KR20150126103A

KR20150126103A - 흙막이공사용 흙막이벽체 및 그를 이용한 흙막이벽 시공방법

Info

Publication number: KR20150126103A
Application number: KR1020140053126A
Authority: KR
Inventors: 이동정
Original assignee: 이동정
Priority date: 2014-05-01
Filing date: 2014-05-01
Publication date: 2015-11-11
Also published as: KR101652967B1

Abstract

본 발명은 흙막이공사용 흙막이벽체 및 그를 이용한 흙막이벽 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흙막이벽체를 콘크리트로써 한 장의 넓은 벽체형으로 형성하되, 양측과 하방에 지반굴착용 굴착체인이 "U"자형으로 감싸서 안내되게 하고 흙막이벽체의 내부에는 그라우팅액을 주입할 수 있는 그라우팅호스를 매설하여 흙막이벽체를 구성하고, 터파기를 위한 지반에는 복수개의 파일공을 일정 간격으로 천공한 뒤에 각 파일공에 H빔을 압입하며, 인접한 H빔 사이의 지반을 흙막이벽체를 감싼 굴착체인으로 굴착한 뒤에 굴착체인을 해체 인출하여 인접한 H빔 사이에 흙막이벽체를 삽입되어 있게 하고, 그 다음에는 흙막이벽체의 외측과 H빔 사이의 틈새를 메움으로써, 터파기공사를 위한 지반의 붕괴를 예방함과 아울러 완벽한 차수가 가능하게 하며, 흙막이벽 시공을 위한 공사기간을 대폭 단축시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

Description

흙막이공사용 흙막이벽체 및 그를 이용한 흙막이벽 시공방법{Soil retaining wall for sheathing work using the same soil retaining wall construction methode}

본 발명의 출원인은 흙막이공사용 토류벽 시공방법 및 그 장치에 대하여 특허출원(10-2009-0057099)한 바가 있다.

상기 종래발명에 의한 시공방법은 연약지반에 복수개의 파일공을 일정 간격으로 천공하고, 상기 파일공 천공단계에서 천공된 각 파일공에 토류벽형성용 H빔을 압입하며, 상기 H빔 압입단계에서 각 파일공에 압입된 토류벽형성용 H빔 사이의 지반을 토류벽 시공장치의 체인으로 굴착하는 동시에 체인으로 굴착되는 공간에 토류패널을 압입 설치하여 연약지반의 내부에 흙막이공사용 토류벽을 시공한다.

이렇게 연약지반의 내부에 흙막이공사용 토류벽을 시공한 뒤에는 토류벽 내측의 지반을 파내는 터파기공사를 실시하며, 그렇게 파 해쳐진 공간에 건축구조물를 구축한 뒤에는 토류패널을 인출해내고, 토류패널을 인축해낸 공간을 토사로 메우는 작업을 실시하게 된다.

상기 토류패널은 "C"형강으로 사각틀체를 형성한 뒤에 그 틀체의 내부에 다수개의 나무판을 끼워서 만들어진 것이기 때문에 가격이 고가여서 재활용을 위하여 건축구조물를 구축한 뒤에 인출해내는데, 이 토류패널이 습기가 많은 땅속에 묻혀있기 때문에 2회정도 밖에 사용하지 못하게 된다.

그럼에도 불구하고 땅속에 묻혔던 토류패널을 인출하는 단계와, 토류패널을 인출하고 난 뒤에 형성되는 공간을 토사로 채우는 단계가 추가되므로 공사기간이 연장되고, 고가인 토류패널을 재활용한다고 하나 2회 정도만 사용하므로 공사비용이 상승되는 문제가 있었다.

또한, 지반에 수분이 있는 경우에는 수분이 토류패널과 H빔 사이의 틈새를 통하여 건축물을 구축할 공간으로 유입되므로 추후에 구축하는 건축물을 불안정하게 하는 문제를 아울러 지니고 있었다.

특허출원 제10-2009-0057099호(발명의 명칭 : 흙막이공사용 토류벽 시공방법 및 그 장치)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 흙막이벽체를 콘크리트로써 한 장의 넓은 벽체형으로 형성하되, 양측과 하방에 지반굴착용 굴착체인이 안내되게 하고 흙막이벽체의 내부에는 그라우팅액을 주입할 수 있는 그라우팅호스를 매설하여 흙막이벽체를 구성하고, 이렇게 구성된 흙막이벽체를 굴착체인으로 감싼 상태에서 인접한 H빔 사이의 지반을 굴착하면서 압입하며, 건축물이 구축된 경우에도 흙막이벽체가 땅속에 매설되어 있게 함으로써, 공사기간을 단축하고 공사비용을 절감시킬 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

또한, 흙막이벽체를 땅속에 압입 매설할 때, 흙막이벽체 주변과 흙막이벽체와 H빔 사이의 틈새를 메움으로써, 수분이 있는 지반에서도 완벽한 차수가 이루어질 수 있도록 하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 흙막이공사용 흙막이벽체는 터파기 공사를 위하여 지반에 간격을 두고 압입 설치되는 H빔의 사이에 압입 설치되는 흙막이벽체에 있어서,

상기 흙막이벽체는 콘크리트로 형성되는 판형 벽체본체의 양측에 판형 벽체본체의 두께보다 폭이 넓은 체인안내홈이 상하방향으로 형성되고, 판형 벽체본체의 하부가 양측 체인안내홈의 하단부 보다 하측으로 연장 형성되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 흙막이벽체를 이용한 흙막이벽 시공방법은

터파기공사를 위한 지반에 복수개의 파일공을 일정 간격으로 천공하는 파일공 천공단계와,

상기 파일공 천공단계에서 천공된 각각의 파일공에 H빔을 압입하는 H빔 압입단계와,

서로 인접한 H빔 사이의 지반을 판형으로 굴착하여 인접한 파일공을 통하게 판형굴착홈을 형성하면서 판형굴착홈으로 판형 흙막이벽체을 압입 설치하는 지반굴착 및 벽체압입단계와,

흙막이벽체의 양측과 하부를 "U"자형으로 감싸고 있는 굴착체인을 해체한 뒤에 흙막이벽체를 땅속에 남겨둔 상태에서 굴착체인을 지반 상측으로 인출하는 굴착체인 해체 및 인출단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은, 흙막이벽체를 콘크리트로써 한 장의 넓은 벽체형으로 형성하되, 양측과 하방에 지반굴착용 굴착체인이 안내되게 하고 흙막이벽체의 내부에는 그라우팅액을 주입할 수 있는 그라우팅호스를 매설하여 흙막이벽체를 구성하고, 이렇게 구성된 흙막이벽체를 굴착체인으로 감싼 상태에서 인접한 H빔 사이의 지반을 굴착하면서 압입하며, 건축물이 구축된 경우에도 흙막이벽체가 땅속에 매설되어 있게 함으로써, 공사기간을 단축하고 공사비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 흙막이벽체를 땅속에 압입 매설할 때, 흙막이벽체 주변과 흙막이벽체와 H빔 사이의 틈새를 메움으로써, 수분이 있는 지반에서도 완벽한 차수가 이루어질 수 있도록 하는 것을 또 다른 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 흙막이벽체를 땅속에 압입하는 과정을 나타내는 설명도.
도 2는 본 발명에 의한 흙막이벽체가 흙막이벽 시공장치에 설치된 상태를 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 흙막이벽체의 일실시예를 나타내는 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 흙막이벽체의 하부를 나타내는 저면사시도.
도 5는 본 발명에 의한 흙막이벽체가 H빔의 사이에 설치된 상태를 나타내는 평단면도.
도 6은 본 발명에 의한 흙막이벽체가 H빔의 사이에 설치된 상태를 나타내는 정면도.
도 7은 본 발명에 의한 흙막이벽체와 연결벽체가 연결된 상태에서 H빔의 사이에 설치된 상태를 나타내는 정면도.
도 8은 도 7의 A-A선 단면도.
도 9는 본 발명에 의한 흙막이벽체의 이실시예를 나타내는 사시도.
도 10은 본 발명에 의한 흙막이벽체의 시공과정을 나타내는 블록도.
도 11의 (가) 내지 (마)는 본 발명에 의한 흙막이벽체의 시공과정을 나타내는 설명도.

이하, 본 발명에 따른 흙막이공사용 흙막이벽체 및 그를 이용한 흙막이벽 시공방법에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 11을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 흙막이공사용 흙막이벽체(10)는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 크레인(1)을 이용하여 땅속에 설치하는 것이며, 크레인(1)은 본 발명의 출원인이 선출원하여 특허등록된 특허등록 제1185599호의 특허공보에 개재되어 있는 것과 동일한 것이다.

상기 크레인(1)에 수직 설치되는 리더(2)의 상측에는 권양장치(3)가 설치되고, 리더(2)의 전면에는 권양장치(3)에 설치되는 권양케이블(3a)에 의해 리더(2)를 따라 승하강하는 흙막이벽 시공장치(5)가 설치되며, 이 흙막이벽 시공장치(5)의 하부에 흙막이벽체(10)가 설치되어 땅속에 설치되게 된다.

상기 흙막이벽 시공장치(5)는 의 하단부에는 권양케이블(3a)에 매달리게 설치되는 본체(5a) 상부에 구동스프라켓(6)이 설치되고, 본체(5a)에는 하단부에 벽체누름구(8)가 설치되는 가압실린더(7)가 상하방향으로 설치되며, 본체(5a)의 양측에는 굴착체인(4)을 지지하는 체인지지대(4a)가 설치되고, 굴착체인(4)이 상측은 구동스프라켓(6)의 상측에 감싸지게 걸린 상태에서 양측이 체인지지대(4a)에 지지되며 하측이 "U"자 형태로 늘어트려지게 되고, 그렇게 "U"자 형태로 늘어트려지는 굴착체인(4)의 내부에 흙막이벽체(10)가 감싸지게 된다.

이때, 굴착체인(4)의 하부에 흙막이벽체(10)의 하부가 받쳐지고 흙막이벽체(10)의 양측에 상하방향으로 형성된 체인안내홈(11)에는 굴착체인(4)의 양측 수직부분이 삽입되게 되며, 흙막이벽체(10)의 상부는 가압실린더(7)의 하부에 설치되는 벽체누름구(8)가 하측으로 눌러서 흙막이벽 시공장치(5)에 흙막이벽체(10)가 장착되게 되는 것이다.

상기 흙막이벽체(10)는 도 3 내지 도 6에서 보는 바와 같이 콘크리트로 형성되는 판형 벽체본체(10a)의 양측에 판형 벽체본체(10a)의 두께(b1)보다 폭이 넓은 체인안내홈(11)이 상하방향으로 형성되고, 판형 벽체본체(10a)의 하부가 양측 체인안내홈(11)의 하단부 보다 하측으로 연장 형성되어 있다.

이때, 상기 벽체본체(10a)의 두께(b1)보다 체인안내홈(11)의 폭이 넓은 것은 벽체본체(10a)의 두께(b1)보다 폭(b2)이 넓은 굴착체인(4)이 삽입 안내되게 하기 위한 것으로서, 지반을 굴착체인(4)으로 굴착할 때, 굴착체인(4)의 폭(b2)이 벽체본체(10a)의 두께(b1)보다 넓으므로 굴착체인(4)에 의해 굴착되는 판형굴착홈(22)으로 흙막이벽체(10)가 용이하게 압입될 수 있게 하기 위함이다.

상기 벽체본체(10a)의 양측에 형성되는 체인안내홈(11)은 도 3에서 보는 바와 같이 벽체본체(10a)와 체인안내홈(11)이 일체로 형성되게 흙막이벽체(10) 전체를 콘크리트로서 형성하거나, 또는 도 9에서 보는 바와 같이 벽체본체(10a)를 콘크리트로서 형성하고, 그 양측에 "C"형강을 결합시켜 "C"형강의 안쪽에 형성되는 홈부분을 체인안내홈(11)으로 사용할 수 있는 것이다.

그리고, 흙막이벽의 상하 높이가 큰 경우에는 도 7에서 보는 바와 같이 흙막이벽체(10)의 상부에 또 다른 연결벽체(18)를 연결 설치할 수 있는데, 이때는 연결벽체(18)의 형상이 흙막이벽체(10)의 판형 벽체본체(10a)와 동일한 두께로 벽체본체(18a)가 형성되고, 이 벽체본체(18a)의 양측에 흙막이벽체(10)의 양측 체인안내홈(11)과 동일한 크기와 형상으로 체인안내홈(18b)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 흙막이벽체(10)와 연결벽체(18)의 연결은 흙막이벽체(10)와 연결벽체(18)가 서로 연결되는 부분에 벽체연결대(16)를 이용하여 연결할 수 있으며, 벽체연결대(16)로 연결하는 부분의 흙막이벽체(10)와 연결벽체(18)에는 연결구멍(15)을 각각 형성하여 그들에 대응되는 부분에 벽체연결대(16)를 댄 상태로 연결구멍(15)으로 볼트를 관통하여 흙막이벽체(10)와 연결벽체(18)를 연결 설치할 수 있다.

또한, 도 3 및 도 6에서 보는 바와 같이 상기 흙막이벽체(10)의 상부에는 수개의 호스홈(13)이 간격을 두고 형성되고, 흙막이벽체(10)의 내부에는 호스홈(13)에서부터 체인안내홈(11)으로 통하는 그라우팅호스(14)가 매입 설치되어 H빔(9)과 흙막이벽체(10)의 측면 사이에 형성되는 틈새를 그라우팅호스(14)를 통하여 공급되는 그라우팅액으로 메울 수 있게 된다.

도 9에서 보는 바와 같이 체인안내홈(11)이 "C"형강에 의해 형성되는 경우에 체인안내홈(11)의 내면에는 그라우팅호스(14)로 유입되는 그라우팅액이 체인안내홈(11)으로 공급되게 하는 배출공(도시생략)이 "C"형강으로 형성되는 체인안내홈(11)의 내벽면에 형성되어야 한다.

그리고, 도 7에서 보는 바와 같이 흙막이벽체(10)의 상부에 연결벽체(18)를 연결 설치하는 경우에 연결벽체(18)의 내부에는 흙막이벽체(10)에 매입 설치되는 각각의 그라우팅호스(14)와 통하게 하는 그라우팅호스(14a)가 상하로 관통되게 매입 설치되며, 연결벽체(18)의 내부에 설치되는 그라우팅호스(14a)와 흙막이벽체(10)의 내부에 설치되는 그라우팅호스(14)는 호스홈(13)에서 호스연결부(17)에 의해 끼움식으로 착탈가능하게 연결된다.

이때, 상기 흙막이벽체(10)와 연결벽체(18)에는 각각의 그라우팅호스(14,14a)가 호스연결부(17)로 연결되기 위한 공간인 호스홈(13)이 형성되어 서로의 그라우팅호스(14,14a)를 호스연결부(17)로 연결하는 부분이 외부로 노출되거나 흙막이벽체(10)와 연결벽체(18)가 연결되는 부분에 걸림이 없게 한다.

도 4 및 도 8에서 보는 바와 같이 상기 벽체본체(10a)의 하단부에는 지반굴착용 굴착체인(4)에 형성되는 돌기(4a)가 삽입 안내되어 굴착체인(4)이 벽체본체(10a)의 외부로 이탈하지 않게 하는 체인이탈방지홈(12a)이 형성된 금속안내부(12)가 설치되는 구성이 포함된다.

본 발명에 의한 흙막이벽체를 이용한 흙막이벽 시공방법은 도 10 및 도 11에 서 보는 바와 같이 터파기공사를 위한 지반(20)에 복수개의 파일공(21)을 일정 간격으로 천공하는 파일공 천공단계(30)와, 상기 파일공 천공단계(30)에서 천공된 각각의 파일공(21)에 H빔(9)을 압입하는 H빔 압입단계(31)와, 서로 인접한 H빔(9) 사이의 지반(20)을 판형으로 굴착하여 인접한 파일공(21)을 통하게 판형굴착홈(22)을 형성하면서 판형굴착홈(22)으로 판형 흙막이벽체(10)을 압입 설치하는 지반굴착 및 벽체압입단계(32)와, 흙막이벽체(10)의 양측과 하부를 감싸고 있는 굴착체인(4)을 해체한 뒤에 흙막이벽체(10)을 땅속에 남겨둔 상태에서 굴착체인(4)을 지반 상측으로 인출하는 굴착체인 해체 및 인출단계(33)를 거쳐 터파기공사용 지반의 내부에 흙막이공사용 흙막이벽체를 시공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 터파기공사용 지반에 수분이 많은 경우에는 상기 흙막이벽체(10)의 내부에 매설되어 있는 그라우팅호스(14)를 통하여 그라우팅액을 주입시켜 H빔(9)과 흙막이벽체(10) 사이의 틈새를 메우는 틈새메움단계(34)가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 흙막이벽체를 이용한 흙막이벽 시공과정을 도 10 및 도 11을 참조하여 각 단계별로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 파일공 천공단계(30)에서는 도 11의 (가)에 도시되어 있는 바와 같이 지반(20)에 H빔(9)이 삽입될 복수개의 파일공(21)을 일정 간격으로 천공하게 된다. 이때, 상기 지반(20)에 파일공(21)을 천공하기 위해서는 오거드릴이 구비된 지반굴착기가 사용된다.

그리고, 상기 지반(20)에 천공되는 복수개의 파일공(21)사이의 간격은 각 파일공(21)의 내부에 삽입될 흙막이벽체(10)의 양단부가 걸쳐질 수 있도록 흙막이벽체(10)의 폭보다 약간 좁게 형성하는 것이 바람직하다.

이어서, H빔 압입단계(31)에서는 도 11의 (나)에 도시되어 있는 바와 같이 상기 파일공 천공단계(30)에서 천공된 각 파일공(21)에 흙막이벽체(10)를 압입시킬 수 있는 H빔(9)을 압입하게 된다. 이때, 상기 파일공(21)에 H빔(9)을 압입하기 위해서는 크레인과 해머가 구비된 항타기가 사용된다.

그리고, 상기 각 파일공(21)에 압입되는 H빔(9)은 인접한 H빔(9)사이에 흙막이벽체(10)의 양단부가 걸쳐질 수 있도록 H빔(9)에 구비된 ㄷ자형 홈부분이 서로 대향되도록 압입하게 된다.

이어서, 지반굴착 및 벽체압입단계(32)에서는 도 2, 6 및 도 11의 (다)에 도시되어 있는 바와 같이 상기 H빔 압입단계(31)에서 각 파일공(21)에 압입된 H빔(9)사이의 지반을 굴착하여 인접한 파일공(21)이 횡방향으로 통하게 하는 판형 판형굴착홈(22)을 굴착 형성함과 동시에, 이렇게 굴착되는 H빔(9) 사이의 판형굴착홈(22)으로 흙막이벽체(10)을 압입하게 된다.

이때, 상기 지반굴착 및 벽체압입단계(32)에서는 각 파일공(21)에 압입된 H빔(9) 사이의 지반(20)을 굴착하는 작업과 굴착되는 H빔(9) 사이의 판형굴착홈(22)으로 흙막이벽체(10)을 압입하는 작업이 동시에 이루어지게 됨으로써, H빔(9) 사이의 지반 굴착시 토압에 의해 H빔(9)사이의 굴착공간이 함몰되는 것을 방지할 수 있게 되므로 작업성을 대폭 향상시킬 수 있게 될 뿐 아니라 H빔(9) 사이의 굴착으로 인해 불안정해지는 지반(20)을 더욱 더 신속하게 안정화시킬 수 있게 된다.

그리고, 각 파일공(21)에 압입된 H빔(9)사이의 지반을 굴착하는 동시에 굴착되는 H빔(9)사이의 판형굴착홈(22)으로 흙막이벽체(10)을 압입하기 위해서는 도 1 및 도 2에 도시된 크레인(1)의 흙막이벽 시공장치(5)가 사용되며, 흙막이벽 시공장치(5)에 의해 시공과정에 대해서는 뒤에서 설명하기로 한다.

상기와 같이 인접한 H빔(9) 사이를 굴착하며 굴착되는 판형굴착홈(22)으로 흙막이벽체(10)를 압입 설치한 뒤에는 굴착체인 해체 및 인출단계(33)를 수행하게 되는데, 이 굴착체인 해체 및 인출단계(33)는 지반(20) 위로 노출된 굴착체인(4)의 임의의 위치를 정하여 체인어태치먼트를 핀으로 연결하여 형성되는 굴착체인(4)의 체인어태치먼트의 핀을 빼면, 링형태로 연결된 굴착체인(4)의 중간이 분리되어 하나의 끈형태가 된다.

이 상태에서 끈형태로 된 굴착체인(4)을 지반 상측에서 잡아당겨서 흙막이벽체(10)를 "U"자 형태로 감싸고 있던 굴착체인(4)을 지반상측으로 인출하여 도 11의 (라)와 같이 흙막이벽체(10)만 H빔(9) 사이의 판형굴착홈(22)에 압입된 상태로 남아 있게 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 흙막이벽 시공방법에 의하면, 지반에 대한 터파기공사를 실시하기 전에 미리 지반내에 흙막이벽체를 시공하여 지반을 안정화시킨 상태에서 터파기공사를 진행할 수 있게 됨으로써, 터파기공사시 지반의 불안정화로 인한 붕괴 및 공사현장내로의 토사유입을 방지하여 공사의 안전도 및 작업성을 향상시킬 수 있게 되므로 공사기간을 대폭 단축시킬 수 있게 되는 것이다.

도 6 및 도 11의 (마)에 도시된 틈새메움단계(34)는 지반(20)에 습기가 많은 경우에 주로 사용하게 되는데, 이는 흙막이벽체(10)가 H빔(9) 사이에 형성되는 판형굴착홈(22)에 흙막이벽체(10)가 압입되어 있는 상태에서 H빔(9)과 흙막이벽체(10)의 측면, 체인안내홈(11)측에는 소정의 틈새가 형성되어 그 틈새로 물기가 스며들 수 있게 되는데, 이를 감안하여 흙막이벽체(10)에 설치된 그라우팅호스(14)의 상측으로부터 시멘트물과 같은 그라우팅액을 주입시키면, 그 그라우팅액이 그라우팅호스(14)를 통하여 H빔(9)과 흙막이벽체(10)의 측면 사이의 틈새로 채워지면서 주변 지반의 물기가 터파기를 위한 지반으로 유입되는 것을 막아주게 되는 것이다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용관계를 도 1 내지 도 11을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 흙막이벽체(10)는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 크레인(1)의 흙막이벽 시공장치(5)에 설치되는데, 이는 콘크리트로 제작되어 무거운 흙막이벽체(10)을 별도의 크레인과 같은 보조장비로 들어 올린 상태에서 굴착체인(4)에 설치된 가압실린더(7)를 상측으로 이동시키면, 가압실린더(7) 하측의 벽체누름구(8) 하측에 굴착체인(4)이 커다란 "U"자형으로 늘어트려지게 한다.

이 상태에서 커다란 "U"자형으로 늘어트려진 굴착체인(4)의 내측으로 흙막이벽체(10)를 삽입시켜서 "U"자형으로 늘어트려진 굴착체인(4)의 내측하부에 흙막이벽체(10)의 하단부가 얹히게 하면서 굴착체인(4)의 양측 수직부가 흙막이벽체(10)의 양측 체인안내홈(11)으로 삽입되게 한다.

그 다음에 흙막이벽 시공장치(5)의 가압실린더(7)를 하강시켜서 가압실린더(7)의 하측에 설치된 벽체누름구(8)가 흙막이벽체(10)의 상측을 아래로 누르도록 하면, 흙막이벽체(10)의 하부와 양측은 굴착체인(4)이 "U"자형으로 감싸게 되고, 상부는 벽체누름구(8)로 누르고 있어서 굴착체인(4)의 "U"자형 부분과 벽체누름구(8)의 사이에서 흙막이벽체(10)가 고정되게 된다.

상기와 같이 굴착체인(4)과 벽체누름구(8)에 의해 흙막이벽체(10)이 고정될 때, 벽체누름구(8)를 하측으로 계속적으로 누르면 굴착체인(4)이 파단될 수 있으므로 굴착체인(4)이 흙막이벽체(10)의 하부와 양측을 "U"자형으로 감싼 상태에서 벽체누름구(8)가 흙막이벽체(10)의 상부와 접촉되기만 하면 가압실린더(7)의 하강은 멈추어 벽체누름구(8)가 흙막이벽체(10)의 상부를 잡고 있는 상태가 되게 한다.

그 다음에는 흙막이벽 시공장치(5)의 본체(5a)에 수평방향으로 설치된 체인지지대(4a)를 벌려서 굴착체인(4)이 상측은 구동스프라켓(6)에 감싸여지고 하측은 흙막이벽체(10)의 하부를 감싸면서 양측은 체인안내홈(11)에 삽입되되, 그 굴착체인(4)이 팽팽한 상태가 되게 한다.

이와 같이 크레인(1)의 흙막이벽 시공장치(5)에 흙막이벽체(10)을 설치한 뒤에는 도 5와 도 11에서와 같이 파일공(21)에 압입된 인접한 H빔(9) 사이의 리더(2)으로 흙막이벽체(10)를 위치하면서 흙막이벽 시공장치(5)에 설치된 구동스프라켓(6)을 구동시키게 되면, 그 굴착체인(4)이 회전하면서 인접한 H빔(9) 사이의 지반(20)을 굴착하게 된다.

이때, 굴착체인(4)은 구동스프라켓(6)의 구동에 의해 흙막이벽체(10)의 둘레를 따라 회전하고 있는 상황에서 흙막이벽 시공장치(5)를 하강시키게 되면, 인접한 H빔(9) 사이의 지반(20)이 판형으로 굴착되면서 양측 파일공(21) 사이에 판형 판형굴착홈(22)이 서로 통하게 굴착되게 되고, 그렇게 판형으로 굴착되는 판형굴착홈(22)으로 흙막이벽체(10)가 삽입되게 된다.

이때, 도 5 및 도 8에서 보는 바와 같이 상기 흙막이벽체(10)의 벽체두께(b1) 보다 굴착체인(4)의 폭(b2)이 넓으므로 흙막이벽체(10)의 벽체본체(10a)가 용이하게 삽입되나, 흙막이벽체(10)의 양측에 형성되는 체인안내홈(11)의 폭이 굴착체인(4)의 폭(b2)보다 넓으므로 흙막이벽체(10)이 하강하면서 압입하는데 저항이 발생된다.

그런데, 굴착되는 지반은 흙막이벽체(10) 보다는 무른 토사이고, 흙막이벽체(10)는 단단하며 무겁기 때문에 벽체본체(10a) 보다 폭이 넓은 체인안내홈(11) 외측 안내부(11a)도 판형굴착홈(22)으로 압입되게 된다.

위와 같이 굴착체인(4)에 의해 지반이 굴착될 때, 도 2 및 도 5에서 보는 바와 같이 체인안내홈(11)이 형성된 양측 안내부(11a)사이의 벽체본체(10a)의 하부가 양측 안내부(11a) 보다 하측으로 내려온 상태에서 그 저면을 감싸는 굴착체인(4)이 "B"와 회전하므로 굴착체인(4)의 폭만큼 판형으로 지반을 굴착하게 되는 것이다.

그리고, 상기 굴착체인(4)이 "B"와 회전하므로 굴착체인(4)에 의해 굴착될 때 발생하는 토사가 굴착체인(4)의 굴착날에 실려 지반 상측으로 배출되게 된다.

또한, 도 8에서와 같이 벽체본체(10a)의 하부에 체인이탈방지홈(12a)이 형성된 금속안내부(12)가 설치되어서 금속으로 된 굴착체인(4)이 금속안내부(12)의 저면과 마찰 접촉하는 경우에도 콘크리트로 제작되는 벽체본체(10a)의 하부가 손상되지 않게 되고, 굴착체인(4)이 벽체본체(10a)의 하부에서 도 2의 "B"와 안내될 때, 굴착체인(4)에 형성된 돌기(4a)가 금속안내부(12)의 체인이탈방지홈(12a)에 안내되어 굴착체인(4)이 벽체본체(10a)의 하부에서 이탈하지 않게 된다.

상기와 같이 굴착체인(4)에 의해 지반이 굴착되면서 그렇게 굴착되는 판형굴착홈(22)으로 흙막이벽체(10)이 모두 삽입되게 되면, 구동스프라켓(6)의 구동을 정지시킨 뒤에 리더(2)의 상측으로 노출된 굴착체인(4)의 체인어태치먼트의 핀을 빼내면, 전체적으로 링형으로 연결되어 있던 굴착체인(4)의 일부가 해체되어 그 굴착체인(4)은 양단부를 묶지 않은 끈 형태가 된다.

이렇게 굴착체인(4)이 링 형태에서 끈 형태로 해체된 뒤에는 그렇게 해체된 굴착체인(4)을 외측으로 당기면 흙막이벽체(10)를 "U"자형으로 감싸던 굴착체인(4)이 지반(20)의 외측으로 인출되게 되고, 땅속에는 양측 H빔(9)의 사이에 흙막이벽체(10)이 남아있게 되는 것이다.

이렇게 하여 터파기공사를 위한 지반에 흙막이벽의 시공을 완료할 수 있으나, 그 지반에 습기가 많은 경우에는 도 3 및 도 6에서 보는 바와 같이 흙막이벽체(10)의 내부에 매설된 그라우팅호스(14)의 상측 선단부로 그라우팅액을 주입하면, 그 그라우팅액은 수개의 그라우팅호스(14)를 따라 하측으로 내려가면서 체인안내홈(11)과 H빔(9) 사이에 형성되는 틈새로 유입된다.

상기 그라우팅액이 체인안내홈(11)과 H빔(9) 사이에 형성되는 틈새에 채워지고 그 그라우팅액이 응고되게 되면, 다수개의 흙막이벽체(10)와 H빔(9)들에 의해 구축되는 흙막이벽이 수분의 유입을 차단하는 차수벽 역할을 하게 되는 것이다.

도 7에 도시된 경우는 구축해야할 흙막이벽의 높이가 높은 경우에 흙막이벽체(10)의 상부에 연결벽체(18)를 연결 설치하여 흙막이벽의 높이를 전체적으로 높인 경우이며, 이경우에도 지반에 수분이 많은 경우에는 연결벽체(18)에 설치된 그라우팅호스(14a)와 하측의 흙막이벽체(10)에 매설된 그라우팅호스(14)를 호스연결부(17)로 연결하여서 연결벽체(18)의 그라우팅호스(14a) 선단부로 그라우팅액을 주입하여 흙막이벽체(10)와 연결벽체(18)가 연결된 양측 안내부(11a)와 H빔(9)의 사이에 형성되는 틈새를 메우게 되는 것이다.

1 : 크레인 2 : 리더 3 : 권양장치
4 : 굴착체인 5 : 흙막이벽 시공장치 6 : 구동스프라켓
7 : 가압실린더 8 : 벽체누름구 9 : H빔
10 : 흙막이벽체 11 : 체인안내홈 12 : 금속안내부
13 : 호스홈 14 : 그라우팅호스 15 : 연결구멍
16 : 벽체연결대 17 : 호스연결부 18 : 연결벽체
20 : 지반 21 : 파일공 22 : 판형굴착홈
30 : 파일공 천공단계 31 : H빔 압입단계
32 : 지반굴착 및 벽체압입단계 33 : 굴착체인 해체 및 인출단계
34 : 틈새메움단계

Claims

터파기 공사를 위하여 지반에 간격을 두고 압입 설치되는 H빔의 사이에 압입 설치되는 흙막이벽체에 있어서,
상기 흙막이벽체는 콘크리트로 형성되는 판형 벽체본체의 양측에 판형 벽체본체의 두께보다 폭이 넓은 체인안내홈이 상하방향으로 형성되고, 판형 벽체본체의 하부가 양측 체인안내홈의 하단부 보다 하측으로 연장 형성되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 흙막이공사용 흙막이벽체.
제 1항에 있어서, 상기 흙막이벽체의 상부에는 흙막이벽체의 판형 벽체본체와 동일한 두께로 벽체본체가 형성되고, 흙막이벽체의 양측 체인안내홈과 동일한 크기와 형상으로 체인안내홈이 형성된 연결벽체가 벽체연결대에 의해 상하방향으로 연결 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 흙막이공사용 흙막이벽체.
제 2항에 있어서, 상기 흙막이벽체의 상부에는 수개의 호스홈이 간격을 두고 형성되고, 흙막이벽체의 내부에는 호스홈에서부터 체인안내홈으로 통하는 그라우팅호스가 매입 설치되며,
상기 연결벽체의 내부에는 흙막이벽체에 매입 설치되는 각각의 그라우팅호스와 착탈가능하게 연결되는 그라우팅호스가 상하로 관통되게 매입 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 흙막이공사용 흙막이벽체.
제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 벽체본체의 하단부에는 굴착체인에 형성되는 돌기가 삽입 안내되어 굴착체인이 벽체본체의 외부로 이탈하지 않게 하는 체인이탈방지홈이 형성된 금속안내부가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 흙막이공사용 흙막이벽체.
터파기공사를 위한 지반에 복수개의 파일공을 일정 간격으로 천공하는 파일공 천공단계와,
상기 파일공 천공단계에서 천공된 각각의 파일공에 H빔을 압입하는 H빔 압입단계와,
서로 인접한 H빔 사이의 지반을 판형으로 굴착하여 인접한 파일공을 통하게 판형굴착홈을 형성하면서 판형굴착홈으로 판형 흙막이벽체을 압입 설치하는 지반굴착 및 벽체압입단계와,
흙막이벽체의 양측과 하부를 "U"자형으로 감싸고 있는 굴착체인을 해체한 뒤에 흙막이벽체를 땅속에 남겨둔 상태에서 굴착체인을 지반 상측으로 인출하는 굴착체인 해체 및 인출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이벽체를 이용한 흙막이벽 시공방법.
제 5항에 있어서, 상기 흙막이벽체의 내부에 매설되어 있는 그라우팅호스를 통하여 그라우팅액을 주입시켜 H빔과 흙막이벽체 사이의 틈새를 메우는 틈새메움단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 흙막이벽체를 이용한 흙막이벽 시공방법.