KR20180004985A - Cip파일 연속벽구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CIP파일 연속벽으로서, 상기 CIP파일 연속벽(1)은 중첩부(5)를 갖도록 부분적으로 중첩되며 연속 설치되는 복수개의 콘크리트기둥(4)과, 이 콘크리트기둥(4)의 내부에 매입되며 수직 연장되는 철골빔(10)을 포함하는 CIP파일(2)로 이루어지고, 상기 철골빔(10)은 등부분에서 직접 또는 보강판(11)을 매개로 접합된 바닥부(13)와, 이 바닥부(13)의 양단에서 반대방향으로 연장되는 측벽부(14)와, 이 측벽부(14)의 선단에서 인접하는 측벽부(14)를 향해 접근하는 내향돌출부(15)를 가진 한 쌍의 강재 채널빔(12)이 결합되어 이루어진다.

Description

CIP파일 연속벽구조 {CIP Pile continuous wall structure}

본 발명은 CIP파일 연속벽구조에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 시공이 용이하고 구조가 간단하며 코스트가 절감되어 흙막이벽이나 차수벽 또는 기초벽으로 적용하기에 유리한 새로운 구조의 CIP파일 연속벽구조에 관한 것이다.

종래에 흙막이벽이나 차수벽 등으로 사용되는 CIP(Cast-in Place) 파일공법이라 칭하는 연속주열공법은 파일을 설치할 위치에 일정간격으로 지반을 수직으로 천공하고 여기에 케이싱을 매입하거나 천공과 동시에 케이싱을 매입한 후에, 강재 H빔을 투입한 후에 콘크리트를 타설하고, 이어서 케이싱을 인발하여 H빔 철골파일을 설치하고, 다음에 기설치된 철골파일들 사이를 연결하기 위해 기설치된 철골파일들 사이에 전술한 방식과 유사하게 케이싱을 매입한 후에 철근이 원주형태로 엮인 철근케이지를 투입하고 콘크리트를 타설한 후에 케이싱을 인발하여 철근파일을 복수개 인접하도록 설치한다. 그리고 이들 철골파일 또는 철근파일간의 틈새에는 토사유출을 막고 차수를 위해 또 다른 파일을 설치하거나 콘크리트로 그라우팅처리하게 된다.

그런데, 종래의 이러한 CIP파일을 이용한 흙막이벽이나 차수벽은 철근케이지가 매입된 철근들을 인접하도록 연속설치할 때, 만일 기설치된 철근파일에 근접하거나 중첩되도록 또 다른 철근파일을 설치한다면, 이를 위해 기설치 철근파일에 근접 또는 부분중첩돈 위치의 지반을 천공하기 위해 사용되는 오거스크류의 하강 또는 상승작동시에 이 오거스크류가 기시공된 철근파일의 철근케이지에 걸려서 철근케이지가 철근파일에서 빠져나오는 등의 문제가 발생되므로, 부득이 이러한 파일들은 상당한 틈새를 갖도록 설치할 수밖에 없고, 부득이 파일 틈새를 통한 토사유출이나 지하수 유출을 방지하기 위해 이들 틈새를 막기 위한 추가적인 파일시공이나 콘크리트그라우팅처리가 필요하므로, 그만큼 시공이 복잡하고 코스트가 상승되는 문제점이 있다.

한편, 이러한 CIP파일 연속벽의 모든 파일을 양상되는 기성재 H빔을 철골로 하는 콘크리트파일로 시공하는 경우에는 강재의 소요량이 많아서 그만큼 코스트가 상승되는 문제가 있다.

국내특허공개 제10-2016-0025242 (2016.03.08)

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 CIP파일을 이용한 흙막이벽 등의 시공상의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 시공이 용이하고 코스트가 절감되며, 구조적으로 견고하고 수밀하면서도 구조가 간단하여 흙막이벽이나 차수벽 또는 기초벽으로 적용하기에 유리한 새로운 CIP파일 연속벽구조를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 지반에 설치되어 흙막이벽, 차수벽 또는 기초벽으로 사용되도록 지중에 설치되는 CIP파일 연속벽에 있어서, 상기 CIP파일 연속벽(1)은 중첩부(5)를 갖도록 부분적으로 중첩되며 연속 설치되는 복수개의 콘크리트기둥(4)과, 이 콘크리트기둥(4)의 내부에 매입되며 수직 연장되는 철골빔(10)을 포함하는 CIP파일(2)로 이루어지고, 상기 철골빔(10)은 등부분에서 직접 또는 보강판(11)을 매개로 접합된 바닥부(13)와, 이 바닥부(13)의 양단에서 반대방향으로 연장되는 측벽부(14)와, 이 측벽부(14)의 선단에서 인접하는 측벽부(14)를 향해 접근하는 내향돌출부(15)를 가진 한 쌍의 강재 채널빔(12)이 결합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 CIP파일 연속벽구조가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 철골빔(10)의 서로 접합된 바닥부(13) 사이에는 중공부(17)가 형성되어 이곳에 콘크리트가 충전되도록 된 것을 특징으로 하는 CIP파일 연속벽구조가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 철골빔(10)의 대향하는 내향돌출부(15)는 연장되어 서로 일체로 연결된 것을 특징으로 하는 CIP파일 연속벽구조가 제공된다.

본 발명에 따르면, 흙막이벽, 차수벽 또는 기초벽으로 사용되도록 지중에 설치되는 CIP파일 연속벽에서, 콘크리트기둥(4)의 내부에 매입되는 철골빔(10)을 한 쌍의 채널빔(12)의 바닥부(13)에서 맞대어 접합하고, 이 바닥부(13)의 양단에서 반대방향으로 연장되는 측벽부(14)의 상단에서 서로를 향해 접근하는 내향돌출부(15)를 절곡형성함으로써, 콘크리트기둥(4)과 철골빔(10)의 부착면적이 증대됨과 더불어, 콘크리트기둥(4)과 이에 매입된 철골빔(10)과의 기계적 연결이 강화되고, 철골빔(10)을 중심으로 콘크리트기둥(4)이 분리되는 것이 억제되므로, 개개의 CIP파일(2)의 구조적 일체성이 증대되고, 파일의 강도나 지지력이 향상된다.

또한, 이러한 CIP파일 연속벽은, 철골빔(10)이 내향돌출부(15)를 가져서 콘크리트와의 접합력이 증대되고 구조적 일체성이 향상되므로, 철골빔(10)을 만드는 철판의 두께를 양상되는 기성재 H빔의 두께보다는 얇게 제작하여도 동등 이상의 구조적 강도를 나타낼 수 있으므로, 연속벽을 이루는 모든 CIP파일(2)에 본 발명에 따른 철골빔(10)을 적용하더라도 제작코스트의 상승을 피할 수 있으므로, 결과적으로 종래와 같이 철근케이지가 매입된 철근파일을 사용하지 않아도 되므로, CIP파일(2)의 콘크리트기둥(4)이 서로 중첩부(5)를 갖도록 연속설치할 수 있어서, CIP파일(2) 사이의 틈새를 차단하기 위한 별도의 추가적인 뒷채움파일 시공이나 그라우팅처리없이도 수밀한 연속벽 시공이 가능하므로, 구조가 간단하고 시공이 용이하며 연속벽이 차지하는 점유공간을 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 철골빔(10)의 서로 접합된 바닥부(13) 사이에 중공부(16)를 형성함으로써, 콘크리트기둥(4) 형성을 위한 콘크리트 또는 몰탈 충전시에 이 철골빔(10)의 중공부(16)를 통해 생콘크리트(또는 몰탈)을 주입하여, 굴착공의 하단부터 점차 상부로 채워져 올라오게 되므로, 굴착공 내에 잔류하는 토사나 기타 이물질이 외부로 용이하게 배출되므로 콘크리트기둥(4)의 구조적 일체성이 더욱 강화된 고품질의 시공이 가능하다.

필요에 따라 철골빔(10)의 대향하는 내향돌출부(15)는 더욱 연장되어 서로 일체로 연결될 수도 있다. 이 때 철골빔(10)은 대략 날일자(日)형태의 단면을 취하여 그 강성이 증대된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 연속벽의 단면도
도 2 내지 도 4는 본 발명의 다른 실시예들의 CIP파일의 단면도
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 CIP파일의 단면도

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같디. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CIP파일 연속벽의 단면도로서, 도시된 바와 같이 각각의 CIP파일(2)이 중첩부(5)를 갖도록 부분적으로 중첩되면서 연속설치된다. 이런데 본 발명의 CIP파일(2)은 모두 콘크리트기둥(4)에 본 발명에 따른 철골빔(10)이 매입된 상태로 서로 중첩되도록 일렬로 연속적으로 배치되어 흙막이벽, 차수벽 또는 기초벽으로 사용된다.

본 발명의 철골빔(10)은 도시된 바와 같이 강판을 절곡하여 제작하는 한 쌍의 채널빔(12)이 그 바닥부(13)에서 서로 맞닿고 측벽부(14)는 반대방향으로 연장되도록 접합된다. 이때, 한 쌍의 채널빔(12)은 바닥부(13)이 등부분에서 직접 맞닿아 접합될 수도 있으나, 강도보강을 위해 보강판(11)을 사이에 두고 접합될 수 있다, 채널빔(12)의 접합방법은 용접 또는 볼트결합 등이 사용된다.

한편, 본 발명에 따르면, 한 쌍의 채널빔(12)의 측벽부(14)의 선단에서 인접하는 측벽부(14)를 향해 연장되는 내향돌출부(15)가 절곡형성된다. 이에 따라, 콘크리트기둥(4)과 철골빔(10)의 부착면적이 증대되고, 콘크리트기둥(4)과 이에 매입된 철골빔(10)과의 기계적 연결이 강화되며, 철골빔(10)을 중심으로 콘크리트기둥(4)이 분리되는 것이 억제되므로, 개개의 CIP파일(2)의 구조적 일체성이 증대되고, 파일의 강도나 지지력이 향상된다.

본 발명에 사용되는 철골빔(10)은 기성품인 H빔에 비에 그 두께가 얇은 철판으로 절곡제작될 수 있는데 이는 본 발명의 철골빔(10)이 내향돌출부(15)를 가져서 콘크리트와의 접합력이 증대되고 구조적 일체성이 향상되므로, 철골빔(10)을 만드는 철판의 두께를 양상되는 기성재 H빔의 두께보다는 얇게 제작하여도 동등 이상의 구조적 강도를 나타낼 수 있기 때문이다. 따라서 본 발명에 따른 CIP파일 연속벽은 코스트를 절감할 수 있다. 따라서 종래와 같이 철근케이지가 매입된 철근파일을 사용하지 않고 CIP파일(2)의 콘크리트기둥(4)이 서로 중첩부(5)를 갖도록 연속설치할 수 있어서, CIP파일(2) 사이의 틈새를 차단하기 위한 별도의 추가적인 뒷채움파일 시공이나 그라우팅처리없이도 수밀한 연속벽 시공이 가능하므로, 구조가 간단하고 시공이 용이하며 연속벽이 차지하는 점유공간을 줄어든다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 변형된 실시예의 CIP파일의 단면도로서, 도 2는 철골빔(10)의 측벽부(14)의 선단에서 구비된 내향돌출부(15)의 선단에서 다시 바닥부(13)를 향하여 절곡된 제2내향절곡부(16)가 형성된 것이다. 이와 같이 제2내향절곡부(16)가 형성됨으로 인해, 콘크리트기둥(4)와 철골빔(10)과의 부착강도 및 기계적 결합강도가 더욱 증대되어 CIP파일의 구조적 일체성이 더욱 강화된다.

도 3의 실시예에서는 측벽부(14) 선단의 내향돌출부(15)가 직각절곡되는 것이 아니라 바닥부(13)를 향하도록 예각을 이루면서 연장되는 것이다.

도 4의 실시예는 철골빔(10)의 대향하는 내향돌출부(15)가 더욱 연장되어 서로 일체로 연결된 것이다. 이에 따라 철골빔(10)의 단면형상은 대략 날일자(日)를 이루게 된다. 아러한 단면구조는 철골빔(10)의 구조적 강성을 더욱 증대시킬 수 있다. 이 때, 철골빔(10) 내외측 콘크리트재료의 연결을 위해 철골빔(10)에 적절한 간격으로 다수의 관통공을 형성하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발병의 또 다른 실시예의 단면도로서, 철골빔(10)의 서로 접합된 바닥부(13) 사이에는 중공부(7)가 형성된다. 이 중공부(7)는 굴착공에 콘크리트기둥(4)을 타설하기 위해 콘크리트 또는 몰탈을 타설할 때, 이 중공부(7)를 통해 주입하면, 굴착공의 하단부터 콘크리트가 채워지면서 상승하므로, 굴착공 내에 잔류하던 토사나 기타 이물질이 콘크리트몰탈의 표면에 떠서 부상하여 외부로 배출되므로, 콘크리트기둥(4)이 구조적으로 취약화되지 않고 일체성이 강화되어 고품질이 시공이 가능하게 된다.

Claims (3)

1. 지반에 설치되어 흙막이벽, 차수벽 또는 기초벽으로 사용되도록 지중에 설치되는 CIP파일 연속벽에 있어서, 상기 CIP파일 연속벽(1)은 중첩부(5)를 갖도록 부분적으로 중첩되며 연속 설치되는 복수개의 콘크리트기둥(4)과, 이 콘크리트기둥(4)의 내부에 매입되며 수직 연장되는 철골빔(10)을 포함하는 CIP파일(2)로 이루어지고, 상기 철골빔(10)은 등부분에서 직접 또는 보강판(11)을 매개로 접합된 바닥부(13)와, 이 바닥부(13)의 양단에서 반대방향으로 연장되는 측벽부(14)와, 이 측벽부(14)의 선단에서 인접하는 측벽부(14)를 향해 접근하는 내향돌출부(15)를 가진 한 쌍의 강재 채널빔(12)이 결합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 CIP파일 연속벽구조.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 철골빔(10)의 서로 접합된 바닥부(13) 사이에는 중공부(17)가 형성되어 이곳에 콘크리트가 충전되도록 된 것을 특징으로 하는 CIP파일 연속벽구조.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 철골빔(10)의 대향하는 내향돌출부(15)는 연장되어 서로 일체로 연결된 것을 특징으로 하는 CIP파일 연속벽구조.

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