차시설이 구성됨을 특징으로 하는 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 합성말뚝은 강관말뚝의 양단에 강널말뚝을 용접 연결시켜 구성됨을 특징으로 하는 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 합성말뚝은 H말뚝의 플랜지에 강널말뚝을 용접 연결시켜 구성됨을 특징으로 하는 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 입체교차시설.