KR20080105514A - 흙막이용 패널 및 그 설치 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터파기 공사나 사면, 옹벽, 인공조성물 공사시 지반을 굴착한 후 흙벽의 붕괴를 방지하기 위해 설치되는 흙막이용 패널로서, 흙막이용 패널의 강성을 증대시키고, 굴착사면에서 유입되는 지하수가 공사장 내부로 유입되는것을 방지하기 위하여 대략 사각형의 패널측벽과 이 패널측벽으로 이루어지는 공간 내에 보강재를 설치하여서 된 단위 패널을 다수 연결조립 설치한 페널체를 굴착지반과 앙카체에 의한 조합으로 일체가 되어 지반을 확실히 지지ㆍ고정 가능하게 함으로써 시공시 안정성과 경제성이 향상된 흙막이용 패널 및 그 설치 방법에 관한 것이다.

흙막이 벽, 토류벽, 흙막이 패널, 흙막이 패널

Description

흙막이용 패널 및 그 설치 방법{The land-side protection wall panel and installation method thereby}

도 1은 지하 구조물의 시공을 위한 터파기 공사를 도시한 사시도.

도 2는 터파기 공사 후 흙벽이 무너져 내림을 방지하기 위한 종래의 흙막이벽(또는 토류벽)의 설치를 위해 굴착된 지반에 일정간격으로 세워진 H-파일 사이에 흙막이 패널의 설치를 도시한 사시도.

도 3은 종래의 흙막이용 패널의 설치가 완료 되었을 때의 상태를 도시한 사시도.

도 4는 본 발명상의 흙막이용 패널과 다수의 패널 조립상태를 나타낸 사시도.

도 5는 도 4의 흙막이용 패널을 굴착된 지반의 벽에 앙카시공을 위해 지반벽체를 굴착한 상태의 단면 설명도.

도 6은 도 5의 지반벽체에 굴착 된 홈을 통해 앙카체를 삽입하여 흙막이용 패널을 지반벽체에 고정시킨 상태의 단면설명도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

G. 지반 P. 종래의 흙막이용 패널

P1. 종래의 제 1 흙막이용 패널 P2. 종래의 제 2 흙막이용 패널 PA. 본 발명상의 흙막이용패널 W,W'. 흙막이 벽체

1. 패널케이스 2. 패널보강재 3. 키 홈 4. 단부(段部)

5. 앙카 삽입공 5b. 케이싱 삽입홈 6. 고정지지판 7. 키(key)

8. 패널연결조립단부 9. 삽입홈 10. 케이싱 11. 와이어

12. 와이어 마디부 13. 그라우트 14. 패널앙카 체결부

20. 타입부 21, 41. 전면벽 22.후면벽

42. 배면벽 23, 43. 우측벽 23a, 24a, 43a, 44a. 연결공

23b, 24b, 43b, 43c', 44b. 돌출단 23c, 24c, 43c, 43b', 44c. 걸림턱

24, 44. 좌측벽 25. 전면타입벽 26. 배면타입벽

27. 우측타입벽 28. 좌측타입벽 29, 49. 보강재

30, 50. 내부공간 9. 케이싱

본 발명은 터파기 공사나 사면, 옹벽, 인공조성물 공사시 지반을 굴착한 후 굴착지반의 흙벽 붕괴를 방지하기 위해 설치되는 흙막이용 패널 및 그 설치방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 흙막이판 배면에서 가해지는 측압에 대해 흙막이 패 널을 굴착지반에 삽입고정시켜 지반의 토사유출이나 붕괴를 막아 굴착사면에서 유입되는 지하수가 공사장 내부로 유입되는것을 방지하기 위한 흙막이용 패널 및 그 설치 방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축 공사현장은 대지조건에 따라 흙막이 벽체를 설치한 후, 이를 지지하는 방법을 선정하게 되는데, 이때 건축물의 주변에 공지의 면적이 많아 충분한 안식각을 구할 수 있을 때는 오픈컷(open cut)을 실시하여 저렴한 비용으로 공사를 진행할 수가 있으나, 충분한 안식각이 어려울 때는 흙막이 벽체를 설치하게 된다.

종래의 토류 구조물을 이용한 굴착공사의 깊이는 20m 내외였으나, 근래에 와서 인구의 도시집중으로 인한 생활공간과 주차공간의 확보, 또는 지하철 공사와 같은 흙막이 터널의 경우, 굴착 깊이가 30m 이상 되는 경우가 비일비재하다.

따라서, 흙막이 벽체의 붕괴 방지뿐만 아니라, 주변지반 및 구조물, 지하매설물, 주민에 미치는 영향을 고려해야 하며, 또한 도심지에서 공사를 하게 되는 경우는 이러한 문제점들에 대한 중요성이 더욱 증대되고 있다.

종래의 흙막이 벽체(W')의 시공은 도 5에 도시된 것과 같이 굴착된 지반에 미리 시공된 H-파일 사이에 목재나 합성수지 등으로 된 다수의 흙막이판(100)을 개재ㆍ적층시켜 흙막이 벽체(W')를 구성하는 것이 일반적인 시공방법이였다.

하지만, 상기와 같이 구조로 시공된 흙막이 벽체의 경우, 수평으로 설치되는 흙막이판 배면(背面)에 가해지는 측압에 의해서 흙막이판(100)이나 흙막이 벽체(W')가 손상되는 일이 적지 않고, 땅속으로 흐르는 물에 대한 차수시설이 갖추어 지지 않아 지하수 또는 지표 유입수에 대한 대책이 미흡하며, 굴착 심도가 깊어지게 될수록 흙막이 벽체(W')의 안전을 전혀 보장할 수 없었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 터파기 공사 지반을 굴착한 후, 흙막이용 패널(P)을 설치하기 위하여 H-파일(H-pile)을 이용하여 시공하는 종래의 흙막이용 패널 및 그 시공방법과 달리 H-파일을 일체 사용하지 않고 단위 흙막이용 패널을 간편히 다수 조립하여 지반벽체에 설치하고, 아울러 이 패널을 벽체속에 설치한 앙카체로 이 패널을 고정지지되게 함으로써 지하수와 지표 유입수를 차단하여 일층 안전성과 경제성을 향상시킨 흙막이용 패널을 제공하도록 한 것이다.

즉, 본 발명은 건축현장이나 사면, 옹벽, 인공조성물 공사시 굴착지반에 대한 확실한 지지벽체로서의 역할을 획기적으로 강화시키는데 목적이 있다.

먼저, 본 발명상의 흙막이용 패널(P)에 관하여 설명한다.

상기 패널(PA)은 기본적으로 대략 사각형의 패널케이스(1)와 이 케이스로 이루어지는 내부 공간에 설치되는 보강재로 이루어지는 단위패널(PA)로 이루어지고;

상기 단위패널(PA)에는 이 패널(PA)을 상·하로 연결할 수 있는 키(7)와, 상기 이 키(7)에 맞물리어 접합 가능하도록 한 키홈(3)이 각각 하면과 상면에 형성되 고;

상기 단위패널의 측단부에는 상기 패널의 좌·우를 연결접합하기 위한 측단부로서의 패널 연결조립단부(8)와 또한, 이 패널연결조립단부를 서로 맞물려 연결하기 위한 단부(段部)(4)를 패널 상ㆍ하면 측부에 형성하며;

상기 흙막이용 패널의 설치시 앙카용 케이싱삽입을 위해 패널의 정면 중앙부에 케이싱삽입홈(5b)을 형성하고;

또한, 상기 흙막이용 패널의 상기 앙카삽입공(5) 둘레로 상기 앙카를 고정지지하기 위해 고정지지판(6)을 형성하여서 되는 단위판넬(PA)을 다수 상ㆍ하 및 좌ㆍ우로 연결조립하여 흙막이용 패널을 구성하는 것을 특징으로 하는 흙막이용 패널이다.

도 1 내지 도 3은 종래의 흙막이용 패널(P)의 시공상태를 알 수 있도록 한 사시도이다.

종래에는 터파기 공사나 터널 공사 등을 위해서 지반을 굴착한 후(도 1), 흙막이용 패널(P) 설치하기 위해 H-파일(H)을 시공하였다.(도 2) 다음, 일정한 간격을 시공된 H-파일(H) 사이에 흙벽의 붕괴를 방지하기 위한 흙막이용 패널(P)을 설치하여서, 흙막이용 벽체(W)를 형성한다.(도 2 및 도 3)

흙막이용 패널(P)이 설치는 먼저 하단에 타입부(P)가 형성된 제 1 흙막이용 패널(P1)을 H-파일(H) 사이에 개재시킨 후, 항타장치 등을 이용하여 시공현장의 조건에 맞추어 삽입시켰다.(도 2 및 도 3)

제 1 흙막이용 패널(P1)을 삽입한 후에 다수개(굴착심도와 공사현장의 조건 에 따라 달라짐)이 제 2 흙막이용 패널(P2)을 개재ㆍ적층시켜 주어서 흙막이 벽체(W)의 시공을 완료한다.

도 4 내지 도 6(6a~6d)은 본 발명상의 흙막이용 패널 및 그 시공상태를 도시한 것이다.

도 1에서와 같이 터파기 공사나 터널공사 등을 위해 지반을 굴착한 후, 굴착된 지반의 측벽(W)의 붕괴나 토사 흘러내림을 방지하기 위해 도 5에 도시된 바와 같이 굴착된 지반(D 또는 D₁) 위 굴착지반 측벽(W)의 흙벽에 본 발명상의 패널(PA)을 대접시킨다.

다음, 이 패널(PA)의 정면부에 형성된 하나 이상의 패널을 관통하는 앙카삽입공(5)을 통해 상기 굴착지반측벽(W) 속으로 케이싱삽입홈(5b)을 굴착형성하고, 이 굴착형성된 케이싱삽입홈(5b)으로 도 5에서와 같이 앙카용 케이싱(10)을 삽입한다.

다음, 이 앙카용케이싱(10) 안으로 마디부(12)를 길이방향을 다수 형성한 와이어 또는 와이어체(10)를 패널(PA) 밖으로부터 측벽(W) 안을 향하여 상기 앙카삽입공(5)을 통해 케이싱(10) 내에 삽입하고, 이 삽입 전ㆍ후로 지반경화 그라우트(13)를 케이싱(10) 안으로 주입해 넣는다.

다음, 이 그라우트(13)가 고결되어 경화되기 전에, 상기 앙카용케이싱(10)을 인출 또는 인발하고 마지막으로 패널앙카 체결부를 체결마무리함으로써 상기 그라우트(13)와 이 그라우트(13) 속으로 삽입된 와이어(10)가 케이싱삽입홈(5b) 안에 충만되게 하면서, 시간경과에 따라 측벽(W) 안쪽 깊숙히 형성된 케이싱삽입홈(5b) 안에서 상기 와이어 또는 와이어체(11)가 고결되어 벽체 내부에 정착(定着)되게 된다. 상기 판넬(PA)이 굴착지반벽체(W)에 완전히 고정지지 가능하게 된다.

도 6a 내지 6d는 상기 패널(PA)의 시공방법을 알기 쉽게 모식도로 순서적으로 도시한 것이다.

상기 본발명 패널(PA)의 구조에 대해 다음과 같이 설명한다.

상기 본발명 패널(PA)은 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 기본적으로 대략 사각형의 패널케이스(1)가 사변형으로 되어 공간부를 만들어주고, 이 패널케이스(1) 형성으로 이루어지는 내부 공간부에 흙막이용 패널(PA)에 작용하는 측압에 대한 수평저항을 향상시키기 위해 보강재(2)를 상기 패널케이스(1)에 접하도록 도 4에서와 같이 설치한다.

상기 도 4의 패널(PA)은 단위 패널을 나타낸 것으로, 이 패널을 다수 상ㆍ하 및 좌ㆍ우로 연결조립하기 위하여 도 4의 좌측 그림에서와 같이 패널(PA) 상면에는 길이방향으로 키 홈(3)을 형성하고, 이 키 홈(3)에 맞도록 하면에 키(key)(7)를 길이방향으로 형성한다.

상기 패널(PA)의 좌ㆍ우측 측부는 도 4에서와 같이 단을 만들어 서로 접합 가능하도록 형성하고, 아울러 패널 상ㆍ하면의 우측 단부 가까운 부분에 연결공(4)을 형성함으로써 패널(PA)의 상ㆍ하, 좌ㆍ우가 서로 고정되게 연결한다.

상기 패널(PA)의 정면부에는 앙카용 케이싱(10)이 삽입 및 인출 가능하도록 하나 이상의 앙카 삽입공(5)을 패널(PA)을 관통 가능하도록 형성하고, 이 앙카 삽 입공(5) 주위에 케이싱을 단단히 잡아주기 위한 고정지지판(6)을 형성한다.

상술한 바와 같이 구성된 단위 패널(PA)은 전술한 바와 같이 상ㆍ하로, 좌ㆍ우로 연결조립한 조립체로 만들어 도 5~도 6에서와 같이 굴착지반벽체(W)에 대접시켜 흙막이용 패널을 설치하게 된다.

도 5 및 도 6에서 굴착지반의 저면을 D₁과 D₂로 간단히 표시하였다. 도심에서의 지반굴착공사는 고층빌딩이나 고층아파트와 같이 굴착심도가 깊은 D₂로 굴착을 하게 될수록 토사붕괴의 위험이 높고, 굴착심도가 클수록 측벽에 가해지는 횡압 또는 수평압이 커지게 된다.

따라서, 종래의 공법으로는 굴착심도가 깊을수록 적용하기가 어렵고 위험이 그만큼 커질 수 밖에 없게 되므로, 본 발명에서와 같은 패널과 앙카 정착에 의한 고정지지가 되지 않는 한 안전보증이 실질적으로 불가능하다.

본 발명상의 흙막이용 패널은 전술한 바와 같이 종래의 수평으로 설치되는 토류판 배면(背面)에 가해지는 측압에 의해서 흙막이판이나 흙막이 벽체가 손상을 방지하고, 차수시설이 갖추어지지 않아 지하수 또는 지표 유입수에 대한 대책이 미흡하며, 더우기 굴착 심도가 깊어지게 되면 흙막이 벽체의 안전을 보장할 수 없던 흙막이용 벽체를 전혀 새로운 차원으로 구성시킴으로써 본 발명에 의해 시공시 안정성이 획기적으로 향상된 흙막이 패널 및 그 시공방법을 제공할 수 있게 되었다.

Claims (2)

1. 지반(G)을 굴착한 후, 흙벽의 붕괴를 방지하기 위하여 설치되는 흙막이용 패널에 있어서,

   상기 패널(PA)은 기본적으로 대략 사각형의 패널케이스(1)와 이 케이스로 이루어지는 내부 공간에 설치되는 보강재로 이루어지는 단위패널(PA)로 이루어지고;

   상기 단위패널(PA)에는 이 패널(PA)을 상·하로 연결할 수 있는 키(7)와, 상기 이 키(7)에 맞물리어 접합 가능하도록 한 키홈(3)이 각각 하면과 상면에 형성되고;

   상기 단위패널의 측단부에는 상기 패널의 좌·우를 연결접합하기 위한 측단부로서의 패널 연결조립단부(8)와 또한, 이 패널연결조립단부를 서로 맞물려 접속하기 위한 단부(段部)(4)를 패널 상ㆍ하면 측부에 형성하며;

   상기 흙막이용 패널의 설치시 앙카용 케이싱삽입을 위해 패널의 정면부에 하나 이상의 앙카삽입공(5)을 형성하고;

   또한, 상기 흙막이용 패널의 상기 앙카삽입공(5) 둘레로 상기 앙카를 고정지지하기 위해 고정지지판(6)을 형성하여서 되는 단위판넬(PA)

   을 다수 상ㆍ하 및 좌ㆍ우로 연결조립하여 흙막이용 패널을 구성하는 것을 특징으로 하는 흙막이용 패널.
2. 굴착과 동시에 작업공간을 확보하여 상기 제 1항에 기재된 흙막이용 패널(PA)을 다수 굴착지반의 벽면에 설치하고, 이 흙막이용 패널의 앙카삽입공(5)을 거쳐 굴착지반의 벽체 안쪽 깊숙히 케이싱삽입홈(5b)을 형성하여 삽입단부가 개구된 케이싱(10)을 그 속으로 삽입한 다음, 이 케이싱(10) 안으로 지반강화용 그라우트(13)를 채우고 동시에 마디부(12)를 다수 형성한 와이어(11)를 앙카삽입공(5)을 통해 케이싱삽입홈(5b)으로 삽입한 후, 상기 케이싱(10)만을 밖으로 인출해내어 상기 와이어(11)가 상기 케이싱삽입홈(5b) 내에서 상기 그라우트(13)로 고결되어 앙카체를 형성되게 하므로써 건축현장이나 사면, 옹벽, 인공조성물 공사시 굴착지반에 대한 확실한 지지벽체로서의 지지ㆍ고정 기능을 강화시킨 것을 특징으로 하는 흙막이용 패널 시공 방법.

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