KR20060002291A

KR20060002291A - 반월형 케이싱을 이용한 차수벽 흙막이 공법

Info

Publication number: KR20060002291A
Application number: KR1020040051251A
Authority: KR
Inventors: 김영길
Original assignee: 주식회사 일정건설; 김영길
Priority date: 2004-07-01
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2006-01-09

Abstract

본 발명은 각종 건축 및 토목현장에서 지하 터파기 공사를 할 시에 조성하는 옹벽 시공을 위한 반월형 케이싱을 이용한 차수벽 흙막이 공법에 관한 것으로서, 적은 비용으로 단시간에 옹벽을 시공할 수 있으면서도 누수의 염려를 일소할 수 있는 완벽한 흙막이 공법을 제공코자 하는 것이다.

즉, 본 발명은 반월형 케이싱(6)을 이용한 차수벽 흙막이 공법에 있어서, 반월형 케이싱(6)을 인발하는 과정에서 반월형 케이싱(6)의 하단에 형성된 노즐(6b)과 연결 구성되는 요입부(6a) 후방의 주입관(6c)으로 혼합재를 강제 공급하여 이웃하는 양측 구멍(2)에 충진되어 있는 시멘트 모르타르(3)가 섞이게 함으로서, 반월형 케이싱(6)의 요입부(6a)에 묻어 있는 이물질에 의한 흙막(P) 형성이 없도록 한 것으로서, 기존 반월형 케이싱(6)을 이용한 차수벽 흙막이 공법의 여러 효과들을 제공받을 수 있으면서도 완벽한 누수 상태를 예방할 수 있는 것이다.

차수벽 흙막이 공법, 구멍, 시멘트 모르타르, 반월형 케이싱, 노즐, 주입관, 흙막

Description

반월형 케이싱을 이용한 차수벽 흙막이 공법{A method of construction for the breast wall using crescent form casing}

도 1은 종래 반월형 케이싱을 이용한 차수벽 흙막이 공법으로 옹벽을 조성하는 과정을 순차적으로 보인 단면도

도 2는 종래 반월형 케이싱을 이용한 차수벽 흙막이 공법으로 옹벽을 조성하는 과정을 순차적으로 보인 평면도

도 3은 본 발명이 적용된 반월형 케이싱을 이용한 차수벽 흙막이 공법으로 옹벽을 조성하는 과정을 순차적으로 보인 단면도

도 4는 본 발명이 적용된 반월형 케이싱을 이용한 차수벽 흙막이 공법으로 옹벽을 조성하는 과정 중 요부 발췌 확대 평면도

도 5는 본 발명이 적용된 반월형 케이싱 사시도

도 6은 본 발명이 적용된 반월형 케이싱을 이용한 차수벽 흙막이 공법으로 옹벽을 조성하는 과정을 순차적으로 보인 평면도로서 구멍을 복수로 천공한 일 예시도

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

1:오거머신 2:구멍

3:시멘트 모르타르 4:응력재

5:자갈 6:반월형 케이싱

6a:요입부 6b:노즐

6c:주입관 P:흙막

본 발명은 각종 건축 및 토목현장에서 지하 터파기 공사를 할 시에 조성하는 옹벽 시공을 위한 반월형 케이싱을 이용한 차수벽 흙막이 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 적은 비용으로 단시간에 옹벽을 시공할 수 있으면서도 누수의 염려를 일소할 수 있는 완벽한 흙막이 공법을 제공코자 하는 것이다.

통상 지하 터파기 공사를 행할 시 주위에 옹벽 등을 축조하기 위하여 사용하고 있는 차수벽 흙막이 공법은 다음과 같은 다수의 공법들이 사용되어 오고 있다.

즉, 일반 H-비임과 토류판을 이용한 흙막이 공법, 현장타설 CIP 공법, MIP 공법, PIP 공법, SCW 주열식 공법 등 수 많은 지하 터파기를 위한 차수 및 흙막이 공법을 현재까지 건설현장에서 사용하고 있으나, 이는 아래와 같은 장단점을 가지고 있었던 것이다.

기존 CIP 공법의 경우는 기존 터파기 구조물과의 근접시공이 가능하고, 터파기 폭을 최소화 할 수 있으며, 토류판 시공이 불필요하므로 사고위험이 적다는 장점을 가지고 있지만, 이는 기둥간의 연결성이 좋지 못하며, 차수성이 나쁘고 토사 유실의 가능성이 크다는 단점이 있었고, 구멍(孔)과 구멍 사이에 누수에 대한 별도의 보조방법이 필요하다는 문제점을 안고 있었던 것이다.

그리고 SCW 공법의 경우는 차수성이 좋으며, 토사유실의 가능성은 적다. 또한 벽체와 강도가 널말뚝보다 크고, 함수비가 높은 연약지반에 시공이 가능하고, 시공 후 잔토가 소량이고 수질 오염의 우려가 적다는 장점은 가지고 있으나, 토사지역에서만 시공이 가능하고, 자갈지반이나 전석층, 풍화암 이상인 지층에서는 시공이 불가능하며, 대형장비가 필요하므로 작업공간이 넓어야 하며, 비교적 공사비가 비싸다는 단점과 함께 타 공법에 비하여 내구성이 떨어지는 등의 문제점을 안고 있었던 것이다.

이에 본 발명자는 기존의 CIP 공법이 가진 장점을 최대한 반영하면서 구멍과 구멍 사이의 연결이 잘 되지 않아 차수가 되지 않는 단점을 반월형 케이싱을 이용한 차수벽 흙막이 공법을 개발하여 기존 공법들이 가진 제반 문제점을 일소할 수 있는 차수벽 흙막이 공법을 특허 출원하여 등록(10-0406693)한바 있다.

상기 등록특허의 경우 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 지하 터파기 공사를 위하여 옹벽을 축조하는 차수벽 흙막이 공법을 수행함에 있어서, 기 측량된 시공라인(L)을 따라 1번 구멍(2)을 오거머신(1)을 사용하여 천공한 후 오거머신(1) 인발과 동시에 시멘트 모르타르(3)를 1번 구멍(2) 내부에 충진하고, 상기 1번 구멍(2) 내부에 요입부(6a)를 가진 반월형 케이싱(6)을 시공라인(L)을 따라 이웃하여 연속 천공하는 2번 구멍(2)에 요입부(6a)가 위치되도록 타삽하며, 순차적으로 응력재(4)와 자갈(5)을 2번 구멍(2) 내부에 충진된 시멘트 모르타르(3)상으로 타삽하며, 상기 2번 구멍(2)을 오거머신(1)으로 1번 구멍(2)과 동일하게 요입부(6a)에 겹쳐서 천공 후 시멘트 모르타르(3) 충진과 반월형 케이싱(6)을 전기한 1번 구멍(2)과 동일하게 수행하며, 3번 구멍(2)을 오거머신(1)으로 상기 1,2번 구멍(2)과 동일하게 요입부(6a)에 겹쳐서 천공한 후 1번 구멍(2)상에 결합된 반월형 케이싱(6)을 인발하는 제 과정을 연속적으로 시공라인(L)을 따라 행하여 옹벽을 축조할 수 있도록 한 것으로서, 기존 터파기 구조물과의 근접시공이 가능하며, 터파기 폭을 최소화할 수 있고, 토류판 시공이 불필요하므로 사고위험이 적고, 구멍(2)과 구멍(2) 사이에 누수에 따른 보조공법이 필요 없으며, 모든 지반에 굴착이 가능하며, 연속시공이 가능하고 따라서 차수가 완벽하고 강도가 높다. 또한 수직 굴착도가 높으며, 주변 침하방지를 최소화할 수 있고, 확실한 차수 및 흙막이 병행 공법으로서는 시공비가 저렴하며, 기존 오거머신(1)으로 시공이 가능하므로 별도의 대형장비가 불필요하며, 연속적인 작업으로 양생기간이 필요 없는 등 다수의 효과를 제공하는 것이다.

그러나 상기한 등록특허의 경우 상기와 같은 다수의 효과를 제공함에도 불구하고, 옹벽을 완성한 상태에서 누수가 발생하는 문제점이 있었다.

즉, 상기와 같이 반월형 케이싱(6)을 삽입한 상태에서 이웃하는 구멍(2)을 천공하고 시멘트 모르타르(3)를 충진한 후 먼저 타삽되어 있는 반월형 케이싱(6)을 인발하여 이웃하는 구멍(2)상의 시멘트 모르타르(3)가 서로 결합되는 과정에서 반월형 케이싱(6)의 요입부(6a) 표면에 묻어 있는 흙 등의 이물질에 의해 흙막(P)이 형성되므로 양측 시멘트 모르타르(3)가 원활하게 결합되지 않고 틈이 생겨 완벽한 방수 시공 상태를 제공하지 못하게 되었던 것이다.

이에 본 발명자는 상기 선 등록특허인 반월형 케이싱(6)을 이용한 차수벽 흙막이 공법상의 문제점을 해결코자 본 발명은 연구 개발한 것이다.

즉, 본 발명에서는 반월형 케이싱(6)을 인발하는 과정에서 반월형 케이싱(6)의 하단으로 시멘트 모르타르 등과 같은 혼합재를 고압으로 주입하여 이웃하는 양측 구멍(2)상에 충진되어 있는 시멘트 모르타르(3)가 반월형 케이싱(6)의 요입부(6a)에 묻어 있는 이물질에 의해 흙막(P)이 형성되는 것을 방지하여 완벽한 방수 시공이 이루어질 수 있게 함에 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

도 3은 본 발명이 적용된 반월형 케이싱(6)을 이용한 차수벽 흙막이 공법으로 옹벽을 조성하는 과정을 순차적으로 보인 단면도를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명이 적용된 반월형 케이싱을 이용한 차수벽 흙막이 공법으로 옹벽을 조성하는 과정 중 요부 발췌 확대 평면도, 도 5는 본 발명이 적용된 반월형 케이싱(6) 사시도를 도시한 것으로서, 이하에서 본 발명의 공법을 설명한다. 단 종래와 동일부재 에 대한 부호 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위해 동일부호를 사용하여 설명키로 한다.

본 발명은 본 발명자가 선 출원 등록한 특허 즉, 기 측량된 시공라인(L)을 따라 1번 구멍(2)을 오거머신(1)을 사용하여 천공한 후 오거머신(1) 인발과 동시에 시멘트 모르타르(3)를 1번 구멍(2) 내부에 충진하고, 상기 1번 구멍(2) 내부에 요입부(6a)를 가진 반월형 케이싱(6)을 시공라인(L)을 따라 이웃하여 연속 천공하는 2번 구멍(2)에 요입부(6a)가 위치되도록 타삽하며, 순차적으로 응력재(4)와 자갈(5)을 2번 구멍(2) 내부에 충진된 시멘트 모르타르(3)상으로 타삽하며, 상기 2번 구멍(2)을 오거머신(1)으로 1번 구멍(2)과 동일하게 요입부(6a)에 겹쳐서 천공 후 시멘트 모르타르(3) 충진과 반월형 케이싱(6)을 전기한 1번 구멍(2)과 동일하게 수행하며, 3번 구멍(2)을 오거머신(1)으로 상기 1,2번 구멍(2)과 동일하게 요입부(6a)에 겹쳐서 천공한 후 1번 구멍(2)상에 결합된 반월형 케이싱(6)을 인발하는 제 과정을 연속적으로 시공라인(L)을 따라 행하여 옹벽을 축조할 수 있도록 한 반월형 케이싱(6)을 이용한 차수벽 흙막이 공법을 개량 발명한 것이다.

본 발명에서는 상기 과정중 반월형 케이싱(6)을 인발하는 과정에서 반월형 케이싱(6)의 하단으로 혼합재를 강제 공급하여 이웃하는 양측 구멍(2)에 충진되어 있는 시멘트 모르타르(3)가 섞이게 함으로써, 종래와 같이 반월형 케이싱(6)의 요입부(6a)에 묻어 있는 이물질 등에 의한 흙막(P) 형성이 없도록 하여 누수 없는 옹벽 시공이 단시간에 이루어질 수 있게 한 것이다.

이때 사용되는 반월형 케이싱(6)의 경우 하단으로 노즐공(6b)이 형성되며, 요입부(6a)의 후방으로는 노즐공(6b)과 연결되는 주입관(6c)을 결합하여 반월형 케이싱(6)의 상단으로 노출되게 한 구성으로 이루어지며, 주입관(6c)은 요입부(6a)의 배면 양측으로 복수 형성함이 바람직하다.

상기 혼합재로는 공기, 시멘트 모르타르, 응고재(규산 등)를 적어도 1개 이상 사용한다.

도 6은 본 발명이 적용된 반월형 케이싱(6)을 이용한 차수벽 흙막이 공법으로 옹벽을 조성하는 과정을 순차적으로 보인 평면도로서 구멍을 복수로 천공한 일 예시도를 도시한 것으로서, 도시된 바와 같이 다축 오거머신(1)을 이용하여 구멍(2)을 천공할 경우 작업 시간을 대폭적으로 줄일 수 있다.

이상과 같이 시공되는 본 발명의 반월형 케이싱(6)을 이용한 차수벽 흙막이 공법은 각종 건축 및 토목현장에서 지하 터파기 공사를 할 시에 조성하는 옹벽 시공 시에 적용할 수 있는 것으로, 본 발명에 작용등을 이하에서 설명한다.

선 등록한 종래 반월형 케이싱(6)을 이용한 차수벽 흙막이 공법은 반월형 케이싱(6)의 요입부(6a)를 이용하여 기 천공된 구멍(2)과 이웃하는 구멍(2)을 천공하게 되는데 이때 반월형 케이싱(6)의 요입부(6a) 표면에 묻어 있는 흙 등의 이물질에 의해 흙막(P)이 생기게 되는데, 본 발명에 의하면 반월형 케이싱(6)을 인발하는 과정에서 노즐(6b)로 혼합재가 공급되므로 이 혼합재에 의해 이웃하는 양측 구멍(2)에 충진되어 있는 시멘트 모르타르(3)가 섞여 흙막(P) 형성을 미연에 방지하게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 반월형 케이싱(6)을 이용한 차수벽 흙막이 공법은 반월형 케이싱(6)의 하단으로 노즐(6b)을 형성하고, 요입부(6a)의 배면으로 노즐(6b)과 연결되는 주입관(6c)을 결합하여 반월형 케이싱(6)을 인발하는 과정에서 혼합재를 강제 공급하도록 한 것으로서, 본 발명에 의하면 구멍(2)과 구멍(2) 사이에 누수에 따른 보조공법이 필요 없으면서도 완벽한 방수 시공이 가능하며, 연속시공이 가능하고 따라서 차수가 완벽하고 강도가 높다.

또한 수직 굴착도가 높고, 주변 침하방지를 최소화할 수 있어 공사 안전성을 보장할 수 있으며, 확실한 차수 및 흙막이 병행 공법으로서는 시공비가 저렴하며, 기존 오거머신으로 시공이 가능하므로 별도의 대형장비가 불필요하고, 연속적인 작업으로 별도의 양생기간이 필요 없는 등의 효과를 득할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims

기 측량된 시공라인(L)을 따라 1번 구멍(2)을 오거머신(1)을 사용하여 천공한 후 오거머신(1) 인발과 동시에 시멘트 모르타르(3)를 1번 구멍(2) 내부에 충진하고, 상기 1번 구멍(2) 내부에 요입부(6a)를 가진 반월형 케이싱(6)을 시공라인(L)을 따라 이웃하여 연속 천공하는 2번 구멍(2)에 요입부(6a)가 위치되도록 타삽하며, 순차적으로 응력재(4)와 자갈(5)을 2번 구멍(2) 내부에 충진된 시멘트 모르타르(3)상으로 타삽하며, 상기 2번 구멍(2)을 오거머신(1)으로 1번 구멍(2)과 동일하게 요입부(6a)에 겹쳐서 천공 후 시멘트 모르타르(3) 충진과 반월형 케이싱(6)을 전기한 1번 구멍(2)과 동일하게 수행하며, 3번 구멍(2)을 오거머신(1)으로 상기 1,2번 구멍(2)과 동일하게 요입부(6a)에 겹쳐서 천공한 후 1번 구멍(2)상에 결합된 반월형 케이싱(6)을 인발하는 제 과정을 연속적으로 시공라인(L)을 따라 행하여 옹벽을 축조할 수 있도록 한 반월형 케이싱(6)을 이용한 차수벽 흙막이 공법에 있어서,

상기 반월형 케이싱(6)을 인발하는 과정에서 반월형 케이싱(6)의 경우 하단에 형성된 노즐(6b)과 연결 구성되는 요입부(6a) 후방의 주입관(6c)으로 혼합재를 강제 공급하여 이웃하는 양측 구멍(2)에 충진되어 있는 시멘트 모르타르(3)가 섞이게 함으로서, 반월형 케이싱(6)의 요입부(6a)에 묻어 있는 이물질에 의한 흙막(P) 형성이 없도록 한 것을 특징으로 하는 반월형 케이싱을 이용한 차수벽 흙막이 공법.
제 1항에 있어서,

상기 혼합재는 공기, 시멘트 모르타르, 규산(응고재)중 적어도 1개 이상을 사용함을 특징으로 하는 반월형 케이싱을 이용한 차수벽 흙막이 공법.