KR20190016658A - 자립식 지중연속 구조체 및 자립식 지중 연속벽 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자립식 지중연속 구조체 및 이를 이용하는 자립식 지중 연속벽 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제 1,2 차 케이싱재를 천공 홀에 삽입하되 일정한 천공 홀에 사전 긴장재를 삽입하는 지중 연속 벽체의 지지력을 높이는 제공하는 것에 관한 것이다.

Description

자립식 지중연속 구조체 및 자립식 지중 연속벽 시공방법 { Self-supporting underground continuous Structure and the Construction Method thereof }

본 발명은 자립식 지중연속 구조체 및 자립식 지중 연속벽 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제 1,2 차 케이싱재를 천공 홀에 삽입하되 일정한 천공 홀에 사전 긴장재를 삽입하는 지중 연속 벽체의 지지력을 높이는 기술을 제공하는 것에 관한 것이다.

일반적으로, 건축물의 지하층이나 지하철 등의 지하구조물을 구축하기 위해 해당 지반을 일정깊이로 굴토하는 터파기 공사 후 토압에 의한 굴토면의 붕괴를 방지하기 위한 구조물을 시공하는 흙막이 공사가 선행된다.

기존의 흙막이 공사는 터파기 공사가 수행된 해당 지반에 H형상의 강재파일을 항타하여 배치하고 H형상의 강재 파일 사이에 흙막이 벽체를 설치하여 흙막이 구조물을 설치한 후 굴토면과 흙막이 구조물 사이에 흙을 메워 지반이 안정화되도록 하는 공법이 주로 사용되고 있다.

즉, 흙막이 공사는 터파기 공사가 진행된 상태에서 지반에 설치되는 H형상의 강재파일 및 흙막이 벽체로 이루어진 흙막이 구조물과 터파기 공사시 형성된 굴토면 사이에 흙을 메움으로써 지반 붕괴를 방지하는 공법이다.

상기한 흙막이 구조물의 일례로, 대한민국 등록특허 제10-0846229호가 개시되었다.

하지만, 이러한 흙막이 구조물은, H형 강재가 지반에 일정간격을 두고 일렬로 입설되므로, 지반 붕괴에 대응할 수 있는 견고한 자립 구조를 확보할 수 없는 문제가 있다. 즉, H형 강재는 터파기 공사시 토압이 강판에 집중적으로 작용하는 경우, 일렬 배치구조에 의해 토압에 대응할 수 있는 구조적 자립성이 결여되고 이에 토압으로 밀리는 강판에 의해 휨 변형되어 지반 붕괴를 초래할 수 있기 때문이며, H형 강재에 강판을 타설시 좁은 폭을 갖는 공간부 사이로 삽입하기 어려울 뿐만 아니라 공간부와 강판 사이에서 많은 마찰이 발생하게 되므로, 작업능률이 떨어지고 이로 인해 설치 및 해체 작업이 어렵고 불편한 문제가 있다.

또한, 기존의 자립식 흙막이 벽체는 토압으로 발생되는 휨모멘트를 저지하도록 다수의 지지대를 설치하여야 하므로, 이로 인한 작업 공간 협소와 시공 비용 증가를 발생시키는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-0846229호(2008.07.08일)

이에 본 발명은 강관 압입 시공용 구조체 및 이를 이용하는 강관 압입 공법을 제공하여, 지중 벽체를 구비하도록 천공 홀, 케이싱재 삽입, 철근재 삽입 및 철근 콘크리트를 삽입하는 지중 연속 벽체 공법에서, 천공 홀에 사전 긴장재를 구비하여 사전 긴장 시킨 후 고정재 및 철근 및 콘크리트로 고정하여 지중 벽체에 가해지는 토압으로 발생되는 휨모멘트를 저지하여 벽체 지지력을 증대시키고자 하는 목적이 있다.

또한, 천공 홀에 삽입되도록 구비되는 선도 강관인 제 1 케이싱재의 직경과 동일한 직경으로 천공 홀이 구비되도록 하여, 천공의 직경을 최소화하여 천공 공간(부피)을 최소화하려는 목적이 있다.

또한, 상기 천공 홀의 내주면에 상기 제 1 케이싱재의 외주면이 직접 면 접촉하도록 구비하여 상기 천공 홀과 상기 제 1 케이싱재의 콘크리트 채움을 최소화하고 지지 내력을 강화하려는 목적이 있다.

또한, 상기 제 1 케이싱재의 내주면에 면 접촉되어 가이드 되는 제 2 케이싱재의 일부를 오목(凹)하게 구비하여 상기 천공 홀 사이에서 발생되는 토사 유출을 방지하고 수방하도록 하는 목적이 있다.

또한, 상기 사전 긴장재의 긴장 방향을 지면과 수직하게 하거나 또는 상기 천공 홀 내부에서 지면과 경사지게 긴장 하도록 구비하여 토압으로 인한 휨모멘트를 분산시키려는 목적이 있다.

또한, 이렇게 구비되는 자립식 지중 연속 구조체를 이용하여 굴착 현장의 작업 및 공간 효율성을 높이려는 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 자립식 지중연속 구조체는 상기 천공 홀(10)에 삽입되도록 원통형으로 구비되는 제 1 차 케이싱재(201)를 구비할 수 있다.

또한, 상기 제 1 차 케이싱재(201) 내부로 삽입되도록 단면이 원형으로 구비되되, 단면의 일 측면이 오목(凹)부(202a)가 형성되도록 구비되는 제 2 차 케이싱재(202)를 구비할 수 있다.

또한, 상기 천공 홀(10) 또는 상기 제 1, 2 차 케이싱재(201,202) 내부에 배치되도록 원통형으로 구비되는 사전 긴장재(300)를 구비할 수 있다.

또한, 상기 사전 긴장재(300)를 상기 천공 홀(10) 또는 상기 제 1,2 차 케이싱재(201,202) 내부 또는 상부에서 고정하도록 강판재로 구비되는 고정재(400)를 구비할 수 있다.

또한, 상기 사전 긴장재(300)가 통과하여 고정되도록 원통형 홀 형태로 상기 고정재(400)에 구비되는 관통구를 구비할 수 있다.

여기서, 상기 제 2 차 케이싱재(202)의 상기 오목(凹)부(202a)의 외주면은 상기 제 1 차 케이싱재(201)의 외주면과 서로 면 접촉되어 일부가 겹쳐지도록 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 사전 긴장재(300)의 외주면은 나선으로 구비되고 상기 관통구(401)의 내주면에는 유도선을 형성하여, 상기 유도선과 상기 나선이 치합 되어 상기 사전 긴장재(300)가 상기 관통구로 유도되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 관통구는 상기 고정재(400) 중심 위치에 구비되어 상기 나선과 상기 유도선이 결합하면, 상기 사전 긴장재(300)와 상기 고정재(400)가 수직 방향으로 결합 되는 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 상기 관통구는 상기 고정재(400) 중심에서 이격된 위치에 구비되어 상기 나선과 상기 유도선이 결합하면, 상기 사전 긴장재(300)와 상기 고정재(400)가 경사지게 결합 되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 사전 긴장재(300)는 내부가 중공으로 형성되는 중공관으로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일예와 관련된 자립식 지중연속 구조체를 이용하는 자립식 지중 연속벽 시공방법은 터파기 구역의 터파기 면을 따라 천공 홀(10)을 생성하고 상기 천공 홀(10)에 제 1 차 케이싱재(201)를 삽입하는 천공 단계(S100)를 구비할 수 있다.

다음으로, 상기 천공 단계(S100)에서 삽입된 상기 제 1 차 케이싱재(201)에 단면이 원형으로 구비되되 일 측면에 오목(凹)부(202a)가 구비되는 제 2 차 케이싱재(202)를 삽입하고, 상기 제 1 차 케이싱재(201)는 인발 하는 케이싱 배열 단계(S200)를 구비할 수 있다.

다음으로, 상기 케이싱 배열 단계(S200)에서 형성된 상기 제 2 차 케이싱재(202) 또는 상기 제 2 차 케이싱재(202) 하부의 상기 천공 홀(10)에 철근재 또는 사전 긴장재(300)를 삽입하는 철근재 배열 단계(S300)를 구비할 수 있다.

다음으로, 상기 철근재 배열 단계(S300)에서 형성된 천공 홀(10) 내부를 콘크리트로 타설하여 고정하는 콘크리트 타설 단계(S400)를 구비할 수 있다.

다음으로, 상기 콘크리트 타설 단계(S400)에서 타설된 콘크리트가 굳게 되면 고정된 상기 사전 긴장재(300)가 상기 콘크리트 타설 단계(S400)로 하부가 고정재(400)로 고정된 상태에서 지상에서 상기 사전 긴장재(300)를 고정하여 사전 인장 하는 사전 긴장재 인장 단계(S500)를 구비할 수 있다.

다음으로, 상기 사전 긴장재 인장 단계(S500)에서 사전 인장 된 상기 사전 긴장재(300)를 콘크리트 타설하여 고정 시키는 상부 콘크리트 타설 단계(S600)를 구비할 수 있다.

다음으로, 상기 상부 콘크리트 타설 단계(S600)로 고정된 상기 사전 긴장재(300)를 고정재(400)에 고정하는 사전 긴장재 고정 단계(S700);를 구비할 수 있다.

여기서, 상기 케이싱 배열 단계(S200)는 상기 제 2 차 케이싱재(202)의 상기 오목(凹)부(202a)의 외주면에 상기 제 1 차 케이싱재(201)의 외주면과 서로 면 접촉되어 일부가 겹쳐지도록 배치하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 케이싱 배열 단계(S200)는 상기 제 1 차 케이싱재(201)의 원통 길이를 상기 제 2 차 케이싱재(202)의 원통 길이 보다 길게 구비하여 상기 천공 홀(10) 상부에 상기 제 2 차 케이싱재(202)가 배치되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 철근재 배열 단계(S300)는 상기 케이싱 배열 단계(S200)에서 형성된 상기 제 2 차 케이싱재(202) 또는 상기 제 2 차 케이싱재(202) 하부의 상기 천공 홀(10)에 철근재 또는 사전 긴장재(300)를 삽입하되 상기 철근재, 중공부 및 상기 사전 긴장재(300) 순서로 삽입하되 상기 주열의 맨 마지막에는 엄지주를 배치하는 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 상기 사전 긴장재 인장 단계(S500)는 상기 사전 긴장재(300)가 상기 천공 홀(10) 또는 상기 제 2 차 케이싱재(202) 내부의 중심에서 기울어지도록 사전 인장 되는 것을 특징으로 할 수 있다.

이에 본 발명은 자립식 지중연속 구조체 및 이를 이용하는 자립식 지중 연속벽 시공방법을 제공하여,

첫째, 지중 벽체를 구비하도록 천공, 케이싱재 삽입, 철근재 삽입 및 철근 콘크리트를 삽입하는 지중 연속 벽체 공법에 있어서, 천공 홀에 사전 긴장재를 부가하여 철근 및 콘크리트로 고정하여 지중 벽체에 가해지는 토압으로 발생되는 휨모멘트를 저지하여 벽체 지지력을 증대시키는 효과가 있다.

둘째, 천공 홀에 삽입되도록 구비되는 선도 강관인 제 1 케이싱재의 직경과 동일한 직경으로 천공 홀이 구비되도록 하여, 천공의 직경을 최소화하여 천공 공간(부피)을 최소화하는 효과가 있다.

셋째, 상기 천공 홀의 내주면에 상기 제 1 케이싱재의 외주면이 직접 면 접촉하도록 구비하여 상기 천공 홀과 상기 제 1 케이싱재의 콘크리트 채움을 최소화하고 지지 내력을 강화하는 효과가 있다.

넷째, 상기 제 1 케이싱재의 내주면에 면 접촉되어 가이드 되는 제 2 케이싱재의 일부를 오목(凹)하게 구비하여 상기 천공 홀 사이에서 발생되는 토사 유출을 방지하고 수방하는 효과가 있다.

다섯째, 상기 사전 긴장재의 긴장 방향을 지면과 수직하게 하거나 또는 상기 천공 홀 내부에서 지면과 경사지게 긴장 하도록 구비하여 토압으로 인한 휨모멘트를 분산시키는 효과가 있다.

여섯째, 이렇게 구비되는 자립식 지중 연속 구조체를 이용하여 굴착 현장의 작업 및 공간 효율성을 높여, 시공비와 시공기간 단축의 효과가 있다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자립식 지중연속 구조체를 이용하는 자립식 지중 연속벽 시공방법의 순서를 나타내는 순서도이다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자립식 지중연속 구조체를 이용하는 자립식 지중 연속벽 시공방법의 천공 홀 준비를 나타내는 개념도이다.
도 3 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 2 에 구비된 천공 홀에 제 1 케이싱재를 삽입하는 내용을 나타내는 개념도이다.
도 4 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 3 에 구비된 제 1 케이싱재 내부에 제 2 케이싱재를 삽입하는 내용을 나타내는 개념도이다.
도 5 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 3 및 4 에서 구비된 제 1 케이싱재를 인발하는 내용을 나타내는 개념도이다.
도 6 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 1 내지 5 를 연속 시공하여 주열이 구비되는 내용을 나타내는 개념도이다.
도 7 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 6 에서 구비되는 주열에 철근재와 고정재를 삽입하는 내용을 나타내는 개념도이다.
도 8 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 7 에서 구비되는 주열 중 일부에 사전 긴장재를 삽입하는 내용을 나타내는 개념도이다.
도 9 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 8 에서 구비되는 주열 중 일부에 콘크리트로 타설하는 내용을 나타내는 개념도이다.
도 10 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 9 에서 콘크리트로 타설된 천공 홀의 일부에서 제 2 케이싱재를 인발하는 내용을 나타내는 개념도이다.
도 11 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 7 내지 9 에서 사전 긴장재가 삽입된 일부의 천공 홀에서 사전 긴장재를 인장하는 내용을 나타내는 개념도이다.
도 12 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 11 에서 인장된 사전 긴장재가 삽입된 일부의 천공 홀에 철근 콘크리트를 채우는 내용을 나타내는 개념도이다.
도 13 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 12 에서 인장된 사전 긴장재가 삽입된 일부의 천공 홀의 제 2 케이싱을 인발하는 내용을 나타내는 개념도이다.
도 14 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 13 까지에서 콘크리트로 채워지지 않은 나머지 천공 홀에 철근재를 삽입하고 콘크리트로 채우는 내용을 나타내는 개념도이다.
도 15 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 14 에서 철근재를 삽입하고 콘크리트로 채운 천공 홀의 제 2 케이싱재를 인발하는 내용을 나타내는 개념도이다.
도 16 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 15 까지 콘크리트로 채운 다음 지면의 두부를 정리한 내용을 나타내는 개념도이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물을 포함한다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자립식 지중연속 구조체를 이용하는 자립식 지중 연속벽 시공방법의 순서를 나타내는 순서도이고 도 2 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자립식 지중연속 구조체를 이용하는 자립식 지중 연속벽 시공방법의 천공 홀 준비를 나타내는 개념도이고, 도 3 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 2 에 구비된 천공 홀에 제 1 케이싱재를 삽입하는 내용을 나타내는 개념도이고, 도 4 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 3 에 구비된 제 1 케이싱재 내부에 제 2 케이싱재를 삽입하는 내용을 나타내는 개념도이고, 도 5 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 3 및 4 에서 구비된 제 1 케이싱재를 인발하는 내용을 나타내는 개념도이고, 도 6 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 1 내지 5 를 연속 시공하여 주열이 구비되는 내용을 나타내는 개념도이고, 도 7 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 6 에서 구비되는 주열에 철근재와 고정재를 삽입하는 내용을 나타내는 개념도이고, 도 8 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 7 에서 구비되는 주열 중 일부에 사전 긴장재를 삽입하는 내용을 나타내는 개념도이고, 도 9 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 8 에서 구비되는 주열 중 일부에 콘크리트로 타설하는 내용을 나타내는 개념도이고, 도 10 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 9 에서 콘크리트로 타설된 천공 홀의 일부에서 제 2 케이싱재를 인발하는 내용을 나타내는 개념도이고, 도 11 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 7 내지 9 에서 사전 긴장재가 삽입된 일부의 천공 홀에서 사전 긴장재를 인장하는 내용을 나타내는 개념도이고, 도 12 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 11 에서 인장된 사전 긴장재가 삽입된 일부의 천공 홀에 철근 콘크리트를 채우는 내용을 나타내는 개념도이고, 도 13 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 12 에서 인장된 사전 긴장재가 삽입된 일부의 천공 홀의 제 2 케이싱을 인발하는 내용을 나타내는 개념도이고, 도 14 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 13 까지에서 콘크리트로 채워지지 않은 나머지 천공 홀에 철근재를 삽입하고 콘크리트로 채우는 내용을 나타내는 개념도이고, 도 15 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 14 에서 철근재를 삽입하고 콘크리트로 채운 천공 홀의 제 2 케이싱재를 인발하는 내용을 나타내는 개념도이고, 도 16 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 15 까지 콘크리트로 채운 다음 지면의 두부를 정리한 내용을 나타내는 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자립식 지중연속 구조체 및 이를 이용하는 자립식 지중 연속벽 시공방법에 관한 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.

지중에 천공 홀(10)을 형성하고 원통형 케이싱재(200)를 오버랩되게 배열하여 지중 연속 벽체를 형성함에 상기 천공 홀(10)에 삽입되도록 원통형으로 구비되는 제 1 차 케이싱재(201)가 구비되며, 상기 제 1 차 케이싱재(201) 내부로 삽입되도록 단면이 원형으로 구비되되, 단면의 일 측면이 오목(凹)부(202a)가 형성되도록 구비되는 제 2 차 케이싱재(202)가 구비된다.

즉, 상기 케이싱재(200)는 상기 천공 홀의 바닥 깊이까지의 길이와 상기 천공 홀(10)의 직경과 동일한 직경을 갖는 상기 제 1 케이싱재(201)와, 상기 제 1 케이싱재(201) 내부에 삽입되도록 구비되되, 상기 제 1 케이싱재(201)보다 짧은 길이를 갖는 제 2 케이싱재로 구비되는 것이다.

상기 제 2 케이싱재(202)는 단면의 일 측면이 오목(凹)부(202a)를 구비하여 형성되는 주열이 도 6 에 도시한 바와 같이 서로 일정부분 겹쳐지도록 하여 토사의 유출과 수방의 역할을 하도록 구비되는 것이다.

여기서, 상기 천공 홀(10) 또는 상기 제 1, 2 차 케이싱재(201,202) 내부에 배치되도록 원통형 형상으로 사전 긴장재(300)가 구비된다.

또한, 상기 사전 긴장재(300)를 상기 천공 홀(10) 또는 상기 제 1,2 차 케이싱재(201,202) 내부 또는 상부에서 고정하도록 판상의 강판재로 구비되는 고정재(400)가 구비된다.

즉, 상기 사전 긴장재(300)는 상기 천공 홀(10) 내부에서 하부의 고정재(400)와 상부의 고정재(400)로 고정되는 것인데, 이때 상기 사전 긴장재(300)는 마무리 단계 이전에 지면과 수직하게 또는 지면과 일정부분 경사지게 사전 긴장되게 되는 것이다.

이때, 상기 사전 긴장재(300)가 통과하여 고정되도록 원통형 홀 형태로 상기 고정재(400)에는 관통구가 구비되어 자립식 지중연속 구조체(A)를 형성하게 되는 것이다.

한편, 상기 제 2 차 케이싱재(202)의 상기 오목(凹)부(202a)의 외주면은 상기 제 1 차 케이싱재(201)의 외주면과 서로 면 접촉되어 일부가 겹쳐지도록 구비되는 것이 바람직하다.

이렇게 면 접촉되어 토사나 물이 벽체 틈새로 새어 나오는 것을 방지하는 주열이 형성되도록 하는 것이다.

이때, 상기 사전 긴장재(300)의 외주면은 나선으로 구비되는 것이 바람직하며, 상기 관통구(401)의 내주면에는 유도선을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 상기 유도선과 상기 나선이 치합 되어 상기 사전 긴장재(300)가 상기 관통구로 유도되고 고정 시키는 것이다.

이때, 상기 관통구는 상기 고정재(400) 중심 위치에 구비되어 상기 나선과 상기 유도선이 결합하면 상기 사전 긴장재(300)와 상기 고정재(400)가 수직 방향으로 결합 되어 벽체 토압으로 부터 발생되는 휨모멘트를 방지하게 하는 것이다.

이와는 다르게, 상기 관통구는 상기 고정재(400) 중심에서 이격된 위치에 구비되어 상기 나선과 상기 유도선이 결합하면 상기 사전 긴장재(300)와 상기 고정재(400)가 경사지게 결합 되게 구비할 수도 있다.

즉, 상기 천공 홀(10)의 깊이와 상기 천공 홀(10)의 직경이 허용하는 범위 내에서의 경사도를 상기 사전 긴장재(300)는 구비될 수 있는데, 이렇게 경사지게 구비되는 상기 사전 긴장재(300)는 지면과 수직한 것과는 다르게 다양한 각도로 힘을 분산할 수 있는 것이다.

이렇게 수직 방향의 사전 긴장과 경사 방향의 사전 긴장을 다양하게 조합하여 주열의 사전 긴장재로 사용함으로써 힘을 원하는 방향으로 분산할 수 있는 것이다.

이때, 상기 사전 긴장재(300)는 무게를 줄이도록 내부가 중공으로 형성되는 중공관으로 구비되는 것도 바람직하다.

이상 설명한 본 발명에 따른 자립식 지중연속 구조체(A)를 이용하여 시공하는 실시예는 도 1 에 도시한 바와 같은 순서로 이루어진다.

먼저, 천공 단계(S100)에서는 도 2,3 에 도시한 바와 같이 먼저 터파기 구역의 터파기 면을 따라 천공 홀(10)을 생성하고 상기 천공 홀(10)에 제 1 차 케이싱재(201)를 삽입하도록 한다.

다음으로, 케이싱 배열 단계(S200)는 도 4 내지 6에 도시한 바와 같이 상기 천공 단계(S100)에서 삽입된 상기 제 1 차 케이싱재(201)에 단면이 원형으로 구비되되 일 측면에 오목(凹)부(202a)가 구비되는 제 2 차 케이싱재(202)를 삽입하고 상기 제 1 차 케이싱재(201)는 인발하도록 하여 주열을 형성하도록 한다.

다음으로, 철근재 배열 단계(S300)는 도 7,8에 도시한바와 같이 상기 케이싱 배열 단계(S200)에서 형성된 상기 제 2 차 케이싱재(202) 또는 상기 제 2 차 케이싱재(202) 하부의 상기 천공 홀(10)에 철근재 또는 사전 긴장재(300)를 삽입하도록 구비된다.

다음으로, 콘크리트 타설 단계(S400)는 더 9, 10 에 도시한 바와 같이 상기 철근재 배열 단계(S300)에서 형성된 천공 홀(10) 내부를 콘크리트로 타설하여 고정하도록 구비된다.

다음으로, 사전 긴장재 인장 단계(S500)는 도 11 에 도시한 바와 같이 상기 콘크리트 타설 단계(S400)에서 타설된 콘크리트가 굳게 되면 고정된 상기 사전 긴장재(300)가 상기 콘크리트 타설 단계(S400)로 하부가 고정재(400)로 고정된 상태에서 지상에서 상기 사전 긴장재(300)를 고정하여 사전 인장 하도록 구비된다.

다음으로, 상부 콘크리트 타설 단계(S600)는 도 13 에 도시된 바와 같이 상기 사전 긴장재 인장 단계(S500)에서 사전 인장 된 상기 사전 긴장재(300)를 콘크리트 타설하여 고정 시키도록 구비된다.

다음으로, 사전 긴장재 고정 단계(S700)는 도 14 내지 도 16 에 도시한 바와 같이 상기 상부 콘크리트 타설 단계(S600)로 고정된 상기 사전 긴장재(300)를 고정재(400)에 고정하도록 구비된다.

여기서, 상기 케이싱 배열 단계(S200)는 상기 제 2 차 케이싱재(202)의 상기 오목(凹)부(202a)의 외주면에 상기 제 1 차 케이싱재(201)의 외주면과 서로 면 접촉되어 일부가 겹쳐지도록 배치되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 케이싱 배열 단계(S200)는 상기 제 1 차 케이싱재(201)의 원통 길이를 상기 제 2 차 케이싱재(202)의 원통 길이 보다 길게 구비하여 상기 천공 홀(10) 상부에 상기 제 2 차 케이싱재(202)가 배치되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 철근재 배열 단계(S300)는 상기 케이싱 배열 단계(S200)에서 형성된 상기 제 2 차 케이싱재(202) 또는 상기 제 2 차 케이싱재(202) 하부의 상기 천공 홀(10)에 철근재 또는 사전 긴장재(300)를 삽입하되 상기 철근재, 중공부 및 상기 사전 긴장재(300) 순서로 삽입하되 상기 주열의 맨 마지막에는 엄지주를 배치하할 수도 있다.

이때, 상기 사전 긴장재(300)의 사전 긴장 방향은 지면과 경사지게 구비하여 상기 엄지주 방향으로 힘을 분산시키도록 하는 것이 바람직하며, 상기 사전 긴장재 인장 단계(S500)도 상기 사전 긴장재(300)가 상기 천공 홀(10) 또는 상기 제 2 차 케이싱재(202) 내부의 중심에서 기울어지도록 사전 인장 되도록 할 수도 있다.

이상 본 발명은 바람직한 일실시 예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명은 보호 범위는 특정 실시예가 아니라 특허 청구 범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 도응한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석 되어야 될 것이다.

A ... 자립식 지중연속 구조체
10 ... 천공 홀
200 ... 게이싱재
201 ... 제 1 차 케이싱재
202 ... 제 2 차 케이싱재
202a ... 오목부
300 ... 사전 긴장재
400 ... 고정재

Claims (11)

1. 지중에 천공 홀(10)을 형성하고 원통형 케이싱재를 오버랩되게 배열하여 지중 연속 벽체를 형성함에 있어서,
   상기 천공 홀(10)에 삽입되도록 원통형으로 구비되는 제 1 차 케이싱재(201);
   상기 제 1 차 케이싱재(201) 내부로 삽입되도록 단면이 원형으로 구비되되, 단면의 일 측면이 오목(凹)부(202a)가 형성되도록 구비되는 제 2 차 케이싱재(202);
   상기 천공 홀(10) 또는 상기 제 1, 2 차 케이싱재(201,202) 내부에 배치되도록 원통형으로 구비되는 사전 긴장재(300);
   상기 사전 긴장재(300)를 상기 천공 홀(10) 또는 상기 제 1,2 차 케이싱재(201,202) 내부 또는 상부에서 고정하도록 강판재로 구비되는 고정재(400); 및
   상기 사전 긴장재(300)가 통과하여 고정되도록 원통형 홀 형태로 상기 고정재(400)에 구비되는 관통구; 를 포함하는 자립식 지중연속 구조체(A).
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 차 케이싱재(202)의 상기 오목(凹)부(202a)의 외주면은,
   상기 제 1 차 케이싱재(201)의 외주면과 서로 면 접촉되어 일부가 겹쳐지도록 구비되는 것을 특징으로 하는 자립식 지중연속 구조체(A).
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 사전 긴장재(300)의 외주면은 나선으로 구비되고,
   상기 관통구(401)의 내주면에는 유도선을 형성하여, 상기 유도선과 상기 나선이 치합 되어 상기 사전 긴장재(300)가 상기 관통구로 유도되는 것을 특징으로 하는 자립식 지중연속 구조체(A).
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 관통구는 상기 고정재(400) 중심 위치에 구비되어 상기 나선과 상기 유도선이 결합하면, 상기 사전 긴장재(300)와 상기 고정재(400)가 수직 방향으로 결합 되는 것을 특징으로 하는 자립식 지중연속 구조체(A).
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 관통구는 상기 고정재(400) 중심에서 이격된 위치에 구비되어 상기 나선과 상기 유도선이 결합하면, 상기 사전 긴장재(300)와 상기 고정재(400)가 경사지게 결합 되는 것을 특징으로 하는 자립식 지중연속 구조체(A).
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 사전 긴장재(300)는,
   내부가 중공으로 형성되는 중공관으로 구비되는 것을 특징으로 하는 자립식 지중연속 구조체(A).
   
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 자립식 지중연속 구조체(A)를 이용하는 자립식 지중연속벽 시공법에 있어서,
   터파기 구역(1)의 터파기 면(2)을 따라 천공 홀(10)을 생성하고 상기 천공 홀(10)에 제 1 차 케이싱재(201)를 삽입하는 천공 단계(S100);
   상기 천공 단계(S100)에서 삽입된 상기 제 1 차 케이싱재(201)에 단면이 원형으로 구비되되 일 측면에 오목(凹)부(202a)가 구비되는 제 2 차 케이싱재(202)를 삽입하고, 상기 제 1 차 케이싱재(201)는 인발 하는 케이싱 배열 단계(S200);
   상기 케이싱 배열 단계(S200)에서 형성된 상기 제 2 차 케이싱재(202) 또는 상기 제 2 차 케이싱재(202) 하부의 상기 천공 홀(10)에 철근재 또는 사전 긴장재(300)를 삽입하는 철근재 배열 단계(S300);
   상기 철근재 배열 단계(S300)에서 형성된 천공 홀(10) 내부를 콘크리트로 타설하여 고정하는 콘크리트 타설 단계(S400);
   상기 콘크리트 타설 단계(S400)에서 타설된 콘크리트가 굳게 되면 고정된 상기 사전 긴장재(300)가 상기 콘크리트 타설 단계(S400)로 하부가 고정재(400)로 고정된 상태에서 지상에서 상기 사전 긴장재(300)를 고정하여 사전 인장 하는 사전 긴장재 인장 단계(S500);
   상기 사전 긴장재 인장 단계(S500)에서 사전 인장 된 상기 사전 긴장재(300)를 콘크리트 타설하여 고정 시키는 상부 콘크리트 타설 단계(S600); 및
   상기 상부 콘크리트 타설 단계(S600)로 고정된 상기 사전 긴장재(300)를 고정재(400)에 고정하는 사전 긴장재 고정 단계(S700);를 포함하는
   자립식 지중 연속벽 시공방법
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 케이싱 배열 단계(S200)는,
   상기 제 2 차 케이싱재(202)의 상기 오목(凹)부(202a)의 외주면에 상기 제 1 차 케이싱재(201)의 외주면과 서로 면 접촉되어 일부가 겹쳐지도록 배치하는 것을 특징으로 하는 자립식 지중 연속벽 시공방법.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 케이싱 배열 단계(S200)는,
   상기 제 1 차 케이싱재(201)의 원통 길이를 상기 제 2 차 케이싱재(202)의 원통 길이 보다 길게 구비하여,
   상기 천공 홀(10) 상부에 상기 제 2 차 케이싱재(202)가 배치되도록 하는 것을 특징으로 하는 자립식 지중 연속벽 시공방법.
   
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 철근재 배열 단계(S300)는,
    상기 케이싱 배열 단계(S200)에서 형성된 상기 제 2 차 케이싱재(202) 또는 상기 제 2 차 케이싱재(202) 하부의 상기 천공 홀(10)에 철근재 또는 사전 긴장재(300)를 삽입하되,
    상기 철근재, 중공부 및 상기 사전 긴장재(300) 순서로 삽입하되,
    상기 주열의 맨 마지막에는 엄지주를 배치하는 것을 특징으로 하는 자립식 지중 연속벽 시공방법.
    
11. 제 7 항에 있어서,
    상기 사전 긴장재 인장 단계(S500)는,
    상기 사전 긴장재(300)가 상기 천공 홀(10) 또는 상기 제 2 차 케이싱재(202) 내부의 중심에서 기울어지도록 사전 인장 되는 것을 특징으로 하는 자립식 지중 연속벽 시공방법.
    

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