KR20180079676A - Cip파일용 심재 및 이를 이용한 cip파일 연속벽 및 그 시공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CIP파일용 심재와 이를 이용한 CIP파일 연속벽 및 그 시공장치에 관한 것으로서, 둘레를 따라서 이격되어 수직연장되는 복수개의 수직바(4)와, 이들 수직바(4)의 길이방향을 따라 간격을 두고 배치되며 이들 복수개의 수직바(4)를 외측에서 감싸도록 배치되는 복수개의 링부재(6)를 포함하며, 상기 링부재(6)는 원형둘레부(7)의 대향측 또는 일측에 오목후퇴부(8)가 형성된 오목원형링으로 이루어지며, 상기 복수개의 수직바(4)는 상기 링부재(6)의 내주면을 따라 용접, 결속 또는 체결된 것을 특징으로 하는 CIP파일용 심재와, 이를 이요한 CIP파일 연속벽 및 그 시공장치가 제공된다.

Description

CIP파일용 심재 및 이를 이용한 CIP파일 연속벽 및 그 시공장치 {The core for Cast In Place pile and the continuous wall using thereof and the construction apparatus thereof}

본 발명은 CIP(Cast In Place)파일용 심재 및 이를 이용한 CIP파일 연속벽 및 그 시공장치 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 CIP파일을 용이하게 중첩되도록 인접설치하여 시공이 용이하면서도 차수성능이 우수한 새로운 구조의 CIP파일용 심재 와 이를 이용한 CIP파일 연속벽 및 그 시공장치에 관한 것이다.

CIP(Cast In-Place)파일은 지반에 케이싱을 세우고 오거로 굴착하고 케이싱과 함께 굴착공을 형성한 후에, 굴착공에 원통형의 철근망과 같은 심재를 투입하고, 자갈 등의 골재를 충전한 후에 몰탈을 주입하여 제작하는 현장타설콘트리트파일인데, 이러한 CIP파일을 연속적으로 시공하여 흙막이벽을 시공하는데 사용된다. 이러한 CIP파일 연속벽이 차수벽 또는 차수성 흙막이벽으로 기능하기 위해서는 인접배치되는 개별 CIP파일들 사이에 틈새가 없도록 열을 지어 시공해야 하는데, 이를 위해서 CIP파일을 서로 접촉시키거나 약간 중첩시켜서 시공하거나, 이격된 CIP파일의 틈새를 충전하거나 별도의 보조파일을 CIP파일의 사이에 설치하는 시공하는 방법 등을 사용하게 된다.

이와 같이 인접하는 CIP파일을 서로 부분적으로 중첩시켜서 시공하기 위해서는 먼저 시공한 CIP파일의 콘크리트기둥이 완전히 경화되기 전에 기설치된 콘크리트기둥과 약간 중첩되도록 오거스크류로 지반을 천공한 후에, 이렇게 형성된 굴착공에 다시 철근망을 투입하고 골재를 충전한 후에 몰탈을 주입하는 방식으로 흙막이벽체를 중첩시켜서 시공하게 된다.

그런데, 이와 같이 이미 설치된 CIP파일의 콘크리트기둥에 중첩되도록 오거로 굴착공을 천공하는 단계에서, 기설치된 콘크리트기둥 내부에 매입설치된 원통형 철근망이 오거스크류의 스크류날에 걸리거나 간섭되어 철근망이 훼손되거나 오거스크류의 스크류날에 걸려서 뽑히는 등의 시공불량이 생길 수 있어서, 그만큼 시공이 어렵고 이에 따라 CIP파일을 충분히 중첩시켜서 시공하지 못함에 따라, 흙막이벽의 차수성능이 저하될 수 있다, 따라서 부득이 차수성능을 보완하기 위해 별도의 보조파일을 이들 인접하는 CIP파일 사이에 설치하거나 CIP파일 사이의 틈새를 그라우팅재 등으로 충전하는 방법 등이 요구되므로, 그만큼 시공이 복잡하고 공기가 증대되는 문제점이 있었다.

국내특허등록 제10-1067707호(2011.09.20)

본 발명은 전술한 바와 같은 CIP파일 시공상의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 CIP파일을 용이하게 중첩되도록 인접설치하여 시공이 용이하면서도 차수성능이 우수한 새로운 구조의 CIP파일용 심재와 이를 이용한 CIP파일 연속벽 및 그 파일시공장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 둘레를 따라서 이격되어 수직연장되는 복수개의 수직바(4)와, 이들 수직바(4)의 길이방향을 따라 간격을 두고 배치되며 이들 복수개의 수직바(4)를 외측에서 감싸도록 배치되는 복수개의 링부재(6)를 포함하며, 상기 링부재(6)는 원형둘레부(7)의 대향측 또는 일측에 오목후퇴부(8)가 형성된 오목원형링으로 이루어지며, 상기 복수개의 수직바(4)는 상기 링부재(6)의 내주면을 따라 용접, 결속 또는 체결된 것을 특징으로 하는 CIP파일용 심재가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 지반을 굴착하여 형성한 굴착공 내부에 심재가 매입된 콘크리트기둥(10)을 부분적으로 중첩시켜 시공하며, 상기 심재는 콘트리트기둥의 둘레를 따라서 수직연장되는 복수개의 수직바(4)와 이들 수직바(4)의 외측에서 감싸도록 상하로 이격되어 배치되는 복수개의 링부재(6)를 포함하는 CIP파일 연속벽에 있어서, 상기 CIP파일은 심재의 링부재(6)가 원형링으로 이루어진 제1 파일부(11)와, 심재의 링부재(6)가 이 원형둘레부(7)의 대향측 또는 일측에 오목후퇴부(8)가 형성된 오목원형링으로 이루어진 제2파일부(12) 또는 제3파일부(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 CIP파일용 연속벽이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 지면에 장착하는 장착부(17)가 복수개 형성되며 내부에는 부분적으로 중첩되어 서로 연통되는 연통부(16)를 가지는 복수개의 원형가이드공(15)이 형성되는 가이드플레이트(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 CIP파일 연속벽 시공용 가이드장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 연통부(16)에 결합되며 내주면이 상기 원형가이드공(15)보다 축경된 오목한 오목원호부(19)가 형성되어 원형가이드공(15)과 동축적으로 배치되도록 된 차단원호부재(18)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 CIP파일 연속벽 시공용 가이드장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, CIP파일용 심재를 들레를 이격되어 따라 수직연장되는 복수개의 수직바(4)를 외측에서 감싸는 링부재(6)를 원형둘레부(7)의 대향측 또는 일측에 오목후퇴부(8)가 형성된 오목원형링으로 구성함으로써, 인접하는 CIP파일과 중첩되는 부분에 심재가 원형링보다 후퇴되도록 배치함으로써, 인접하는 파일설치를 위한 굴착공을 굴착하는 경우에 기설치된 CIP파일의 심재, 즉 철근망 등이 오거스크류에 걸려서 심재가 훼손되거나 지상으로 인출된느 등의 시공불량을 방지할 수 있어서, 간단하면서도 용이하게 CIP파일을 부분적으로 중첩시공할 수 있어서, 흙막이벽체로서의 기능과 아울러 차수기능까지 우수한 CIP파일 흙막이벽을 달성할 수 있다.

또한, 이와 같이 부분적으로 중첩되는 CIP파일을 용이하게 연속적으로 중첩시공하기 위해서, 지면에 장착되는 장착부(17)가 형성되고 부분적으로 중첩연통되는 연통부(16)를 가진 복수개의 원통가이드공(15)이 형성되는 가이드플레이트(14)를 제공하여 파일공의 굴착위치를 용이하게 정밀하게 설정할 수 있어서, 정밀시공이 가능하다. 또한, 상기 연통부(16)에 결합되며 내주면이 상기 원형가이드공(15)보다 축경된 오목원호부(19)가 형성된 차단원호부재(18)로 연통부(16)에 댐으로써, 기설치된 CIP파일에 부분적으로 중첩되도록 인접하게 파일설치공을 굴착하는 경우에, 이미 시공된 CIP파일이 오거스크류에 의해 손상되지 않도록 보호하는 기능과 아울러, 오거스크류의 진입과 함께 설치되는 케이싱(20)의 선두부에 선단부보다 직경이 좁아지는 단차부(21)가 형성되는 경우에, 케이싱(20)의 선단부가 통과된 후에 차단원호부재(18)를 원형가이드공(15)에 설치하여, 원형가이드공(15)의 직경을 케이싱의 좁아진 직경에 근접되도록 축소시킴으로써, 케이싱의 유격을 줄여서 정확한 위치에 파일공이 굴착될 수 있도록 하여 정밀시공에 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CIP파일용 심재의 사시도
도 2는 상기 실시예의 분해도
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 CIP파일용 심재의 횡단
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 CIP파일용 심재의 사시도
도 5와 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 CIP파일 연속벽의 구성도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 CIP파일 연속벽의 시공상태 단면도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 CIP파일 연속벽 시공용 가이드장치의 구성도
도 9는 상기 실시예의 가이드장치를 이용하여 시공하는 시공상태도

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CIP파일용 심재의 사시도이고 도 2는 분해도로서, 도시된 바와 같이, 철근으로 이루어지는 복수개의 수직바(4)와 이 수직바(4)들을 외측에서 감싸도록 일정간격으로 배치되는 복수개의 링부재(6)로 이루어지는 철근망 조립체인 CIP파일용 심재가 제공된다. 상기 수직바(4)는 바람직하게는 이형철근으로 제작되지만, 충분한 인장강도나 휨모멘트를 발휘한다면 중공관형태의 파이프로 제작될 수 있다. 그리고 상기 링부재(6)는 바람직하게는 강재로 주물제작하지만, 강판을 펀칭하여 제조하거나, 철근을 벤딩가공하여 제작할 수도 있다. 또는 충분한 강도만 발휘할 수 있다면 엔지니어링플라스틱소재로 제작할 수도 있다. 또한, 수직바(4)와 링부재(6)의 접합은 용접, 와이어결속, 체결용 금구 등 재료의 특성과 요구되는 접합강도 등을 고려하여 적절한 방법이 채택될 수 있다.

본 발명에 따른 링부재(6)는 원형둘레부(7)와, 이 원형둘레부(7)의 대향측에 형성되며 외측에 대하여 오목하게 후퇴되는 오목후퇴부(8)를 포함한다. 이에 따라, 이러한 링부재(6)의 내주면에 접합되는 복수개의 수직바(4)를 연결하는 윤곽형태도 원형을 이루지만 대향부에는 오목하게 후퇴되는 형태로 배치된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CIP파일용 심재로서, 전술한 실시예와 동일하지만, 링부재(6)의 원형둘레부(7)에 형성되는 오목후퇴부(8)가 대향측이 아니라 일측에만 형성되는 점에서 차이가 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CIP파일용 심재로서, 원형둘레부(7)와 대향하는 오목후퇴부(8)를 구비한 링부재(6)의 내주면에 복수개의 안착홈(9)이 형성된 것이다. 그리고 이 안착홈(9)에는 수직바(4)가 안착되어 위치설정된다. 이에 따라 수직바(4)를 링부재(6)에 결속 또는 용접할 때, 정확한 위치에 용이하게 접합할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 심재를 이용하여 시공된 CIP파일 흙막이벽의 시공상태 부분단면도인데, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면 서로 부분적으로 중첩배치되는 CIP파일이 심재의 링부재(6)가 원형링으로 이루어지는 제1파일부(11)와, 심재의 링부재(6)가 원형둘레부(7)의 대향측에 오목후퇴부(8)가 형성된 오목원형링으로 이루어진 제2파일부(12)가 교호로 중첩배치된 것을 보여준다. 이와 같이 제1파일부(11)와 제2파일부(12)의 중첩부에 링부재(6)의 오목후퇴부(8)가 배치되므로, 먼저 제2파일부(12)를 시공한 후에 제1파일부(11)를 시공하기 위해 제2파일부(12)의 콘크리트층을 부분적으로 절삭하더라도 내부의 심재와 간섭되지 않으므로, 제2파일부(12)의 심재가 오거스크류에 걸려서 훼손되거나 빨려나오지 않으므로, CIP파일을 중첩시공하더라도 차수성능이 우수한 CIP연속벽을 용이하게 시공할 수 있다. 도시된 실시예에서는 제2파일부(12)의 양측에 제1파일부(11)가 배치된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 심재를 이용하여 시공된 CIP파일 흙막이벽의 시공상태 부분단면도로서, 제1파일부(11)의 심재의 링부재(6)는 원형둘레부로 이루어지고, 이에 중첩배치되는 제3파일부(13)의 심재의 링부재(6)는 원형돌레부(7)의 일측에 오목후퇴부(8)가 형성된다. 본 실시예에서는 제3파일부(13)의 일측에만 제1파일부(11)가 배치된다.

도 7은 본 발명에 따라 시공된 CIP파일용 연속벽의 예시적 단면도로서, 일정한 간격으로 내부에 H빔(2)이나 이와 동등한 형강이 설치되는 강재빔콘크리트기둥(10)이 먼저 설치되고, 이들 강재빔콘크리트기둥(10) 사이에 철근망 등의 심재가 내장된 CIP파일이 설치된다. 강재빔콘크리트기둥(10) 설치된 후, 오목후퇴부(8)가 심재의 대향측에 배치된 제2파일부(12) 또는 일측에 형성된 제3파일부(13)를 설치한다. 이 경우 H빔과 같은 강재빔은 한 쌍의 플랜지부 사이의 콘크리트부가 중첩부에 면하도록 배치된다. 따라서 제2파일부(12) 또는 제3파일부(13)를 설치하기 위한 굴착공을 오거스크류로 굴착하는 경우에도, 강재빔과의 간섭을 회피할 수 있다.

제2파일부(12) 및 제3파일부(13)의 콘크리트나 몰탈의 주입이 완료되고 어느 정도 경화되면, 오거스크류로 제2파일부(12) 및 제3파일부(13)와 부분적으로 중첩되도록 굴착한다. 이 때, 중첩부에는 심재의 링부재(6)의 오목후퇴부(8)가 배치되므로, 오크스크류와의 간섭이 방지되므로 기설치된 제2 또는 제3파일부(12,13)의 심재가 오거스크류에 걸려서 훼손되거나 뽑혀나오지 않게 된다. 이와같이 파일공이 굴착되면 링부재가 원형링으로 이루어진 심재를 투입하여 설치한 후 골재를 투입하고 몰탈을 주입하거나 콘크리트를 주입하여 제1파일부(11)를 시공하게 된다.

이러한 구조에 따르면, 서로 중첩배치되는 CIP파일의 중첩부에 심재의 링부재(6)의 오목만곡부(8)가 위치되도록 배치함으로써, 심재와 오거스크류와의 간섭을 최소화시킴으로써, 기설치된 CIP파일의 콘크리트기둥에 중첩되게 다음 굴착공을 굴착하는 경우에 기설치된 심재의 철근망 등이 손상될 가능성을 최소화함으로써, 시공이 용이하면서도 차수기능이 우수한 CIP파일 연속벽인 흙막이벽을 달성하게 된다.

도 8는 본 발명에 따른 CIP파일 연속벽 시공용 가이드장치의 구성도이고, 도 9는 그 시공상태도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가이드장치는 지면에 장착되는 장착공과 같은 장착부(13)가 둘레부에 복수개 형성되는 가이드플레이트(12)의 내부에 복수개의 원형가이드공(14)이 서로 부분적으로 중첩되도록 형성된다. 이 원형가이드공(14)은 그 중심을 연결하는 선이 직선을 이루도록 직선상으로 배치된다. 경우에 따라, 이 가이드플레이트(12)는 가이드공(14)의 중심을 연결하는 중심선을 기준으로 분할제작되어, 장치의 크기가 커서 운반이 불편한 점을 해소하고, 사용시에는 체결볼트와 같은 체결부재로 서로 체결하여 사용할 수 있다. 이러한 가이드장치에 따르면, 지면에 CIP파일 연속벽을 시공하기 위해 파일공을 굴착하는 경우에 정확한 위치에 용이하게 위치설정하여 CIP파일 연속벽을 시공할 수 있다.

한편, 원형가이드공(14)이 서로 중첩되어 형성되므로, 이러한 중첩부에는 인접하는 원형가이드공(14)이 서로 연통되는 연통부(15)가 형성되는데, 만일 원형가이드공(14)을 통해 파일설치공을 굴착하는 경우에 이 연통부(15)를 차단하는 차단원호부재(18)가 형성된다. 이 차단원호부재(18)는 내주면이 오목한 오목원호부(19)가 형성되어 상기 원형가이드공(15)과 동축적으로 배치되도록 한다. 이러한 차단원호부재(18)는 기설치된 CIP파일에 부분적으로 중첩되도록 인접하게 파일설치공을 굴착하는 경우에, 이미 시공된 CIP파일이 오거스크류에 의해 손상되지 않도록 보호하는 기능과 아울러, 오거스크류의 진입과 함께 설치되는 케이싱(20)의 선두부에 선단부보다 직경이 좁아지는 단차부(21)가 형성되는 경우에, 케이싱(20)의 선단부가 통과된 후에 차단원호부재(18)를 원형가이드공(15)에 설치하여, 원형가이드공(15)의 직경을 케이싱의 좁아진 직경에 근접되도록 축소시킴으로써, 케이싱의 유격을 줄여서 정확한 위치에 파일공이 굴착될 수 있도록 하여 정밀시공에 기여할 수 있다.

Claims (4)

1. 둘레를 따라서 이격되어 수직연장되는 복수개의 수직바(4)와, 이들 수직바(4)의 길이방향을 따라 간격을 두고 배치되며 이들 복수개의 수직바(4)를 외측에서 감싸도록 배치되는 복수개의 링부재(6)를 포함하며, 상기 링부재(6)는 원형둘레부(7)의 대향측 또는 일측에 오목후퇴부(8)가 형성된 오목원형링으로 이루어지며, 상기 복수개의 수직바(4)는 상기 링부재(6)의 내주면을 따라 용접, 결속 또는 체결된 것을 특징으로 하는 CIP파일용 심재.
   
2. 형성한 굴착공 내부에 심재가 매입된 콘크리트기둥(10)을 부분적으로 중첩시켜 시공하며, 상기 심재는 콘트리트기둥의 둘레를 따라서 수직연장되는 복수개의 수직바(4)와 이들 수직바(4)의 외측에서 감싸도록 상하로 이격되어 배치되는 복수개의 링부재(6)를 포함하는 CIP파일 연속벽에 있어서, 상기 CIP파일은 심재의 링부재(6)가 원형링으로 이루어진 제1 파일부(11)와, 심재의 링부재(6)가 이 원형둘레부(7)의 대향측 또는 일측에 오목후퇴부(8)가 형성된 오목원형링으로 이루어진 제2파일부(12) 또는 제3파일부(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 CIP파일용 연속벽.
   
3. 지면에 장착하는 장착부(17)가 복수개 형성되며 내부에는 부분적으로 중첩되어 서로 연통되는 연통부(16)를 가지는 복수개의 원형가이드공(15)이 형성되는 가이드플레이트(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 CIP파일 연속벽 시공용 가이드장치.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 연통부(16)에 결합되며 내주면이 상기 원형가이드공(15)보다 축경된 오목한 오목원호부(19)가 형성되어 원형가이드공(15)과 동축적으로 배치되도록 된 차단원호부재(18)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 CIP파일 연속벽 시공용 가이드장치.

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