KR20100072510A - 콘크리트 합성형 강널말뚝 및 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강널말뚝 흙막이 벽에 관한 것으로, 보다 자세히는 기존의 강널말뚝은 자립식 벽체로 사용할 때 휨 강성이 작아 수평변위가 크게 발생할 수 있어 사용상 많은 제약이 있으므로, 본 발명은 강널말뚝의 플랜지 내측에 콘크리트를 타설한 형태로서 콘크리트는 강널말뚝의 압축 측에 위치토록 하여 구조적인 효율성을 대폭 향상시키고 전체적인 벽체의 휨 강성을 증가시켜 수평변위를 감소시킨 콘크리트 합성형 강널말뚝 및 그 시공방법에 관한 것이다.

본 발명의 콘크리트 합성형 강널말뚝은, 플랜지부를 갖는 강널말뚝과, 상기 강널말뚝의 하면 선단부에 경사지게 부착된 선단부 마감판과, 상기 강널말뚝의 양측 플랜지부와 상기 선단부 마감판과 밀착되도록 결합되어 있는 내측면 마감판과, 상기 플랜지 내측면과 내측면 마감판 및 선단부 마감판 사이에 형성된 내부에 타설된 콘크리트로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 콘크리트 합성형 강널말뚝에서 콘크리트는 강널말뚝과 전단 연결재로 연결되어 타설하므로 강널말뚝의 휨 강성을 대폭 향상시킬 수 있고, 자립식 벽체로 사용할 때 수평변위를 대폭 줄일 수 있다. 또한, 압축력에 강한 콘크리트를 강널말뚝에서 토압에 의하여 압축력이 작용하는 부분에 합성시킴으로써 강널말뚝의 구조적인 효율성을 크게 향상시킬 수 있다.

강널말뚝, 전단연결재, 내측면 마감판, 내측면 마감판 고정부, 선단부 마감판

Description

콘크리트 합성형 강널말뚝 및 시공방법{Steel-Concrete Composite Sheet Pile and Method of Construction}

본 발명은 강널말뚝 흙막이 벽에 관한 것으로, 보다 자세히는 기존의 강널말뚝은 자립식 벽체로 사용할 때 휨 강성이 작아 수평변위가 크게 발생할 수 있어 사용상 많은 제약이 있으므로, 본 발명은 강널말뚝의 플랜지 내측에 콘크리트를 타설한 형태로서 콘크리트는 강널말뚝의 압축 측에 위치토록 하여 구조적인 효율성을 대폭 향상시키고 전체적인 벽체의 휨 강성을 증가시켜 수평변위를 감소시킨 콘크리트 합성형 강널말뚝 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 강널말뚝은 토목, 건축 공사에서 토목공사 시 물막이, 흙막이 등을 위해 박는 강판으로 된 말뚝으로, 시트파일 이라고도 한다.

통상 흙막이 공사로서 옹벽을 설치하기 위해서는 옹벽이 설치될 위치에 콘크리트를 타설하여 흙막이 벽체를 시공하는 방법이 널리 이용되어 왔다. 이러한 흙막 이 벽체는 예컨대, 각종 지하차도, 교대, 호안, 하안, 옹벽 등에 주로 사용되었는 바, 통상 현장에서 거푸집을 설치하고, 그 안에 철근을 배근한 다음 콘크리트를 타설하여 벽체를 완성하는 형태가 대부분이었다.

그러나, 이와 같은 현장 콘크리트 타설방식은 많은 인력과 시간이 소모될 뿐만 아니라 콘크리트 타설 후 양생까지 상당한 시간이 경과되어야 하기 때문에 시공시간이 지연되고, 품질편차가 심하다는 단점을 가졌다.

뿐만 아니라, 작업현장 여건에 따라 좁은 공간일 경우에는 거푸집 설치 및 제거 작업을 수행하기가 어렵고 번거로우며, 그로 인한 극심한 시공성 저하를 초래하기도 하였다.

이와 같은 단점들을 보완하는 방법으로 현장 상황에 따라 강널말뚝을 항타하여 흙막이 벽체로 사용되기도 한다. 그러나 종래기술에 의한 통상적인 강널말뚝은, 도 1에 나타난 바와 같이 그 단면 구조가 디긋(ㄷ)자 모양을 가지고 서로 연결되도록 되어있고, 보통 두께 15mm 이하인 강판으로 이루어져서 있어 자립식 벽체로 사용할 경우에는 콘크리트 벽체에 비하여 휨 강성이 작아 수평변위가 크게 발생할 수 있으며, 이는 강널말뚝을 효율적으로 사용하는데 큰 제약으로 작용하여 왔다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명은 강널말뚝을 흙막이 벽체로 사용할 때, 토압에 의하여 강널말뚝 단면에서 압축 측에 위치하는 부분을 압축력에 강한 콘크리트와 합성시켜 구조적인 효율성을 높이고 휨 강성을 증가시킴으로써, 강널말뚝과 콘크리트의 합성으로 벽체에 작용하는 수평토압에 대한 저항력을 높여 수평 변위를 감소시킨 흙막이 벽체용 콘크리트 합성형 강널말뚝을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 콘크리트 합성형 강널말뚝은, 플랜지부를 갖는 강널말뚝과, 상기 강널말뚝의 하면 선단부에 경사지게 부착된 선단부 마감판과, 상기 강널말뚝의 양측 플랜지부와 상기 선단부 마감판과 밀착되도록 결합되어 있는 내측면 마감판과, 상기 플랜지 내측면과 내측면 마감판 및 선단부 마감판 사이에 형성된 내부에 타설된 콘크리트로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 강널말뚝의 내측에는 전단 연결재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하고, 상기 강널말뚝의 플랜지부에는 내측면 마감판 고정부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하며, 상기 내측면 마감판과 상기 플랜지 내측면은 볼트로 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 콘크리트 합성형 강널말뚝의 시공방법은, 강널말뚝의 플랜지부에 선단부 마감판과 내측면 마감판을 설치하고 항타 시공하는 단계와, 상기 항타 시공된 강널말뚝의 플랜지 내측에서 선단부 마감판과 내측면 마감판으로 폐합되는 빈 공간에 콘크리트를 타설하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘크리트 타설 단계 다음에 내측면 마감판을 인발하여 빼내는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하고, 또한, 상기 강널말뚝의 내측에는 전단연결재가 설치되고, 플랜지부에는 내측면 마감판 고정부가 설치되는 것을 특징으로 하며, 또한, 상기 내측면 마감판과 상기 플랜지 내측면은 볼트로 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 콘크리트 합성형 강널말뚝에서 콘크리트는 강널말뚝과 전단 연결재로 연결되어 타설하므로 강널말뚝의 휨 강성을 대폭 향상시킬 수 있고, 자립식 벽체로 사용할 때 수평변위를 대폭 줄일 수 있다. 또한, 압축력에 강한 콘크리트를 강널말뚝 단면에서 토압에 의하여 압축력이 작용하는 부분에 합성시킴으로써 강널말뚝의 구조적인 효율성을 크게 향상시킬 수 있다.

이하 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한 다.

도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 합성형 강널말뚝의 단면도이다. 도 3은 본 발명의 콘크리트 합성형 강널말뚝의 시공 모식도이다.

도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 콘크리트 합성형 강널말뚝은 콘크리트와의 합성을 위하여 강널말뚝의 플랜지 안쪽에 용접한 전단연결재(2)와 콘크리트 타설을 위한 선단부 마감판(5)과 내측면 마감판(3), 그리고 내측면 마감판(3)을 고정시켜주는 내측면 마감판 고정부(4)로 구성된다.

전단연결재(2)는, 강널말뚝(1)과 강널말뚝의 플랜지 내측에 타설되는 콘크리트가 합성거동을 보일 수 있도록 설치하는 것이며, 전단 스터드나 타공된 철판을 이용한다. 선단부 마감판(5)은 강널말뚝을 항타 시공할 때 강널말뚝의 선단부에서 지반으로 관입이 원활히 될 수 있도록 강널말뚝(1)의 아래쪽으로 비스듬하게 부착한 형태로 용접하여 부착한다. 내측면 마감판(3)은 평평하거나 절곡한 형태의 강판인데 내측면 마감판 고정부(4)를 통하여 강널말뚝에 밀착되고 선단부 마감판(5)과 맞물리게 밀착되며 강널말뚝의 두부에서 볼트로 고정된다.

본 발명의 실시를 위하여는, 강널말뚝(1)을 항타하기 전에 강널말뚝 플랜지 내측에 전단연결재(2), 선단부 마감판(5), 내측면 마감판 고정부(4)를 용접하여 부착한다. 그 다음, 도 3과 같이 내측면 마감판 고정부(4)와 선단부 마감판(5)에 밀 착되도록 내측면 마감판(3)을 끼워 넣고 강널말뚝(1)에 볼트로 고정한다.

이와 같은 상태로 강널말뚝을 지반에 항타 시공하게 되면, 강널말뚝의 플랜지 내측으로 선단부 마감판(5)과 내측면 마감판(3)으로 폐합되는 빈 공간이 형성되는데, 이 공간에 콘크리트를 채워 넣고 양생한다, 충분한 양생이 이루어지고 나면, 내측면 마감판(3)은 볼트를 풀어서 인발하여 빼내면 최종적으로 강널말뚝과 합성된 콘크리트만 남게 된다. 인발된 내측면 마감판(3)은 그 다음 강널말뚝의 시공에 재활용 가능하다.

도 1은 종래의 강널말뚝의 단면도

도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 합성형 강널말뚝의 단면도

도 3은 본 발명의 콘크리트 합성형 강널말뚝의 시공 모식도

♠도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

1:강널말뚝, 2:전단연결재, 3:내측면 마감판,

4:내측면 마감판 고정부, 5: 선단부 마감판, 6:현장타설 콘크리트

Claims (8)

1. 플랜지부를 갖는 강널말뚝과,

   상기 강널말뚝의 하면 선단부에 경사지게 부착된 선단부 마감판과,

   상기 강널말뚝의 양측 플랜지부와 상기 선단부 마감판과 밀착되도록 결합되어 있는 내측면 마감판과,

   상기 플랜지 내측면과 내측면 마감판 및 선단부 마감판 사이에 형성된 내부에 타설된 콘크리트로 구성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 합성형 강널말뚝.
2. 제1항에 있어서,

   상기 강널말뚝의 플랜지 내측에는 전단 연결재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 합성형 강널말뚝.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 강널말뚝의 플랜지부에는 내측면 마감판 고정부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 합성형 강널말뚝.
4. 제3항에 있어서,

   상기 내측면 마감판과 상기 플랜지 내측면은 볼트로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 합성형 강널말뚝.
5. 강널말뚝의 플랜지부에 선단부 마감판과 내측면 마감판을 설치하고 항타 시공하는 단계와,

   상기 항타 시공된 강널말뚝의 플랜지 내측으로 형성된 선단부 마감판과 내측면 마감판으로 폐합되는 빈 공간에 콘크리트를 타설하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 합성형 강널말뚝의 시공방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 콘크리트 타설단계 다음에 내측면 마감판을 인발하여 빼내는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 합성형 강널말뚝의 시공방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,

   상기 강널말뚝의 내측에는 전단연결재가 설치되고,

   플랜지부에는 내측면 마감판 고정부가 설치되는 것을 특징으로 하는 콘크리 트 합성형 강널말뚝의 시공방법.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서,

   상기 내측면 마감판과 상기 플랜지 내측면은 볼트로 고정되어 있어 콘크리트 타설 후 내측면 마감판을 인발 할 수 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 합성형 강널말뚝의 시공방법.

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