KR20210033356A - 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 굴착의 수직도와 겹침 길이를 유지할 수 있도록 설치되는 가이드 장치를 이용하여 수직도를 유지하면서 현장타설 무근콘크리트말뚝을 일정 두께가 겹쳐지도록 시공하여 흙막이 벽체를 형성하고, 구조계산에 의해 결정된 간격으로 현장타설 말뚝에 응력분담재를 설치하도록 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 (a) 원형의 가이드홈이 일렬로 복수개가 측면의 일부가 상호 겹쳐지도록 구성되는 가이드 장치를 설치하는 단계; (b) 가이드 장치를 이용하여 연속된 가이드홈 중 한 개 또는 그 이상의 가이드홈을 건너뛰어 일정한 간격으로 천공과 동시에 케이싱을 설치하는 단계; (c) 케이싱의 내부에 콘크리트를 주입하여 타설하고 케이싱을 인발하여 1차 콘크리트 말뚝을 형성하는 단계; (d) 1차 콘크리트 말뚝이 형성되지 않은 부분의 가이드홈에 차례로 인접한 1차 콘크리트 말뚝과 측면이 겹쳐지도록 천공과 동시에 케이싱을 설치하는 단계; (e) 케이싱 일부 또는 전체에 H파일을 삽입하는 단계; (f) 케이싱에 콘크리트를 주입하여 타설하고 케이싱을 인발하여 2차 콘크리트 말뚝을 형성하는 단계; 및 (g) 가이드 장치를 해체하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

Description

가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법{Construction method of cast-in-placed-pile using guide apparatus}

본 발명은 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 굴착의 수직도와 겹침 길이를 유지할 수 있도록 설치되는 가이드 장치를 이용하여 수직도를 유지하면서 현장타설 무근콘크리트말뚝을 일정 두께가 겹쳐지도록 시공하여 흙막이 벽체를 형성하고, 구조계산에 의해 결정된 간격으로 현장타설 말뚝에 응력분담재를 설치하도록 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체 시공방법에 관한 것이다.

CIP(Cast In Placed Pile) 공법은 지하구조물의 구축을 위한 굴착공사시 굴착으로 인한 주변의 지반붕괴를 방지하기 위한 흙막이 벽체를 구축하는 공법의 하나로, 지반굴착 이전에 어스오거 등의 대구경 굴삭기로 필요한 깊이까지 천공한 후, 천공한 공 내에 현장콘크리트 말뚝을 연속하여 지중에 설치하여 주열식으로 흙막이 벽체를 형성하는 공법이다.

이러한 CIP공법은 지반조건에 구애받지 않고 거의 모든 지반에 적용이 가능하며, 굴착이 완료되어 지하구조물을 구축할 때 지하 외부옹벽과의 합벽이 가능하고, 지하구조물을 근접하여 시공할 수 있어 터파기를 최소화시킬 수 있을 뿐 아니라 대지 내 지하구조물의 구축공간을 최대화할 수 있어 토지이용률을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 지하수위가 높거나 연약지반에서는 천공시에 공벽이 붕괴되거나 주변지반의 이완을 방지하기 위하여 안정액 또는 강관 케이싱을 사용하게 된다. 강관 케이싱은 어스오거에 의한 굴착과 동시에 지중에 시공하여야 하며 공내 철근 배근 및 콘크리트 타설이 완료되면 콘크리트가 경화되기 전에 인발하여 재사용 하도록 하며, 일반적으로 흙막이 벽체의 강성 증대를 위하여 일정한 간격으로 CIP 내부에 H파일 등의 보강재를 설치하고 있다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제0406693호 "차수벽 흙막이 공법"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 '지하 터파기 공사를 위하여 옹벽을 축조하는 차수벽 흙막이 공법에 있어서, 기 측량된 시공라인(L)을 따라 1번 구멍(2)을 오거머신(1)을 사용하여 천공한 후 오거머신(1) 인발과 동시에 시멘트모르타르(3)를 1번 구멍(2) 내부에 충진하고, 상기 1번 구멍(2) 내부에 요입부(6a)를 가진 반월형 케이싱(6)을 시공라인(L)을 따라 이웃하여 연속 천공하는 2번 구멍(2)에 요입부(6a)가 위치되도록 타삽하며, 순차적으로 응력재(4)와 자갈(5)을 2번 구멍(2) 내부에 충진된 시멘트 모르타르(3)상으로 타삽하며, 상기 2번 구멍(2)을 오거머신(1)으로 1번 구멍(2)과 동일하게 요입부(6a)에 겹쳐서 천공 후 시멘트 모르타르(3) 충진과 반월형 케이싱(6)을 전기한 1번 구멍(2)과 동일하게 수행하며, 3번 구멍(2)을 오거머신(1)으로 상기 1,2번 구멍(2)과 동일하게 요입부(6a)에 겹쳐서 천공한 후 1번 구멍(2)상에 결합된 반월형 케이싱(6)을 인발하는 제 과정을 연속적으로 시공라인(L)을 따라 행하여 옹벽을 축조할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차수벽 흙막이 공법'을 제안한다.

그러나 상기 배경기술은 반원형 케이싱(6)을 별도로 제작하여야 하는 등 제작 및 사용이 어려울 뿐만 아니라 말뚝의 수직도를 유지하며 시공하기가 어려운 문제점이 있었다.

특허등록 제0406693호 "차수벽 흙막이 공법"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가이드 장치를 이용하여 케이싱을 인입하고 콘크리트를 주입하여 콘크리트 말뚝을 시공하도록 함으로써 굴착의 수직도와 겹침 길이를 유지할 수 있도록 설치되어 정확한 규격으로 시공이 가능할 뿐만 아니라 재료의 손실없이 케이싱 내에 콘크리트를 저압으로 주입이 가능하고, 현장타설 콘크리트말뚝의 일정 두께가 겹쳐지도록 흙막이 벽체를 시공하여 콘크리트말뚝간의 이음부에서 완전 차수 및 근입부의 연속성이 보장되어 별도의 차수(배면 Grouting 등) 및 보강공이 불필요하여 공사비를 절감시킬 수 있으며, 흙막이 벽체의 강성이 커서 모든 지반에 시공이 가능하며 건축물 벽체나 구조물 벽체로 사용이 가능한 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 (a) 원형의 가이드홈이 일렬로 복수개가 측면의 일부가 상호 겹쳐지도록 구성되는 가이드 장치를 설치하는 단계; (b) 가이드 장치를 이용하여 연속된 가이드홈 중 한 개 또는 그 이상의 가이드홈을 건너뛰어 일정한 간격으로 천공과 동시에 케이싱을 설치하는 단계; (c) 케이싱의 내부에 콘크리트를 주입하여 타설하고 케이싱을 인발하여 1차 콘크리트 말뚝을 형성하는 단계; (d) 1차 콘크리트 말뚝이 형성되지 않은 부분의 가이드홈에 차례로 인접한 1차 콘크리트 말뚝과 측면이 겹쳐지도록 천공과 동시에 케이싱을 설치하는 단계; (e) 케이싱 일부 또는 전체에 H파일을 삽입하는 단계; (f) 케이싱에 콘크리트를 주입하여 타설하고 케이싱을 인발하여 2차 콘크리트 말뚝을 형성하는 단계; 및 (g) 가이드 장치를 해체하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (a) 단계에서, 가이드 장치는, 하나 이상의 반원가이드홈이 길이 방향으로 배열 형성된 가이드본체 복수개를 양측으로 서로 마주보도록 배치시켜 상기 각 가이드본체의 내면에 형성되어 있는 상기 반원가이드홈이 서로 맞대어져 원형의 가이드홈을 구성되고, 각 가이드본체의 상면에는 상기 가이드본체를 서로 연결 고정시키는 제1 연결수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (a) 단계에서, 제1 연결수단은, 가이드본체의 상면에 각각 구비되며 상단에는 단턱부가 형성된 브라켓과; 양단으로 상기 브라켓의 단턱부에 걸려지는 머리부를 가지며 상기 가이드본체를 연결하는 환봉으로 구성하는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (a) 단계에서, 가이드본체에는 파이프가이드가 수직으로 관통 설치되며, 상기 파이프가이드에는 유동방지용 파이프가 통과한 상태에서 지면에 삽입되도록 하는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (a) 단계에서, 가이드본체의 내부에는 공간이 형성되며, 상기 공간에는 물이 채워지도록 구성하는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (a) 단계에서, 가이드 장치의 후방에는 상기 가이드 장치를 구성하는 한 쌍의 가이드본체와 동일한 구조의 가이드본체로 이루어진 가이드 장치가 설치되며; 상기 전, 후방에 위치하는 가이드본체는 제2 연결수단으로 연결 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (a) 단계에서, 제2 연결수단은, 전방의 가이드본체에 일단이 용접 접합되고 타단에는 구멍이 관통 형성된 상태에서 후방의 가이드본체에 밀착되는 플레이트와, 상기 후방의 가이드본체에 돌출되게 결합되며 상기 플레이트의 구멍에 끼워져 걸려지는 너트및 상기 너트에 체결되는 볼트로 구성되는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (e) 단계에서, 각형강관과, 각형강관의 외주면에 구성되는 간격재와, 각형강관의 상단부에서 입구가 넓어지도록 각형강관의 상단부에 구성되는 호퍼로 이루어지는 H파일 가이드 부재를, 케이싱에 삽입한 후 H파일을 삽입하도록 하고, (f) 단계에서, 케이싱에 콘크리트를 주입하여 타설하고, H파일 가이드 부재를 수직으로 인발하면서 케이싱을 인발하도록 하는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (e) 단계에서, H파일 가이드 부재는 호퍼에 복수의 관통구가 형성되는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체 시공방법은 가이드 장치를 이용하여 케이싱을 인입하고 천공하여 콘크리트를 주입하여 콘크리트 말뚝을 시공하도록 함으로써 굴착의 수직도와 겹침 길이를 유지할 수 있도록 설치되어 정확한 규격으로 시공이 가능할 뿐만 아니라 재료의 손실없이 케이싱 내에 콘크리트를 저압으로 주입이 가능하고, 현장타설 콘크리트말뚝의 일정 두께가 겹쳐지도록 흙막이 벽체를 시공하여 콘크리트말뚝간의 이음부에서 완전차수 및 근입부의 연속성이 보장되어 별도의 차수(배면 Grouting 등) 및 보강공이 불필요하여 공사비를 절감시킬 수 있으며, 흙막이 벽체의 강성이 커서 모든 지반에 시공이 가능하며 건축물 벽체나 구조물 벽체로 사용이 가능한 매우 유용한 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체 시공방법을 순서대로 도시한 도면이다.
도 2는 상기 도 1의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에서 사용되는 가이드 장치의 전체 구성을 입체적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 단면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에서 사용되는 가이드 장치끼리 연결되는 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 상기 도 5에서 제 2연결수단의 구조를 발췌하여 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 H파일 가이드 부재의 사시도이다.
도 8은 상기 도 7에 도시된 가이드 부재가 케이싱에 삽입된 실시예를 도시한 도면이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법은 먼저, 가이드 장치(100) 설치를 위하여 흙막이 벽체가 설치될 위치에서 일정 깊이로 터파기를 하고 터파기한 위치에 가이드 장치(100)를 설치하도록 한다(a).

본 발명에서는 말뚝 사이가 겹쳐져 연결 시공되어 흙막이 벽체를 구성하기 때문에, 굴착시 케이싱의 삽입을 안내하는 가이드 장치(100)를 설치하도록 한다.

가이드 장치(100)는 굴착을 위한 오거 장비의 수직도를 보완해주는 역할과 케이싱(300)을 수직으로 설치되도록 안내하여 말뚝의 위치를 정확하게 잡아주는 역할을 한다. 가이드홈(12)의 직경은 삽입되는 케이싱(300)의 외경의 크기에 따라 결정되며, 케이싱(300)의 외경과 동일하거나 10mm 이상의 유격을 유지하도록 형성하여 케이싱(300)의 삽입이 용이하도록 한다.

특히, 본 발명에서는 말뚝과 말뚝의 측면이 겹쳐지도록 시공하여야 하기 때문에, 가이드 장치(100)는 원형의 가이드홈(12)이 일렬로 복수개가 측면의 일부가 상호 겹쳐지도록 구성한다.

이와 같은 가이드홈(12)을 갖는 가이드 장치(100)는 강재 프레임, 콘크리트 등 다양한 부재 및 형태로 구성될 수 있으며, 가이드홈(12)이 일렬로 연속하여 배치되되 측면부가 겹쳐져 연속으로 형성되도록 한다.

도 3은 본 발명에서 사용되는 가이드 장치의 전체 구성을 입체적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 단면을 도시한 도면이다.

도 3과 도 4에서 도시하고 있는 바와 같이, 특히, 본 발명에 사용되는 가이드 장치(100)는 동일한 구조로 제작되어 양측으로 서로 마주보는 상태로 배치되는 복수개의 가이드본체(10)로 외형을 구성하도록 할 수 있다.

상기 가이드본체(10)는 직육면체의 형태로 내부에는 공간(14)이 형성되며 그 내면에는 반원 형상을 가지며 케이싱(300)의 삽입을 가이드하는 적어도 하나 이상의 반원가이드홈(12a)이 상기 가이드본체(10)의 길이 방향으로 일렬로 나란하게 배열 형성된다.

상기 가이드본체(10)의 내부에 형성된 공간(14)에는 물(W)이 채워지며 상기 가이드본체(10)가 내부 공간(14)에 채워지는 물(W)에 의해 무게감을 가지도록 하여 케이싱(300)을 가이드하는 과정에서 밀려나는 등 유동하는 것을 방지시키게 된다. 상기 가이드본체(10)의 상면 일측에는 투입구(16)가 관통 형성되며, 상기 투입구(16)로 상기 가이드본체(10)의 내부 공간(14)에 물(W)을 채워넣게 된다.

상기한 가이드본체(10)는 언급한 바와 같이 동일한 구조로 하여 복수개를 양측으로 서로 마주보게 배치한 상태에서 상면에 구비되어 있는 제1 연결수단(30)으로 서로 연결 고정된다.

상기와 같이 제1 연결수단(30)을 통해 서로 마주보도록 배치되는 한 쌍의 가이드본체(10) 사이에는 각각의 가이드본체(10) 전면에 형성되어 있는 반원가이드홈(12a)이 서로 맞대어지며 원형의 형상을 가진 가이드홈(12)을 이루게 되며, 상기 원형의 형상을 이루는 가이드홈(12)으로 케이싱(300)이 통과하며 지반에 삽입되어 지는 케이싱(300)이 비틀어지지 않고 수직으로 정확히 삽입될 수 있도록 가이드하게 된다.

상기 한 쌍의 가이드본체(10)를 연결 고정하는 제1 연결수단(30)은 환봉(36)과, 상기 환봉(36)의 양단에 구비되며 상기 환봉(36)의 직경보다 큰 직경을 가지는 머리부(38)와, 상기 가이드본체(10)의 상면에 각각 구비되며 상기 환봉(36)의 머리부(38)가 각각 걸려지기 위한 단턱부(34)를 가지는 브라켓(32)으로 구성한다.

상기와 같이 제1 연결수단(30)으로 연결 고정된 가이드본체(10)는 그 사이에 형성된 가이드홈(12)으로 케이싱(300)이 통과하는 과정에서 가이드본체(10)가 뒤로 밀려나거나 유동하는 것을 방지시키게 된다.

상기 가이드본체(10)의 중앙에는 파이프가이드(18)가 수직으로 관통 설치되며, 상기 파이프가이드(18)에는 유동방지용파이프(20)가 통과하게 된다. 상기 파이프가이드(18)를 통과한 유동방지용파이프(20)는 지반에 삽입되며 가이드본체(10)가 후방으로 밀려나거나 유동하지 않도록 지지하게 된다.

도 5는 본 발명에서 사용되는 가이드 장치끼리 연결되는 구성을 도시한 도이고, 도 6은 상기 도 5에서 제 2연결수단의 구조를 발췌하여 도시한 도이다.

한편, 상기와 같이 한 쌍의 가이드본체(10)로 이루어진 가이드 장치(100)의 후방에는 도 5에서 도시하고 있는 바와 같이 동일한 구조를 가진 가이드 장치(100)가 연속적으로 설치된다.

즉, 케이싱(300)으로 지반에 연속벽을 시공하기 위해서는 많은 양의 케이싱(300)을 삽입시켜야 하며, 이에 맞추어 본 발명은 동일한 구조로 제작된 다수개의 가이드 장치(100)를 한 번에 길이 방향으로 연속적으로 지반에 배열설치함으로서 많은 양의 케이싱(300)을 가이드할 수 있도록 한다.

전방의 가이드 장치(100)를 구성하는 가이드본체(10)와 후방의 가이드 장치(100)를 구성하는 가이드본체(110)는 다시 제2 연결수단(40)으로 서로 연결 고정된다.

첨부된 도 6는 상기 제2 연결수단(40)의 구성을 상세하게 도시한 도면이다.

도 5과 도 6에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 제2 연결수단(40)은 일단은 전방의 가이드본체(10)의 상면에 용접(44)으로 고정 설치되고 타단은 후방의 가이드본체(110) 상면에 접촉하는 플레이트(42)와, 상기 후방의 가이드본체(110) 상면에 설치되며 상기 플레이트(42)의 타단에 관통 형성되어 있는 구멍(46)에 끼워지는 너트(48) 및 상기 너트(48)에 체결되며 상기 플레이트(42)가 상기 너트(48)에서 이탈하지 않도록 하는 볼트(50)를 포함하여 구성한다.

상기한 제2 연결수단(40)은 동일한 구조로 하여 다수개를 전, 후방의 가이드본체(10, 110) 상면 및 상기 전, 후방 가이드본체(10, 110)의 외면에 각각 설치하여 상기 전, 후방의 가이드본체(10, 110)를 서로 유동됨 없이 견고히 연결 고정하게 된다.

상기한 가이드 장치(100, 200)를 통해 지반에 케이싱(300)이 수직으로 삽입되고 나면, 상기 케이싱(300)의 내부로 콘크리트를 타설한 후, 고형화시켜 파일을 성형하게 되며, 이러한 파일은 케이싱(300)의 설치개수에 따라 길이방향으로 연속적으로 배열 성형되며 흙막이 및 차수 기능을 수행하는 연속벽을 구성하게 되는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 지반굴착기용 가이드 장치의 작용을 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 기술하기로 한다.

먼저, 본 발명의 지반굴착기용 가이드 장치(100)를 구성하는 가이드본체(10)를 미리 제작한 후, 케이싱(300)이 삽입되는 지반에 상기 가이드본체(10)를 양측으로 서로 마주보도록 복수개 내설하면 상기 가이드본체(10) 사이에는 원형의 형상을 가진 가이드홈(12)이 형성되고, 상기 가이드홈(12)으로 케이싱(300)이 통과하며 지반에 삽입되어 짐으로서 케이싱(300)이 수직으로 정확히 삽입될 수 있도록 가이드하게 된다.

다음, 두 개의 가이드본체(10)가 양측으로 서로 마주보도록 위치하고 나면 상단에 설치되어 있는 제1 연결수단(30)을 이용하여 두 개의 가이드 본체(10)가 흔들리거나 유동하지 않도록 연결 고정시키게 된다.

즉, 두 개의 가이드본체(10) 상단에 설치되어 있는 브라켓(32)의 걸림턱(34)에 환봉(36)의 양단에 구비되어 있는 머리부(38)를 끼워 걸림 고정시킴으로서 양측으로 서로 마주보며 설치되는 한 쌍의 가이드본체(10)를 연결 고정시켜 케이싱(300)의 삽입을 가이드하는 과정에서 가이드본체(10)가 후방으로 밀려나거나 유동하지 않도록 걸림 고정시키게 되는 것이다.

한편, 연속벽을 시공하기 위해 많은 양의 케이싱(300)을 지반에 삽입하게 되면 이때의 케이싱(300) 개수에 맞추어 상기 가이드 장치(100)의 후방에 상기 가이드 장치(100)와 동일한 구조의 다른 가이드 장치(100)를 계속적으로 설치해야 하는 바, 이때에는 도 5과 도 6에서와 같이 제2 연결수단(40)을 통해 전방의 가이드 장치(100)를 구성하는 가이드본체(10)와 후방의 가이드 장치(100)를 구성하는 가이드본체(110)를 서로 연결 고정하게 된다.

즉, 전방의 가이드본체(10)에 용접(44) 접합되어 있는 플레이트(42)의 구멍(46)에 후방의 가이드본체(110)에 돌출되게 설치되어 있는 너트(48)를 끼워넣은 다음, 상기 너트(48)에 볼트(50)를 체결시켜 전, 후방에 배치된 가이드본체(10, 110)를 서로 흔들림없이 견고히 연결 고정하게 된다.

이후, 가이드 장치(100)를 이용하여 연속된 가이드홈(12) 중 한 개 또는 그 이상의 가이드홈(12)을 건너뛰어 일정한 간격으로 천공과 동시에 케이싱(300)을 설치하도록 한다(b).

본 단계에서는 가이드 장치(100)의 연속된 가이드홈(12) 중에서 한 개씩 건너뛰며 일정한 간격으로 천공하며 케이싱(300)을 설치하도록 할 수 있으며, 도 2에서와 같이, 가이드 장치(100)의 연속된 가이드홈(12)중에서 두개씩 건너뛰며 일정한 간격으로 천공하며 케이싱(300)을 설치하도록 할 수도 있다. 즉, 가이드 장치(100)를 이용하여 연속된 가이드홈(12) 중 한 개 또는 그 이상의 가이드홈(12)을 건너뛰어 일정한 간격으로 천공과 동시에 케이싱(300)을 설치하도록 한다.

천공은 수직도를 유지하며 설계기준의 깊이까지 오거를 이용하여 천공하도록 하며, 오거의 천공과 동시에 케이싱(300)을 가이드 장치(100)의 가이드홈(12)에 삽입하여 수직도를 유지하며 설치할 수 있다.

오거와 케이싱(300)은 지면에서 인상시키고 천공하려는 가이드홈(12)의 축 중심에 맞추어 케이싱(300)과 오거를 동시에 인입하여 천공과 동시에 케이싱(300)을 설치한다.

하부의 천공은 케이싱(300)이 완전히 인입되면 오거만으로 계속 천공이 가능하다.

이후, 케이싱(300)의 내부에 콘크리트를 주입하여 타설하고 케이싱(300)을 인발하여 1차 콘크리트 말뚝(610)을 형성하도록 한다(c).

상기와 같이 오거로 천공이 되면, 오거를 회수하는 동안 케이싱(300)의 내부에 콘크리트를 타설하도록 한다. 이미 케이싱(300)이 설치되어 있기 때문에, 케이싱(300) 내부로의 콘크리트 타설은 저압으로도 가능해지는 것이다.

콘크리트 타설 이후에는 케이싱(300)을 인발하여 재사용하도록 할 수 있다.

이후, 1차 콘크리트 말뚝(610)이 형성되지 않은 부분의 가이드 장치(100)의 가이드홈(12)에 차례로 인접한 1차 콘크리트 말뚝(610)과 측면이 겹쳐지도록 천공과 동시에 케이싱(300)을 설치하도록 한다(d).

1차 콘크리트 말뚝(610) 타설 완료 후 초기강도를 확보한 후 2차 천공작업을 하여 후술하는 단계에서 2차 콘크리트 말뚝(620)을 형성하도록 하는데, 이때, 1차 콘크리트 말뚝(610)과 2차 콘크리트 말뚝(620) 간의 측면이 겹침 시공하도록 해야한다.

따라서, 1차 콘크리트 말뚝(610)이 형성되지 않은 부분의 가이드 장치(100)의 가이드홈(12)에 차례로 인접한 1차 콘크리트 말뚝(610)과 측면이 겹쳐지도록 천공과 동시에 케이싱(300)을 설치하도록 한다.

이후, 케이싱(300) 일부 또는 전체에 H파일(310)을 삽입하도록 한다(e).

2차 콘크리트 말뚝(620) 형성을 위해서는 인장에 저항하도록 H파일(310)을 케이싱(300)에 삽입하도록 하는데, 케이싱(300) 전체에 H파일(310)을 삽입하거나 일부의 케이싱(300)에만 삽입하도록 할 수도 있다.

이후, 케이싱(300)에 콘크리트를 주입하여 타설하고 케이싱(300)을 인발하여 2차 콘크리트 말뚝(620)을 형성하도록 한다(f).

이와 같이 형성하면, 1차 콘크리트 말뚝(610)과 2차 콘크리트 말뚝(620)은 측면부가 겹침 시공되어 일체로 하나의 흙막이 벽체를 이루게 된다.

마지막으로, 가이드 장치(100)를 해체하도록 한다(g).

가이드 장치(100)의 해체는 2차 콘크리트 말뚝(620) 형성을 위한 콘크리트 타설 완료 후 초기강도를 확보한 이후에 해체하도록 한다.

도 7은 본 발명의 H파일 가이드 부재의 사시도이고, 도 8은 상기 도 7이 케이싱에 삽입된 실시예를 도시한 도이다.

특히, 본 발명에서는 케이싱(300)에 H파일(310)을 삽입하고 콘크리트를 타설한 후 케이싱(300)을 인발하는 경우에 H파일(310)이 흔들리거나 기울어지는 등 수직도를 유지할 수 없을 수 있기 때문에, 별도의 H파일 가이드 부재(700)를 케이싱(300)에 삽입한 후 H파일(310)을 가이드 부재(700)를 통하여 케이싱(300)에 설치하도록 하고 콘크리트 타설 후에 케이싱(300)과 동시에 H파일 가이드 부재(700)를 인발하도록 함으로써, 케이싱(300)을 인발하는 경우에는 H파일(310)의 위치 및 수직도를 그대로 유지할 수 있도록 할 수 있다.

H파일 가이드 부재(700)는 도 7 및 도 8에서와 같이, 각형강관(710)과, 각형강관(710)의 외주면에 구성되는 간격재(720)와, 각형강관(710)의 상단부에서 입구가 넓어지도록 각형강관(710)의 상단부에 구성되는 호퍼(730)로 이루어진다.

각형강관(710)은 H파일(310)이 삽입되도록 하는 것으로, H파일(310)의 단면 크기와 유사한 크기의 중공을 갖는 각형강관으로 이루어지며, 각형강관(710)의 외주면 즉, 각 변의 외측면에는 각각 간격재(720)가 외측으로 돌출되도록 구성되어 각형강관(710)이 케이싱(300)의 내부로 삽입되었으며, 각형강관(710)의 외주면과 케이싱(300)의 내주면 사이의 거리를 일정하게 유지하며 수직도를 유지하도록 한다.

간격재(720)는 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 도시된 바와 같이, 일정 크기의 판형상으로 이루어지도록 할 수 있고, 간격재(720)의 상단부의 외측 모서리나 하단부의 외측 모서리는 절삭하여 절삭면을 갖도록 함으로써, H파일 가이드 부재(700)를 케이싱(300)의 내부로 삽입하거나 제거할 때 간격재(720)에 의하여 걸리지 않고 용이하게 삽입이나 제거가 가능하도록 할 수 있다.

이와 같은 간격재(720)는 길이방향의 일정한 간격으로 복수개가 설치될 수 있으며, 중앙부가 분절된 형태로 구성되어 크기를 줄이도록 할 수도 있다.

특히, 본 발명에서는 각형강관(710)의 상단부에는 각형강관(710)의 내부에 콘크리트 주입이 용이하도록 깔때기 형상의 호퍼(730)가 구성되도록 한다. 호퍼(730)는 각형강관(710)의 단면에서 외부로 확장된 형태로 이루어져, 호퍼(730)의 상부에 콘크리트 주입시에 호퍼(730)를 따라 각형강관(710)의 내부로 주입되게 된다. 이와 같은 호퍼(730)는 콘크리트의 주입이 용이하도록 함과 동시에 케이싱(300)의 단면 크기보다 크게 형성되어 케이싱(300)의 상단부에 호퍼(730)가 걸려 더 이상 들어가지 않도록 하는 역할과 H파일 가이드 부재(700)의 제거시에 용이하게 인발이 가능하도록 하는 역할을 한다.

특히, 호퍼(730)에 복수의 관통구(731)가 형성되도록 하여, 콘크리트가 직접 각형강관(710)의 상단부를 통하여 각형강관(710)의 내부로 주입되는 것과 동시에 호퍼(730)의 관통구(731)를 통하여 각형강관(710)외측과 케이싱(300)의 내측면 사이의 공간에도 콘크리트 주입이 용이하도록 할 수 있다.

이와 같은 H파일 가이드 부재(700)는 (e) 단계에서, 케이싱(300)에 삽입한 후 H파일(310)을 삽입하도록 하고, (f) 단계에서, 케이싱(300)에 콘크리트를 주입하여 타설하고, H파일 가이드 부재(700)를 수직으로 인발하면서 케이싱(300)을 인발하도록 한다.

케이싱(300)의 인발시에는 H파일 가이드 부재(700)와 동시에 인발하여 제거하는데, H파일 가이드 부재(700)를 수직으로 천천히 인발하면서 동시에 케이싱(300)을 상부로 인발하여 제거하도록 한다.

이때, H파일 가이드 부재(700)는 수직 상부로 제거되면서도 계속 각형강관(710)이 H파일(310)을 잡아주는 역할을 하기 때문에, H파일 가이드 부재(700)를 인발하면서 케이싱(300)을 회전시켜 인발하는 등의 방법으로 제거하더라도, H파일(310)이 따라 돌지 않게 되어 설치 위치가 틀어지지 않고 수직도도 유지할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체 시공방법은 가이드 장치를 이용하여 케이싱을 인입하고 천공하여 콘크리트를 주입하여 콘크리트 말뚝을 시공하도록 함으로써 굴착의 수직도와 겹침 길이를 유지할 수 있도록 설치되어 정확한 규격으로 시공이 가능할 뿐만 아니라 재료의 손실없이 케이싱 내에콘크리트를 저압으로 주입이 가능하고, 현장타설 콘크리트말뚝의 일정 두께가 겹쳐지도록 흙막이 벽체를 시공하여 콘크리트말뚝간의 이음부에서 완전차수 및 근입부의 연속성이 보장되어 별도의 차수(배면 Grouting 등) 및 보강공이 불필요하여 공사비를 절감시킬 수 있으며, 흙막이 벽체의 강성이 커서 모든 지반에 시공이 가능하며 건축물 벽체나 구조물 벽체로 사용이 가능한 매우 유용한 효과가 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10: 가이드본체
12a: 반원가이드홈
12: 가이드홈
14: 챔버
18: 파이프가이드
20: 유동방지용 파이프
30: 제1 연결수단
32: 브라켓
34: 단턱부
36: 환봉
38: 머리부
40: 제2 연결수단
42: 플레이트
48: 너트
50: 볼트
100: 가이드 장치
300: 케이싱
310 : H파일
610 : 1차 콘크리트 말뚝
620 : 2차 콘크리트 말뚝
700 : H파일 가이드 부재
710 : 각형강관
720 : 간격재
730 : 호퍼

Claims (9)

1. (a) 원형의 가이드홈(12)이 일렬로 복수개가 측면의 일부가 상호 겹쳐지도록 구성되는 가이드 장치(100)를 설치하는 단계;
   (b) 가이드 장치(100)를 이용하여 연속된 가이드홈(12) 중 한 개 또는 그 이상의 가이드홈(12)을 건너뛰어 일정한 간격으로 천공과 동시에 케이싱(300)을 설치하는 단계;
   (c) 케이싱(300)의 내부에 콘크리트를 주입하여 타설하고 케이싱(300)을 인발하여 1차 콘크리트 말뚝(610)을 형성하는 단계;
   (d) 1차 콘크리트 말뚝(610)이 형성되지 않은 부분의 가이드홈(12)에 차례로 인접한 1차 콘크리트 말뚝(610)과 측면이 겹쳐지도록 천공과 동시에 케이싱(300)을 설치하는 단계;
   (e) 케이싱(300) 일부 또는 전체에 H파일(310)을 삽입하는 단계;
   (f) 케이싱(300)에 콘크리트를 주입하여 타설하고 케이싱(300)을 인발하여 2차 콘크리트 말뚝(620)을 형성하는 단계; 및
   (g) 가이드 장치(100)를 해체하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   (a) 단계에서, 가이드 장치(100)는,
   하나 이상의 반원가이드홈(12a)이 길이 방향으로 배열 형성된 가이드본체(10) 복수개를 양측으로 서로 마주보도록 배치시켜 상기 각 가이드본체(10)의 내면에 형성되어 있는 상기 반원가이드홈(12a)이 서로 맞대어져 원형의 가이드홈(12)을 구성하고,
   각 가이드본체(10)의 상면에는 상기 가이드본체(10)를 서로 연결 고정시키는 제1 연결수단(30)이 설치되는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   (a) 단계에서, 제1 연결수단(30)은,
   가이드본체(10)의 상면에 각각 구비되며 상단에는 단턱부(34)가 형성된 브라켓(32)과; 양단으로 상기 브라켓(32)의 단턱부(34)에 걸려지는 머리부(38)를 가지며 상기 가이드본체(10)를 연결하는 환봉(36)으로 구성하는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법.
4. 청구항 2에 있어서,
   (a) 단계에서, 가이드본체(10)에는 파이프가이드(18)가 수직으로 관통 설치되며, 상기 파이프가이드(18)에는 유동방지용 파이프(20)가 통과한 상태에서 지면에 삽입되도록 하는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법.
5. 청구항 2에 있어서,
   (a) 단계에서, 가이드본체(10)의 내부에는 공간(14)이 형성되며, 상기 공간(14)에는 물(W)이 채워지도록 구성하는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법.
6. 청구항 2에 있어서,
   (a) 단계에서, 가이드 장치(100)의 후방에는 상기 가이드 장치(100)를 구성하는 한 쌍의 가이드본체(10)와 동일한 구조의 가이드본체(110)로 이루어진 가이드 장치(100)가 설치되며; 상기 전, 후방에 위치하는 가이드본체(10, 110)는 제2 연결수단(40)으로 연결 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법.
7. 청구항 2에 있어서,
   (a) 단계에서, 제2 연결수단(40)은, 전방의 가이드본체(10)에 일단이 용접(44) 접합되고 타단에는 구멍(46)이 관통 형성된 상태에서 후방의 가이드본체(110)에 밀착되는 플레이트(42)와, 상기 후방의 가이드본체(110)에 돌출되게 결합되며 상기 플레이트(42)의 구멍(46)에 끼워져 걸려지는 너트(48) 및 상기 너트(48)에 체결되는 볼트(50)로 구성되는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법.
8. 청구항 1에 있어서,
   (e) 단계에서,
   각형강관(710)과, 각형강관(710)의 외주면에 구성되는 간격재(720)와, 각형강관(710)의 상단부에서 입구가 넓어지도록 각형강관(710)의 상단부에 구성되는 호퍼(730)로 이루어지는 H파일 가이드 부재(700)를, 케이싱(300)에 삽입한 후 H파일(310)을 삽입하도록 하고,
   (f) 단계에서,
   케이싱(300)에 콘크리트를 주입하여 타설하고,
   H파일 가이드 부재(700)를 수직으로 인발하면서 케이싱(300)을 인발하도록 하는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법.
9. 청구항 8에 있어서,
   (e) 단계에서,
   H파일 가이드 부재(700)는 호퍼(730)에 복수의 관통구(731)가 형성되는 것을 특징으로 하는 가이드 장치를 이용한 겹침 주열식 현장타설말뚝 흙막이 벽체의 시공방법.

Images