KR20230126940A - 지하연속벽 연결부 결속용 조인트 및 이것을 이용한 지하연속벽 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬러리월 공법으로 지하연속벽을 시공하는 것에 관한 것으로, 이 시공방법에 사용되는 조인트는 간격을 두고 먼저 굴착된 각각의 선지하공간(A) 양 측벽에 밀착되게 삽입되는 거푸집(10);
상기 거푸집(10) 외측면에 착탈가능하게 조립되는 보호커버(20);
지하연속벽 시공 후 그의 양측면에 돌출된 결속아암(32)이 선,후단위벽체(C)(F)의 연결부분에 각각 매립되어 그들의 결속력을 높이는 결속패널(30); 및
상기 결속패널(30) 양측단과 보호커버(20)의 양측단 사이에 수밀가능하게 조립되어 상기 선지하공간(A)에 타설된 콘크리트가 결속패널(30) 배면에 공급되지 않도록 보호커버(20) 및 결속패널(30)과 협력하고, 지하연속벽 시공 후 순차적으로 시공된 선,후단위벽체(C)(F) 사이에 매립되어 그 부분을 수밀가능하게 차단하는 방수부재(40);를 포함한다.

Description

지하연속벽 연결부 결속용 조인트 및 이것을 이용한 지하연속벽 시공방법{Joint for connecting parts of slurry wallslurry wall and construction method of slurry wall using the joint}

본 발명은 콘크리트를 순차적으로 타설한 선,후단위벽체를 일체로 연결시키는 슬러리월 공법으로 지하연속벽을 시공하는 것에 관한 것으로, 특히 순차적으로 시공된 선,후단위벽체의 연결부분에 결속패널과 방수부재를 매립하여 이 결속패널 양측면에 돌출된 결속아암이 선,후단위벽체 연결부를 맞물린 상태로 결속하여 이 연결부분의 결속력을 높이고, 또한 함께 매립된 방수부재가 수밀상태를 유지토록하여 선단위벽체 양측면을 오버커팅 하지 않고도 튼튼하면서도 수밀성이 높은 지하연속벽을 시공할 수 있는 지하연속벽 연결부 결속용 조인트 및 이것을 이용한 지하연속벽 시공방법에 관한 것이다.

건축물을 시공할 때 건축물 내,외부의 경계 부분을 따라 굴착하여 그 곳에 먼저 지하연속벽을 시공한 다음 그의 내부 영역을 파내어 건축물의 지하공간으로 활용하게 된다. 따라서 지하연속벽은 시공 후 내부 영역이 굴착되어 지하공간을 형성하게 되므로 외부 토압에 견디면서 방수기능을 함께 갖추어야 하므로 그 중요성이 날로 높아지고 있다.

지하연속벽 시공방법은 여러 가지가 있으며, 그 중에서 슬러리월 공법은 지반 굴착시 안정액을 사용하여 지반 붕괴를 방지하면서 굴착 후 그 속에 철근망을 넣고 콘크리트를 타설하여 연속벽을 만드는 공법으로, 현재 흙막이 공법 중 가장 안정적인 공법으로 알려져 있으며, 인접 건물과 근접 시공이 가능하여 도심지 공사가 가능하고 강성과 차수성이 좋아 특히 대형 건축물 축조 시 널리 사용되고 있는 공법이다.

이해를 돕기 위해 상기 슬러리월 공법을 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 1과 같이 지하연속벽이 시공되는 장소를 따라 간격을 두고 복수 개의 선지하공간(A)을 굴착하여 이 굴착된 선지하공간(A) 사이에 미굴착 영역(B)이 존재토록 하고, 이후 선지하공간(A)에 철근망을 삽입한 다음 콘크리트를 타설하여 일군의 선단위벽체(C)들을 시공한다. 계속해서 시공된 선단위벽체(C) 사이에 위치한 미굴착 영역(B)을 굴착하여 선단위벽체(C)와 연통되게 후지하공간(D)을 준비한 후 역시 이 내부에 철근망을 삽입한 다음 콘크리트를 타설하여 선단위벽체(C)와 일체로 연결되게 후단위벽체(F)들을 시공한다.

이렇게 시공된 지하연속벽은 선,후단위벽체(C)(F)가 일체로 연속되게 이음되어 시작과 끝이 없으므로 차수가 가능하면서도 견고한 벽체를 형성하므로 그 내부 영역을 굴착하여 건축물 내부공간으로 활용하게 된다.

이러한 지하연속벽 시공할 때 선,후지하공간(A)(D)은 도 2와 같은 회전식 굴착기(BC Cutter)(M)로 굴착하는 데, 이 굴착기(M)는 하부에 장착된 2개의 커터(M-1)가 회전하면서 토사를 굴착하여 상부로 토출시킨다. 지하연속벽 시공과정에서 선단위벽체(C)들 사이에 위치한 후지하공간(D)을 회전식 굴착기(M)로 굴착할 때 도 3과 같이 회전식 굴착기(M) 하부에 장착된 커터(M-1)가 양측 선단위벽체(C) 외측면을 길이(L)만큼 오버커팅하여 그 곳에 요철부(C-1)를 형성하게 된다. 이와 같이 요철부(C-1)를 형성하는 이유는 후지하공간(D)에 타설된 콘크리트가 요철부(C-1)에 삽입되어 선단위벽체(C)와 맞물린 상태로 양생되어 선,후단위벽체(F)가 높은 결속력을 유지토록 하기 위해서다.

그러나, 이러한 종래 슬러리월 방식의 지하연속벽 시공법은 요철부(C-1) 형성을 위해 후지하공간(D)을 형성하는 과정에서 선단위벽체(C)의 양측면을 각각 길이(L)만큼 오버커팅하게 된다. 따라서 이러한 오버커팅으로 지하연속벽 시공 전체 구간에 걸쳐 누적된 잠식 길이(L)를 합산하면, 선단위벽체 전체수량(N)×양측 잠식 길이(2L)=2NL이 된다. 예컨대, 선단위벽체(C)가 500개이고, 양측 잠식 길이가 각각 300mm라고 가정하면, 잠식 길이(L)의 전체 합은 500×2×300=300,000mm가 되므로 약 300M 구간을 더 굴착해야 하므로 그 만큼 공기가 많이 소요되고, 시공에 따른 비용이 추가로 소요되는 문제가 있었다.

또한, 회전식 굴착기(M)의 하부에 위치한 커터(M-1)가 회전하면서 선단위벽체(C) 양측면을 오버커팅하는 과정에서 마찰과 충격에 의해 요철부(C-1)에 크랙이 발생하여 누수의 원인이 되는 문제가 있었고, 이러한 누수현상을 해결하기 위해 보강공사를 추가로 진행하여야 하므로 공기가 증가하고 비용이 추가되는 것은 물론이고 건축물의 품질이 저하되어 시공사의 이미지 관리에 많은 어려움이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에 공개된 특허문헌1은 등록특허 제10-2214787호의 "멀티가이드블록 및 이를 이용한 지하연속벽의 시공방법"이 2021년 02월 10일 공고되었다.

상기 특허문헌1은 멀티가이드블록(MB)이 패널(P1,P2)의 이음부(J)에 매립된 상태로 시공되어 오버커팅하는 종래 문제점을 해결할 수 있으나, 구조가 복잡한 가이드블록(10)과 멀티플레이트(30)의 결합체로 구성되어 이의 제조에 많은 시간과 비용이 소요되는 문제가 있고, 더 나아가 패널(P1,P2)의 연결부 누수를 방지하는 차수판(50)이 한 쌍의 멀티플레이트(30) 중앙에 면접촉되게 끼워맞춤 형태로 조립되어 수밀성이 취약한 문제점이 있었다.

이를 더 구체적으로 설명하면, 가이드블록(10)은 내측에 단부판(11)과 측판(12)이 연결된 상태로 돌출되고 이 측판(12)을 보강벽(18)으로 고정하였으며, 특히 각 측판(12) 외측에는 멀티플레이트(30)를 탄성력으로 끼워맞춤 조립할 수 있도록 파지대(20)가 구비되어 있는 데, 이 파지대(20)는 탄성을 갖도록 지지편(21)에서 연장된 가압편(22)이 내측으로 절곡된 형태로 구성되어 한 쌍의 멀티플레이트(30)를 밀착하고 하고 있어 이들의 전체적이 구성이 매우 복잡하여 제조가 까다로운 문제가 있고, 이로 인하여 원가가 상승하는 문제를 피할 수 없었다.

특히, 멀티플레이트(30)는 2개1조 한 쌍으로 구성되는 데, 이들은 조립 시 별도의 공정으로 각 끼움고정판(31)이 가이드블록(10)의 측판(12)과 가압편(22) 사이에 준비된 끼움슬릿(s)에 끼워맞춤식으로 삽입된 후 상기 가압편(22)의 탄성력으로 고정되고, 파지대(20)의 탄성력으로 끼움고정판(31)의 고정이 완벽하지 않은 경우에는 끼움고정판(31)과 파지대(20) 사이에 쐐기부재(44)를 삽입시켜 결합력을 보강하고 있다.

또한, 이 멀티플레이트(30)는 2개1조가 한 쌍으로 구성되어 제조 및 취급이 불편할 뿐만 아니라 각각 끼움슬릿(s)에 끼워맞춤식으로 삽입되어야 하므로 조립공정도 복잡한 문제가 있었다.

특히, 상기 특허문헌1은 패널(P1,P2)의 이음부(J)의 누수를 방지하는 차수력이 취약한 문제가 있다. 구체적으로, 양측 멀티플레이트(30) 중앙에 누수 방지를 위해 차수판(50)이 끼워맞춤식으로 조립되는 데, 이 차수판(50)은 그의 도면 10과 같이 중앙에 돌출된 고정돌기(51)가 양측 고정편(34) 단부에 위치한 고정홈(34a) 내부에 밀착되게 삽입된 상태로 조립되고, 고정돌기(51)와 고정홈(34a)의 결합력을 높이기 위해 양측 멀티플레이트(30)를 압착봉(42)에 끼우고 그의 양단부를 가압너트(43)로 체결하고 있다. 이러한 차수구조는 고정돌기(51)와 고정홈(34a)의 밀착부분이 패널(P1,P2) 사이를 통과하는 지하수를 차단하는 부분이 되므로 이 부분의 수밀성은 대단히 중요하다.

그러나, 양측 멀티플레이트(30)는 본 명세서의 도 4와 같이 각 설치판(33)이 외측으로 거리(L)만큼 돌출되어 있고, 이 설치판(33) 단부에 차수판(50)이 밀착되게 조립되어 있으므로, 가압너트(43)를 강하게 체결하면 할수록 설치판(33)이 화살표방향으로 밀려나 고정홈(34a) 상부가 벌어지므로 이에 의해 고정돌기(51)와 고정홈(34a) 사이에 틈새(S)가 발생하여 오히려 수밀력이 저하되는 문제가 있다.

따라서, 이러한 문제점 때문에 가압너트(43) 회전시켜 고정돌기(51)와 고정홈(34a)이 가장 긴밀하게 접촉할 수 있는 최대 밀착력 위치를 설정해야 하는 데, 이 최대 밀착력 위치는 양측 고정편(34)이 수평상태를 유지할 때이고, 이 상태는 가압너트(43)를 체결하기 전 상태가 된다. 그러므로 압착봉(42)에 체결된 가압너트(43)를 체결하면 오히려 고정홈(34a) 상부가 벌어져 고정돌기(51)와 고정홈(34a) 사이에 벌어진 틈새(S)로 인하여 오히려 수밀력이 더 약화되어 압착봉(42)과 가압너트(43)는 사실상 쓸모 없는 구성요소에 불과한 것이라 할 수 있다.

사정이 이러함에 따라, 특허문헌1은 차수판(50) 중앙에 돌출된 고정돌기(51)를 밀착하는 고정홈(34a)의 가압력은 파지대(20)의 탄성력에서 발생하는 데, 이 탄성력을 발휘하는 파지대(20)의 가압편(22)은 끼움고정판(31)의 중간 높이보다 더 낮아 끼움고정판(31) 하부를 밀착하게 되므로 쐐기부재(44)를 사용하지 않으면 오히려 양측 멀티플레이트(30) 상부를 벌어지게 하므로 고정돌기(51)와 고정홈(34a)은 긴밀한 접촉상태를 유지하지 못하여 수밀성을 갖지 못하는 문제가 있다.

또한, 차수판(50)은 판형상으로 구성되어 지하 깊이 삽입되기 때문에 그의 길이가 상당하므로 복수 개를 결합봉(56)으로 연결하여야 하는 데, 이 연결부분은 요홈(53)에 돌기(54)가 삽입된 구성을 갖추고 있고, 이 부분에 별도로 수밀수단이 갖추어지지 않아 수밀성이 취약한 문제가 있다.

결국, 특허문헌1은 양측 멀티플레이트(30) 사이에 위치한 차수판(50)은 그의 자체 연결부분에 수밀수단이 갖추어지지 않아 방수에 문제가 있고, 실질적으로 방수를 기능을 수행하는 고정돌기(51)와 고정홈(34a)의 접촉부분이 가압너트(43)를 체결하면 할수록 더 벌어져 긴밀하게 접촉되지 않아 차수에 취약한 문제를 여전히 해결하지 못하고 있다.

이러한 문제점은 차수판(50)이 한 쌍으로 구성된 멀티플레이트(30) 중앙에 조립되기 때문이다. 중앙에 조립된 차수판(50)을 수용하기 위해 부득이하게 설치판(33)이 경사지게 돌출되고, 이 돌출된 설치판(33)에 의해 가압너트(43)를 조이면 토크가 발생하여 고정홈(34a)과 고정돌기(51)가 화살표 방향으로 밀려나면서 고정홈(34a)과 고정돌기(51)의 접촉부분에 틈새(C)가 발생할 수 밖에 없다. 본 발명은 이 문제를 해결하기 위해 방수부재를 결속패널 양단부에 배치하였다.

따라서, 슬러리월 공법으로 지하연속벽을 시공함에 있어 먼저 타설된 선단위벽체 양측면을 오버커팅하지 않으면서 선,후단위벽체의 연결부분을 크랙없이 견고하게 연결하고 또한 이 부분을 수밀가능하게 차단할 수 있는 시공방법이 절실히 요구되고 있다.

등록특허 제10-2214787호

이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 지하연속벽 시공방법의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그의 해결하고자 하는 과제는 선,후단위벽체의 연결부분에 결속패널 매립시켜 이 결속패널 양측면에 돌출된 결속아암이 선,후단위벽체 연결부분을 물림 상태로 연결하여 결속력을 높여 이 연결부분을 오버커팅하여 요철부를 형성하지 않고도 튼튼한 지하연속벽을 시공할 수 있는 지하연속벽 연결부 결속용 조인트 및 이것을 이용한 지하연속벽 시공방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 해결하고자 하는 과제는 결속패널 양단부에 방수부재를 수밀가능하게 조립하고, 이 방수부재를 결속패널과 함께 선,후단위벽체의 연결부분에 매립시켜 차수 성능이 뛰어난 지하연속벽을 시공할 수 있는 지하연속벽 연결부 결속용 조인트 및 이것을 이용한 지하연속벽 시공방법을 제공함에 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 지하연속벽 연결부 결속용 조인트는 순차적으로 시공된 선,후단위벽체들을 일체로 연결시켜 지하연속벽을 시공하기 위해 간격을 두고 먼저 굴착된 각각의 선지하공간 양 측벽에 밀착되게 삽입되는 거푸집;

상기 거푸집 외측면에 착탈가능하게 조립되는 보호커버;

상기 보호커버 외측에 착탈가능하게 조립되어 상기 선지하공간에 타설된 콘크리트가 그의 배면에 공급되지 않도록 상기 보호커버와 협력하고, 지하연속벽 시공 후 그의 양측면에 돌출된 결속아암이 선,후단위벽체의 연결부분에 각각 매립되어 그들의 결속력을 높이는 결속패널; 및

상기 결속패널 양측단과 보호커버의 양측단 사이에 수밀가능하게 조립되어 상기 선지하공간에 타설된 콘크리트가 결속패널 배면에 공급되지 않도록 보호커버 및 결속패널과 협력하고, 지하연속벽 시공 후 순차적으로 시공된 선,후단위벽체 사이에 매립되어 그 부분을 수밀가능하게 차단하는 방수부재;를 포함하고,

지하연속벽 시공과정에서, 먼저 굴착된 선지하공간에 타설된 콘크리트를 양생시켜 선단위벽체를 시공한 후, 이 선단위벽체 양단부에 위치한 거푸집을 먼저 제거한 다음 선단위벽체들 사이에 위치한 미굴착 부분을 굴착하여 양측 선단위벽체와 연통되게 후지하공간을 형성하고, 이후 노출된 양측 보호커버를 제거한 다음 굴착된 후지하공간에 콘크리트를 타설 양생시켜 선단위벽체와 일체로 연속되게 후단위벽체를 시공하여, 선,후단위벽체의 연결부분에 위치한 결속패널은 결속아암이 선,후단위벽체에 각각 매립되어 결속력을 높이고, 이 연결부분에 매립된 방수부재는 수밀상태를 유지한다.

본 발명의 결속패널은 몸체의 길이방향 양단부에 상기 방수부재를 끼워 조립할 수 있도록 수용홈이 구비되고, 몸체 양측면에 선,후단위벽체에 매립되는 결속아암이 돌출된다.

본 발명의 결속패널 양측면에 돌출된 결속아암은 결속력을 높일 수 있도록 단부에 절곡편이 형성된다.

본 발명의 보호커버는 양측단에 방수부재가 밀착될 수 있도록 밀착면이 형성된다.

본 발명의 거푸집, 보호커버 및 결속패널은 고정핀이 끼워질 수 있도록 상단부에 조립공이 관통된다.

본 발명의 지하연속벽 시공방법은 순차적으로 시공된 선,후단위벽체들을 일체로 연결시켜 지하연속벽을 시공하기 위해 지하연속벽이 시공되는 장소에 간격을 두고 먼저 복수 개의 선지하공간을 굴착하여 굴착된 영역과 굴착되지 않은 영역이 일렬로 교호되게 배치되게 하는 제1굴착단계;

거푸집, 보호커버 및 결속패널이 착탈가능하게 병렬로 배치되고, 상기 결속패널의 양측단과 그와 인접한 보호커버 양측단 사이에 수밀가능하게 방수부재가 조립된 조인트를 상기 굴착된 선지하공간 양단부에 삽입하는 단계;

상기 조인트 사이의 선지하공간에 철근망을 삽입하는 단계;

상기 조인트와 철근망이 삽입된 선지하공간에 콘크리트를 타설 양생시켜 선단위벽체를 시공하는 단계;

상기 시공된 선단위벽체 양단부에 위치한 거푸집을 제거하는 단계;

상기 선단위벽체들 사이에 위치한 미굴착 영역을 굴착하여 그 양측에 위치한 선단위벽체들과 연통되게 후지하공간을 형성하는 제2굴착단계;

상기 후지하공간 굴착으로 노출된 양측 보호커버를 제거하는 단계;

상기 굴착된 후지하공간에 철근망을 삽입하는 단계;

상기 철근망이 삽입된 후지하공간에 콘크리트를 타설 양생시켜 양측 선단위벽체들과 일체로 연결되게 후단위벽체를 시공하는 단계;를 포함하고,

여기서, 타설된 선,후단위벽체의 연결부분에 위치한 결속패널은 그의 양측면에 돌출된 결속아암이 선,후단위벽체 내부에 매립되어 선,후단위벽체의 결속력을 높이고, 이 연결부분에 매립된 방수부재는 수밀상태를 유지한다.

본 발명의 지하연속벽 시공방법은 병렬로 배치된 조인트의 거푸집, 보호커버 및 결속패널은 지하연속벽 시공과정에서 거푸집과 보호커버를 분리 제거할 수 있도록 각 접면부를 가용접 또는 못을 이용하여 분리가능하게 고정시킨다.

본 발명의 지하연속벽 시공방법은 거푸집, 보호커버 및 결속패널은 각 상부에 관통된 조립공에 고정핀이 끼워져 일체로 선지하공간에 삽입된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 선,후단위벽체 연결부분에 결속패널을 매립시켜, 이 결속패널 양측면에 돌출된 결속아암이 선,후단위벽체 연결부분을 서로 맞물림 상태로 연결하여 결속력을 높임으로써 종래에 많은 많은 문제점을 야기시키는 오버커팅으로 요철부를 형성하지 않고도 튼튼한 지하연속벽을 시공할 수 있는 장점이 있다.

따라서, 오버커팅에 의해 잠식되는 길이만큼 지하연속벽을 더 시공하지 않아도 되므로 시공비용과 공기를 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 결속패널 양단부에 방수부재가 수밀가능하게 끼워진 상태로 함께 매립되고, 이 방수부재는 이음매가 없는 것을 사용하여 높은 수밀성을 담보할 수 있으므로 방수 효과를 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 슬러리월 방식의 지하연속벽 시공과정을 순차적으로 보인 평면도
도 2는 지하연속벽 시공을 위해 지반을 굴착하는 회전식 굴착기를 보인 사진
도 3은 종래 지하연속벽 시공과정에서 후지하공간을 굴착하면서 선단위벽체 측면을 오버커팅하여 요철부를 형성한 것을 보인 평면도
도 4는 종래 특허문헌1의 차수판의 설치상태의 문제점을 보인 평면도
도 5는 본 발명의 조인트 조립 사시도
도 6은 본 발명의 조인트 분해 사시도
도 7은 본 발명의 조인트 평면도
도 8은 본 발명의 지하연속벽 시공과정을 순차적으로 보인 평면도
도 9는 본 발명의 지하연속벽 시공과정에서 선지하공간에 조인트와 철근망이 삽입된 상태를 보인 평면도
도 10은 도 9의 선지하공간에 콘크리트가 타설된 상태를 보인 평면도
도 11은 도 10의 우측부분을 확대해서 조인트의 설치상태를 보인 평면도
도 12는 도 11의 도면에서 거푸집이 제거된 상태를 보인 평면도
도 13은 도 12의 도면에서 후지하공간이 굴착된 상태를 보인 평면도
도 14는 도 13의 도면에서 보호커버가 제거된 상태를 보인 평면도
도 15는 도 14의 후지하공간에 철근망이 삽입된 상태를 보인 평면도
도 16은 도 15의 후지하공간에 콘크리트가 타설되어 선,후단위벽체의 연결부분에 결속패널이 매립된 상태를 보인 평면도
도 17은 도 16에서 방수부재의 매립상태를 보인 확대도
도 18은 본 발명의 지하연속벽 시공방법 순서를 나타내는 블럭도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 조인트와 이 조인트를 이용하여 지하연속벽을 시공하는 방법을 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 조인트(1)를 설명한다.

본 발명의 조인트(1)는 도 5 내지 도 7과 같이 거푸집(10), 상기 거푸집(10) 일측면에 착탈가능하게 조립되는 보호커버(20), 상기 보호커버(20) 일측에 착탈가능하게 조립되는 결속패널(30) 및 상기 결속패널(30) 양측단과 보호커버(20) 사이에 수밀가능하게 조립되는 방수부재(40)를 포함한다. 상기 거푸집(10), 보호커버(20) 및 결속패널(30)은 병렬형태로 배치되고, 결속패널(30)과 그 양단부에 조립된 방수부재(40)는 그들과 간격을 두고 일측에 배치되는 보호커버(20)와의 사이에 공간(50)이 형성되고, 선지하공간(A)에 콘크리트를 타설할 때 이 콘크리트가 상기 공간(50)으로 투입되지 않도록 한다.

상기 거푸집(10)은 순차적으로 시공된 선,후단위벽체(C)(F)들을 일체로 연결시켜 지하연속벽을 시공하기 위해 간격을 두고 먼저 굴착된 각각의 선지하공간(A) 양 측벽에 밀착되게 삽입된다. 이 거푸집(10)은 판상의 형태를 가지며, 수직상태로 배치되어 그 전방에 위치한 보호커버(20) 및 결속패널(30)이 타설된 콘크리트 압력에 변형되지 않도록 지지하게 된다. 이 거푸집(10)은 지하연속벽 시공과정에서 후지하공간(D)을 굴착하기 전에 제거되어 그 제거된 장소에 도 12와 같이 틈새(T)를 확보토록 하여, 이후 회전식 굴착기(M)를 이용하여 선단위벽체(C) 사이를 굴착하여 후지하공간(D)을 만들 때 상기 틈새(T)가 굴착기(M)의 하부에 장착된 커터(M-1)가 보호커버(20)에 충돌하지 않도록 여지를 제공하게 된다.

따라서, 거푸집(10)은 그가 제거된 곳에 틈새(T)를 형성하여 굴착기(M)의 커터(M-1)가 보호커버(20)와 충돌하지 않도록 여지를 제공할 수 있어야 하므로 그 두께는 최소 80mm 이상되는 것이 좋다.

또한, 거푸집(10)은 금속재로 구성된 거대한 중량체이므로 중장비로 들어올려 선지하공간(A)에 삽입해야 하므로 상단부에 고정핀(P)이 삽입될 수 있도록 조립공(11)이 관통된다. 예컨대 상기 조립공(11)에 고정핀(P)이 삽입되면 이 고정핀(P)을 감싸는 연결부재(Q)를 중장비에 연결하여 들어올리면 거푸집(10)을 운반할 수 있다.

상기 보호커버(20)는 거푸집(10) 외측면에 착탈가능하게 조립된다. 즉 보호커버(20)는 거푸집(10)과 결속패널(30) 사이에 배치되어, 선지하공간(A)에 콘크리트를 타설할 때 결속패널(30)과 방수부재(40)와 협력하여 이 콘크리트가 결속패널(30) 후방에 위치한 공간(50)에 투입되지 않도록 하고, 또한 회전식 굴착기(M)로 후지하공간(D)을 굴착할 때 그의 커터(M-1)가 결속패널(30)과 충돌하지 않도록 보호하는 기능을 한다.

이러한 보호커버(20)는 배면이 거푸집(10)에 밀착되도록 평면형태로 구성되고, 전방 양단부에 방수부재(40)가 밀착될 수 있도록 밀착면(21)이 돌출된다.

결속패널(30) 양단부에 끼움 조립된 방수부재(40)가 보호커버(20) 밀착면(21)에 긴밀하게 고정되면, 결속패널(30)과 보호커버(20) 사이에 위치한 공간(50)에는 선지하공간(A)에 타설되어 선단위벽체(C)을 시공하는 콘크리트가 침입하지 않게 된다. 참고로, 상기 공간(50)에는 후지하공간(D)에 타설된 콘크리트가 타설되어 후단위벽체(F)를 시공하게 된다.

한편, 상기 보호커버(20)는 선지하공간(A)에 삽입될 때 거푸집(10)과 함께 이동할 수 있도록 거푸집(10)의 조립공(11)과 일치된 위치에 조립공(22)이 관통된다. 따라서 고정핀(P)은 거푸집(10)과 보호커버(20)에 각각 관통된 조립공(11)(22)에 삽입되고, 고정핀(P)을 감싸는 연결부재(Q)가 중장비에 의해 들어올려지게 되면 보호커버(20)와 거푸집(10)을 일체로 운반할 수 있다.

이와 같이 보호커버(20)는 거푸집(10)과 일체로 들어올려져 취급되므로 거푸집(10)과 함께 이동할 때 흔들리지 않고, 또한 후지하공간(D)을 굴착하기 전에 보호커버(20)에서 거푸집(10)이 먼저 쉽게 분리 제거될 수 있도록 약한 고정력으로 거푸집(10)에 고정되는 것이 요구된다. 이러한 거푸집(10)과 보호커버(20)의 약한 고정방법은 가용접 또는 못 등으로 가능하다. 널리 알려진 바와 같이 가용접은 본용접을 하기 전에 정한 위치에 용접물의 부재(部材)를 잠정적으로 유지하기 위해 하는 점형태 또는 비교적 짧은 길이로 된 용접이다. 이러한 가용접은 용접면적이 미미하므로 거푸집(10)과 보호커버(20)가 분리되지 않을 정도로만 약한 고정력을 가짐과 함께 보호커버(20)에서 거푸집(10)을 쉽게 분리할 수 있는 고정력을 갖는다. 또한 얇은 두께를 가진 못을 거푸집(10)과 보호커버(20)가 분리되지 않을 정도로 적당 위치에 띠엄띠엄 박으면 상기 가용접과 거의 유사한 고정력을 가지기 때문에 거푸집(10)과 보호커버(20)는 선지하공간(A)에 삽입될 때 흔들리지 않고, 이후 보호커버(20)에서 거푸집(10)을 먼저 쉽게 분리할 수 있다.

상기 결속패널(30)은 보호커버(20) 외측에 착탈가능하게 조립되어 선지하공간(A)에 타설된 콘크리트가 그의 배면에 공급되지 않도록 상기 보호커버(20)와 협력하고, 지하연속벽 시공 후 그의 양측면에 돌출된 결속아암(32)이 선,후단위벽체(C)(F)의 연결부분에 각각 매립되어 그들의 결속력을 높이게 된다.

이 결속패널(30)은 콘크리트가 그와 보호커버(20) 사이의 공간(50)에 침투하지 않도록 판상의 형태로 구성되며, 선지하공간(A)에 타설된 콘크리트의 압력에 견딜 수 있도록 압력이 가해지는 방향과 맞대응되게 몸체 중앙부분이 돌출되는 것이 바람직하다. 결속패널(30)은 몸체의 길이방향 양단부에 방수부재(40)를 끼워 조립할 수 있도록 수용홈(31)이 구비되고, 몸체 중앙부분 양측면에는 시간차를 두고 선,후단위벽체(C)(F)를 형성하는 콘크리트에 매립되는 결속아암(32)이 돌출된다. 상기 결속아암(32)은 결속력을 높일 수 있도록 단부에 절곡편(32a)이 절곡되게 형성될 수 있다. 본 발명의 도면에서는 양측면에 돌출된 결속아암(32)은 복수 개가 3렬로 배치되는 형태인 데, 중앙열은 직선형태로 그 양측은 단부에 절곡편(32a)이 형성되게 구성됨을 보이고 있다.

또한, 상기 결속패널(30)은 선지하공간(A)에 삽입될 때 거푸집(10) 및 보호커버(20)와 함께 이동할 수 있도록 이들과 일치된 위치에 조립공(33)이 관통된다. 따라서 고정핀(P)을 거푸집(10), 보호커버(20) 및 결속패널(30)의 조립공(11)(22)(33)에 함께 삽입하면, 이들을 일체로 운반할 수 있게 된다.

또한, 상기 결속패널(30)의 경우도 보호커버(20)와 일체로 들어올려져 취급되므로 보호커버(20)와 함께 이동할 때 흔들리지 않고, 또한 후지하공간(D)에 콘크리트를 타설하기 전에 보호커버(20)를 제거할 수 있도록 약한 고정력으로 보호커버(20)에 고정되는 것이 요구된다. 이러한 결속패널(30)과 보호커버(20)의 약한 고정방법은 가용접 또는 못 등으로 가능하고, 상기 가용접 또는 못은 사용방법은 이미 설명하였으므로 더 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 방수부재(40)는 결속패널(30) 길이방향 양단부와 보호커버(20) 사이에 부착되어 그 사이를 차단하고, 지하연속벽 시공 후 순차적으로 시공된 양측 선,후단위벽체(C)(F) 연결부분에 매립되어 그 부분을 수밀가능하게 차단하게 된다. 이러한 방수부재(40)는 여러 가지 형상으로 구성될 수 있으며 도면에서는 단면이 사각형태롤 보이고 있다. 방수부재(40)는 이미 산업분야에서 널리 사용되고 있는 공지의 합성수지재를 사용할 있으며, 롤형태로 감기어 이음매가 없는 것을 사용하면 수밀력이 향상된다. 방수부재(40)는 도 7과 같이 일측면이 결속패널(30)의 양단부에 위치한 수용홈(31)에 끼워지고 타단면이 보호부재의 밀착면(21)에 긴밀하게 부착 고정될 수 있는 데, 이의 고정은 접착제 등으로 부착될 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 조인트(1)는 지하연속벽 시공과정에서, 먼저 굴착된 선지하공간(A)에 타설된 콘크리트를 양생시켜 먼저 선단위벽체(C)를 시공하고, 상기 먼저 시공된 선단위벽체(C)들 사이에 위치한 미굴착 영역(B)을 굴착하여 선단위벽체(C)와 연통되게 후지하공간(D)을 형성하여 선단위벽체(C) 양 외측에 위치한 거푸집(10)과 보호커버(20)를 제거한 다음 상기 후지하공간(D)에 콘크리트를 타설 양생시켜 선단위벽체(C)와 일체로 연결되게 후단위벽체(F)를 시공하여, 결속패널(30) 양측에 돌출된 결속아암(32)이 시간차를 두고 시공된 선,후단위벽체(C)(F)에 매립된다.

다음은 본 발명의 조인트(1)를 이용하여 지하연속벽을 시공하는 방법을 설명한다. 지하연속벽 시공방법은 순차적으로 시공된 선,후단위벽체(C)(F)들을 일체로 연결시켜 지하연속벽을 시공하기 위해 지하연속벽이 시공되는 장소에 간격을 두고 먼저 복수 개의 선지하공간(A)을 굴착하여 굴착된 영역과 굴착되지 않은 영역이 일렬로 교호되게 배치되게 하는 제1굴착단계(S1);

거푸집(10), 보호커버(20) 및 결속패널(30)이 착탈가능하게 병렬로 배치되고, 상기 결속패널(30)의 양측단과 그와 인접한 보호커버(20) 양측단 사이에 수밀가능하게 방수부재(40)가 조립된 조인트(1)를 상기 굴착된 선지하공간(A) 양단부에 삽입하는 단계(S2);

상기 조인트(1) 사이의 선지하공간(A)에 철근망을 삽입하는 단계(S3);

상기 조인트(1)와 철근망이 삽입된 선지하공간(A)에 콘크리트를 타설 양생시켜 선단위벽체(C)를 시공하는 단계(S4);

상기 시공된 선단위벽체(C) 양단부에 위치한 거푸집(10)을 제거하는 단계(S5);

상기 선단위벽체(C)들 사이에 위치한 미굴착 영역(B)을 굴착하여 그 양측에 위치한 선단위벽체(C)들과 연통되게 후지하공간(D)을 형성하는 제2굴착단계(S6);

상기 후지하공간(D) 굴착으로 노출된 양측 보호커버(20)를 제거하는 단계(S7);

상기 굴착된 후지하공간(D)에 철근망을 삽입하는 단계(S8);

상기 철근망이 삽입된 후지하공간(D)에 콘크리트를 타설 양생시켜 양측 선단위벽체(C)들과 일체로 연결되게 후단위벽체(F)를 시공하는 단계(S9);를 포함하고,

여기서, 타설된 선,후단위벽체(C)(F)의 연결부분에 위치한 결속패널(30)은 그의 양측면에 돌출된 결속아암(32)이 선,후단위벽체(C)(F) 연결부분에 매립되어 선,후단위벽체(C)(F)의 결속력을 높이고, 이 연결부분에 매립된 방수부재(40)는 수밀상태를 유지한다.

제1굴착단계(S1)에서 선지하공간(A)과 제2굴착단계(S6)에서 수행하는 후지하공간(D)의 굴착은 이미 설명한 바와 같이 회전식 굴착기(M)를 이용한다. 이 회전식 굴착기(M)는 하부에 위치한 2개의 커터(M-1)가 회전하면서 땅을 파내어 외부로 배출됨을 지속적으로 수행하여 선,후지하공간(A)(D)을 굴착한다.

조인트(1)를 상기 굴착된 선지하공간(A) 양단부에 삽입하는 단계(S2)는 도 5와 같이 결속패널(30) 양단부의 수용홈(31)에 방수부재(40)의 일측면을 끼워 조립한 후 이들 방수부재(40)의 노출된 타측면을 접착제를 이용하여 보호커버(20)의 밀착면(21)에 수밀 가능하게 부착 고정한다. 이후 결속패널(30)과 보호커버(20)를 가용접 또는 못으로 고정시킨다. 가용접은 도 7과 같이 보호커버(20)와 밀착된 결속아암(32) 중 일부 결속아암(32)의 극소부분을 가용접하여 그들이 분리되지 않을 정도로 약한 고정력으로 고정시킨다. 못을 이용할 경우 양측 수용홈(31) 근처의 오목한 부분에 못을 박아 보호커버(20)에 고정시킬 수 있을 것이다. 이후 보호커버(20)를 거푸집(10)에 가용접 또는 못으로 고정시키는 데, 가용접과 못의 고정위치는 작업조건에 따라 현장에서 편리한 곳을 선택한다.

이렇게 거푸집(10), 보호커버(20), 결속패널(30) 및 방수부재(40)를 일체로 고정시킨 다음 일치된 조립공(11)(22)(33)에 고정핀(P)을 삽입하여 거푸집(10), 보호커버(20) 및 결속패널(30)을 일체로 거치한 다음 상기 고정핀(P)을 감싸는 연결부재(Q)를 중장비로 들어올려 도 9와 같이 미리 굴착된 선지하공간(A) 양측에 삽입하면 조인트(1)를 선지하공간(A)에 삽입하는 단계(S2)가 마무리 된다.

이와 같이 조인트(1)의 삽입이 완료되면, 준비된 철근망(60)을 양측 조인트(1) 사이에 삽입하여 철근망 삽입단계(S3)를 완료한다.

이후, 조인트(1)와 철근망(60)이 삽입된 선지하공간(A)에 콘크리트를 타설하여 양생을 완료하면 선단위벽체의 시공단계(S4)가 완료된다.

이후, 타설된 선단위벽체(C) 양측단 근처에 위치한 각 거푸집(10)의 조립공(11)에 고정핀(P)을 삽입하고 이 조립공(11)과 연결된 중장비를 이용하여 거푸집(10)을 제거하면, 거푸집 제거단계(S5)가 완료된다.

이후, 시공된 양측 선단위벽체(C)들 사이에 위치한 미굴착 영역(B)을 회전식 굴착기(M)를 이용하여 그 양측에 위치한 선단위벽체(C)들과 연통되게 후지하공간(D)을 형성하면 제2굴착단계(S6)가 완료된다. 이 과정에서 전 단계에서 거푸집(10)에 제거되어 그 곳에 틈새(T)가 발생하므로 회전식 굴착기(M)의 하부에 위치한 커터(M-1)가 거푸집(10) 외측면에 충돌하지 않는다. 만약 틈새(T)를 침범하더라도 보호커버(20)가 차단하고 있으므로 결속패널(30)은 손상되지 않는다.

이후, 상기 후지하공간(D) 굴착으로 노출된 양측 보호커버(20)를 제거하는 단계(S7)가 진행된다. 이는 단계(S7)는 고정핀(P)을 보호커버(20)의 조립공(22)에 삽입한 다음 이 고정핀(P)을 중장비로 들어올려 노출된 보호커버(20)를 선지하공간(A) 외부로 빼내어 제거하면 보호커버 제거단계(S7)를 간단히 완료할 수 있다.

이후, 거푸집(10) 및 보호커버(20)가 제거되어 양측 선단위벽체(C)와 연통된 후지하공간(D)에 철근망(70)을 삽입하는 단계를 진행(S8)한다. 준비된 철근망(70)을 중장비로 들어올려 양측 선단위벽체(C) 사이의 후지하공간(D)에 삽입하면 철근망 삽입단계(S8)가 완료된다.

이후, 상기 철근망(70)이 삽입되고 선단위벽체(C)와 연통되게 굴착된 후지하공간(D)에 콘크리트를 타설 양생시켜 양측 선단위벽체(C)들과 일체로 연결되게 후단위벽체(F)를 시공하여 후단위벽체 시공단계(S9)를 완료한다.

이상의 지하연속벽 시공단계에서, 양측 결속패널(30)은 그의 양측면에 돌출된 결속아암(32)이 순차적으로 시공된 선,후단위벽체(C)(F) 내부에 매립되어 선,후단위벽체(C)(F)의 연결부분의 결속력을 높이고, 결속패널(30) 양단부에 수밀가능하게 조립된 방수부재(40)는 선,후단위벽체(C)(F) 연결부분에 매립되어 그 부분을 수밀가능하게 차단하게 된다.

한편, 본 발명의 지하연속벽 시공방법은 작업 현장 상황에 따라 후지하공간(D)을 굴착하기 전에 거푸집(10)을 제거하지 않고, 후지하공간(D)을 굴착한 다음 거푸집(10)과 보호커버(20)를 동시에 제거할 수 있다. 이 경우 거푸집(10)의 측면이 회전식 굴착기(M)의 커터(M-1)가 거푸집(10) 측면과 충돌하면 약간 손상될 수 있으므로, 작업 현장의 여러 조건을 감안하여 시공할 수 있는 선택사항이라 하겠다.

이상과 같은 본 발명은 결속패널(30) 양측면에 돌출된 결속아암(32)이 선,후단위벽체(C)(F) 사이에 매립되므로 선단위벽체(C) 양측단을 오버커팅하지 않고도 선,후단위벽체(C)(F)의 연결부분을 맞물린 상태로 연결하여 이들을 견고하게 일체로 연결할 수 있는 점, 오버커팅에 의해 잠식되는 길이만큼 지하연속벽을 더 시공하지 않아도 되므로 시공비용과 공기를 단축시킬 수 있는 점, 이음매가 없는 방수부재(40)를 양측에 사용하여 높을 수밀성을 담보할 수 있는 점을 갖추고 있으므로 진보성을 갖춘 발명이라 하겠다.

1 : 조인트 10 : 거푸집
11,22,33 : 조립공 20 : 보호커버
21 : 밀착면 30 : 결속패널
31 : 수용홈 32 : 결속아암
32a : 절곡편 60,70 : 철근망
S1 : 제1굴착단계 S2 : 조인트 삽입단계
S3 : 선지하공간에 철근망 삽입단계 S4 : 선단위벽체 시공단계
S5 : 거푸집 제거단계 S6 : 제2굴착단계
S7 : 보호커버 제거단계 S8 : 후지하공간에 철근망 삽입단계
S9 : 후단위벽체 시공단계

Claims (8)

1. 순차적으로 시공된 선,후단위벽체(C)(F)들을 일체로 연결시켜 지하연속벽을 시공하기 위해 간격을 두고 먼저 굴착된 각각의 선지하공간(A) 양 측벽에 밀착되게 삽입되는 거푸집(10);
   상기 거푸집(10) 외측면에 착탈가능하게 조립되는 보호커버(20);
   상기 보호커버(20) 외측에 착탈가능하게 조립되어 상기 선지하공간(A)에 타설된 콘크리트가 그의 배면에 공급되지 않도록 상기 보호커버(20)와 협력하고, 지하연속벽 시공 후 그의 양측면에 돌출된 결속아암(32)이 선,후단위벽체(C)(F)의 연결부분에 각각 매립되어 그들의 결속력을 높이는 결속패널(30); 및
   상기 결속패널(30) 양측단과 보호커버(20)의 양측단 사이에 수밀가능하게 조립되어 상기 선지하공간(A)에 타설된 콘크리트가 결속패널(30) 배면에 공급되지 않도록 보호커버(20) 및 결속패널(30)과 협력하고, 지하연속벽 시공 후 순차적으로 시공된 선,후단위벽체(C)(F) 사이에 매립되어 그 부분을 수밀가능하게 차단하는 방수부재(40);를 포함하고,
   지하연속벽 시공과정에서, 먼저 굴착된 선지하공간(A)에 타설된 콘크리트를 양생시켜 선단위벽체(C)를 시공한 후, 이 선단위벽체(C) 양단부에 위치한 거푸집(10)을 먼저 제거한 다음 선단위벽체(C)들 사이에 위치한 미굴착 영역(B)을 굴착하여 양측 선단위벽체(C)와 연통되게 후지하공간(D)을 형성하고, 이후 노출된 양측 보호커버(20)를 제거한 다음 굴착된 후지하공간(D)에 콘크리트를 타설 양생시켜 선단위벽체(C)와 일체로 연속되게 후단위벽체(F)를 시공하여, 선,후단위벽체(C)(F)의 연결부분에 위치한 결속패널(30)은 결속아암(32)이 선,후단위벽체(C)(F)의 연결부분에 각각 매립되어 결속력을 높이고, 이 연결부분에 매립된 방수부재(40)는 수밀상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 지하연속벽 연결부 결속용 조인트.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 결속패널(30)은 몸체의 길이방향 양단부에 상기 방수부재(40)를 끼워 조립할 수 있도록 수용홈(31)이 구비되고, 몸체 양측면에 선,후단위벽체(C)(F)에 매립되는 결속아암(32)이 돌출되는 것을 특징으로 하는 지하연속벽 연결부 결속용 조인트.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 결속패널(30)의 양측면에 돌출된 결속아암(32)은 단부에 절곡편(32a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 지하연속벽 연결부 결속용 조인트.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 보호커버(20)는 양측단에 방수부재(40)가 밀착될 수 있도록 밀착면(21)이 형성되는 것을 특징으로 하는 지하연속벽 연결부 결속용 조인트.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 거푸집(10), 보호커버(20) 및 결속패널(30)은 고정핀(P)이 끼워질 수 있도록 상단부에 조립공(11)(22)(33)이 관통되는 것을 특징으로 하는 지하연속벽 연결부 결속용 조인트.
   
6. 순차적으로 시공된 선,후단위벽체(C)(F)들을 일체로 연결시켜 지하연속벽을 시공하기 위해 지하연속벽이 시공되는 장소에 간격을 두고 먼저 복수 개의 선지하공간(A)을 굴착하여 굴착된 영역과 굴착되지 않은 영역이 일렬로 교호되게 배치되게 하는 제1굴착단계(S1);
   거푸집(10), 보호커버(20) 및 결속패널(30)이 착탈가능하게 병렬로 배치되고, 상기 결속패널(30)의 양측단과 그와 인접한 보호커버(20) 양측단 사이에 수밀가능하게 방수부재(40)가 조립된 조인트(1)를 상기 굴착된 선지하공간(A) 양단부에 삽입하는 단계(S2);
   상기 조인트(1) 사이의 선지하공간(A)에 철근망(60)을 삽입하는 단계(S3);
   상기 조인트(1)와 철근망(60)이 삽입된 선지하공간(A)에 콘크리트를 타설 양생시켜 선단위벽체(C)를 시공하는 단계(S4);
   상기 시공된 선단위벽체(C) 양단부에 위치한 거푸집(10)을 제거하는 단계(S5);
   상기 선단위벽체(C)들 사이에 위치한 미굴착 영역(B)을 굴착하여 그 양측에 위치한 선단위벽체(C)들과 연통되게 후지하공간(D)을 형성하는 제2굴착단계(S6);
   상기 후지하공간(D) 굴착으로 노출된 양측 보호커버(20)를 제거하는 단계(S7);
   상기 굴착된 후지하공간(D)에 철근망(70)을 삽입하는 단계(S8);
   상기 철근망(70)이 삽입된 후지하공간(D)에 콘크리트를 타설 양생시켜 양측 선단위벽체(C)들과 일체로 연결되게 후단위벽체(F)를 시공하는 단계(S9);를 포함하고,
   여기서, 타설된 선,후단위벽체(C)(F)의 연결부분에 위치한 결속패널(30)은 그의 양측면에 돌출된 결속아암(32)이 선,후단위벽체(C)(F)의 연결부분에 매립되어 선,후단위벽체(C)(F)의 결속력을 높이고, 이 연결부분에 매립된 방수부재(40)는 수밀상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 지하연속벽 시공방법.
   
7. 청구항 6에 있어서, 병렬로 배치된 조인트(1)의 거푸집(10), 보호커버(20) 및 결속패널(30)은 지하연속벽 시공과정에서 거푸집(10)과 보호커버(20)를 분리 제거할 수 있도록 각 접면부를 가용접 또는 못을 이용하여 분리가능하게 고정시키는 것을 특징으로 하는 지하연속벽 시공방법.
   
8. 청구항 6에 있어서, 상기 거푸집(10), 보호커버(20) 및 결속패널(30)은 각 상부에 관통된 조립공(11)(22)(33)에 고정핀(P)이 끼워져 일체로 선지하공간(A)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 지하연속벽 시공방법.

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