KR20180014792A - 흙 막이 공법에 사용된 h-빔 인출방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흙 막이 공법에 사용된 고가의 H-빔을 수월하게 인출할 수 있도록 하면서도 주변의 공사가 완료된 구조물에 아무런 영향을 주지 않는 흙 막이 공법에 사용된 H-빔 인출방법에 관한 것으로,
H-빔(10)의 평면 형상과 동일 내지 유사하면서 H-빔(10)의 외경에 비해 내경이 5 내지 20mm 큰 관 형상이 될 수 있도록 길이방향으로 2등분 되거나 또는 등분되지 않은 일체형 구조의 커버(30)를 파일 공(20)의 내부에 하나 이상 직렬 연결되는 H-빔(10)과 동시 또는 순차적으로 삽입하되, 하나 또는 2겹의 형태로 삽입하는 커버 삽입단계(S100)와, 상기 커버 삽입 후 커버의 외측과 파일 공(20)의 내측으로 모르타르를 타설 및 양생하여 H-빔(10)과 커버(30)를 고정시키는 고정단계(S200)와, 상기 H-빔(10)의 내측으로 콘크리트 구조물이 시공되면 전용 인출 기계를 이용하여 H-빔(10)을 커버(30)의 내부에서 인출하는 H-빔 인출단계(S300)와, H-빔이 인출된 커버(30)의 내부에 모래, 자갈, 흙을 충진하여 마감처리를 하는 마감처리단계(S400)로 이루어진다.

Description

흙 막이 공법에 사용된 H-빔 인출방법{H-beam extraction method used in retaining wall methods}
본 발명은 흙 막이 공법에 사용된 H-빔 인출방법에 관한 것으로 더욱 상세히는 흙 막이 공법에 사용된 고가의 H-빔을 수월하게 인출할 수 있도록 하면서도 주변의 공사가 완료된 구조물에 아무런 영향을 주지 않는 흙 막이 공법에 사용된 H-빔 인출방법에 관한 것이다.
일반적으로 토목 및 건축현장에서 콘크리트 구조물의 축조를 위한 지반 굴착공사시 굴착 배면의 토사 붕괴, 침하 방지 및 변위 억제를 통해 인접 지반의 안정성을 유지하기 위한 방안으로 가설 흙 막이 공사를 수행하고 있으며, 특히, 건물이 밀집된 도심지의 경우에는 기존 건물과의 근접 시공이 빈번해짐에 따라 지반 굴착으로 인한 지반의 침하 또는 붕괴 및 주변 건물의 안정성에 대한 요구가 대두되고 있으며, 이에 따라 가설 흙 막이 공사의 중요성이 증대되고 있다.
이러한 가설 흙 막이 시공공법은 크게 토류벽 공법과 토류벽 지지공법으로 분류되며, 그 중 도심지에서의 건축공사에 특히 적합한 토류벽 공법은 지반붕괴방지 및 굴착 배면 지하수위의 저하 및 이로 인한 토사유출을 방지하여 인접 지반의 변위 및 인접 건물의 침하를 최소화할 수 있다.
상기와 같이 도심지의 건축공사에 사용되는 가설 흙 막이 토류벽 공법은, 소일시멘트벽공법(S.C.W 공법)과 현장 타설 콘크리트 말뚝공법(C.I.P 공법) 등의 연속벽체 공법이 주로 사용되며, 또한, 상기한 토류벽 공법에서는 토류벽체의 강성을 증대시키기 위한 목적으로 지하에 구축되는 연속벽체 속에 H-빔을 삽입하고 있다.
이러한 H-빔은 H-빔만을 이용하여 시공되기도 하지만, 도 1에서 도시된 바와 같이 일정간격을 두고 H-빔을 삽입한 다음, H-빔의 사이에 철근을 시공하는 경우도 있다. 또한, 지하 30M를 굴착하는 공사현장에서는 도 2에서 도시된 바와 같이 H-빔(10) 간 직렬연결 부위에 이음쇄(11)를 용접하여 H-빔을 다수개 연결하여 시공하기도 한다.
상기와 같은 토류벽 시공공법은 지반을 미리 굴착 된 파일공에 H-빔을 삽입한 후 파일 공(20)의 내부에 콘크리트 모르타르를 타설하여 토류벽을 구축하게 되며, 이렇게 구축된 토류벽은 파일 공에 타설된 콘크리트 기둥의 강도만으로도 지반의 침하 및 붕괴를 방지할 수 있게 되는 반면에, 콘크리트 기둥 속에 매설되어 있는 고가의 H-빔은 불필요하게 사장되는 문제점이 있기 때문에 콘크리트 기둥 속에 매설된 H-빔은 자원의 낭비를 초래하게 될 뿐만 아니라 일정 시간이 경과 된 후에는 부식 등의 원인에 의해 토양 오염을 가중시키는 문제도 뒤따르게 된다.
뿐만 아니라, 추후 재건축에 따른 굴착 작업시 상기한 콘크리트 기둥 속에 매설되어 있는 H-빔이 지반 굴착 장애를 일으키게 되며, 또 콘크리트 기둥 속에 매설되어 있는 H-빔을 꺼내기 위해 콘크리트 기둥을 파괴 시키고 그 속에 박혀있는 H-빔을 인출할 경우 H-빔은 변형될 수밖에 없기 때문에 고가의 H-빔을 그 용도로서의 재사용이 불가능하게 되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 인식하여 당 업계에서는 진동기(vibrator) 형식의 기계를 이용하여 H-빔을 인출하거나 굴착기를 동원하여 H-빔을 인출하기도 하였으나 통계적으로 극소량인 약 5% 미만인 것으로 확인되고 있다.
상기와 같이 H-빔을 쉽게 인출할 수 없는 원인으로 매설 깊이와 파일 공에 타설되는 모르타르를 들 수 있는바, 매설깊이가 10M인 경우에는 H-빔(길이 10M) 1 개로 시공 가능하기 때문에 인출 또한 용이한 반면, 깊이가 30M 되는 공사현장에서는 도 2에서 도시된 바와 같이 이음쇄(11)를 이용하여 H-빔을 직렬로 이어서 시공하기 때문에 이음쇄(11)와 타설되는 모르타르의 저항 때문에 인출이 곤란하게 되었던 것이다.
이러한 부분을 감안하여 가설 흙 막이 토류벽 시공시 사용된 H-빔을 인출할 수 있도록 하는 인출장치로서 등록실용신안 제20-03723542호가 제안된 바 있으나, 이 역시 깊이 30M의 공사현장에 사용된 H-빔은 인출할 수 없었던 것이다.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 인식하여 10M는 물론 30M 이상의 흙 막이 토류벽 시공시 사용된 H-빔을 간편하게 인출할 수 있도록 함으로써 자원 재사용과 더불어 토양환경을 보존할 수 있는 흙 막이 공법에 사용된 H-빔 인출방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 흙 막이 공법에 사용된 H-빔 인출방법은,
H-빔(10)의 평면 형상과 동일 내지 유사하면서 H-빔(10)의 외경에 비해 내경이 5 내지 20mm 큰 관 형상이 될 수 있도록 길이방향으로 2등분 되거나 또는 등분되지 않은 일체형 구조의 커버(30)를 파일 공(20)의 내부에 하나 이상 직렬 연결되는 H-빔(10)과 동시 또는 순차적으로 삽입하되, 하나 또는 2겹의 형태로 삽입하는 커버 삽입단계(S100)와, 상기 커버 삽입 후 커버의 외측과 파일 공(20)의 내측으로 모르타르를 타설 및 양생하여 H-빔(10)과 커버(30)를 고정시키는 고정단계(S200)와, 상기 H-빔(10)의 내측으로 콘크리트 구조물이 시공되면 전용 인출 기계를 이용하여 H-빔(10)을 커버(30)의 내부에서 인출하는 H-빔 인출단계(S300)와, H-빔이 인출된 커버(30)의 내부에 모래, 자갈, 흙을 충진하여 마감처리를 하는 마감처리단계(S400)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커버삽입단계에서 커버(30)를 파일 공(20)에 H-빔(10) 삽입한 다음에 순차적으로 삽입을 하는 경우 등분되지 않은 커버(30)와 H-빔(10)이 서로 일체형이 되면서 지지 될 수 있도록 H-빔(10)과 커버(30) 사이의 공극(40)에 지지수단을 충진하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커버삽입단계에서 커버(30)를 파일 공(20)에 H-빔(10)과 동시에 삽입을 하는 경우 2등분 된 커버(30)와 H-빔(10) 사이에 지지수단을 부착한 다음, 커버(30)를 H-빔(10)에 감싸듯 고정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지수단은 우레탄 폼, 모래, 흙, 모르타르, 스티로폼 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본원 발명의 흙 막이 공법에 사용된 H-빔 인출방법은 H-빔을 파일 공에 삽입할 때 향후 인출이 용이하도록 삽입을 하기 때문에 현존하는 인출장비만으로도 충분한 인출이 용이하며, 그로 인해 고가의 H-빔을 재사용할 수 있을 뿐만 아니라 토양 환경 오염을 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 흙 막이 공법에 시공된 H-빔을 도시한 평면구성도
도 2는 종래 흙 막이 공법에 사용된 H-빔의 직렬 연결상태를 도시한 연결상태도
도 3은 본 발명의 바람직할 일실시 예를 보인 평면 구성도
도 4는 본 발명의 또 다른 일실시 예를 보인 평면 구성도
도 5는 본 발명의 커버를 도시한 사시도
도 6은 본 발명의 커버 중 또 다른 일실시 예를 도시한 사시도
도 7은 H-빔과 커버를 동시에 삽입한 상태를 도시한 사용상태 예시도
도 8은 본 발명의 인출방법을 도시한 블록 구성도
이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시 예에 따라 본 발명에서 제공하는 흙 막이 공법에 사용된 H-빔 인출방법에 대해 설명하면 하기와 같다.
먼저, 본원 발명의 흙 막이 공법에 사용된 H-빔 인출방법은 도 3에서 도시된 바와 같이 평면상에서 파일 공(20)의 내부에 커버(30)를 삽입하되, H-빔(10)의 둘레를 감싸듯한 형태가 되도록 삽입을 함으로써 향후 H-빔의 인출이 편리하도록 함에 그 핵심이 있다.
이를 위해 제시되는 커버(30)는 도 5 내지 6에서 도시된 바와 같이 H-빔(10)의 평면 형상과 동일 내지 유사하면서 H-빔(10)의 외경에 비해 내경이 5 내지 20mm 큰 관 형상이 될 수 있도록 도 6에서 도시된 바와 같이 길이방향으로 2등분 되거나 또는 도 5에서 도시된 바와 같이 등분되지 않은 일체형 구조로 구성될 수 있다.
이러한 커버(30)는 파일 공(20)의 내부에 하나 이상 직렬 연결되는 H-빔(10)과 동시 또는 순차적으로 삽입하되, 하나 또는 도 4에서 도시된 바와 같이 2겹의 형태로 삽입된다(S100).
상기와 같이 커버를 삽입한 이후에는 커버의 외측과 파일 공(20)의 내측으로 모르타르를 타설 및 양생하여 H-빔(10)과 커버(30)를 고정한다(S200).
상기와 같이 H-빔(10)과 커버(30)의 고정이 완료되고 H-빔(10)의 내측으로 콘크리트 구조물의 시공이 어느 정도 완료되면, 전용 인출 기계를 이용하여 H-빔(10)을 커버(30)의 내부에서 인출을 한다(S300).
상기 H-빔(10)의 인출시점은 통상적으로 콘크리트 구조물의 지하층이 완료되는 순간이 될 수도 있고, 콘크리트 구조물이 완공되는 시기가 될 수도 있으며, H-빔이 인출된 커버(30)의 내부에는 모래, 자갈, 흙을 충진하여 마감처리(S400)를 함으로써 인출작업은 완료된다.
또한, 상기 커버삽입단계에서 커버(30)의 삽입은 H-빔(10)을 완전하게 삽입한 다음 삽입을 할 수도 있고, H-빔(10) 삽입과 동시에 삽입을 할 수 있는바, 순차적으로 삽입을 할 때 사용되는 커버가 도 5에서 도시된 바와 같은 커버(30)이며, 동시에 삽입을 할 때 사용되는 커버가 도 6에서 도시된 바와 같이 길이방향으로 2등분 된 커버(31)이다.
상기와 같이 커버의 형상에 따라 커버가 삽입되는 시점이 정해질 수 있는 것이며, 커버(30)를 H-빔(10) 삽입 후에 파일 공에 삽입할 때는 등분되지 않은 커버(30)와 H-빔(10)이 서로 일체형이 되면서 지지 될 수 있도록 H-빔(10)과 커버(30) 사이의 공극(40)에 지지수단을 충진한다.
또한, 커버(30)를 파일 공(20)에 H-빔(10)과 동시에 삽입을 하는 경우 도 7에서 도시된 바와 같이 2등분 된 커버(30)와 H-빔(10) 사이에 지지수단을 부착한 다음, 커버(30)를 H-빔(10)에 감싸듯 고정하게 되는데 상기 지지수단은 우레탄 폼, 모래, 흙, 모르타르, 스티로폼 중 선택된 어느 하나를 활용할 수 있다.
예를 들어 커버(30)를 H-빔(10) 삽입 후에 파일 공에 삽입할 때는 우레탄 폼, 모래, 흙, 모르타르 등을 충진할 수 있으며, 커버(30)를 파일 공(20)에 H-빔(10)과 동시에 삽입을 할 때는 지지수단으로 스티로폼을 활용하면 된다.
특히, 모르타르를 이용하여 충진을 할 때는 도 4에서 도시된 바와 같이 커버(30)를 평면상으로 2겹이 되도록 삽입을 하며, 인출을 할 때는 내측의 커버까지 동시에 인출을 하게 되는 것이다.
그리고 충진되는 지지수단의 종류에 따라 커버가 1겹 또는 2겹으로 삽입될 수 있으며, 향후 인출과정에서도 H-빔(10)만 인출하거나 커버까지 동시에 인출할 수 있기 때문에 어떠한 경우에서도 H-빔 인출에 있어 편익을 제공할 수 있는 조건이 되어야 한다.
상기와 같이 구성될 수 있는 커버는 매설이 될 수 있기 때문에 친환경재질의 소재로 제작을 할 수 있으며, 굳이 고가의 재료를 사용할 필요가 없다.
한편, 커버(30)의 형상에 대해서는 전술한 바도 있지만, 추가 설명하면, 평면상의 형상은 H-빔의 평면상의 형상과 동일 내지 극히 유사함을 알 수 있다. 일반적으로 흙 막이 공법에 사용되는 H-빔은 10M의 길이를 사용하게 되는데 지하가 30M 인 경우에는 적어도 3개의 H-빔을 도 2에서 도시된 바와 같이 직렬 연결하여 사용한다.
이때 직렬연결에 사용되는 이음쇄(11)는 두께 10 내지 12mm의 철판을 이용하여 용접고정한 것으로 커버의 내경은 이를 감안하여 10 내지 15mm의 공극(40)이 형성될 수 있는 크기가 필요하다.
뿐만 아니라, 도 4에서 도시된 바와 같이 커버를 2겹으로 구성하는 경우에 있어서도 커버와의 간격은 10 내지 15mm가 필요하다.
도시되지는 않았으나 커버 역시 H-빔과 동일하게 직렬로 연결 고정하는바, 이때는 열접착, 본딩 접착등 다양한 방식으로 접착할 수 있다.
10:H-빔 11:이음쇄
20:파일공 30,31:커버
40:공극
S100: 커버 삽입단계
S200: 고정단계
S300: H-빔 인출 단계
S400: 마감처리단계

Claims (4)

  1. H-빔(10)의 평면 형상과 동일 내지 유사하면서 H-빔(10)의 외경에 비해 내경이 5 내지 20mm 큰 관 형상이 될 수 있도록 길이방향으로 2등분 되거나 또는 등분되지 않은 일체형 구조의 커버(30)를 파일 공(20)의 내부에 하나 이상 직렬 연결되는 H-빔(10)과 동시 또는 순차적으로 삽입하되, 하나 또는 2겹의 형태로 삽입하는 커버 삽입단계(S100); 와,
    상기 커버 삽입 후 커버의 외측과 파일 공(20)의 내측으로 모르타르를 타설 및 양생하여 H-빔(10)과 커버(30)를 고정시키는 고정단계(S200); 와,
    상기 H-빔(10)의 내측으로 콘크리트 구조물이 시공되면 전용 인출 기계를 이용하여 H-빔(10)을 커버(30)의 내부에서 인출하는 H-빔 인출단계(S300); 와,
    H-빔이 인출된 커버(30)의 내부에 모래, 자갈, 흙을 충진하여 마감처리를 하는 마감처리단계(S400);
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흙 막이 공법에 사용된 H-빔 인출방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커버삽입단계에서 커버(30)를 파일 공(20)에 H-빔(10) 삽입한 다음에 순차적으로 삽입을 하는 경우 등분되지 않은 커버(30)와 H-빔(10)이 서로 일체형이 되면서 지지 될 수 있도록 H-빔(10)과 커버(30) 사이의 공극(40)에 지지수단을 충진하는 것을 특징으로 하는 흙 막이 공법에 사용된 H-빔 인출방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커버삽입단계에서 커버(30)를 파일 공(20)에 H-빔(10)과 동시에 삽입을 하는 경우 2등분 된 커버(30)와 H-빔(10) 사이에 지지수단을 부착한 다음, 커버(30)를 H-빔(10)에 감싸듯 고정하는 것을 특징으로 하는 흙 막이 공법에 사용된 H-빔 인출방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지수단은 우레탄 폼, 모래, 흙, 모르타르, 스티로폼 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 흙 막이 공법에 사용된 H-빔 인출방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102150901B1 (ko) * 2019-06-18 2020-09-02 장호암 H형강 구조체

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