KR20040028118A

KR20040028118A - 지하 차수벽 구조물 및 공법

Info

Publication number: KR20040028118A
Application number: KR1020020059219A
Authority: KR
Inventors: 윤은중; 김형진
Original assignee: 윤은중
Priority date: 2002-09-28
Filing date: 2002-09-28
Publication date: 2004-04-03
Also published as: KR100495878B1

Abstract

본 발명은 지중 또는 수중지반에 길이방향으로 줄지어 매입되고, 인접하는 양 주파일측면에 길이방향으로 홈부(110)가 형성된 복수개의 주파일(100)과; 상기 홈부에 길이방향으로 삽입되어 상기 주파일(100) 사이의 간극을 메우는 복수개의 보조파일(200)을; 포함하는 지하 차수벽 구조물을 제시하는 한편, 상기 차수벽 구조물을 이용한 차수벽 공법으로서, 상기 주파일(100a)을 매입하기 위한 굴토 공정과; 상기 보조파일(200)의 길이방향으로 절반에 해당하고, 상기 주파일(100)의 홈부(110)를 메우는 구조로서 형성된 임시보조파일(300)을 마련하는 공정과; 상기 임시보조파일(300a1,300a2)이 양 홈부(110a)에 삽입된 주파일(100a)을 매입하는 공정과; 상기 매입된 주파일(100a)에 인접하여 타 주파일(100b)을 매입하기 위한 굴토공정과; 상기 굴토부에 인접한 측의 임시보조파일(300a2)을 제거하는 공정과; 상기 매입된 주파일(100a)측 홈부(110b1)에는 보조파일(200)이 삽입되고, 그 반대측 홈부(110b2)에는 상기 임시보조파일(300b2)이 삽입된 타 주파일(100b)을 매입하는 공정과; 상기 공정을 반복하여 상기 차수벽 구조물을 형성하는 공정을; 포함하는 지하 차수벽 공법을 제시함으로써, 보다 우수한 시공성 및 높은 차수 효과를 얻을 수 있도록 한다.

Description

지하 차수벽 구조물 및 공법{STRUCTURE FOR UNDERGROUND WATERTIGHT WALL AND METHOD THEREOF}

본 발명은 지중 또는 수중지반에 파일(pile)을 길이방향으로 줄지어 매입함으로써 형성하는 지하 차수벽(遮水壁) 구조물 및 공법에 관한 것으로서, 상세하게는, 파일 사이의 인접구간에 홈부를 형성하고 그 홈부에 보조파일을 삽입함으로써 차수효과를 증대시키는 구조에 관한 것이다.

이러한 차수벽 구조물에 있어서는, 파일과 파일 사이의 간극을 통해 물이 침투하는 것을 방지하기 위한 수단이 요청되는 바, 현재까지 이에 관한 많은 연구가 있어 왔다.

도 1 내지 도 3는 대한민국 공개특허공보(1999-0015942)에 게재된 종래의 지하 차수벽 구조물에 관하여 도시한 것으로서, 도 1은 평면도, 도 2 및 도 3은 주요부 확대 사시도이다.

도시된 바와 같이, 상기 종래의 지하 차수벽 구조물은 기본적으로 복수개의 강관 파일(2)이 길이방향으로 줄지어 매입되는 구조로서, 파일(2) 사이의 간극을 메우기 위한 수단으로 그 파일(2)에 비해 상대적으로 소구경이고 절개부(4)가 형성된 접속강관(3)이 결합된 구조를 채택하고 있다.

상대적으로 대구경인 강관 파일(2)의 외주면의 대향하는 부위에 상대적으로 소구경인 접속강관(3)이 한쌍 용접되고, 상기 접속강관(3)의 소정부위에 길이방향을 따라 절개부(4)가 형성된 강관파일(2)을 상기 접속강관(3)이 서로 결합되도록 지중 또는 수중지반에 줄지어 매입 또는 타입하는 구조를 취하고 있다.

차수효과를 더욱 높이기 위해, 상기 접속강관(3)이 맞물려서 형성된 공간부(7)에는 튜브(10)가 삽입되고, 그 튜브(10) 속에는 공기, 몰탈, 소일 시멘트, 또는 수팽창성 지수제 등을 주입하도록 되어 있다.

그런데, 상기와 같은 종래의 구조는 강관 파일(2)과 접속강관(3)의 용접결합 부위에 응력집중이 일어나므로, 토압에 대한 저항력이 취약하다는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 접속강관(3)의 절개부(4)가 상호 맞물린 구조를 취하므로, 그 해체가 어려워 자재의 재활용이 곤란하다는 문제점을 안고 있었다.

기타 파일을 이용하는 종래의 차수벽 공법의 경우에도 파일 사이의 간극을 메우기 위한 수단으로서 여러가지를 채용하고 있으나, 이들은 기본적으로 단면이 속빈 원형상을 취하는 강관 자재의 구조에 의존하는 구성을 취하고 있었으므로, 현장에서 실제 시공하기가 조잡하고, 높은 차수 효과도 기대하기 어려웠는 바, 문제점으로 지적되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하여, 보다 시공성이 우수하고, 높은 차수 효과를 얻을 수 있도록 하는 지하 차수벽 구조물 및 공법을 제공하는 것을 그목적으로 한다.

도 1 내지 도 3는 종래의 지하 차수벽 구조물에 관하여 도시한 것으로서,

도 1은 평면도

도 2 및 도 3은 주요부 확대 사시도

도 4 내지 도 10은 본 발명에 의한 차수벽 구조물의 실시예를 도시한 것으로서,

도 4는 제1실시예의 평면도

도 5는 제1실시예의 주요부 확대 사시도

도 6은 제1실시예의 횡단면도

도 7은 제2실시예의 횡단면도

도 8은 제3실시예의 횡단면도

도 9는 제4실시예의 횡단면도

도 10은 제5실시예의 횡단면도

도 11은 제6실시예의 횡단면도

도 12은 임시보조파일 및 보조파일이 장착된 상태의 주파일을 도시한 횡단면도

도 13는 본 발명에 의한 차수벽 공법의 공정을 도시한 공정도

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100 : 주파일 110 : 홈부

200 : 보조파일 300 : 임시보조파일

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 지중 또는 수중지반에 길이방향으로 줄지어 매입되고, 인접하는 양 주파일측면에 길이방향으로 홈부(110)가 형성된 복수개의 주파일(100)과; 상기 홈부에 길이방향으로 삽입되어 상기 주파일(100) 사이의 간극을 메우는 복수개의 보조파일(200)을; 포함하는 지하 차수벽 구조물을 제시한다.

여기서, 상기 홈부(110)는 상기 보조파일(200)의 단면 형상의 절반에 대응하는 단면 형상을 갖도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보조파일(200)은 방형 단면 형상을 가질 수도 있고, 원형 단면 형상을 가질 수도 있으며, H 빔에 의해 형성될 수도 있다.

한편, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 수단, 즉, 상기 차수벽 구조물을 이용한 차수벽 공법으로서, 상기 주파일(100a)을 매입하기 위한 굴토 공정과; 상기 보조파일(200)의 길이방향으로 절반에 해당하고, 상기 주파일(100)의 홈부(110)를 메우는 구조로서 형성된 임시보조파일(300)을 마련하는 공정과; 상기 임시보조파일(300a1,300a2)이 양 홈부(110a)에 삽입된 주파일(100a)을 매입하는 공정과; 상기 매입된 주파일(100a)에 인접하여 타 주파일(100b)을 매입하기 위한 굴토 공정과; 상기 임시보조파일(300b1,300b2)이 양 홈부(110b)에 삽입된 타주파일(100b)을 매입하는 공정과; 상기 주파일(100a,100b) 사이에 대향된 상기 임시보조파일(300a2,300b1)을 제거하는 공정과; 상기 임시보조파일(300a2,300b1)이제거된 상기 주파일의 홈부(110a,110b)에 상기 보조파일(200)을 매입하는 공정과; 상기 공정을 반복하여 상기 차수벽 구조물을 형성하는 공정을; 포함하는 지하 차수벽 공법을 제시한다.

또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 수단, 즉, 상기 차수벽 구조물을 이용한 차수벽 공법으로서, 상기 주파일(100a)을 매입하기 위한 굴토 공정과; 상기 보조파일(200)의 길이방향으로 절반에 해당하고, 상기 주파일(100)의 홈부(110)를 메우는 구조로서 형성된 임시보조파일(300)을 마련하는 공정과; 상기 임시보조파일(300a1,300a2)이 양 홈부(110a)에 삽입된 주파일(100a)을 매입하는 공정과; 상기 매입된 주파일(100a)에 인접하여 타 주파일(100b)을 매입하기 위한 굴토 공정과; 상기 굴토부에 인접한 측의 임시보조파일(300a2)을 제거하는 공정과; 상기 매입된 주파일(100a)측 홈부(110b1)에는 보조파일(200)이 삽입되고, 그 반대측 홈부(110b2)에는 상기 임시보조파일(300b2)이 삽입된 타 주파일(100b)을 매입하는 공정과; 상기 공정을 반복하여 상기 차수벽 구조물을 형성하는 공정을; 포함하는 지하 차수벽 공법을 제시한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 지하 차수벽 구조물은 기본적으로, 지중 또는 수중지반에 길이방향으로 줄지어 매입되고, 인접하는 양 주파일측면에 길이방향으로 홈부(110)가 형성된 복수개의 주파일(100)과; 상기 홈부에 길이방향으로 삽입되어 상기 주파일(100) 사이의 간극을 메우는 복수개의 보조파일(200)에 의해 구성된다.

즉, 본 발명은 홈부(110)가 형성된 주파일(100)에 보조파일(200)을 단순히 끼워넣음으로써, 주파일(100) 사이의 간극을 메우는 구조를 취하였는 바, 종래의 구조에 비해 용이한 시공성을 확보할 수 있고, 우수한 차수 효과를 얻을 수 있도록 한 것이다.

또한, 종래 구조의 경우 강관 파일(2)과 접속강관(3)의 용접결합부위에 응력집중이 일어나므로, 토압에 대한 저항력이 취약하다는 문제점이 있었음에 비해, 본 발명은 보조파일(200)이 양측 주파일(100)의 홈부(110)에 삽입되어 응력을 분산시키는 구조를 취하고 있으므로, 토압에 대해 강한 저항력을 갖는다는 효과를 아울러 얻을 수 있다.

나아가, 종래 구조의 경우 접속강관(3)의 절개부(4)가 상호 맞물린 구조를 취하므로, 그 해체가 어려워 자재의 재활용이 곤란하다는 문제점을 안고 있었음에 비해, 본 발명은 단순히 보조파일(200)이 주파일(100)의 홈부에 삽입된 구조를 취하므로, 해체가 용이하여 자재의 재활용 측면에서도 유리한 효과를 얻을 수 있다.

보조파일(200)은 절반씩 양측 주파일(100)의 홈부(110)에 삽입되는 구성을 취하는데, 상기 보조파일(200)의 단면 형상은 제조의 용이성 및 차수 효과를 고려하여 다양한 변화를 취할 수 있고, 이에 대응하는 홈부(110)의 단면 형상도 다양한 변화가 가능하다.

즉, 도 6 내지 도 11에 나타난 다양한 실시예에서 보여지는 바와 같이, 보조파일(200)은 방형(方形), 원형 기타 여러가지 단면 형상으로 변형이 가능한데, 주파일(100)의 홈부(110)는 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 그 보조파일(200)의형상에 대응하는 단면 형상을 갖도록 할 수도 있고, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 별개의 단면 형상을 갖도록 할 수도 있다.

도 6 및 도 7은 보조파일(200)의 단면이 단순한 방형, 원형을 갖는 경우이고, 도 8 내지 도 11은 보조파일(200)의 단면이 2차 굴곡을 갖도록 형성된 경우로서, 제조의 용이성 측면에서는 도 6 및 도 7의 경우가 우수하겠으나, 차수 효과 면에서는 도 8 내지 도 11의 경우가 보다 바람직하다고 할 수 있다.

특히, 도 9 내지 도 11은 보조파일(200)로서 H 빔을 사용한 경우로서, 종래의 일반적인 구조의 자재를 그대로 사용할 수 있다는 측면에서 바람직하다.

이 경우, 주파일(100)의 홈부(110)의 단면 형상은 도 9와 같이 H 빔의 단면 형상에 대응하도록 형성하는 것이 차수 효과 면에서 우수할 것이다.

다만, 제조상의 용이성을 확보하기 위하여, 도 10 및 도 11과 같이, 일반적인 강관에 다소의 변형을 가한 구조를 채택하고, 몰탈 등에 의해 간극을 충진시키는 구성을 취하더라도 차수 효과 면에서 큰 차이가 없을 것이다.

이하, 상기와 같은 구성을 취하는 지하 차수벽 구조물을 이용한 차수 공법에 관하여 설명한다.

실제 시공에 있어서, 상기와 같은 구조의 차수벽 구조물을 지중에 매입하기 위해서는 주파일(100) 사이에 삽입되는 보조파일(200)의 매입을 용이하게 시공하기 위한 수단이 필요하다.

즉, 단순히 상술한 구조의 주파일(100)을 매입하고, 사후적으로 그 홈부(100)에 보조파일(200)을 매입하고자 하는 경우, 그 홈부(110)에 해당하는 공간부에 주변의 흙이 무너져 내림에 따라, 보조파일(200)이 제대로 삽입 및 매설되지 않는다는 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

따라서, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 보조파일(200)의 길이방향으로 절반에 해당하고, 상기 주파일(100)의 홈부(110)를 메우는 구조로서 형성된 임시보조파일(300)을 주파일(100)과 함께 임시적으로 매입함으로써 보조파일(200)의 매입공간을 확보토록 하는 수단을 강구하였다.

도 13는 본 발명에 의한 지하 차수벽 공법의 공정을 도시한 공정도이다.

도시된 바와 같이, 우선 주파일(100a)을 매입하기 위한 굴토 공정을 진행하고,(도 13a) 그 굴토된 공간부에 주파일(100a)을 매입하는데, 이때 그 주파일(100a)의 양 홈부에 임시보조파일(300a1,300a2)을 삽입하고 함께 매입한다. 여기서, 임시보조파일(300)을 함께 매입하는 것은 장차 매입될 보조파일(200)의 매입공간을 확보하기 위함이다.(도 13b)

상기 매입된 주파일(100a)에 인접하여 타 주파일(100b)을 매입하기 위한 굴토 공정을 진행하는데, 타 주파일(100b)의 용이한 매입을 위해 굴토 공간부는 타 주파일(100b)의 크기보다 다소 넓게 확보토록 한다.(도 13c)

이후, 그 굴토된 공간부에 양 홈부(110b)에 임시보조파일(300b1,300b2)이 삽입된 상태의 타 주파일(100b)을 매입하는데, 이 경우 타 주파일(100b)은 그 다음 굴토작업이 행하여질 측으로 밀착하여 매입되어야 한다. 이는 타 주파일(100b)에 삽입된 임시보조파일(300b2)에 의해 굴토 공간부의 경계면을 명확히 확보하여 다음 굴토작업을 용이하게 수행하기 위함이다. (도 13d)

이후, 주파일(100a,100b) 사이에 대향된 상기 임시보조파일(300a2,300b1)을 제거하고, 그 임시보조파일(300)에 의해 확보된 자리, 즉, 주파일의 홈부(110a,110b)에 보조파일(200)을 매입한다.(도 13e)

이와 같은 공정을 반복하면 상술한 바와 같은 구조의 차수벽 구조물을 얻을 수 있다.

다만, 상기 실시예와 같은 공법을 취할 경우, 2개의 임시보조파일(300a2,300b1)을 제거하고 보조파일(200)을 삽입, 매설하는 공정이 난이할 수 있으므로, 상기 매입된 주파일(100a)에 인접하여 타 주파일(100b)을 매입하기 위한 굴토 공정 이후,(도 13c) 곧바로 상기 굴토부에 인접한 측의 임시보조파일(300a2)을 제거하고 보조파일(200)이 삽입된 상태의 타 주파일(100b)을 매입하는 방법을 택할 수도 있다.

즉, 이 경우에는 타 주파일(100b)의 매입된 주파일(100a)측 홈부(110b1)에 별도의 임시보조파일(300b1)을 장착할 필요없이 바로 보조파일(200)이 삽입되고, 그 반대측 홈부(110b2)에만 임시보조파일(300b2)이 삽입된 상태의 타 주파일(100b)을 매입하는 것으로서, 타 주파일(100b)의 홈부(110b1)에 삽입된 보조파일(200)의 돌출된 부분이 기매입된 주파일(100a)의 홈부(110a2)에 삽입되도록 타 주파일(100b)을 매입하면 된다.(도 13e)

도 13에 도시된 본 공법의 실시예는 보조파일(200)의 단면 형상 및 주파일 홈부(110)의 단면 형상이 방형(方形)인 경우만을 예로 들어 설명하였으나, 상기 도 7 내지 도 11에 도시된 실시예의 구조의 경우에도 본 공법이 그대로 적용될 수 있음은 물론이다.

본 발명은 보다 시공성이 우수하고, 높은 차수 효과를 얻을 수 있도록 하는 지하 차수벽 구조물 및 공법을 제공한다.

Claims

지중 또는 수중지반에 길이방향으로 줄지어 매입되고, 인접하는 양 주파일측면에 길이방향으로 홈부(110)가 형성된 복수개의 주파일(100)과;

상기 홈부에 길이방향으로 삽입되어 상기 주파일(100) 사이의 간극을 메우는 복수개의 보조파일(200)을; 포함하는 지하 차수벽 구조물.
제1항에 있어서,

상기 홈부(110)는 상기 보조파일(200)의 단면 형상의 절반에 대응하는 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 지하 차수벽 구조물.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 보조파일(200)은 방형 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 지하 차수벽 구조물.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 보조파일(200)은 원형 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 지하 차수벽 구조물.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 보조파일(200)은 H 빔인 것을 특징으로 하는 지하 차수벽 구조물.
제1항 또는 제2항의 차수벽 구조물을 이용한 지하 차수벽 공법으로서,

상기 주파일(100a)을 매입하기 위한 굴토 공정과;

상기 보조파일(200)의 길이방향으로 절반에 해당하고, 상기 주파일(100)의 홈부(110)를 메우는 구조로서 형성된 임시보조파일(300)을 마련하는 공정과;

상기 임시보조파일(300a1,300a2)이 양 홈부(110a)에 삽입된 주파일(100a)을 매입하는 공정과;

상기 매입된 주파일(100a)에 인접하여 타 주파일(100b)을 매입하기 위한 굴토 공정과;

상기 임시보조파일(300b1,300b2)이 양 홈부(110b)에 삽입된 타 주파일(100b)을 매입하는 공정과;

상기 주파일(100a,100b) 사이에 대향된 상기 임시보조파일(300a2,300b1)을 제거하는 공정과;

상기 임시보조파일(300a2,300b1)이 제거된 상기 주파일의 홈부(110a,110b)에 상기 보조파일(200)을 매입하는 공정과;

상기 공정을 반복하여 상기 차수벽 구조물을 형성하는 공정을; 포함하는 지하 차수벽 공법.
제1항 또는 제2항의 차수벽 구조물을 이용한 지하 차수벽 공법으로서,

상기 주파일(100a)을 매입하기 위한 굴토 공정과;

상기 보조파일(200)의 길이방향으로 절반에 해당하고, 상기 주파일(100)의 홈부(110)를 메우는 구조로서 형성된 임시보조파일(300)을 마련하는 공정과;

상기 임시보조파일(300a1,300a2)이 양 홈부(110a)에 삽입된 주파일(100a)을 매입하는 공정과;

상기 매입된 주파일(100a)에 인접하여 타 주파일(100b)을 매입하기 위한 굴토 공정과;

상기 굴토부에 인접한 측의 임시보조파일(300a2)을 제거하는 공정과;

상기 매입된 주파일(100a)측 홈부(110b1)에는 보조파일(200)이 삽입되고, 그 반대측 홈부(110b2)에는 상기 임시보조파일(300b2)이 삽입된 타 주파일(100b)을 매입하는 공정과;

상기 공정을 반복하여 상기 차수벽 구조물을 형성하는 공정을; 포함하는 지하 차수벽 공법.