KR200389527Y1 - 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽 - Google Patents

Abstract

본 고안은 강널말뚝과 강관말뚝 또는 H말뚝을 합성하여 제작한 강널말뚝과 합성말뚝을 대상지반에 소정의 깊이로 항타, 기초말뚝 및 영구 구조체를 형성하여 절개지, 성토부, 지하차도 등의 옹벽을 시공하는 방법으로서, 합성말뚝은 수직하중과 수평하중을 동시에 지지하며, 강널말뚝은 토압을 지지하는 형식으로 강널말뚝 벽체는 기존의 콘크리트 옹벽 기능을 대체하고, 최소한의 구조물 투영면적 소요 및 공사기간의 단축, 불필요한 공정을 생략하여 공사비를 절감할 수 있도록 한 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽은 대상지반에 수직으로 일정한 높이 및 깊이로 항타되며, 강널말뚝과 합성말뚝으로 이루어지는 수직부재와; 상기 수직부재의 강널말뚝과 합성말뚝의 상단에 소정의 두께를 갖도록 철근 배근 및 콘크리트가 타설 양생된 캡핑콘크리트와; 상기 수직부재의 강널말뚝과 합성말뚝의 배면에 일측이 부착되고, 타측은 대상지반에 부착되도록 일정한 각도를 두고 설치된 어스앵커와; 상기 수직부재의 외부면을 보호하기 위해 설치된 마감부재로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽{Retaining wall using sheet pile and composite pile}

본 고안은 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽에 관한 것으로, 특히 강널말뚝과 강관말뚝 또는 H말뚝을 합성하여 제작한 강널말뚝 및 합성말뚝을 대상지반에 소정의 깊이로 항타, 기초말뚝 및 영구 구조체를 형성하여 옹벽을 시공할 수 있도록 한 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽에 관한 것이다.

도 1a는 종래의 옹벽을 시공하는 상태를 도시한 예시도로서, 옹벽을 시공할 공간을 확보하기 위하여 가설토류벽(1) 및 어스앵커(30) 등을 시공하고, 굴착공정을 거쳐 기초말뚝(2)을 시공하고, 하부기초를 철근과 거푸집 및 콘크리트로 시공한 뒤, 벽체와 코핑부를 철근과 거푸집 및 콘크리트로 타설 양생 후. 그 표면을 방수한 다음 되메우기 공정을 거쳐 마무리하는 시공시스템을 도시한 도면이다.

도 1b는 절개지 옹벽(R) 공사로 소정의 깊이까지 굴착하여 항타 후, 바닥기초를 철근과 거푸집 및 콘크리트를 시공한 뒤, 벽체의 철근, 거푸집 및 콘크리트로 타설 양생 후, 되메우기 공정을 거쳐 마무리하는 시공시스템을 도시한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 옹벽공사에 있어서, 대부분의 옹벽(R)을 형성하기 위해서는 가설토류벽(1) 설치공정, 구조물 지지력 확보를 위한 기초말뚝(2) 설치공정, 옹벽(R)을 형성하기 위한 철근조립 및 거푸집 조립공정, 콘크리트 타설 및 양생공정, 거푸집 제거공정, 되메우기 공정 등을 순서를 통하여 시공하여 왔다.

따라서, 상기한 바와 같은 종래의 옹벽(R) 시공은 품질관리가 까다롭고 공사기간이 매우 길며, 공사비 면에서도 경제적이지 못한 문제점이 있다.

이에, 본 고안은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 강널말뚝과 강관말뚝 또는 H말뚝을 합성하여 제작한 강널말뚝 및 합성말뚝을 대상지반에 소정의 깊이로 항타, 기초말뚝 및 영구 구조체를 형성하여 옹벽을 시공하는 방법으로서, 합성말뚝은 수직하중과 수평하중을 동시에 지지하며, 강널말뚝은 토압을 지지하는 형식으로 강널말뚝 벽체는 기존의 콘크리트 옹벽 기능을 대체하고, 최소한의 구조물 투영면적 소요 및 공사기간의 단축, 불필요한 공정을 생략하여 공사비를 절감할 수 있도록 한 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽은 대상지반에 수직으로 일정한 높이 및 깊이로 항타되며, 강널말뚝과 합성말뚝으로 이루어지는 수직부재와; 상기 수직부재의 강널말뚝과 합성말뚝의 상단에 소정의 두께를 갖도록 철근 배근 및 콘크리트가 타설 양생된 캡핑콘크리트와; 상기 수직부재의 강널말뚝과 합성말뚝의 배면에 일측이 부착되고, 타측은 대상지반에 부착되도록 일정한 각도를 두고 설치된 어스앵커와; 상기 수직부재의 외부면을 보호하기 위해 설치된 마감부재로 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 본 고안을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2a, 2b, 2c는 본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용하여 옹벽을 시공하는 상태를 도시한 횡단면도이며, 도 3a, 3b, 3c, 3d, 3e는 본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용하여 옹벽을 시공하는 상태를 도시한 정면도이며, 도4a, 4b, 4c, 4d는 본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝의 형태를 이용하여 옹벽을 시공 후 외부 노출면에 마감을 설치한 상태를 도시한 예시도 이며, 도 5a, 5b, 5c, 5d는 본 고안에 따른 합성 말뚝과 강널말뚝의 연결형태를 도시한 예시도 이며, 도 6a, 6b, 6c는 본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝이 벽체형으로 연결 항타된 상태를 도시한 예시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽은 대상지반(G)에 수직으로 일정한 높이 및 깊이로 항타되며, 강널말뚝(12)과 합성말뚝(14)으로 이루어지는 수직부재(10)와; 상기 수직부재(10)의 강널말뚝(12)과 합성말뚝(14)의 상단에 소정의 두께를 갖도록 철근 배근 및 콘크리트가 타설 양생된 캡핑콘크리트(30)와; 상기 수직부재(10)의 강널말뚝(12)과 합성말뚝(14)의 배면에 일측이 부착되고, 타측은 대상지반(G)에 부착되도록 일정한 각도를 두고 설치된 어스앵커(40)와; 상기 수직부재(10)의 외부면을 보호하기 위해 설치된 마감부재(50)로 구성된다.

즉, 본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽은 수직부재(10), 캡핑콘크리트(30), 어스앵커(40) 및 마감부재(50)가 유기적으로 결합되어 이루어진 구조물이다.

여기서, 상기 수직부재(10)는 강널말뚝(12)과 합성말뚝(14)으로 구성되는바 상기 수직부재(10)의 강널말뚝(12)과 합성말뚝(14)은 옹벽(R)의 규모에 따라 직선형 또는 곡선형, 타원형, 다각형, 폐합형으로 연결 형성된다.

이때, 상기 합성말뚝(14)은 강널말뚝(12)의 오목홈(12a)에 강관말뚝(16)을 용접시켜 접합 형성된다.

또한, 상기 합성말뚝(14)은 H말뚝(18)의 플랜지(18a)에 강널말뚝(12)을 용접시켜 접합 형성된다.

그리고 강널말뚝(12)을 두 개 포개어 용접시켜 연결 형성할 수도 있다.

또한, 상기 수직부재(10)의 강널말뚝(12)과 합성말뚝(14)은 그 상부하중 및 배면 토압에 따라 합성말뚝(14)에 1매 건너, 2매 건너 또는 다수 매 건너서 강널말뚝(12)이 대상지반(G)에 배치된다.

한편, 상기 마감부재(50)는 문양거푸집(52)을 수직부재(10)의 외부면에 설치하고, 상기 수직부재(10)와 문양거푸집(52) 내에 콘크리트(53)를 타설 및 양생시켜 형성된 구조이다.

또한, 상기 마감부재(50)는 수직부재(10)의 외부면에 다수개의 벽돌(54)을 적층시켜 형성된 구조이다.

그리고 상기 마감부재(50)는 수직부재(10)의 외부면에 다수개의 석재(56) 또는 타일(58)이 부착 형성된 구조이다.

또한, 상기 마감부재(50)는 수직부재(10)의 외부면에 경량콘크리트패널(60)이 철물(62)로 고정 부착된 구조이다.

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

본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽 시공방법은 대상지반(G)에 강널말뚝(12) 및 합성말뚝(14)으로 이루어진 수직부재(10)를 항타하는 단계; 상기 수직부재(10)의 강널말뚝(12) 및 합성말뚝(14) 상단에 철근을 보강함과 동시에 콘크리트를 타설 및 양생시켜 캡핑콘크리트(30)를 형성하는 단계; 상기 수직부재(10)의 횡방향 변위를 막기 위하여 어스앵커(40)를 수직부재(10)의 배면과 대상지반(G)에 걸쳐 설치하는 단계; 상기 수직부재(10)의 외부 노출면을 청소하고, 소정의 방수공정을 실시하는 단계; 상기 수직부재(10)의 노출면에 마감부재(50)를 설치하는 단계를 순차적으로 시행하여 옹벽을 시공한다.

여기서, 상기 강널말뚝(12) 및 합성말뚝(14)은 구조물의 규모에 따라 직선형 또는 곡선형, 타원형, 다각형, 폐합형으로 연결하여 항타 시공한다.

또한, 상기 합성말뚝(14)은 강널말뚝(12)의 오목홈(12a)에 강관말뚝(16)을 용접하여 접합된 것을 사용한다.

그리고 상기 합성말뚝(14)은 H말뚝(18)의 플랜지(18a)에 강널말뚝(12)을 용접하여 접합된 것을 사용한다.

또한, 상기 강널말뚝(12) 및 합성말뚝(14)은 그 상부하중 및 배면 토압에 따라 합성말뚝(14)에 1매 건너, 2매 건너 또는 다수 매 건너서 강널말뚝(12)을 대상지반(G)에 배치한다.

한편, 상기 마감부재(50)는 문양거푸집(52)을 수직부재(10)의 외부면에 설치하고, 상기 수직부재(10)와 문양거푸집(52)내에 콘크리트(53)를 타설 및 양생시켜 형성한다.

또한, 상기 마감부재(50)는 수직부재(10)의 외부면에 다수개의 벽돌(54)을 적층하여 형성한다.

그리고 상기 마감부재(50)는 수직부재(10)의 외부면에 다수개의 석재(56) 또는 타일(58)을 부착 형성한다.

또한, 상기 마감부재(50)는 수직부재(10)의 외부면에 경량콘크리트패널(60)을 철물(62)로 고정 부착한다.

이하, 상기한 바와 같은 본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽시공방법을 좀 더 상세히 설명한다.

도 2a 내지 2c 및 도 3a 내지 3e는 강널말뚝(12) 및 합성말뚝(14)을 이용하여 옹벽(R)을 시공하는 시스템을 도시한 도면으로, 먼저 강널말뚝(12) 및 합성말뚝(14)을 구조물의 규모에 따라 직선형, 곡선형 또는 폐합형으로 연결하여 수직부재(10)를 형성한 후, 이 수직부재(10)를 대상지반(G)에 항타한 후 각각의 강널말뚝(12)과 합성말뚝(14)을 소정의 용접작업을 통하여 일체화시킨다.

이어서, 상기 수직부재(10)의 강널말뚝(12)과 합성말뚝(14)의 상부는 대상지반(G) 및 제반조건에 따라 철근보강 및 콘크리트를 타설 및 양생시켜 캡핑콘크리트(30)를 형성한 후, 대상지반(G)의 소정의 깊이까지 노출면의 흙을 절토하는데, 절토에 따른 옹벽(R)의 횡방향 변위가 발생하지 않도록 적정지점에 어스앵커(40)를 설치 후 양생시킨 후, 소정의 깊이까지 굴착을 완료한다.

이후, 상기 수직부재(10)의 강널말뚝(12)과 합성말뚝(14) 노출면은 청소 및 소정의 방수공정을 거쳐 주변환경에 어울리게 외부에 마감부재(50)를 부착하여 옹벽(R) 형성하는 시스템을 나타낸 도면이다.

도 5a 내지 5d는 합성말뚝(14)의 제작형태를 나타낸 도면으로, 합성말뚝(14)은 강관말뚝(16)과 강널말뚝(12)의 조합 또는 H말뚝(18)과 강널말뚝(12)의 조합으로 제작하며 조건에 따라 적절하게 선택적으로 조합하여 활용할 수 있다.

도 6a 내지 6c는 합성말뚝(14)과 강널말뚝(12)이 연결, 항타된 형태를 나타낸 도면으로 하중조건에 따라 합성말뚝(14)을 1매 건너, 2매 건너, 다수 매 건너 등으로 배치하여 최적의 조건으로 시공한다.

상기한 바와 같은 구성 및 시공으로 이루어진 본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽은 공장 제작된 강널말뚝(12)과 합성말뚝을 대상지반(G)에 소정의 깊이로 연결, 항타하여 합성말뚝(14)은 기초말뚝 및 수평하중저항 구조체의 역할을 병행하고 이와 연결된 강널말뚝(12)은 토류벽체의 역할과 옹벽의 역할을 병행하여 시공되므로 가설 토류벽, 기초말뚝 공정, 벽체철근 및 거푸집 공정 등을 생략 및 복합시공이 가능하며, 이에 따라 시공기간이 매우 단축되고 공사비 절감이 가능하고, 공장제품의 자재를 사용하여 품질관리의 어려움을 최소화시킬 수 있는 방법으로 강널말뚝(12) 및 합성말뚝(14)을 항타 후 즉시 하중을 재하할 수 있는 작용효과가 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 고안은 장비진입로가 개설되면 즉시 항타한 후 소정의 깊이까지 굴착 어스앵커를 설치할 수 있다.

둘째, 본 고안은 공장제품이므로 제품의 질이 균질하고 품질관리가 쉽다.

셋째, 본 고안은 말뚝의 역할 및 벽체 역할을 병행하므로 철근 및 거푸집 조립, 콘크리트 타설, 양생 등의 공정을 생략 또는 최소화할 수 있어 공기단축 및 경제성 면에서 유리하다.

넷째, 본 고안은 수직지지력은 합성말뚝이 지지하므로 강널말뚝은 특별한 경우를 제외하고는 암반까지 항타할 필요가 없다.

다섯째, 본 고안은 합성말뚝은 대상지반에 따라 그 배치간격을 조절하여 최적의 설계 및 시공이 가능하다.

여섯째, 본 고안은 불필요한 공정을 생략 또는 복합시공이 가능하며 공기단축 및 공사비 절감이 가능하다.

일곱째, 본 고안은 굴착면적의 최소화 또는 생략, 옹벽 배면의 되메우기가 생략되므로 토공량을 최소화시킬 수 있다.

도 1a, 1b, 1c는 종래의 옹벽을 시공하는 상태를 도시한 예시도,

도 2a, 2b, 2c는 본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용하여 옹벽을 시공하는 상태를 도시한 횡단면도,

도 3a, 3b, 3c, 3d, 3e는 본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용하여 옹벽을 시공하는 상태를 도시한 정면도,

도 4a, 4b, 4c, 4d는 본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용하여 옹벽을 시공 후 외부 노출면에 마감부재를 설치한 상태를 도시한 예시도,

도 5a, 5b, 5c, 5d는 본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝의 연결형태를 도시한 예시도,

도 6a, 6b, 6c는 본 고안에 따른 강널말뚝 및 합성말뚝이 벽체형으로 연결 항타된 상태를 도시한 예시도.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1: 가설토류벽 2 : 기초말뚝

10: 수직부재 12: 강널말뚝

12a: 오목홈 14: 합성말뚝

16: 강관말뚝 18: H말뚝

18a: 플랜지 20: 박스형 강널말뚝

30: 캡핑콘크리트 40: 어스앵커

50: 마감부재 52: 문양거푸집

53: 콘크리트 54: 벽돌

56: 석재 58: 타일

60: 경량콘크리트패널 62: 철물

G: 대상지반 R: 옹벽

Claims (9)

1. 대상지반(G)에 수직으로 일정한 높이 및 깊이로 항타되며, 강널말뚝(12)과 합성말뚝(14)으로 이루어지는 수직부재(10)와;

   상기 수직부재(10)의 강널말뚝(12)과 합성말뚝(14)의 상단에 소정의 두께를 갖도록 철근 배근 및 콘크리트가 타설 양생된 캡핑콘크리트(30)와;

   상기 수직부재(10)의 강널말뚝(12)과 합성말뚝(14)의 배면에 일측이 부착되고, 타측은 대상지반(G)에 부착되도록 일정한 각도를 두고 설치된 어스앵커(40)와;

   상기 수직부재(10)의 외부면을 보호하기 위해 설치된 마감부재(50)로 구성됨을 특징으로 하는 특징으로 하는 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 강널말뚝(12)과 합성말뚝(14)은 구조물의 규모에 따라 직선형 또는 곡선형, 타원형, 다각형, 폐합형으로 연결 형성됨을 특징으로 하는 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 합성말뚝(14)은 강널말뚝(12)의 오목홈(12a)에 강관말뚝(16)을 용접시켜 접합 형성됨을 특징으로 하는 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 합성말뚝(14)은 H말뚝(18)의 플랜지(18a)에 강널말뚝(12)을 용접시켜 접합 형성됨을 특징으로 하는 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 강널말뚝(12)과 합성말뚝(14)은 그 상부하중 및 배면 토압에 따라 합성말뚝(14)에 1매 건너, 2매 건너 또는 다수 매 건너서 강널말뚝(12)이 대상지반(G)에 배치됨을 특징으로 하는 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 마감부재(50)는 문양거푸집(52)을 수직부재(10)의 외부면에 설치하고, 상기 수직부재(10)와 문양거푸집(52)내에 콘크리트(53)를 타설 및 양생시켜 형성함을 특징으로 하는 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 마감부재(50)는 수직부재(10)의 외부면에 다수개의 벽돌(54)을 적층시켜 형성됨을 특징으로 하는 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 마감부재(50)는 수직부재(10)의 외부면에 다수개의 석재(56) 또는 타일(58)이 부착 형성됨을 특징으로 하는 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 마감부재(50)는 수직부재(10)의 외부면에 경량콘크리트패널(60)이 철물(62)로 고정 부착된 것을 특징으로 하는 강널말뚝 및 합성말뚝을 이용한 옹벽.