KR20100068597A - 아치형 강판파일과 H-Pile을 이용한 흙막이공법 - Google Patents

아치형 강판파일과 H-Pile을 이용한 흙막이공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지하구조물을 설치하기 위한 흙막이 공사중 연속적인 지반천공을 실시하고 조합된 H-Pile과 강판파일을 이용한 흙막이벽 공법에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 굴착라인을 따라 천공중장비를 이용하여 연속천공을 실시하고 그라우팅 호스와 연속홈이 구비되어 있는 H-Pile을 삽입한다. H-Pile 사이의 연속홈을 이용하여 강판파일을 삽입하고 H-Pile과 강판파일을 고정한다. 이때 연속홈은 H-Pile 저부에서 상부로 연결되어져 있다. 이후 천공지반을 채움 및 다짐을 실시하고 기설치된 그라우팅 호스를 통해 시멘트 밀크나 벤토나이트 용액 같은 약액을 주입여 천공으로 교란된 지반을 보강하고 H-Pile과 강판파일사이를 밀실하게 하여 차수효과를 더욱 향상시킨다. 따라서 배면지반의 지반침하를 방지하고, 흙막이벽체의 지중수평변위 억제 등의 효과로 안정성을 향상시키려는 목적인 것이다. 상기 공정을 반복하여 흙막이벽을 미리 형성한 상태에서 단계별 터파기를 실시하고 또한 지하구조물 설치 완료후 사용강재의 인발이 쉽고 재활용할 수 있어 경제적이고 안정성이 높은 흙막이벽 공법에 관한 것이다.
이에 본 발명의 흙막이벽체 설치방법은 굴착라인을 따라 일정 단면적을 갖는 지반 천공 중장비를 이용하여 벽체연속 천공단계; 그라우팅 호스와 연속홈이 구비되어 있는 H-Pile 삽입단계; H-Pile(20) 사이의 천공홀을 통해 H-Pile에 형성된 연속홈과 강판파일 날개가 양쪽으로 키워지며 강판파일이 삽입되는 단계; 기장착 되어있는 볼트를 이용하여 H-Pile과 강판파일 날개의 고정단계; 천공지반 다짐단계; 천공으로 교란된 지반을 보강하고 H-Pile과 강판파일 사이를 더욱 밀실하게 하여 지하수 유입을 차단하여 배면지반의 지반침하를 방지하기 위하여 기장착된 그라우팅 호스를 통해 그라우팅 주입단계; 굴착면으로부터 터파기단계; 목적 구조물 완료후 크레인등을 이용하여 강재인발단계; 를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 굴착선에 따라 연속천공 작업이 실시되고 천공위치로부터 H-Pile과 강판파일을 삽입하되 서로 구속하고 천공으로 교란된 지반의 보강과 지하 굴착시 차수효과를 위한 천공구간 다짐 및 지반그라우팅을 통한 연속적인 흙막이벽 설치에 있어서,
상기 H-Pile에는 천공으로 교란된 지반을 보강하기 위해 그라우팅 호스가 포함된 그라우팅관과 강판파일이 잘 끼워지도록 홈이 상부에서부터 저부까지 연결되어 있는 연속홈이 있으며, 강판파일은 H-Pile 간격이 큰 경우 부재의 휨강성, 전단강도가 향상됨과 동시 토압을 축방향으로 분산시켜 흙막이벽체의 휨강성을 향상시키는 일정 곡률을 가진 아치형상을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은 굴착선을 따라 연속적인 흙막이벽을 미리 형성하여 따로 차수공법을 병행하지 않아도 되고 흙막이벽체 휨강성이 커짐과 굴착시 토압이 분산되어 흙막이벽을 지지하는 버팀보를 없애거나 줄임으로서 건축물 시공시 강재의 간섭이 적어 공기가 빠르고 콘크리트 시공이음을 줄여 품질을 향상시키는 장점이 있다.
또한, 목적구조물 완료후 H-Pile, 강판파일이 콘크리트 속에 묻혀있지 않아 인발에 의한 회수가 쉽고 영구적으로 사용할 수 있어 경제적이다.
흙막이공법, 아치, C.I.P공법, 가시설, H-Pile

Description

아치형 강판파일과 H-Pile을 이용한 흙막이공법{A shoring method using arch plate pile and H-pile}

본 발명은 연속적인 지반천공을 실시하고 조합된 H-Pile과 강판파일을 이용한 흙막이벽 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 굴착라인을 따라 천공중장비를 이용하여 연속천공을 실시하고 그라우팅 호스와 연속홈이 구비되어 있는 H-Pile을 삽입한다. H-Pile 사이의 천공홀을 통해 H-Pile에 형성된 연속홈과 강판파일 날개가 양쪽으로 키우면서 강판파일을 삽입하고 H-Pile과 강판파일 날개를 고정한다. 이때 연속홈은 H-Pile 저부에서 상부로 연결되어져 있다. 이후 천공지반을 다진후 기설치된 그라우팅 호스를 통해 시멘트 밀크나 벤토나이트 용액과 같은 약액을 주입하여 천공으로 교란된 지반을 보강하고 H-Pile과 강판파일 사이를 더욱 밀실하게 하여 굴착시 차수효과를 더욱 향상시킨다. 따라서 배면지반의 지반침하를 방지하고, 지중수평변위 억제 등의 효과로 흙막이벽체의 안정성을 향상시키려는 목적인 것이다. 상기 공정을 반복하여 흙막이벽을 미리 형성한 상태에서 단계별 터파기를 실시하고 또한 지하구조물 설치 완료후 사용강재의 인발이 쉽고 재활용할 수 있어 안정성이 높고 경제적인 흙막이벽 공법에 관한 것이다.

일반적으로 흙막이 공법은 지하구조물을 설치하기 위한 일종의 가설구조물로서 건축물 축조 및 토목구조물 축조시 다양하고 대대적으로 사용범위가 넓다.

종래의 흙막이 공법으로 H-Pile+토류판 공법을 사용하고 있다. 이 공법은 일정간격으로 H-Pile을 근입하고 굴착해 내려가면서 H-Pile 사이에 토류판을 끼워서 흙막이벽을 만드는 공법으로서, 모든 토질에 적용할 수 있는 장점이 있으나 굴착면측으로 지하수 유입을 차단하는 차수가 안되고, 벽체 휨강성이 취약하며 뒷채움 불량등으로 수평변위가 크다. 특히 배면지반 침하가 크다는 단점이 있다.

이런 문제점을 극복하고자 C.I.P(Cast In Place Pile )공법이 개발되었다. 이 공법은 터파기할 지면의 외각에 천공장비를 이용하여 천공한 후 철근망 및 H-Pile을 근입하고 콘크리트를 타설하여 연속적으로 토류벽을 형성하는 공법으로서, 벽체강성이 크다는 장점이 있으나 별도의 차수공법을 병행하여야 하고, 지하수가 많은 경우나 근입심도가 깊은 경우 재료분리 현상과 현장에서 콘트리트를 타설하다보니 품질의 편차가 크고 공정이 복잡하다. 특히 공사완료 후에도 철근 및 콘크리트를 재활용하지 못하고, H-Pile의 경우 콘크리트 속에 박혀있기 때문에 인발이 용이하지 못한 문제점이 있었다.

또한, 인접국가들의 대규모 토목공사를 실시하여 원자재 수급이 용이하지 못해 공기 지연과 재료비 상승으로 공사비가 상승하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서,

굴착라인을 따라 천공중장비를 이용하여 연속천공을 실시하고 그라우팅 호스와 연속홈이 구비되어 있는 H-Pile을 삽입한다. H-Pile 사이의 천공홀을 통해 H-Pile에 형성된 연속홈과 강판파일 날개를 양쪽으로 키우면서 강판파일을 삽입하고 H-Pile과 강판파일 날개를 고정한다. 이때 연속홈은 H-Pile 저부에서 상부로 연결되어져 있다. 이후 천공지반을 다진후 기설치된 그라우팅 호스를 통해 시멘트 밀크나 벤토나이트 용액과 같은 약액을 주입하여 천공으로 교란된 지반을 보강하고 H-Pile과 강판파일 사이를 더욱 밀실하게 하여 차수효과를 더욱 향상시킨다. 따라서 배면지반의 지반침하를 방지하고, 지중수평변위 억제 등의 효과로 흙막이벽체의 안정성을 향상시키려는 목적인 것이다. 상기 공정을 반복하여 흙막이벽을 미리 형성한 상태에서 단계별 터파기를 실시하고 또한 지하구조물 설치 완료후 사용강재의 인발이 쉽고 재활용할 수 있어 안정성이 높고 경제적인 흙막이벽 공법에 관한 것이다.

또한, 터파기시 토압발생으로 굴착면측으로 수평변위가 발생하게 되고 이를 지지하기 위한 수단 즉, Earth Anchor공법이나 Soil-nail 공법, 버팀보공법 등을 보조적으로 적용하게 된다.

따라서, 토류벽체의 휨강성을 크게하면 버팀보를 없애거나 지지 간격을 크게 할 수 있어 지하구조물 설치시 강재의 간섭을 받지 않아서 구조물의 품질이 향상되고 공사비가 절감된다. 따라서 흙막이 안정성을 높이기 위해 토압에 의해 수직파일(벽체)이 변형에 저항하려는 힘 즉, 휨강성(EI, E:단면2차모멘트, I:탄성계수)을 향상시켜야 한다. 따라서 수직파일의 휨강성을 향상시킴과 동시 토압에 대하여 축 방향으로 분산하여 흙막이 안정성이 더욱 향상되는 흙막이벽 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 굴착부지의 굴착라인을 따라 일정 단면적을 갖는 지반 천공중장비(100)를 이용하여 벽체연속 천공단계; 그라우팅 호스(42)를 포함한 그라우팅관(41)과 연속홈(22)이 축방향으로 길게 구비되어 있는 H-Pile(20)이 천공홀(11)에 소정간격 이격하여 삽입되고 H-Pile(20) 사이의 천공홀(11)을 통해 H-Pile(20)에 형성된 연속홈(22)과 강판파일 날개(31)가 양쪽으로 키워지며 강판파일(30)이 삽입되는 단계; H-Pile(20)과 강판파일 날개(31)를 상부에서 벽체 축방향 고정볼트(50)를 이용하여 고정하고, 천공홀(11)을 다짐후 그라우팅 호스(42)를 통해 그라우팅 주입단계; H-Pile(20)과 강판파일(30)을 흙막이벽체로 지지하며 굴착하는 터파기단계;를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 한다.

이때, 강판파일(30)은 일정 단면적을 갖는 휨강성이 있는 금속 판재이고, 단일품으로 구성되며 휨강성을 향상시키고, 토압을 분산 작용할 수 있도록 일정 곡률을 갖는 아치형상을 특징으로 한다.

본 발명은 굴착선을 따라 연속적인 흙막이벽이 미리 형성되고 별도의 차수공법이 필요 없으며, 흙막이벽체 휨강성이 커짐과 굴착시 토압이 분산되어 흙막이벽을 지지하는 버팀보, 중간말뚝과 같은 강재를 없애거나 줄일 수 있어 건축구조물 시공시 강재의 간섭이 적고 시공 속도가 빠르며 콘크리트 시공이음을 줄여 구조물 의 품질이 향상되는 효과가 있다.

또한, 흙막이 벽체 강성이 커짐으로 굴착면에 설치하는 지지보가 없이 보다 깊게 시공할 수 있어 공사비 절감되고 시공속도가 빠른 효과가 있다.

또한, 목적구조물 완료후 H-Pile, 강판파일이 콘크리트 속에 묻혀있지 않아 인발에 의한 회수가 쉽고 영구적으로 사용할 수 있어 경제적인 효과가 있다.

또한, 터널의 형상(원형, 난형) 자체가 지지보 역할을 하듯 아치형 구조는 토압을 축방향으로 분산시켜 흙막이 안정성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명이 상기한 바와 같이 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.

본 발명은 지하구조물을 설치하기 위한 흙막이 공사중 연속적인 지반천공을 실시하고 조합된 H-Pile(20)과 강판파일(30)을 이용한 흙막이벽 공법에 관한 것이다.

이에, 본 발명의 흙막이벽체 설치방법은 굴착라인을 따라 일정 단면적을 갖는 지반 천공 중장비(100)를 이용하여 벽체연속 천공단계; 그라우팅 호스(42)를 포함한 그라우팅관(41)과 연속홈(22)이 구비되어 있는 H-Pile(20) 삽입단계; H-Pile(20) 사이의 천공홀(11)을 통해 H-Pile(20)에 형성된 연속홈(22)과 강판파일 날개(31)가 양쪽으로 끼워지며 강판파일(30)이 삽입되는 단계; 기장착 되어있는 볼트를 이용하여 H-Pile(20)과 강판파일(30)의 고정단계; 천공지반을 채움 및 다짐단계; 천공으로 교란된 지반을 보강하고 H-Pile(20)과 강판파일(30)사이를 더욱 밀실 하게 하고, 지하수 유입을 차단하여 배면지반의 지반침하를 방지하기 위하여 기장착 그라우팅 호스(42)를 통해 그라우팅 주입단계; 굴착면으로부터 터파기단계; 목적 구조물 완료후 크레인등을 이용하여 H-Pile(20), 강판파일(30) 강재인발단계; 를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 한다.

여기서 연속홈(22)을 구성하는 "" 형강(21)은 H-Pile(20)과 고정되어 휨강성을 더욱 높여주고 강판파일(30) 삽입시 강판파일 날개(31)의 이탈을 방지하고, 고정방법은 H-Pile Web와 접하는 단면에 구멍을 뚫어 볼트를 체결하거나 용접을 실시한다.

상기 H-Pile(20) 사이에 끼워지는 강판파일(30)은 일정 단면적을 갖는 금속판재이다.

또한, 굴착선에 따라 연속천공 작업이 실시되고 천공위치로부터 H-Pile(20)과 강판파일(30)을 삽입하며 서로 구속하고 천공으로 교란된 지반의 보강과 지하 굴착시 차수효과 향상을 위한 천공구간 다짐 및 지반그라우팅 실시를 통한 연속적인 흙막이벽 설치에 있어서,

상기 H-Pile(20)에는 천공으로 교란된 지반을 보강하기 위해 그라우팅 호스(42)를 포함한 그라우팅관(41)과 강판파일 날개(31)가 잘 끼워지도록 홈이 상부에서부터 저부까지 연결된 연속홈(22)이 있으며, 강판파일(30)은 H-Pile(20)의 연속홈(22)에 잘 끼워져 삽입되며 굴착시 토립자가 흘러내리지 않게 휨강성 벽체를 형성하고, 지하수 유입을 차단함을 특징으로한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나, 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의 할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연속적인 지반천공을 실시하고 조합된 H-Pile(20)과 강판파일(30)을 이용한 흙막이벽 설치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연속적인 지반천공을 실시하고 조합된 H-Pile(20)과 강판파일(30)을 이용한 흙막이벽 설치를 나타낸 평면도이고, 도 3, 4, 5, 6, 7은 본 발명의 일실시예에 따른 천공중장비(100)를 이용하여 연속적인 지반천공을 실시하고 조합된 H-Pile(20)과 강판파일(30)을 조합한 흙막이벽 공법을 나타낸 시공순서도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 강판파일(30)을 나타낸 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 H-Pile(20)이 그라우팅 호스(42)를 포함한 그라우팅관(41)과 연속홈(22)이 결합되어 있는 것을 나타낸 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 H-Pile(20)이 그라우팅관(41)과 연속홈(22)이 분해되어 있는 것을 나타낸 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 흙막이벽 시공방법을 설명하기위한 플로우챠트이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 흙막이벽 공법은 원지반(10)의 굴착라인을 따라 일정 단면적을 갖는 지반 천공중장비(100)를 이용하여 어느 하나의 열의 천공홀(11)을 시작으로 일정간격만큼 연속적인 지반천공을 실시하여 천공홀(11)을 형성한다.

여기서, 천공중장비(100)를 이용하여 벽체연속 천공단계는, 오거드릴, 햄머드릴, 3축 오거드릴 등을 이용하며, 천공 순서 및 방법은 이 분야에서 통상적으로 사용되는 방법으로 지중에 천공할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

이와 같은, 상기 벽체연속 천공단계는 H-Pile(20)과 강판파일(30)을 지중에 삽입하기 위한 수단으로서, 지반천공 순서는 다양하게 실시할 수 있다. 예를 들어, 한쪽부터 순서대로 천공을 실시할 수 있고, H-Pile(20)이 삽입될 양쪽을 먼저 천공하여 H-Pile(20)을 삽입하고 중간을 천공할 수 있다.

또한, 지반이 약한 경우 천공으로 인한 여굴발생으로 배면침하를 억제하기 위해서 천공홀(11)에 H-Pile(20)을 삽입후 되채움을 실시하고, H-Pile(20) 사이의 천공홀(11) 형성시 배출된 흙은 다시 천공홀(11)에 채워 넣는다.

이때, H-Pile(20) 사이의 천공홀(11) 형성은 중첩하지 않아도 강판파일(30)이 지반에 쉽게 삽입된다.

상기와 같이, 지반에 천공을 통해 천공홀(11)을 형성하고 양쪽에 H-Pile(20) 을 삽입한다. 이때, H-Pile(20)을 삽입단계는, H-Pile(20) 삽입 순서는 연속적으로 천공홀(11)을 형성한 상태에서 삽입할 수 있고, 양쪽을 먼저 천공홀(11)을 형성하고 H-Pile(20)을 삽입한 후 H-Pile(20) 사이를 연속적으로 천공할 수 있다.

여기서, H-Pile(20)의 구성은 강판파일 날개(31)가 잘 끼워지도록 연속홈(22)을 형성하기 위해 ""형강(21)을 H-Pile(20) Web에 볼트 또는 용접으로 고정한다.

상기 ""형강(21)의 구성은 H-Pile(20)과 강판파일(30)의 축방향 이동을 방지하기 위한 벽체 축방향 고정장치(벽체 축방향 고정볼트(50), 벽체 축방향 고정너트(51))상부에 설치되어 있다.

또한, 천공으로 교란된 지반을 보강하기위한 그라우팅 호스(42)를 고정하기위한 그라우팅관(41)이 ""형강 안쪽에 용접으로 고정되어 있으며 그라우팅관(41)은 다수개로 되어 있다. 상기 그라우팅관(41)의 저부 끝에는 그라우팅 호스(42)를 고정하기위해 텝을 낸 너트와 볼트 즉, 그라우팅 호스 고정볼트(44)와 그라우팅 호스 고정노트(45)로 구성된다.

상기와 같이, 천공홀(11)에 H-Pile(20)을 삽입한 후 H-Pile(20) 사이에 강판파일 날개(31)가 H-Pile(20)에 형성된 연속홈(22)을 따라 강판파일(30)을 삽입한다.

이때, H-Pile(20) 사이의 연속홈(22)과 연속홈(22)을 따라 강판파일(30) 삽입단계는, 강판파일(30)은 일정 단면적을 갖고 휨강성이 있는 금속 판재이며 단일품으로 구성되어져 있다.

여기서, H-Pile 간격이 작은 경우 즉, 지간이 짧을 때는 금속판재를 별도의 변형없이 삽입하는 것이 현장여건상 경제적이며, 지간이 길어지는 경우 휨모멘트가 거리의 제곱으로 커지므로 경제적인 설계를 위해 휨모멘트를 감소시키야 한다. 따라서 토압에 의한 휨모멘트를 감소시키며 휨강성은 향상되고, 토압을 분산 작용할 수 있도록 일정 곡률을 갖는 아치형 강판파일(30)을 형성하여 흙막이 안정성을 향상시킨다.

이때, H-Pile(20) 사이는 아치형 강판파일(30)이 형성된 상태에서 터파기시 굴착면측 내부 지지보 설치에 앞서 띠장설치를 하는데 띠장과 H-Pile(20)을 용접하게 되면 구조형상은 타이드 아치(tied arch)로 더욱 안정된 구조를 갖게 되는 것이다.

또한, 토류벽체의 휨강성을 크게하기 위한 형상 변형은 금속 판재의 양쪽을 90도로 절곡하여 휨저항력을 높일 수도 있다.

이때, 벤딩과 절곡으로 강판파일(30)의 일정 곡률과 강판파일(30), 강판파일 날개(31)를 형성하며 굴착심도가 깊어지면 강판파일(30)을 수직으로 용접하고 이음부분을 강재의 덧대기로 보강하여 일체형으로 형성한다.

여기서, 강판파일(30)의 강판파일 날개(31)는 H-Pile(20)의 연속홈(22)과 맞물려져 터파기시 지하수 유입을 방지한다.

또한, 강판파일(30)이 천공홀(11)로부터 잘들어가지 않을 경우 천공홀(11)에 물을 유입시켜 천공 지반을 연약화하고 강판파일(30) 상부에서 누르거나 진동을 준다.

상기와 같이, H-Pile(20) 사이에 강판파일(30)을 삽입 후 기장착 되어있는 벽체 축방향 고정장치를 이용하여 H-Pile(20)과 강판파일 날개(31)를 고정한다.

이때, 기장착 되어있는 축방향 고정장치를 이용하여 H-Pile(20)과 강판파일(30)의 고정단계는, ""형강의 상부 끝에 나사텝을 형성하는 벽체 축방향 고정너트(51)와 이에 끼워지는 벽체 축방향 볼트(50)로 구성되어 있다.

여기서, H-Pile(20)과 강판파일(30)을 연속 시공시 천공홀(11)로부터 H-Pile(20)의 저부는 지면과 고정되어 있으나, 상부는 유격이 있어 약간 기울어질 수 있기 때문에 이를 구속하기 위해 벽체 축방향 볼트(50)를 돌려서 H-Pile(20)과 강판파일 날개(31)를 압박한다.

상기와 같이, H-Pile(20)과 강판파일(30)을 고정한 후 다짐장비를 이용하여 천공홀(11)을 다진다.

이때, 천공지반 다짐단계는, 천공홀(11)을 봉다짐이나, 진동다짐을 실시하여 천공지반 침하로 인한 굴착 배면지반침하를 방지한다.

상기와 같이, 천공지반을 다진 후 그라우팅 호스(42)를 통해 그라우팅 주입을 한다.

여기서, 그라우팅 주입단계는, 천공으로 교란된 지반을 보강하고자 시멘트 밀크나 벤토나이트와 같은 용액을 주입하는 것이다.

또한, H-Pile(20)과 강판파일 날개(31) 사이를 더욱 밀실하게 하여 터파기시 굴착면측으로 지하수 유입을 차단하여 배면지반의 지반침하를 방지하기 위한 것이다.

이때, 그라우팅관(41)에 그라우팅 호스(42)가 끼워지며 저면 끝에 설치된 그라우팅관(41)에는 나사텝이 있는 그라우팅 호스(42) 고정 홀이 형성되어 볼트를 돌려서 그라우팅 호스(42) 끝을 그라우팅관(41)과 압박하여 고정시킨다.

여기서, 그라우팅관(41)은 다수개로 ""형강(21) 안에 축방향으로 용접 고정되며 그라우팅 호스(42)가 끼워지도록 강관형태로 되어 있으며 금속재이다.

또한, 그라우팅 호스(42)는 고무재질이 좋으며 중간에 다수개의 구멍을 내 그라우팅 분사구(43)를 형성한다.

이때, 그라우팅 방법은 이 분야에서 통상적으로 사용되는 방법으로 상세한 설명은 생략한다. 그라우팅은 그라우팅 호스(42)를 통해 주입되고, 주입압력은 토질의 형태 및 다짐도에 따라 조절한다.

또한, 그라우팅이 완료되면 천공으로 교란된 지반이 보강되어 그라우팅 영역(40)을 형성한다.

상기와 같이, 그라우팅 주입 후 굴착면으로 부터 단계별로 터파기를 실시한다.

여기서, 굴착면으로 부터 터파기단계는, H-Pile(20)과 강판파일(30)로 형성된 벽체를 이용하여 터파기를 실시하고, 그라우팅 보강과 H-Pile(20)의 연속홈(22)과 강판파일 날개(31)와 맞물려 지하수 유입이 방지되고, 벽체 휨강성이 커져 굴착면에 설치되는 버팀보 간격을 넓게 시공할 수 있다.

상기와 같이, 터파기를 실시하고 지하공사를 완료후 크레인등을 이용하여 H-Pile(20), 강판파일(30) 강재를 인발한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연속적인 지반천공을 실시하고 조합된 H-Pile과 강판파일을 이용한 흙막이벽 설치를 나타낸 사시도이고,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연속적인 지반천공을 실시하고 조합된 H-Pile과 강판파일을 이용한 흙막이벽 설치를 나타낸 평면도이고,

도 3, 4, 5, 6, 7은 본 발명의 일실시예에 따른 천공중장비를 이용하여 연속적인 지반천공을 실시하고 조합된 H-Pile과 강판파일을 조합한 흙막이벽 공법을 나타낸 시공 순서도이고,

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 강판파일을 나타낸 사시도이고,

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 H-Pile이 그라우팅관과 연속홈이 결합되어 있는 것을 나타낸 사시도이고,

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 H-Pile이 그라우팅관과 연속홈이 분해되어 있는 것을 나타낸 사시도이고,

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 흙막이벽 시공방법을 설명하기위한 플로우챠트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 원지반 11: 천공홀

20: H-Pile 21: ""형강

22: 연속홈 30: 강판파일

31: 강판파일 날개 40: 그라우팅 영역

41: 그라우팅관 42: 그라우팅 호스

43: 그라우팅 분사구 44: 그라우팅 호스 고정볼트

45: 그라우팅 호스 고정너트 홀 50: 벽체 축방향 고정볼트

51: 벽체 축방향 고정너트 홀 100: 지반 천공중장비

Claims (2)

  1. 흙막이 공사중 연속적인 지반천공을 실시하고 조합된 H-Pile(20)과 강판파일(30)을 이용한 흙막이벽 공법에 있어서,
    굴착부지의 굴착라인을 따라 일정 단면적을 갖는 지반 천공중장비(100)를 이용하여 벽체연속 천공단계;
    그라우팅 호스(42)와 연속홈(22)이 구비된 H-Pile(20)이 천공홀(11)에 소정간격 이격하여 삽입되고, H-Pile(20) 사이의 천공홀(11)을 통해 H-Pile(20)에 형성된 연속홈(22)과 강판파일 날개(31)가 양쪽으로 키워지며 강판파일(30)이 삽입되는 단계;
    H-Pile(20)과 강판파일 날개(31)를 상부에서 벽체 축방향 고정볼트(50)를 이용하여 고정하고, 천공홀(11)을 다짐후 그라우팅 호스(42)를 통해 그라우팅 주입단계;
    상기 H-Pile(20)과 강판파일(30)을 흙막이벽체로 지지하며 굴착하는 터파기단계;를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 하는 H-Pile(20)과 강판파일(30)을 이용한 흙막이벽 공법.
  2. 1항에 있어서,
    상기 강판파일(30)은 일정 단면적을 갖는 휨강성이 있는 금속 판재이고, 단일품으로 구성되어져 있으며, 토압에 의한 휨모멘트를 감소시키며 벽체 휨강성을 향상시키고, 토압을 분산 작용할 수 있도록 일정 곡률을 갖는 아치형상을 특징으로 하는 흙막이벽 공법.
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