KR20190083898A - 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 콘크리트 말뚝이 형성되는 복수의 원통형 구멍이 지반에 일렬로 천공되되, 인접한 원통형 구멍은 그 일부가 상호 겹치도록 천공되는 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법에 관한 것으로, 원통형 말뚝이되 양측으로 오목부가 대칭되어 형성되는 프리캐스트 말뚝을 준비하는 프리캐스트 말뚝 준비 단계, 지반천공수단에 의해 상기 프리캐스트 말뚝 준비 단계에서 구비된 프리캐스트 말뚝이 삽입될 복수의 삽입공을 지반에 천공하되, 상기 복수의 삽입공은 인접한 삽입공 사이에 콘크리트 타설공이 형성될 소정 간격을 두고 상호 이격되어 천공되도록 하는 삽입공 천공 단계, 상기 삽입공 천공 단계에서 천공된 삽입공에 상기 프리캐스트 말뚝을 설치하는 프리캐스트 말뚝 설치 단계, 상기 프리캐스트 말뚝 설치 단계에서 프리캐스트 말뚝이 설치된 후, 지반천공수단에 의해 인접한 프리캐스트 말뚝 사이의 지반에 현장에서 콘크리트가 타설되는 콘크리트 타설공이 천공되도록 하는 콘크리트 타설공 천공 단계, 상기 콘크리트 타설공 천공 단계에서 형성된 콘크리트 타설공 내부에 응력재를 설치하는 응력재 설치 단계, 상기 응력재가 설치된 콘크리트 타설공 내부에 콘크리트를 타설하는 콘크리트 타설 단계, 상기 콘크리트 타설공 내부에 타설된 콘크리트가 양생되는 콘크리트 양생 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법{Method for constructing continuous retaining wall having overlap array structure}

본 발명은 지중에 연속된 콘크리트 말뚝에 의해 지하연속벽을 설치함으로써 흙막이를 형성하는 주열식 흙막이 시공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 프리캐스트 말뚝을 상호 소정 간격 이격하여 일렬로 지반에 설치하고, 인접한 프리캐스트 말뚝 사이 공간에 현장타설 콘크리트 말뚝을 설치하되, 프리캐스트 말뚝 삽입공은 콘크리트 타설공에 일부가 겹쳐지도록 천공되는 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 지하 굴착 시 흙속의 지하수가 굴착 벽면과 굴착부 바닥으로 흘러나오지 않게 하기 위해서 차수공법과 강제지지공법을 사용하며, 이러한 공법에 의한 차수벽이 불완전하면 지하수와 함께 토사가 유출되어 지중에 동공(싱크홀)이 발생하거나 지반침하로 인해 인접 구조물의 전도 또는 균열을 발생시키는 사고의 원인으로 작용한다.

현재 흙막이 및 차수를 목적으로 하는 시공 방법으로 C.I.P.(cast in place pile) 공법, S.C.W.(soil cement wall) 공법 등이 주로 사용되고 있으며, 높은 강도가 요구되는 차수벽 구조물의 경우에는 주로 CIP 공법과 같은 주열식 현장타설 말뚝공법이 사용된다.

주열식 현장타설 말뚝공법은 기본적으로 오거에 의한 천공과 케이싱에 의한 내공유지를 통해 겹침 없이 서로 맞대어 한 개 씩 연속하여 말뚝을 형성하는 방식으로 이루어지므로, 각각 독립적으로 형성된 말뚝 사이로 흐르는 물이 차단되지 못하는 문제점이 있어, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 특허청에 출원된 출원번호 제10-2006-0013730호 등에서 각 말뚝의 일부가 상호 겹치도록 시공되는 오버랩 배열방법, 말뚝을 지그재그로 배열하는 방법, 말뚝 사이에 Soil-cement에 의한 벽체를 형성하는 방법 등이 개발되어 왔다.

기존 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법은 말뚝의 오버랩 배열구조에 의해 차수가 되므로 차수를 위해 별도의 수단을 설치하지 않아도 되는 장점이 있다.

그러나, 콘크리트 말뚝이 오버랩 배열구조로 이루어짐에 따라 인접한 말뚝 사이의 중첩되는 부분을 절삭해내는 공정, 지반 천공시 지중에 삽입되는 기본 케이싱 외에 별도의 보조 케이싱이 지중에 삽입되는 인케이싱 공정, 충전재 충전공정, 별도의 차수공정, 혹은 상기 공정이 혼합된 복합적인 공정이 추가로 요구되게 된다.

특히, 천공 후 별도의 보조 케이싱을 지중에 삽입하는 인케이싱 공정의 경우 보조 케이싱을 삽입할 때까지 천공벽이 노출되어 자유면 상태에 놓이게 됨으로써, 상대적으로 전단력이 작은 사질토층이나 연약지반의 경우에는 천공벽 붕괴로 구멍 내부에 흙이 무너져 내려 시공이 불가능한 상태에 이르기도 하며, 보조 케이싱 인발 제거 시간차에 따른 콘크리트의 균일한 품질확보 곤란과 경우에 따라서는 케이싱 인발 불가 등의 문제가 발생하기도 한다.

본 발명은 전술한 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법에서 말뚝의 설치를 현장타설 방법으로만 시행하거나, 별도의 보조 케이싱을 삽입하는 방법으로 시행하는 등 기존의 CIP 공법에서 발생할 수 있는 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 흙막이의 품질확보 및 공기단축, 공사비 절감 등 시공성을 획기적으로 개선할 수 있도록 하는 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법은 내부에 콘크리트 말뚝이 형성되는 복수의 원통형 구멍이 지반에 일렬로 천공되되, 인접한 원통형 구멍은 그 일부가 상호 겹치도록 천공되는 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법으로, 내부가 채워진 원형 말뚝이되 양측으로 오목부가 대칭되어 형성되는 프리캐스트 말뚝을 준비하는 프리캐스트 말뚝 준비 단계, 지반천공수단에 의해 상기 프리캐스트 말뚝 준비 단계에서 구비된 프리캐스트 말뚝이 삽입될 복수의 삽입공을 지반에 천공하되, 상기 복수의 삽입공은 인접한 삽입공 사이에 콘크리트 타설공이 형성될 소정 간격을 두고 상호 이격되어 천공되도록 하는 삽입공 천공 단계, 상기 삽입공 천공 단계에서 천공된 삽입공에 상기 프리캐스트 말뚝을 설치하는 프리캐스트 말뚝 설치 단계, 상기 프리캐스트 말뚝 설치 단계에서 프리캐스트 말뚝이 설치된 후, 지반천공수단에 의해 인접한 프리캐스트 말뚝 사이의 지반에 현장에서 콘크리트가 타설되는 콘크리트 타설공이 천공되도록 하는 콘크리트 타설공 천공 단계, 상기 콘크리트 타설공 천공 단계에서 형성된 콘크리트 타설공 내부에 응력재를 설치하는 응력재 설치 단계, 상기 응력재가 설치된 콘크리트 타설공 내부에 콘크리트를 타설하는 콘크리트 타설 단계, 상기 콘크리트 타설공 내부에 타설된 콘크리트가 양생되는 콘크리트 양생 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법은 상기 응력재 설치 단계와 상기 콘크리트 타설 단계 사이에, 일측으로는 다짐봉이 형성되고 타측으로는 다짐봉과 연결되는 동력부를 포함하는 진동다짐수단의 상기 다짐봉을 상기 콘크리트 타설공 내부 바닥면까지 삽입 설치하는 다짐봉 설치 단계를 더 포함하고, 상기 콘크리트 타설 단계와 상기 콘크리트 양생 단계 사이에, 상기 동력부에 의해 상기 다짐봉에 진동이 발생되되, 상기 다짐봉이 상기 콘크리트 타설공 외부로 서서히 인출되도록 하는 콘크리트 다짐 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법은 상기 삽입공 천공 단계와 프리캐스트 말뚝 설치 단계 사이에, 상기 프리캐스트 말뚝에 형성된 오목부의 설치 위치를 가이드하기 위한 가이드폼이 설치되는 가이드폼 설치 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 프리캐스트 말뚝 설치 단계는 상기 프리캐스트 말뚝을 삽입공으로 삽입시키는 프리캐스트 말뚝 삽입 단계, 상기 프리캐스트 말뚝이 삽입공에 삽입된 후, 상기 프리캐스트 말뚝을 회전시켜 상기 가이드폼에 맞추어 오목부의 설치 위치를 조정하는 프리캐스트 말뚝 설치방향 조정 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 프리캐스트 말뚝 설치 단계는 상기 프리캐스트 말뚝 삽입 단계 이전에, 상기 삽입공에 설치되는 프리캐스트 말뚝을 회전시켜 상기 가이드폼에 맞추어 오목부의 설치 위치를 사전에 조정하는 프리캐스트 말뚝 설치방향 사전 조정 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 프리캐스트 말뚝은 상기 삽입공이 천공된 위치로 운반하고 삽입하기 위한 이동 수단과 체결되도록 일단에 체결부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 삽입공과 콘크리트 타설공은 동일한 크기의 원주로 형성되되, 인접한 삽입공의 중심과 콘크리트 타설공의 중심 간의 직선거리는 상기 원주 직경의 0.75 내지 0.85인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법은 양측으로 오목부가 형성된 프리캐스트 말뚝을 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법에 적용함에 따라, 종래의 흙막이 시공방법에서 케이싱 내부에 콘크리트 타설 후 케이싱 인발 제거 시 까지 일정 시간 경과를 필요로 하는 보조 케이싱을 이용한 인케이싱 공정 및 이에 따른 충전재 충전공정, 별도의 차수공정 등의 보완 공정과 인접한 말뚝 사이의 중첩 부분을 절삭해내는 공정이 불필요하게 되어 공사비 절감은 물론 시공기간도 효과적으로 단축되어 시공성이 현저히 향상되는 효과가 있으며, 타 케이싱 공법에 있어서 공벽 붕괴로 시공이 불가능했던 사질토층이나, 연약지반에서도 시공이 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법은 상기와 같이 보조 케이싱을 이용한 인케이싱 공정이 배제됨에 따라, 기존의 각종 케이싱 공정에서 콘크리트 타설 후 케이싱을 인발 제거하는 과정으로 인해 타설된 콘크리트 말뚝에 균열 또는 비틀림 현상 등 손상이 발생하였던 문제와 인발이 어려웠던 문제를 해소하여 차수성능 향상 및 구조체의 강성확보 등 품질향상 효과가 있다.

더불어, 기존의 별도의 보조 케이싱을 이용한 인케이싱 공정에서 콘크리트 타설 후 케이싱을 인발 제거하는 시간차에 따라 최종적으로 형성된 주열식 흙막이의 품질이 저하 되는 문제점이 있었으나, 본 발명에 따른 오버랩 배열구조는 구조적으로 완전하도록 제작된 프리캐스트 말뚝을 사용하여, 프리캐스트 말뚝 사이에 형성되는 콘크리트 타설공에 별도의 케이싱 삽입 없이 바로 콘크리트가 타설됨에 따라 콘크리트 양생 초기부터 주변 영향을 받지 않고 일정한 조건하에서 양생되므로 최종적으로 형성되는 주열식 흙막이의 품질을 균일하게 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법의 제1실시예를 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법에 따라 형성된 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이의 실시예 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법에서 가이드폼의 제1실시예를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법의 시공 과정 중 가이드폼의 제1실시예가 적용되어 프리캐스트 말뚝 설치 단계가 완료된 상태를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법의 시공 과정 중, 가이드폼의 제2실시예가 적용되어 프리캐스트 말뚝 설치 단계가 완료된 상태를 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법의 시공 과정 중, 가이드폼 제거의 제3실시예가 적용되어 프리캐스트 말뚝 설치 단계가 완료된 상태를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법에서 삽입공 천공 단계와 프리캐스트 말뚝 설치 단계 사이에 가이드폼 설치 단계가 포함되는 경우의 프리캐스트 말뚝 설치 단계를 보다 상세히 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명에 따른 프리캐스트 말뚝의 제1실시예를 나타낸 사시도이다.

본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법은 우선 복수의 프리캐스트 말뚝을 상호 소정 간격 이격하여 일렬로 지반에 설치하고, 그 다음 인접한 프리캐스트 말뚝 사이 공간에 현장타설 콘크리트 말뚝을 설치하여 흙막이를 형성하는 것이다.

이때 프리캐스트 말뚝이 삽입되는 삽입공은 후행 공정인 콘크리트 타설공 천공 단계에서 천공되는 콘크리트 타설공과 상호 일부 겹쳐지도록 천공되는 오버랩 배열구조로 이루어지며, 프리캐스트 말뚝과 현장타설 콘크리트 말뚝이 한 개씩 교대로 배열되고, 이때 프리캐스트 말뚝 삽입공과 콘크리트 타설공은 프리캐스트 말뚝 양측에 형성되는 오목부의 단면과 대응되는 면적이 겹쳐지도록 천공된다.

오거 크레인과 같은 지반천공수단에 의해 삽입공과 콘크리트 타설공이 일렬로 천공되되, 프리캐스트 말뚝은 삽입공에 삽입하여 설치하고 현장타설 콘크리트 말뚝은 현장에서 콘크리트 타설공에 콘크리트가 타설되고, 타설된 콘크리트가 양생됨에 따라 형성되게 되며, 이때 현장에서 타설되는 콘크리트는 슬럼프 12cm 이상의 유동성이 높은 콘크리트를 사용한다.

상기와 같이 양측으로 오목부가 형성된 프리캐스트 말뚝을 이용한 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법은 지반천공수단에 의해 프리캐스트 말뚝이 삽입되는 삽입공과 현장타설 콘크리트 말뚝이 형성될 콘크리트 타설공을 천공할 때 삽입되는 기본 케이싱 외에 별도의 보조 케이싱을 삽입하고 인발하는 인케이싱 공정이 생략됨에 따라 시공기간이 단축되어 시공성이 향상되고, 보조 케이싱의 인발 과정에서 발행하였던 콘크리트 말뚝 균열 또는 비틀림 현상 등이 발생하였던 문제를 해결할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법의 제1실시예를 나타낸 순서도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 공법은 프리캐스트 말뚝 준비 단계(S10), 삽입공 천공 단계(S20), 가이드폼 설치단계(S30), 프리캐스트 말뚝 설치 단계(S40), 콘크리트 타설공 천공 단계(S50), 응력재 설치 단계(S60), 다짐봉 설치 단계(S70), 콘크리트 타설 단계(S80), 케이싱 인발 및 다짐단계(S90), 및 콘크리트 양생 단계(S100)를 포함한다.

1) 프리캐스트 말뚝 준비 단계(S10)는 주열식 흙막이 시공을 위하여 현장에 설치할 프리캐스트 말뚝(100)을 준비하는 단계로, 프리캐스트 말뚝(100)은 공장 또는 작업 현장에서 미리 성형 제조되어 준비된다.

이때, 프리캐스트 말뚝(100)은 내부가 채워진 원형 말뚝으로, 원형 말뚝의 양측에는 오목부(110)가 대칭되어 형성되는 것이 특징이다. 또한 오목부(110)는 공장에서 프리캐스트 말뚝(100) 제작 시 설계에서 규정한 크기로 형성되며, 이러한 오목부(100)는 후술할 삽입공(200) 및 콘크리트 타설공(300)이 오버랩 되는 부분과 동일한 크기 및 형상으로 오목하게 함몰 형성된다.

또한, 프리캐스트 말뚝(100)은, 도면에 도시되지는 않았으나 내부에 H파일 또는 철근망 등으로 이루어지는 응력재가 추가로 형성되는 것도 가능하다.

2) 삽입공 천공 단계(S20)는 프리캐스트 말뚝(100)이 삽입될 삽입공(200)을 지반에 천공하는 단계로, 프리캐스트 말뚝(100)이 삽입될 복수의 삽입공(200)을 지반에 천공하되, 복수의 삽입공(200)은 인접한 삽입공(200) 사이에 추후 현장 콘크리트가 타설될 콘크리트 타설공(300)이 형성될 소정 간격을 두고 상호 이격되어 천공한다.

이때, 삽입공(200)은 오거 크레인과 같은 지반천공수단에 의해 천공되되, 내부에 삽입될 프리캐스트 말뚝(100)의 원주 크기와 동일한 원주 크기를 가지는 원통형 구멍으로 형성되며, 또한 삽입공(200)은 지반천공수단에 의해 삽입공(200)이 천공될 때 삽입공(200) 내부로 기본 케이싱이 삽입되며, 삽입된 기본 케이싱은 삽입공(200) 천공 후 바로 인발 제거된다.

3) 프리캐스트 말뚝 설치 단계(S40)는 삽입공 천공 단계(S20)에서 천공된 삽입공(200)에 프리캐스트 말뚝(100)을 설치하는 단계로, 프리캐스트 말뚝(100)을 크레인과 같은 이동 수단에 체결하고 삽입공(200)이 형성된 위치로 이동하여, 삽입공(200)으로 삽입 설치하게 된다.

4) 콘크리트 타설공 천공 단계(S50)는 현장에서 콘크리트가 타설되어 현장타설 콘크리트 말뚝(500)이 형성되는 콘크리트 타설공(300)을 지반에 천공하는 단계로, 프리캐스트 말뚝 설치 단계(S40)에서 프리캐스트 말뚝(100)이 설치된 후 인접한 프리캐스트 말뚝(100) 사이의 지반을 천공함으로써 콘크리트 타설공(300)이 형성된다. 이때 콘크리트 타설공(300) 천공시 지반천공수단에 의해 삽입된 기본 케이싱이 콘크리트 타설공(300) 내부에 존재하는 상태로, 콘크리트 타설공(300) 내부의 기본 케이싱은 후술할 콘크리트 타설 단계(S80)에서 콘크리트 타설공(300) 내부로 콘크리트를 타설한 이후에 제거되도록 한다.

5) 응력재 설치 단계(S60)는, 콘크리트를 타설 및 양생하여 형성되는 흙막이 벽체의 강성을 높이기 위한 응력재를 콘크리트 타설공(300) 내부에 설치하는 단계로, 응력재는 H파일 또는 철근망 등이 주로 사용되나 이에 한정되는 것은 아니다.

6) 다짐봉 설치 단계(S70)는 진동다짐수단의 다짐봉을 콘크리트 타설공(300) 내부 바닥면까지 삽입 설치하는 단계로,

이때, 진동다짐수단은 일측으로는 다짐봉이 형성되고, 타측으로는 다짐봉과 연결되되 진동기와 같은 동력부가 형성되어, 동력부에 의해 다짐봉에 진동이 발생됨에 따라 콘크리트 타설공(300) 내부에 타설되는 콘크리트에 진동을 전달하는 것으로, 진동다짐수단에 의해 콘크리트 내부에 존재하는 기공을 감소시키는 동시에 타설된 콘크리트와 프리캐스트 말뚝(100) 사이의 공극 발생을 방지함으로써, 프리캐스트 말뚝(100)과 타설된 콘크리트 사이의 결합력을 향상시키고, 타설된 콘크리트가 양생되어 최종적으로 형성되는 현장타설 콘크리트 말뚝(500)의 강성을 향상시킬 수 있도록 한다.

7) 콘크리트 타설 단계(S80)는 응력재가 설치된 콘크리트 타설공(300) 내부로 콘크리트를 타설하는 단계이며, 이때 콘크리트를 타설한 이후, 전술한 콘크리트 타설공 천공 단계(S50)에서 콘크리트 타설공(300) 내부에 삽입되었던 기본 케이싱이 제거되도록 한다.

8) 콘크리트 다짐 단계(S90)는 콘크리트 타설공(300)에 타설된 콘크리트를 진동 다짐하는 단계로, 진동다짐수단의 다짐봉에 진동이 발생되도록 한 상태에서, 크레인과 같은 이동수단에 의해 콘크리트 타설공(300) 내부 바닥면까지 삽입된 다짐봉을 서서히 콘크리트 타설공(300) 외부로 인출시킴으로써, 콘크리트 타설공(300)에 타설된 콘크리트 전체에 균일하게 진동 다짐을 실시할 수 있도록 한다. 이때 다짐봉이 콘크리트 타설공(300) 외부로 완전히 인출됨으로써 콘크리트 다짐 단계(S90)가 종료된다.

9) 콘크리트 양생 단계(S100)는 타설된 콘크리트가 경화하여 최종적으로 주열식 흙막이가 형성되는 단계이다.

도 2는 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법에 따라 형성된 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이의 실시예 나타낸 사시도이다.

도 2를 참조하면, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법에 따라 최종적으로 형성된 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이는 프리캐스트 말뚝(100)과 현장타설 콘크리트 말뚝(500)이 한 개씩 교대로 배열되는 구조로 이루어지며, 인접한 프리캐스트 말뚝(100)은 서로 오목부(110)가 대향되어 배치되고, 대향되는 오목부(110) 사이로 현장타설 콘크리트 말뚝(500)이 형성되게 된다.

본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법은 삽입공 천공 단계(S20)와 프리캐스트 말뚝 설치 단계(S40) 사이에, 프리캐스트 말뚝(100)에 형성된 오목부(110)의 설치 위치를 가이드하기 위한 가이드폼 설치 단계(S30)를 더 포함할 수 있다.

이때, 가이드폼(400)은 인접한 프리캐스트 말뚝(100)의 오목부(110)가 상호 대향되도록 설치되어, 대향되는 오목부(110) 사이로 콘크리트 타설공(300)이 천공될 수 있도록 오목부(110)의 설치 위치를 조정할 때 가이드 역할을 하는 것으로, 이로 인해 가이드폼(400)에 맞춰 오목부(110)의 설치 위치가 조정되면 인접한 프리캐스트 말뚝(100) 사이 공간으로 정확히 콘크리트 타설공(300)이 형성된다.

도 3은 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법에서 가이드폼(400)의 제1실시예를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법의 시공 과정 중 가이드폼(400)의 제1실시예가 적용되어 프리캐스트 말뚝 설치 단계(S40)가 완료된 상태를 나타낸 예시도이다.

도 3를 참조하면, 본 발명에 따른 가이드폼(400)의 제1실시 예는 거치부(410)와 고정부(420)를 포함하며 이루어지며,

거치부(410)는 삽입공(200) 입구의 주변 지표면에 거치되도록 구성된 플레이트(411)로 이루어지되, 플레이트(411)에는 프리캐스트 말뚝(100)의 단면 형상과 동일한 형상으로 이루어진 관통홀(412)이 형성되어 관통홀(412)을 통해 프리캐스트 말뚝(100)이 삽입되면서 자동적으로 프리캐스트 말뚝(100)의 설치방향이 조정되게 된다.

고정부(420)는 거치부(410)의 일면으로부터 돌출 형성되되, 삽입공(200) 내측으로 삽입되어 삽입공(200)의 내주면과 접촉되어 끼움 결합되도록 구성되어, 가이드폼(400)이 고정되어 이동되지 않도록 하며,

이때 고정부(420)가 관통홀(412)에서 프리캐스트 말뚝(100)의 오목부(110)와 대응되는 위치의 둘레 부분을 따라 돌출되도록 형성되는 경우에는, 가이드폼(400)의 고정과 더불어, 프리캐스트 말뚝(100)이 삽입공(200) 내부로 삽입될 때 설치방향을 가이드 할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 추가적으로 본 발명에 따른 가이드폼(400)의 제1실시 예는 거치부(410)에 핸들(413)이 더 형성될 수 있으며, 핸들(413)은 크레인 등의 이동 수단과 체결되는 부분으로, 핸들(413)은 이동수단과 체결되어 가이드폼(400)의 이동을 용이하게 하며, 가이드폼(400)을 삽입공(200)에 삽입하고 설치방향을 조정하는 과정에서 가이드폼(400)의 미세한 조정 및 취급을 용이하게 한다.

또한, 도 4을 참조하면, 가이드폼(400)의 제1실시예가 삽입공(200)에 설치될 때, 인접한 삽입공(200)에 설치된 가이드폼(400)의 관통홀(412)의 형상이, 관통홀(412)에서 프리캐스트 말뚝(100)의 오목부(110)와 대응되는 부분이 상호 대향 또는 대칭되어 마주보도록 설치되도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법의 시공 과정 중, 가이드폼(400)의 제2실시예가 적용되어 프리캐스트 말뚝 설치 단계(S40)이 완료된 상태를 나타낸 예시도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 가이드폼(400)의 제2실시 예는 삽입공(200)의 입구 둘레를 따라 가이드폼(400)을 설치하되, 가이드폼(400)은 프리캐스트 말뚝(100)이 삽입공(200) 내부에 설치되어 최종적으로 가이드폼(400)에 따라 프리캐스트 말뚝(100)의 설치방향이 조정된 경우의 프리캐스트 말뚝(100)의 원주 외면와 삽입공(200)의 원주 내면이 접하게 되는 구간에만 삽입공(200) 입구의 둘레를 따라 형성되는 얇은 판 또는 비닐로 이루어질 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법의 시공 과정 중, 가이드폼(400)의 제3실시예가 적용되어 프리캐스트 말뚝 설치 단계(S40)가 완료된 상태를 나타낸 예시도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 가이드폼(400)의 제3실시 예는 삽입공(200)의 입구 둘레를 따라 가이드폼(400)이 설치되되, 가이드폼(400)은 프리캐스트 말뚝(100)이 삽입공(200) 내부에 설치되어 최종적으로 가이드폼(400)에 따라 프리캐스트 말뚝(100)의 설치방향이 조정된 경우의 프리캐스트 말뚝(100)의 외주면에서 오목부(110)와, 오목부(110)를 제외한 원주부(120) 사이의 경계가 위치해야하는 지점과 대응되는 위치에 직선 또는 삼각형 형상으로 형성되는 마크로 이루어질 수 있고, 이때 마크의 형상은 직선 또는 삼각형에 한정된 것은 아니며, 오목부(110)와 원주부(120) 사이의 경계를 명시하는 데 적합한 형상이라면 어떠한 형상이라도 가능하다.

한편, 상기의 가이드폼(400)의 제2실시 예와 제3실시 예에서 기재된, 프리캐스트 말뚝(100)이 삽입공(200) 내부에 설치되어 최종적으로 가이드폼(400)에 따라 프리캐스트 말뚝(100)이 설치방향이 조정된 경우는, 프리캐스트 말뚝(100)가 삽입공(200)에 설치되었을 때, 인접한 프리캐스트 말뚝(100)의 오목부(110)가 서로 대향되어 마주보도록 설치된 상태임을 주지하는 바이다.

또한, 본 발명에 따른 가이드폼(400)은 프리캐스트 말뚝 설치 단계(S40)가 완료된 이후에 바로 제거되거나, 그 이후에 시공 과정에서 상세 시공 방법에 따라 콘크리트 타설공(300)이 천공된 후 언제든 제거될 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법에서 삽입공 천공 단계(S20)과 프리캐스트 말뚝 설치 단계(S40) 사이에 가이드폼 설치 단계(S30)가 포함되는 경우의 프리캐스트 말뚝 설치 단계(S40)를 보다 상세히 나타낸 순서도이다.

도 7을 참조하면, 프리캐스트 말뚝 설치 단계(S40)는 프리캐스트 말뚝 삽입 단계(S42), 프리캐스트 말뚝 설치방향 조정 단계(S43)를 포함한다.

우선, 프리캐스트 말뚝 삽입 단계(S42)는 프리캐스트 말뚝(100)을 삽입공(200) 내부로 삽입하는 단계로, 크레인과 같은 이동수단에 의해 프리캐스트 말뚝(100)이 삽입공(200) 측으로 이동된 상태에서 프리캐스트 말뚝(100)이 삽입공(200) 내부로 삽입되게 된다.

다음으로, 프리캐스트 말뚝 설치방향 조정 단계(S43)는 프리캐스트 말뚝(100)의 오목부(110)의 설치 위치를 가이드폼(400)에 맞추기 위한 단계로, 프리캐스트 말뚝(100)을 회전시킴으로써 오목부(110)의 설치 위치가 조정되게 된다.

추가적으로, 프리캐스트 말뚝 삽입 단계(S42) 이전에 프리캐스트 말뚝(100)이 삽입공(200) 내부로 삽입되기 전에 프리캐스트 말뚝(100)의 오목부(110) 설치 위치를 가이드폼(400)에 맞추기 위한 프리캐스트 말뚝 설치방향 사전 조정 단계(S41)가 더 포함되는 경우에는, 프리캐스트 말뚝(100)이 삽입공(200) 측으로 이동된 상태에서 프리캐스트 말뚝(100)이 삽입공(200) 내부로 삽입되기 직전, 프리캐스트 말뚝(100)의 오목부(110) 설치 위치를 가이드폼(400)에 맞추기 위한 사전 조정이 이루어지고 되어,

프리캐스트 말뚝 설치방향 사전 조정 단계(S41)에서 프리캐스트 말뚝(100)의 설치방향 사전 조정이 이루어진 이후, 프리캐스트 말뚝 삽입 단계(S42), 프리캐스트 말뚝 설치방향 조정 단계(S43)가 순차적으로 진행되며, 이때 프리캐스트 말뚝설치방향 조정 단계(S43)는 프리캐스트 말뚝 설치방향 사전 조정 단계(S41)를 통해 프리캐스트 말뚝(100) 설치방향이 조정된 상태에서 프리캐스트 말뚝(100)이 삽입공(200)에 삽입 설치됨에 따라, 프리캐스트 말뚝(100)이 삽입공(200)에 삽입 설치된 상태에서 미세 조정만으로도 오목부(110) 설치 위치를 가이드폼(400)에 정확히 맞춰지도록 최종적으로 조정할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명에 따른 프리캐스트 말뚝(100)의 제1실시예를 나타낸 사시도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법에서 프리캐스트 말뚝(100)을 삽입공(200)이 형성된 위치로 이동하여, 삽입공(200)에 삽입하고, 프리캐스트 말뚝(100)의 설치방향을 조정하는 크레인 등의 이동 수단과 체결되도록 일단에 체결부(130)가 형성된다.

이때 체결부(130)는, 도 8에 도시된 바와 같이, ㄷ자 고리 형상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 갈고리 형상, 반원형 고리 형상, 원형 고리 형상 등 이동수단의 체결부와 체결되어 이동을 용이하게 하는 형상이라면 어떠한 형상이든 가능하며 체결부(130) 응력집중에 의한 말뚝의 파손을 방지하기 위하여 응력재를 보강할 수도 있다.

또한, 프리캐스트 말뚝(100)은 체결부(130)가 형성된 일단과 반대방향인 타단에, 도 8에 도시된 바와 같이, 타단측 방향으로 갈수록 직경이 좁아지도록 경사면이 형성되는 선단콘부(140)가 추가로 형성되어 프리캐스트 말뚝(100)을 삽입공(200) 내부 바닥면 측으로 쉽게 삽입할 수 있다.

추가적으로, 본 발명에 따른 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법에서, 삽입공(200)과 콘크리트 타설공(300)은 동일한 크기의 원주로 형성되되, 인접한 삽입공(200)의 중심과 콘크리트 타설공(300)의 중심 간의 직선거리는 삽입공(200) 또는 콘크리트 타설공(300)의 원주 직경의 0.75 내지 0.85로 이루어지며, 이는 삽입공(200)내에 설치된 프리캐스트 말뚝(100)과 콘크리트 타설공(300) 내측에 형성된 현장타설 콘크리트 말뚝(500)의 직경이 동일하며, 프리캐스트 말뚝(100)과 현장타설 콘크리트 말뚝(500) 중심 간의 직선거리 또한 말뚝 직경의 0.75 내지 0.85임을 의미한다.

삽입공(200)의 중심과 콘크리트 타설공(300)의 중심 간의 직선거리가 삽입공(200) 또는 콘크리트 타설공(300)의 원주 지름 크기의 0.75 미만인 경우에는 말뚝 중심부의 강성이 감소되게 되어 최종적으로 시공되는 주열식 흙막이의 강도가 저하될 수 있고, 삽입공(200)의 중심과 콘크리트 타설공(300)의 중심 간의 직선거리가 삽입공(200) 또는 콘크리트 타설공(300)의 원주 지름 크기의 0.85를 초과하는 경우에는 프리캐스트 말뚝(100)과 현장타설 콘크리트 말뚝(500) 사이의 접합 면적이 작아져 결합력이 저하되며 차수능력 또한 감소하게 된다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

S10 : 프리캐스트 말뚝 준비 단계
S20 : 삽입공 천공 단계
S30 : 가이드폼 설치 단계
S40 : 프리캐스트 말뚝 설치 단계
S41 : 프리캐스트 말뚝 설치방향 사전 조정 단계
S42 : 프리캐스트 말뚝 삽입 단계
S43 : 프리캐스트 말뚝 설치방향 조정 단계
S50 : 콘크리트 타설공 천공 단계
S60 : 응력재 설치 단계
S70 : 다짐봉 설치 단계
S80 : 콘크리트 타설 단계
S90 : 콘크리트 다짐 단계
S100 : 콘크리트 양생 단계
100 : 프리캐스트 말뚝
110 : 오목부
120 : 원주부
130 : 체결부
140 : 선단콘부
200 : 삽입공
300 : 콘크리트 타설공
400 : 가이드폼
410 : 거치부
411 : 플레이트
412 : 관통홀
420 : 고정부
430 : 핸들
500 : 현장타설 콘크리트 말뚝

Claims (7)

1. 내부에 콘크리트 말뚝이 형성되는 복수의 원통형 구멍이 지반에 일렬로 천공되되, 인접한 원통형 구멍은 그 일부가 상호 겹치도록 천공되는 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법에 있어서,
   내부가 채워진 원형 말뚝이되 양측으로 오목부가 대칭되어 형성되는 프리캐스트 말뚝을 준비하는 프리캐스트 말뚝 준비 단계;
   지반천공수단에 의해 상기 프리캐스트 말뚝 준비 단계에서 구비된 프리캐스트 말뚝이 삽입될 복수의 삽입공을 지반에 천공하되, 상기 복수의 삽입공은 인접한 삽입공 사이에 콘크리트 타설공이 형성될 소정 간격을 두고 상호 이격되어 천공되도록 하는 삽입공 천공 단계;
   상기 삽입공 천공 단계에서 천공된 삽입공에 상기 프리캐스트 말뚝을 설치하는 프리캐스트 말뚝 설치 단계;
   상기 프리캐스트 말뚝 설치 단계에서 프리캐스트 말뚝이 설치된 후, 지반천공수단에 의해 인접한 프리캐스트 말뚝 사이의 지반에 현장에서 콘크리트가 타설되는 콘크리트 타설공이 천공되도록 하는 콘크리트 타설공 천공 단계;
   상기 콘크리트 타설공 천공 단계에서 형성된 콘크리트 타설공 내부에 응력재를 설치하는 응력재 설치 단계;
   상기 응력재가 설치된 콘크리트 타설공 내부에 콘크리트를 타설하는 콘크리트 타설 단계;
   상기 콘크리트 타설공 내부에 타설된 콘크리트가 양생되는 콘크리트 양생 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 응력재 설치 단계와 상기 콘크리트 타설 단계 사이에,
   일측으로는 다짐봉이 형성되고 타측으로는 다짐봉과 연결되는 동력부를 포함하는 진동다짐수단의 상기 다짐봉을 상기 콘크리트 타설공 내부 바닥면까지 삽입 설치하는 다짐봉 설치 단계를 더 포함하고,
   상기 콘크리트 타설 단계와 상기 콘크리트 양생 단계 사이에,
   상기 동력부에 의해 상기 다짐봉에 진동이 발생되되, 상기 다짐봉이 상기 콘크리트 타설공 외부로 서서히 인출되도록 하는 콘크리트 다짐 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 삽입공 천공 단계와 프리캐스트 말뚝 설치 단계 사이에,
   상기 프리캐스트 말뚝에 형성된 오목부의 설치 위치를 가이드하기 위한 가이드폼이 설치되는 가이드폼 설치 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 프리캐스트 말뚝 설치 단계는
   상기 프리캐스트 말뚝을 삽입공으로 삽입시키는 프리캐스트 말뚝 삽입 단계,
   상기 프리캐스트 말뚝이 삽입공에 삽입된 후, 상기 프리캐스트 말뚝을 회전시켜 상기 가이드폼에 맞추어 오목부의 설치 위치를 조정하는 프리캐스트 말뚝 설치방향 조정 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 프리캐스트 말뚝 설치 단계는
   상기 프리캐스트 말뚝 삽입 단계 이전에, 상기 삽입공에 설치되는 프리캐스트 말뚝을 회전시켜 상기 가이드폼에 맞추어 오목부의 설치 위치를 사전에 조정하는 프리캐스트 말뚝 설치방향 사전 조정 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 프리캐스트 말뚝은
   상기 삽입공이 천공된 위치로 운반하고 삽입하기 위한 이동 수단과 체결되도록 일단에 체결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 삽입공과 콘크리트 타설공은 동일한 크기의 원주로 형성되되, 인접한 삽입공의 중심과 콘크리트 타설공의 중심 간의 직선거리는 상기 원주 직경의 0.75 내지 0.85인 것을 특징으로 하는 오버랩 배열구조의 주열식 흙막이 시공 방법.
   

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