KR20090120098A - 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흙막이 벽의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법에 관한 것이다.

본 발명의 적절한 실시형태에 따르면, (a) 터파기할 대지의 경계면을 따라 지반특성 및 천공길이에 따라 적절히 선정된 천공기계를 이용해 지반을 천공하는 단계와, (b) 길이방향으로 일정 간격을 가지고 암나사가 가공된 소켓이 복수개 매입 설치되어 있고 외면에는 서로 대향하는 면에 길이방향으로 주입홈이 형성되어 있으며 양단부에는 말뚝을 서로 잇기 위해 둘레를 따라 이음홈이 형성된 피에이치씨 말뚝을 연결링을 이용해 필요한 길이만큼 서로 연결하는 단계와, (c) 천공된 구멍에 피에이치씨 말뚝을 삽입하는 단계와, (d) 피에이치씨 말뚝의 머리에 모자 빔을 씌우고 연결장치를 이용해 말뚝과 서로 결합시키는 단계와, (e) 일정 심도까지 굴착하는 단계와, (f) 노출된 말뚝 면에 브라켓을 설치하는 단계와, (g) 브라켓 위에 띠장을 놓고 띠장과 띠장 사이에 버팀보를 설치하는 단계와, (h) 상기 (d) 내지 (g)단계를 반복하여 계획 심도까지 굴착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법이 제공된다.

흙막이 벽, 피에이치씨 말뚝, 브라켓, 띠장, 모자 빔

Description

피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법{Construction method of a soil retaining wall using PHC pile}

본 발명은 흙막이 벽의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법에 관한 것이다.

흙막이공은 터파기 공사 중의 토압과 수압 등의 측압에 대해 저항하고 주변지반의 침하와 인접구조물의 보호를 목적으로 시공되는데 직접 흙에 접하는 흙막이 벽과 이를 지지하는 지보공으로 구성되며 흙막이 벽을 구성하는 재료와 지보공의 형식에 따라 구분한다. 현재 많이 사용되고 있는 흙막이 벽으로는 도 9에 나타낸 바와 같이 H-파일+토류판, 강널말뚝, 주열식 흙막이 벽(C.I.P, S.C.W 등), 지하연속벽 등이 있다. 일반적으로 H-파일+토류판은 지하수가 존재하지 않는 곳에 설치하고 지하수가 존재하는 곳에서는 주열식 흙막이 벽, 지하연속벽 등이 사용된다. 그리고 지보공으로는 버팀보, 앵커 등이 사용되며 지하 본 구조물의 보와 슬래브를 지보재로 이용하는 방법(역타공법)도 있다.

한편, 주열식 흙막이 벽에 있어서 말뚝을 현장타설 말뚝으로 하는 대신에 기성 콘크리트 말뚝의 일종인 피에이치씨 말뚝을 사용하는 방법이 제안된 바 있다. 피에이치씨 말뚝을 흙막이 벽으로 이용하기 위해서는 띠장을 지지하기 위한 브라켓의 설치 문제를 해결할 필요가 있다. 즉, 종래 C.I.P나 S.C.W의 경우 지반을 굴착하여 노출된 말뚝에서 콘크리트를 제거하고 응력 부담재로 삽입된 H형강이 노출되도록 한 다음 이 H형강을 이용해 브라켓을 설치하였으나 피에이치씨 말뚝은 콘크리트만으로 이루어져 있으므로 종래 C.I.P나 S.C.W에서 적용하던 방법을 그대로 적용할 수 없다는 문제가 있다.

또한 띠장을 지지하기 위해 브라켓을 설치하는데, 종래 가장 일반적으로 사용되고 있는 브라켓(10)을 도 10에 나타내었다. 도시된 바와 같이, 브라켓(10)은 받침대(11)와 지지대(12)로 구성되며 흙막이 벽, 더 자세하게는 흙막이 벽을 구성하는 H말뚝(20)에 용접 또는 볼트를 이용해 접합된다. 그러나 이 브라켓(10)의 경우 받침대(11)와 지지대(12)를 각각 H말뚝(20)에 접합해야 하므로 설치 작업이 쉽지 않고 설치될 흙막이 벽에 따라 적절한 접합방법을 고려할 필요가 있으며 강재량이 많아 제조비용이 높다는 단점이 있다.

또한 피에이치씨 말뚝의 설치시 말뚝을 삽입하기 위해 천공한 구멍과 말뚝 직경 간의 오차로 인접한 말뚝 사이에 간격이 발생할 수 있다. 이에 따라 흙막이 벽이 차수벽으로서도 기능을 해야 하는 지반에서는 말뚝과 말뚝 사이의 배면에 약액을 주입하여 차수벽을 형성하게 된다. 그러나 말뚝과 말뚝 사이에 간격이 있으므로 주입 압력에 의해 약액이 전면으로 누출될 염려가 있고 약액 주입을 위해 별도로 천공을 해야 하는 문제가 있다.

또한 터파기 심도가 피에이치씨 말뚝의 길이보다 깊을 때 피에이치씨 말뚝을 연결해 사용해야 하는데 종래에는 도 11에 나타낸 바와 같이 피에이치씨 말뚝에 미리 압축력을 도입하기 위해 내부에 배치된 PC 강봉(10)의 단부를 정착시키기 위해 피에이치씨 말뚝의 상하단부에 설치된 금속제 좌판(20)을 서로 용접해 피에이치씨 말뚝을 연결해 사용하였다. 그런데 피에이치씨 말뚝을 용접으로 연결할 경우 금속제 좌판의 둘레를 따라 모두 용접해야 하므로 용접량이 증가하여 작업이 번거로울 뿐만 아니라 연결부의 품질관리가 곤란한 문제가 있었다.

또한 버팀보 공법을 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 지보공으로 적용할 경우, 흙막이 벽과 띠장 사이에 발생하는 홈에 홈메우기를 할 필요가 있다. 즉, 도 에 도시된 바와 같이, 흙막이 벽을 시공한 후 소정의 심도로 굴착하여 피에이치씨 말뚝이 노출되도록 하고 노출된 피에이치씨 말뚝에 브라켓을 접합한 후 띠장을 거치하고 수평방향으로 버팀보를 배치함으로써 흙막이 벽 버팀보를 구축한다. 그런데 흙막이 벽을 시공할 경우 피에이치씨 말뚝이 일정하지 않아 띠장과의 접지면이 고르지 않아 토압이 균등하게 띠장에 전달되지 않는 경우가 있다. 종래에는 백호우로 흙막이 벽의 피에이치씨 말뚝을 밀면서 홈에 콘크리트 또는 몰탈로 이루어지는 홈메우기 재료를 충전하여 각 말뚝과 띠장의 접지면이 일정하도록 하였다. 그러나 띠장 위에서 작업하는 작업자의 작업공간이 협소하여 홈메우기 작업 중 작업자가 떨어지는 사고가 발생하는 문제점이 발생하였다.

한편, 흙막이 벽은 토압, 상재하중 및 수압 등에 의해 횡방향으로 수평이동하거나 그 상단부에 변위가 발생하거나 배부름 현상 등이 발생하여 지하 토공작업자의 안정성 확보에 문제가 생길 수 있다. 특히 흙막이 벽이 C.I.P나 H-말뚝을 이 용한 방식일 경우 개개의 말뚝이 서로 연결되어 있지 않으므로 횡력에 대해 독립적으로 저항하게 되므로 개개의 말뚝에 대해 횡력에 대한 수평이동, 변위 및 배부름 현상이 발생하지 않도록 조치를 취해야 하며 이를 위해 말뚝을 계획 굴토면 보다 4m 이상 근입시키고 상부에는 띠장과 스트러트를 배치하고 있다. 그러나 말뚝의 상단부는 자유단 상태이므로 횡력에 의해 쉽게 변위가 발생하여 토사가 이동함에 따라 주변 지반이 침하하거나 건물이 기울어지고 균열이 발생하는 등 많은 문제가 발생한다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 브라켓을 용이하게 고정할 수 있는 구조를 갖고 설치와 해체가 간편하고 설치 환경에 따른 대응이 용이하며 제조비용을 최소화할 수 있는 브라켓을 갖는 피에이치씨 말뚝을 이용하여 흙막이 벽을 시공하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 흙막이 벽 사이로 지하수가 유입되는 것을 효율적으로 차단하기 위한 목적으로 사용되는 약액 주입을 위해 별도로 천공을 할 필요가 없거나 극히 용이하게 천공을 구성할 수 있는 흙막이 벽의 시공방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이음을 확실하고 간편하게 할 수 있는 흙막이 벽의 시공방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 흙막이 벽을 구성하는 개개의 말뚝 상단부를 고정점처럼 연결시켜 주면서 터파기 공사 완료 후에는 쉽게 해체할 수 있는 흙막이 벽의 시공방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 적절한 실시형태에 따르면, (a) 터파기할 대지의 경계면을 따라 지반특성 및 천공길이에 따라 적절히 선정된 천공기계를 이용해 지반을 천공하는 단계와, (b) 길이방향으로 일정 간격을 가지고 암나사가 가공된 소켓이 복수개 매입 설치되어 있고 외면에는 서로 대향하는 면에 길이방향으로 주입홈이 형성되어 있으며 양단부에는 말뚝을 서로 잇기 위해 둘레를 따라 이음홈이 형성된 피에이치씨 말뚝을 연결링을 이용해 필요한 길이만큼 서로 연결하는 단계와, (c) 천공된 구멍에 피에이치씨 말뚝을 삽입하는 단계와, (d) 피에이치씨 말뚝의 머리에 모자 빔을 씌우고 연결장치를 이용해 말뚝과 서로 결합시키는 단계와, (e) 일정 심도까지 굴착하는 단계와, (f) 노출된 말뚝 면에 브라켓을 설치하는 단계와, (g) 브라켓 위에 띠장을 놓고 띠장과 띠장 사이에 버팀보를 설치하는 단계와, (h) 상기 (d) 내지 (g)단계를 반복하여 계획 심도까지 굴착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법이 제공된다.

또한 상기 (c)단계 이후 서로 이웃하는 피에이치씨 말뚝의 주입홈에 차폐판을 삽입하고, 피에이치씨 말뚝의 주입홈을 통해 약액을 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법이 제공된다.

그리고 상기 연결링에는 말뚝의 양단부에 형성된 이음홈에 삽입되는 돌기가 내측으로 돌출되도록 형성되고 적어도 2개로 분할되어 있으며 각각은 용접 또는 핀 접합으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 연결링은 핀 접합을 위해 어느 하나에는 결합돌기가 형성되고 다른 하나에는 결합돌기가 삽입되는 결합홈이 형성되며 결합돌기와 결합홈은 서로 연통되어 핀이 삽입될 수 있도록 관통공이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 모자 빔은 H형강으로 구성되며 그 복부에는 다수의 그라우팅용 구멍과말뚝과의 결합을 보다 견고히 하기 위한 연결장치를 설치할 수 있는 다수의 연 결공이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 연결장치는 머리판과 상기 머리판의 하면에 결합된 중공관과 상기 중공관의 내부에 충전되는 채움재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 브라켓은 평판부와, 평판부로부터 각각 직각으로 절곡되어 연장된 레그부들을 갖고 평판부에는 볼트 삽입용 장공이 형성되고 레그부들에는 적어도 하나 이상의 구멍이 형성된 고정채널과; 상기 평판부와 레그부들로 둘러싸인 공간에 삽입되는 제1 단부와, 상기 레그부들에 형성된 구멍에 삽입되는 제2 단부와, 상기 제1 단부와 제2 단부를 연결하면서 다단으로 절곡된 다단 절곡부를 갖는 한 쌍의 받침절곡근을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 받침절곡근의 다단 절곡부는 상기 제1 단부로부터 수평으로 연장된 받침부와, 상기 받침부로부터 하향으로 수직 연장된 수직 지지부와, 상기 수직 지지부로부터 하향으로 경사지게 연장되어 제2 단부에 연결되는 경사 지지부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 띠장은 흙막이 벽과 접하는 H형 빔 본체와, 상기 H형 빔 본체와 흙막이 벽 사이의 홈에 삽입되는 충전부와 상기 충전부를 상기 H형 빔 본체에 탄력적으로 결합시키는 탄성결합부로 구성되는 홈메움재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 띠장을 지지하기 위한 브라켓을 용이하게 고정할 수 있는 구조를 갖고 설치와 해체가 간편하며 설치 환경에 따른 대응이 용이하고 시공비용을 최소화할 수 있다.

또한 흙막이 벽 사이로 지하수가 유입되는 것을 효율적으로 차단하기 위한 목적으로 사용되는 약액 주입을 위해 별도로 천공을 할 필요가 없거나 극히 용이하게 천공을 구성할 수 있다.

또한 흙막이 벽을 구성하는 피에이치씨 말뚝 간의 이음을 확실하고 간편하게 할 수 있다.

또한 흙막이 벽을 구성하는 개개의 말뚝 상단부를 고정점처럼 연결시켜 주면서 터파기 공사 완료 후에는 쉽게 해체할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 적용되는 흙막이 벽용 피에이치씨 말뚝을 나타낸 사시도이고, 도 2는 연결링에 의해 연결된 상태를 나타낸 요부확대단면도이고, 도 3a, 3b는 연결링을 나타낸 사시도이다.

본 발명에 따른 피에이치씨 말뚝(100)은 공지의 피에이치씨 말뚝과 동일하게 프리스트레스가 도입될 수 있고 속이 빈 중 공형 단면형상으로 구성된다. 그러나 공지의 피에이치씨 말뚝과 달리 길이방향으로 일정 간격을 가지고 암나사가 가공된 소켓(110)이 복수개 매입 설치되어 있고, 외면에는 서로 대향하는 면에 길이방향으로 주입홈(120)이 형성되어 있으며, 양단부에는 말뚝을 서로 잇기 위해 둘레를 따라 이음홈(130)이 형성되어 있다. 이와 같이 암나사가 가공된 소켓(110)이 설치되 어 있으므로 말뚝을 손상시키지 않고 흙막이 벽에 띠장을 지지하기 위해 설치되는 브라켓을 볼트 접합으로 간단하게 설치할 수 있다.

그리고 외면에 서로 대향되게 길이방향으로 형성된 주입홈(120)은 차수용 약액 주입을 위한 통로가 되므로 종래와 달리 약액 주입을 위해 별도로 천공할 필요가 없게 된다.

또한 양단부에는 이음홈(130)이 형성되어 있으므로 아래에서 설명하는 연결링(200)을 이용하여 간편하고 확실하게 말뚝을 서로 이을 수 있다. 즉, 도 2에 나타낸 바와 같이 피에이치씨 말뚝에 미리 압축력을 도입하기 위해 내부에 배치된 PC 강봉(10)의 단부를 정착시키기 위해 피에이치씨 말뚝의 상하단부에 설치된 금속제 좌판(20)의 상부에 이음홈(130)을 형성하고 이음홈(130)에 적어도 2개로 분할된 연결링(200)의 돌기(210)가 삽입되도록 한 다음 분할된 연결링(200)을 용접 또는 핀 접합하면 피에이치씨 말뚝의 이음이 완료된다. 한편, 연결링(200)이 피에이치씨 말뚝의 외면으로부터 적게 돌출되도록 하기 위해 금속제 좌판(20)의 직경이 피에이치씨 말뚝의 직경보다 작게 하는 것이 바람직하다.

도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같이, 연결링(200)은 적어도 2개로 분할(200a)(200b)되어 있고 각각은 용접 또는 핀 접합으로 연결된다. 그리고 연결링(200)에는 말뚝의 양단부에 형성된 이음홈(130)에 삽입되는 돌기(210)가 내측으로 돌출되도록 형성되어 있다. 특히 핀 접합을 위해 어느 하나에는 결합돌기(220)가 형성되고 다른 하나에는 결합돌기(220)가 삽입되는 결합홈(230)이 형성되며 결합돌기(220)와 결합홈(230)은 서로 연통되어 핀이 삽입될 수 있도록 관통 공(222)(232)이 각각 형성되어 있다(도 3b 참조).

도 4a는 본 발명에 따른 흙막이 벽의 띠장 지지용 브라켓을 나타낸 분해사시도이고, 도 4b는 결합상태의 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 브라켓(300)은 흙막이 벽에 접합되는 고정채널(310)과 고정채널(310)에 결합되어 띠장을 지지하는 한 쌍의 받침절곡근(320a)(320b)으로 구성된다.

고정채널(310)은 평판부(312)와 평판부(312)로부터 각각 직각으로 절곡되어 연장된 레그부(314a)(314b)들로 구성된다. 평판부(312)에는 고정채널을 흙막이 벽에 접합하기 위한 볼트가 삽입될 수 있도록 볼트 삽입용 장공(311)이 형성되어 있다. 장공(311)은 평판부(312)의 길이방향으로 형성되며 이웃하는 브라켓들과의 수평을 용이하게 맞출 수 있도록 설치높이를 조절할 수 있게 길이방향으로 길이가 긴 장공형태로 갖는다. 그리고 레그부(314a)(314b)들에는 적어도 하나 이상의 구멍(313)이 형성된다. 이 구멍(313)에는 후술하는 바와 같이 받침절곡근(320a)(320b)의 제2 단부(322)가 삽입된다.

받침절곡근(320)은 고정채널(310)에 결합되며 제1 단부(321)와, 제2 단부 (322)그리고 제1, 2 단부(321)(322)를 서로 연결하면서 다단으로 절곡된 다단 절곡부(323)를 갖는다. 받침절곡근(320)을 이루는 각 부분은 별개의 부재로 구성되어 서로 용접으로 일체로 될 수 있으나 바람직하게는 하나의 철근을 구부려 각 부분을 구성한다. 이렇게 구성된 받침절곡근(320)은 그 제1 단부(321)를 평판부(312)와 레그부(314a)(314b)들로 둘러싸인 공간(315)에 삽입하고 제2 단부(322)를 레그 부(314a)(314b)들에 형성된 구멍(313)에 삽입함으로서 간단히 고정채널(310)에 결합할 수 있다.

받침절곡근(320)의 다단 절곡부(323)는 띠장을 지지할 수 있는 받침면을 갖도록 다양한 형상으로 절곡될 수 있으나 바람직하게는 제1 단부(321)로부터 수평으로 연장된 받침부(323a)와, 상기 받침부(323a)로부터 하향으로 수직 연장된 수직 지지부(323b)와, 상기 수직 지지부(323b)로부터 하향으로 경사지게 연장되어 제2 단부(322)에 연결되는 경사 지지부(323c)를 갖도록 절곡한다. 여기서, 받침부(323a)의 연장길이는 시공오차에 의한 흙막이 벽과 띠장과의 간격을 예상하여 띠장이 안정된 상태로 지지될 수 있는 길이로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 홈메우기가 필요없는 띠장을 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 띠장(400)은 H형 빔 본체(410)와, 상기 H형 빔 본체(410)와 흙막이 벽 사이의 홈에 삽입되는 충전부(421)와 상기 충전부(421)를 상기 H형 빔 본체(410)에 탄력적으로 결합시키는 탄성결합부(422)로 구성되는 홈메움재(420)로 구성된다. 여기서 충전부(421)는 목재, 플라스틱 또는 금속재 중 어느 하나로 구성되고 흙막이 벽을 구성하는 말뚝 사이의 홈을 메울 수 있는 적절한 형상을 갖는다. 따라서 그 형상은 도 5에 도시된 형상에 한정되지 않고 원통형, 삼각기둥형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 그리고 탄성결합부는 코일스프링으로 구성되는 것이 바람직하나 그에 한정되지 않고 탄성을 가져 충전부(421)를 흙막이 벽을 구성하는 말뚝 사이의 홈 사이로 밀착시킬 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다.

도 6은 본 발명에 따른 모자 빔을 나타낸 사시도이고, 도 7은 모자 빔을 말뚝과 결합시키기 위한 연결장치를 나타낸 단면도이다.

모자 빔(500)은 H형강으로 구성되며 그 복부에는 다수의 그라우팅용 구멍(511)이 형성되어 있으며 후술하는 바와 같이 말뚝과의 결합을 보다 견고히 하기 위한 연결장치를 설치할 수 있도록 다수의 연결공(512)을 형성할 수 있다. 이때, 그라우팅용 구멍(511)은 말뚝(100)과 말뚝(100)이 서로 접하는 부분에 위치하도록 형성한다. 모자 빔(500)은 말뚝 직경보다 약간 큰 크기를 갖는 것을 적용하여 원활히 끼울 수 있도록 한다. 이렇게 말뚝(100)의 상부에 모자 빔(500)을 씌움에 따라 개개의 말뚝 상단부를 고정점처럼 연결시켜 횡력(측압)에 의해 개개의 말뚝 상단부에 변위가 발생되는 것을 최대한 억제할 수 있으며 경우에 따라 최상단 버팀보 및 띠장을 생략하는 것이 가능하다. 한편 지하공사 완료 후에는 간단히 제거할 수 있고 재사용도 가능하다.

상기 말뚝(100)과 모자 빔(500)은 연결장치로 서로 일체로 연결되는 것이 바람직하다. 연결장치(520)는 도 7에 도시된 바와 같이 머리판(521)과 상기 머리판(521)의 하면에 결합된 중공관(522)과 상기 중공관(522)의 내부에 충전되는 채움재(523)로 구성된다. 머리판(521)은 상기 모자 빔(500)의 연결공(512) 보다 크게 하여 삽입시 걸리도록 하며 중공관(522)은 연결공(512)을 통해 말뚝(100) 내부로 삽입되며 연결공(512)의 형상 및 크기에 대응하여 그 형상 및 크기가 결정된다. 그리고 측압에 의해 연결공(512)을 통해 말뚝(100) 내부에 삽입된 중공관(522)이 파괴되지 않도록 그 강도를 보강하기 위해 몰탈 또는 콘크리트로 구성되는 채움 재(523)를 충전한다.

이상과 같이 구성된 흙막이 벽용 피에이치씨 말뚝, 브라켓, 홈메우기가 필요 없는 띠장 및 모자 빔을 이용하여 흙막이 벽을 시공하는 방법은 다음과 같다.

도 8a 내지 8e는 본 발명에 따른 흙막이 벽의 시공방법에서 중요단계를 나타낸 도면이다.

먼저, 터파기할 대지의 경계면을 따라 지반특성 및 천공길이에 따라 적절히 선정된 천공기계를 이용해 지반을 천공한다.

다음으로, 길이방향으로 일정 간격을 가지고 암나사가 가공된 소켓(110)이 복수개 매입 설치되어 있고 외면에는 서로 대향하는 면에 길이방향으로 주입홈(120)이 형성되어 있으며 양단부에는 말뚝을 서로 잇기 위해 둘레를 따라 이음홈(130)이 형성된 피에이치씨 말뚝(100)을 연결링(200)을 이용해 필요한 길이만큼 서로 연결한다(도 2 참조).

다음으로, 천공된 구멍에 피에이치씨 말뚝(100)을 삽입한다.

다음으로, 도 8a에 나타낸 바와 같이 서로 이웃하는 피에이치씨 말뚝(100)의 주입홈(120)에 차폐판(600)을 삽입한다. 차폐판(600)은 주입홈(120)의 형상에 대응하여 그 형상이 결정된다. 차폐판(600)을 사용함에 따라 흙막이 벽의 전면부로 약액이 누출되는 것을 방지할 수 있고 주입 압력이 배면으로 향하도록 유도할 수 있어 약액이 자연스럽게 배면으로 주입되도록 한다. 차폐판(600)의 재질은 특별한 제한이 없으며 플라스틱, 종이, 금속 등이 선택적으로 사용될 수 있다.

다음으로, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 차수가 필요할 경우 상기 피에이치씨 말뚝의 주입홈(120)을 통해 약액을 주입한다. 약액주입공법으로는 공지된 LW공법, SGR공법, JSP공법들이 선택적으로 적용될 수 있다. 그리고 약액을 적절히 선택하면 개개의 말뚝을 서로 연결해 이들이 횡력에 대해 일체로 저항할 수 있도록 구성할 수 있다.

다음으로, 도 8c에 나타낸 바와 같이 노출된 피에이치씨 말뚝(100)의 머리에 모자 빔(500)을 씌운다. 이때, 말뚝(100)과 모자 빔(500)이 측압에 대해 일체로 거동할 수 있도록 연결장치(600)를 이용해 이들을 서로 견고하게 결합하는 것이 바람직하다.

다음으로, 일정 심도까지 굴착한다. 굴착은 1단 띠장을 지지하는 브라켓의 부착이 될 수 있는 깊이까지 추진한다. 이 상태로는 흙막이 벽 배면의 흙은 흙막이 벽 만으로 지지하는 셈이며 1차 굴착은 흙막이 벽의 자립이 가능하고 유해한 변위가 생기지 않는 깊이까지 추진하게 된다.

다음으로, 도 8d에 나타낸 바와 같이 노출된 피에이치씨 말뚝(100) 면에 본 발명에 따른 브라켓(300)을 설치한다. 브라켓(300)은 볼트를 이용해 피에이치씨 말뚝(100)에 설치된 소켓(110)에 볼트 접합되며 브라켓(300)의 상하 간격은 띠장(400)의 설치 간격에 따라 결정된다.

다음으로, 도 8e에 나타낸 바와 같이 브라켓(300) 위에 띠장(400)을 놓고 띠장과 띠장 사이에 버팀보(미도시)를 설치한다.

마지막으로 상기 단계를 반복하여 계획 심도까지 굴착하면 터파기 공사가 완료된다.

도 1은 본 발명에 적용되는 흙막이 벽용 피에이치씨 말뚝을 나타낸 사시도이다.

도 2는 연결링에 의해 연결된 상태를 나타낸 요부확대단면도이다.

도 3a, 3b는 연결링을 나타낸 사시도이다.

도 4a는 본 발명에 따른 흙막이 벽의 띠장 지지용 브라켓을 나타낸 분해사시도이고, 도 4b는 결합상태의 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 홈메우기가 필요없는 띠장을 나타낸 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 모자 빔을 나타낸 사시도이다.

도 7은 모자 빔을 말뚝과 결합시키기 위한 연결장치를 나타낸 단면도이다.

도 8a 내지 8e는 본 발명에 따른 흙막이 벽의 시공방법에서 중요단계를 나타낸 도면이다.

도 9는 일반적으로 사용되는 흙막이 벽의 종류를 나타낸 도면이다.

도 10은 종래 브라켓을 나타낸 측면도이다.

도 11은 종래 피에이치씨 말뚝의 이음을 나타낸 단면도이다.

Claims (9)

1. (a) 터파기할 대지의 경계면을 따라 지반특성 및 천공길이에 따라 적절히 선정된 천공기계를 이용해 지반을 천공하는 단계와,

   (b) 길이방향으로 일정 간격을 가지고 암나사가 가공된 소켓이 복수개 매입 설치되어 있고 외면에는 서로 대향하는 면에 길이방향으로 주입홈이 형성되어 있으며 양단부에는 말뚝을 서로 잇기 위해 둘레를 따라 이음홈이 형성된 피에이치씨 말뚝을 연결링을 이용해 필요한 길이만큼 서로 연결하는 단계와,

   (c) 천공된 구멍에 피에이치씨 말뚝을 삽입하는 단계와,

   (d) 피에이치씨 말뚝의 머리에 모자 빔을 씌우고 연결장치를 이용해 말뚝과 서로 결합시키는 단계와,

   (e) 일정 심도까지 굴착하는 단계와,

   (f) 노출된 말뚝 면에 브라켓을 설치하는 단계와,

   (g) 브라켓 위에 띠장을 놓고 띠장과 띠장 사이에 버팀보를 설치하는 단계와,

   (h) 상기 (d) 내지 (g)단계를 반복하여 계획 심도까지 굴착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 (c)단계 이후 서로 이웃하는 피에이치씨 말뚝의 주입홈에 차폐판을 삽 입하고, 피에이치씨 말뚝의 주입홈을 통해 약액을 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,

   상기 연결링에는 말뚝의 양단부에 형성된 이음홈에 삽입되는 돌기가 내측으로 돌출되도록 형성되고 적어도 2개로 분할되어 있으며 각각은 용접 또는 핀 접합으로 연결되는 것을 특징으로 하는 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 연결링은 핀 접합을 위해 어느 하나에는 결합돌기가 형성되고 다른 하나에는 결합돌기가 삽입되는 결합홈이 형성되며 결합돌기와 결합홈은 서로 연통되어 핀이 삽입될 수 있도록 관통공이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법.
5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,

   상기 모자 빔은 H형강으로 구성되며 그 복부에는 다수의 그라우팅용 구멍과말뚝과의 결합을 보다 견고히 하기 위한 연결장치를 설치할 수 있는 다수의 연결공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법.
6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,

   상기 연결장치는 머리판과 상기 머리판의 하면에 결합된 중공관과 상기 중공관의 내부에 충전되는 채움재를 포함하는 것을 특징으로 하는 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법.
7. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,

   상기 브라켓은 평판부와, 평판부로부터 각각 직각으로 절곡되어 연장된 레그부들을 갖고 평판부에는 볼트 삽입용 장공이 형성되고 레그부들에는 적어도 하나 이상의 구멍이 형성된 고정채널과;

   상기 평판부와 레그부들로 둘러싸인 공간에 삽입되는 제1 단부와, 상기 레그부들에 형성된 구멍에 삽입되는 제2 단부와, 상기 제1 단부와 제2 단부를 연결하면서 다단으로 절곡된 다단 절곡부를 갖는 한 쌍의 받침절곡근을 포함하는 것을 특징으로 하는 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법.
8. 제7 항에 있어서,

   받침절곡근의 다단 절곡부는 상기 제1 단부로부터 수평으로 연장된 받침부와, 상기 받침부로부터 하향으로 수직 연장된 수직 지지부와, 상기 수직 지지부로부터 하향으로 경사지게 연장되어 제2 단부에 연결되는 경사 지지부로 구성되는 것을 특징으로 하는 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법.
9. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,

   상기 띠장은 흙막이 벽과 접하는 H형 빔 본체와, 상기 H형 빔 본체와 흙막이 벽 사이의 홈에 삽입되는 충전부와 상기 충전부를 상기 H형 빔 본체에 탄력적으로 결합시키는 탄성결합부로 구성되는 홈메움재를 포함하는 것을 특징으로 하는 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법.

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