KR20230174821A - 흙막이를 위한 기초공사 구조물 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흙막이를 위한 기초공사 구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로, 신축공사 현장에서 터파기 되는 굴착지반의 둘레를 따라 흙막이 시공을 위한 흙막이의 설치를 위해 배면지반에 소정의 거리를 두고 천공 형성된 제1천공홀에 근입되어 수직으로 설치되는 흙막이빔과; 제1천공홀에 대응하여 소정의 거리를 두고 천공 형성된 제2천공홀에 근입되어 수직으로 설치되는 보강빔과; 보강빔에 수직의 길이 방향을 따라 간격을 두고 연속적으로 설치되며, 보강빔과 흙막이빔을 수평으로 잊는 트러스빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이를 위한 기초공사 구조물을 제공하고, 천공기를 통해 건축물의 시공을 위해 터파기 공사되는 굴착지반의 테두리를 따라 흙막이 설치를 위한 흙막이빔을 설정된 거리로 배열을 위해 배면지반에 대응되는 수직 방향으로 설정된 거리를 두고 다수의 제1천공홀을 천공 형성하는 제1천공단계와; 흙막이빔에 대응하여 동일한 간격을 두고 보강빔을 수직으로 설치할 수 있도록 천공기를 통해 제1천공홀에 대응하여 설정된 거리를 두고 다수의 제2천공홀을 천공 형성하는 제2천공단계와; 제1천공홀에 흙막이빔을 수직으로 근입 설치하는 제1근입단계와; 제2천공홀에 보강빔을 수직으로 근입 설치하는 제2근입단계와; 보강빔의 허용응력으로 지지되어 토압에 의한 흙막이빔의 기울어짐을 방지할 수 있도록 수직 설치된 흙막이빔 및 보강빔을 수평으로 트러스빔을 설치하는 가설단계와; 굴착지반에 건축물의 기초를 건설하는 건설단계와; 건설되는 건축물의 높이에 따라 트러스빔을 철거하는 철거단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이를 위한 기초공사 구조물 시공방법을 제공하여 터파기 시공 및 흙막이 시공을 포함하는 기초공사의 공기단축 및 자재소모를 절감할 수 있으며, 공사를 위한 작업공간을 확보할 수 있는 흙막이를 위한 기초공사 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

Description

흙막이를 위한 기초공사 구조물 및 그 시공방법{Foundation construction structure for retaining and its construction method}

본 발명은 흙막이를 위한 기초공사 구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 터파기 시공 및 흙막이 시공을 포함하는 기초공사의 공기단축 및 자재소모를 절감할 수 있으며, 공사를 위한 작업공간을 확보할 수 있는 흙막이를 위한 기초공사 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건축이나 토목 구조물은 기초공사를 진행하기 위하여 우선적으로 땅을 파는 터파기 공사가 진행해야 한다.

대부분의 터파기 공사는 개착공법(Open Cut)으로 진행되며, 심도가 깊은 경우에는 토압을 지지하기 위하여 버팀보, 어스앵커 또는 레이커 등을 이용하여 지반을 보강하면서 굴착해야 한다.

따라서, 버팀보 또는 레이커를 이용한 지반 보강에 경우 굴착공간을 보강하여야 하므로 작업공간이 협소해지고, 중장비의 활용이 어려운 한계가 있었다.

또한, 어스앵커를 이용해 지반 보강하는 경우 외부 사유지를 침범하게 되므로 이미 설치된 기존 구조물을 파손시키는 문제점이 있었으며, 인근 지하수가 굴착공간으로 유입되는 등 각종 피해가 발생할 수 있다.

최근, 대도시화 집중에 따라 가용 토지의 부족으로 인해 도심지의 건축물의 고층화와 밀도화가 가속화되므로 이러한, 토지의 이용 및 건축물 신축을 위해 인근 건축물과의 근접 시공이 불가피하다.

즉, 건축물의 신축을 위한 터파기 공사에 인접 도로의 침하를 비롯하여 인근 건축물의 균열 및 붕괴가 빈번히 발생되고, 이로 인한 재산상의 손실을 비롯하여 민원의 다발과 민형사상의 분쟁으로 많은 사회적 문제가 발생되고 있다.

따라서, 터파기 공사에서 인근 건축물의 지반을 침해하지 않고 배면지반에 대한 원활한 흙막이를 위해 자립식 흙막이 구조물이 필요하다.

이러한, 자립식 흙막이 구조물에 발생하는 토압을 감소시키기 위하여 H형강으로 제작된 말뚝의 길이 방향을 따라 상부 및 하부를 고정 결합하고, 그 사이에 강봉이나 강연선과 같은 인장재를 구비함으로 말뚝에 긴장 부여를 제안하였으나 말뚝이 감싸도록 상하부 고정을 각관형으로 형성함에 따라 다량의 강재가 사용되어 자중이 증가되고, 제1천공홀에 상부 및 하부 고정장치가 결합된 상태로 말뚝을 근입함에 따라 그 부피에 의하여 시공성이 저하되는 한계가 있었다.

그리고, H형강으로 제작된 말뚝의 상부 및 하부에 각각 구비되는 브라켓의 사이에 인장재를 통해 긴장을 부여하여 브라켓이 말뚝의 일측 긴장 가능하게 제작함으로써 전체적으로 말뚝의 경량화를 구현하고, 시공성을 확보하고자 하였으나, 하부에 위치한 브라켓이 제1천공홀의 최하단의 자중에 따른 구조적 한계로 간섭이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 기초공사가 완료된 이후에 말뚝 제거를 위해 토사를 되메움에 따라 말뚝이 토압에 의하여 하단이 유동하거나 기울어지는 등의 문제점이 있었다.

이에 대하여 도 1에 도시와 같이, 기존에는 Raker공법 및 SPS공법을 적용하여 토압에 대한 흙막이 성능을 향상시키고자 하였다.

Raker공법은 흙막이 지지블록 또는 파일에 버팀보를 상하 경사로 일측 당부를 지반에 지지되도록 고정 설치하여 토압에 대항할 수 있는 공법으로 버팀보를 경사고임대(Raker)라고 한다.

SPS공법(Strut as Permanent System; 영구 구조물 흙막이 버팀대)은 지지공법 중 버팀대방식인 가설 스트러트(버팀대)공법의 성능을 개선한 공법으로 구조체(기둥, 보)를 이용한 공법으로 기존의 공법에 비해 공사기간의 단축, 공사비 절감, 구조적 안전성 향상 및 시공성을 향상시킨 공법이다.

그러나, Raker공법 및 SPS공법에 경우 기초공사를 시공하기 위한 공간이 매우 부족하여 코스트가 증가되는 문제점이 있다.

특허문헌 1에 제안된 해결 방안은 빔유닛의 상부에는 제1브라켓부재를 결합하고, 하단에는 웨브가 끼워지도록 제2브라켓부재가 구비된 상태로 제1,2브라켓부재를 상호 결속하는 강연선에 의하여 사전 긴장이 가능하도록 구현하고, 추후 빔유닛의 하단에 구비된 제2브라켓부재를 지중에 매립시킨 상태로 빔유닛만을 제거할 수 있도록 구현하였다.

즉, 빔유닛 하단의 제2브라켓부재를 감싸도록 그라우팅이 가능하므로, 그라우팅을 통한 지점 보강이 가능하면서도 추후 빔유닛을 용이하게 제거할 수 있으나, 특허문헌 1은 정착구 간섭의 문제점을 해결하고자 빔유닛의 한 쌍의 플랜지 내측에 정착구가 구비되도록 하였으나, 오히려 강선이나 강연선의 위치도 웨브 중심에 인접되도록 구속시킴으로써 구조적으로 토압에 대한 충분한 보강이 이루어지지 못하는 원인이 되었다.

따라서, 강연선의 하단이 고정되는 정착구는 그라우팅에 의하여 매립되므로, 추후에 빔유닛을 제거하더라도 지중에 강연선이 잔존하게되는 문제점이 있었으며, 이러한 강제 잔존물은 기초공사 이후에 상하수로와 배수로, 포장이나 조경을 형성하기 위한 부대토목 공사를 진행하는 과정에서 재차 제거되어야 하는 대상이 됨에 따라 공정의 비효율을 야기하는 원인이 되었다.

제안된 특허문헌 2는 굴착하고자 하는 지반의 영역을 따라 복수로 근입되며, 굴착되는 영역과 토압이 발생하는 영역 사이에 공간이 형성된 지지빔; 지지빔의 높이 방향으로 공간 상에 고정된 복수의 고정단; 지지빔의 공간상에서 복수의 고정단 사이에 위치되며, 지지빔의 공간을 따라 이동되는 가동단; 고정단에 설치되며, 가동단을 밀어내는 동력을 발생하는 구동부; 가동단과 고정단 사이의 지지빔 공간에 설치되며, 구동부의 동력에 의한 가동단의 움직임을 통해 휨모멘트를 발생하여 토압이 발생하는 영역을 향해 지지빔에 프리스트레스를 제공하는 휨부재:를 포함하며, 지지빔은 웹과 한 쌍의 플랜지로 구성된 H형강으로 제공되고, 고정단, 가동단, 구동부, 휨부재는 한 쌍의 플랜지 사이에 위치되고, 가동단과 고정단은 H형강의 플랜지와 웹사이의 공간에 대응되는 형태로 구성되고, 휨부재의 양단부는 가동단과 고정단의 일측 모서리에 지지되고, 휨부재는 가동단과 고정단의 타측 방향을 향해 휘면서 H형강의 플랜지에 모멘텀을 발생시키며, 지지빔 중, 굴착되는 영역에 대응되는 부위에는 보강빔이 더 설치되어 토압에 대한 지지빔의 저항 모멘텀을 높이되, 보강빔에는 보강빔을 인장하면서 지지빔에 프리스트레스를 강화시키는 인장봉이 더 설치되며, 보강빔은 지지빔의 플랜지 중, 휨부재의 모멘텀이 발생되는 플랜지에 설치된 일체형의 H형강으로 제공되고, 보강빔의 양측에는 각각, 고정공이 형성된 고정부재가 한 쌍으로 설치되며, 지지빔에는 인장봉을 고정부재의 고정공으로 가이드시키기 위한 가이드공이 고정공과 일직선상에 형성된 가이드빔이 설치되되, 가이드빔은 보강빔의 일측으로 이격되되 보강빔에 대응된 휨부재로부터 벗어난 위치에 결합된 결합부재와, 결합부재의 단부에서 보강부재의 고정부재를 향해 설치되며 고정공과 동일선상에 가이드공이 형성된 수평부재로 구성되어, 지지빔의 프리스트레스 강성이 고르게 작용할 수 있는 흙막이 구조물을 제안하였다.

그러나, 가동단 및 구동부에 대한 H형강의 연결을 위한 번거로운 체결 과정에 시공 코스트가 증가되는 문제점이 있다.

KR 10-2046965 B1 KR 10-2060743 B1

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 흙막이빔, 보강빔 및 트러스빔을 포함하여 가설하여 기존에 비해 간편하게 토압에 대한 저항을 극대화함으로 터파기 시공 및 흙막이 시공을 포함하는 기초공사의 공기단축 및 자재소모를 절감할 수 있으며, 공사를 위한 작업공간을 확보할 수 있는 흙막이를 위한 기초공사 구조물 및 그 시공방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 신축공사 현장에서 터파기 되는 굴착지반의 둘레를 따라 흙막이 시공을 위한 흙막이의 설치를 위해 배면지반에 소정의 거리를 두고 천공 형성된 제1천공홀에 근입되어 수직으로 설치되는 흙막이빔과; 제1천공홀에 대응하여 소정의 거리를 두고 천공 형성된 제2천공홀에 근입되어 수직으로 설치되는 보강빔과; 보강빔에 수직의 길이 방향을 따라 간격을 두고 연속적으로 설치되며, 보강빔과 흙막이빔을 수평으로 잊는 트러스빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이를 위한 기초공사 구조물을 제공한다.

여기서, 보강빔을 따라 이격 설치되는 트러스빔의 사이에는 흙막이에 적용되는 토압에 대해 트러스빔의 허용응력을 상승시킬 수 있도록 상하 이격 설치되는 트러스빔의 각 단부를 서로 잊는 크로스빔이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 천공기를 통해 건축물의 시공을 위해 터파기 공사되는 굴착지반의 테두리를 따라 흙막이 설치를 위한 흙막이빔을 설정된 거리로 배열을 위해 배면지반에 대응되는 수직 방향으로 설정된 거리를 두고 다수의 제1천공홀을 천공 형성하는 제1천공단계와; 흙막이빔에 대응하여 동일한 간격을 두고 보강빔을 수직으로 설치할 수 있도록 천공기를 통해 제1천공홀에 대응하여 설정된 거리를 두고 다수의 제2천공홀을 천공 형성하는 제2천공단계와; 제1천공홀에 흙막이빔을 수직으로 근입 설치하는 제1근입단계와; 제2천공홀에 보강빔을 수직으로 근입 설치하는 제2근입단계와; 보강빔의 허용응력으로 지지되어 토압에 의한 흙막이빔의 기울어짐을 방지할 수 있도록 수직 설치된 흙막이빔 및 보강빔을 수평으로 트러스빔을 설치하는 가설단계와; 굴착지반에 건축물의 기초를 건설하는 건설단계와; 건설되는 건축물의 높이에 따라 트러스빔을 철거하는 철거단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이를 위한 기초공사 구조물 시공방법을 제공한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 터파기 시공 및 흙막이 시공을 포함하는 기초공사의 공기단축 및 자재소모를 절감할 수 있으며, 공사를 위한 작업공간을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 기존에 흙막이를 위한 기초공사를 나타내는 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 흙막이를 위한 기초공사 구조물을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 흙막이를 위한 기초공사 구조물에 적용되는 흙막이빔을 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 흙막이를 위한 기초공사 구조물을 적용하는 기초공사를 나타내는 예시도.
도 5 내지 도 12는 본 발명에 따른 흙막이를 위한 기초공사 구조물이 적용되어 순차적으로 기초공사의 시공을 나타내는 작업 예시도.
도 1은 본 발명에 따른 흙막이를 위한 기초공사 구조물 및 그 시공방법을 나타내는 구성도.
도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 흙막이를 위한 기초공사 구조물에 적용되는 보강빔을 나타내는 구성도.
도 16는 본 발명에 따른 흙막이를 위한 기초공사 구조물 시공방법을 나타내는 순서도.

이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 흙막이를 위한 기초공사 구조물은 도 2 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 흙막이빔(100), 보강빔(200) 및 트러스빔(300)을 유기적으로 구성하여 흙막이의 토압을 저항할 수 있다.

여기서, 흙막이빔(100)은 신축공사 현장에서 터파기 되는 굴착지반(10)의 둘레를 따라 흙막이 시공을 위한 흙막이의 설치를 위해 배면지반(20)에 소정의 거리를 두고 천공 형성된 제1천공홀(30a)에 근입되어 수직으로 설치될 수 있다.

보강빔(200)은 제1천공홀(30a)에 대응하여 소정의 거리를 두고 천공 형성된 제2천공홀(30b)에 근입되어 수직으로 설치될 수 있다.

흙막이빔(100) 및 보강빔(200)이 근입(根入; 전력 설비를 지지하기 위한 지지물의 밑동이나 철탑의 아랫부분을 땅에 묻는 일.)되는 근입부(31)에는 그라우팅 공법(grouting工法; 파이프를 지중에 박아 놓고 시멘트 페이스트를 컴프레서에 의해서 지반 중에 주입하는 공법.)을 이용하여 자유부(33)에 돌출된 나머지 빔의 호용응력을 더욱 증가시킬 수 있다.

더불어, 트러스빔(300)은 보강빔(200)에 수직의 길이 방향을 따라 간격을 두고 연속적으로 설치되며, 보강빔(200)과 흙막이빔(100)을 수평으로 연결 설치할 수 있다.

이때, 흙막이빔(100)의 일측에는 가로 방향으로 보조빔(160)을 배치할 수 있도록 받침브라켓(170)이 더 형성되며, 보조빔(160)에 대응하여 트러스빔(300)의 단부에 나사 회전 방식으로 길이 연장할 수 있는 동바리(310)를 구비하여 흙막이빔(100)에 긴밀하게 밀착하는 것이 바람직하다.

한편, 보강빔(200)을 따라 이격 설치되는 트러스빔(300)의 사이에는 흙막이에 적용되는 토압에 대해 트러스빔(300)의 허용응력을 상승시킬 수 있도록 상하 이격 설치되는 트러스빔(300)의 각 단부를 서로 잊는 크로스빔(400)이 더 구비될 수 있다.

한편, 보강빔(200)은 상호 이격 배치되는 앞판(42) 및 뒷판(43)을 포함하며, 그 사이를 잊는 중판(41)을 통해 일체 형성되어 길이 방향으로 압출 형성되어 제2천공홀(30b)에 근입되는 H형강(40)과; 앞판(42) 및 뒷판(43)의 일단부를 이어 H형강(40)의 내측 공간부(44)를 마감하는 제1보강판(210)과; 공간부(44)에 앞판(42)과 뒷판(43)을 수직으로 연결 보강하는 제2보강판(220)과; 공간부(44)에 앞판(42)과 뒷판(43)을 경사 연결 보강하는 제3보강판(230)을 포함할 수 있다.

즉, 보강빔(200)의 전후좌우에 제1보강판(210), 제2보강판(220), 제3보강판(230)을 일체로 구성하여 건설 또는 토목 공사에서 기초공사 또는 가설교량의 하중 또는 좌굴응력에 대응되는 허용응력을 증가시켜 공사에 따른 안전성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.

보강빔(200)은 상호 이격 배치되는 앞판(42) 및 뒷판(43)을 포함하며, 그 사이를 잊는 중판(41)을 통해 일체 형성되어 소정의 길이를 갖는 H형강(40)을 제공한다.

이러한, H형강(40)은 건설하는 건축의 기초 또는 골격으로 사용하는 것으로 ‘H’형, ‘I’형으로 제공되는 것이다.

도 13 및 도 14에 의하면, 제1보강판(210)은 앞판(42) 및 뒷판(43)의 일단부를 이어 보강빔(200)의 내측 공간부(44)를 마감한다.

제2보강판(220)은 공간부(44)에 앞판(42)과 뒷판(43)을 수직으로 연결하여 보강할 수 있다.

그리고, 제3보강판(230)은 공간부(44)에 앞판(42)과 뒷판(43)을 경사 연결하여 보강할 수 있다.

한편, 제3보강판(230)은 ‘X’자 형상으로 교차 형성되거나, 보강빔(200)의 길이에 대응되는 중간지점을 기준으로 경사 방향이 상호 반대 방향으로 형성될 수 있다.

즉, 보강빔을 통해 지면의 천공구멍에 근입하여 지면의 상부로 노출된 부분에 흙막이 또는 가설물을 설치하여 사용하는데, 토압에 견딜 수 있은 허용응력의 상승으로 토압에 대한 지지 능력이 최대 상승할 수 있다.

흙막이빔(100)은 상호 이격 배치되는 앞판(42) 및 뒷판(43)을 포함하며, 그 사이를 잊는 중판(41)을 통해 일체 형성되어 길이 방향으로 압출 형성되어 제1천공홀(30a)에 근입되는 H형강(40)과; H형강(40)의 길이 방향으로 따라 연장으로 배치되는 강선(110)과; H형강(40)의 하단에 용접 구비되어 강선(110)의 단부를 고정하는 제1고정판(120)과; H형강(40)의 상단에 용접 구비되어 강선(110)의 단부를 고정하는 제2고정판(130)과; 제2고정판(130)에 구비되어 강선(110)을 인장시켜 프리스트레스(prestress; 물체가 외력을 받기 전부터 그 안에 가지고 있는 응력를 제공하는 인장재(150)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, H형강(40)의 중단에는 H형강(40)의 앞판(42) 또는 뒷판(43)의 내측에 구비되어 강선(110)을 대응되는 뒷판(43) 또는 앞판(42) 측으로 만곡 배치하는 제3고정판(140)을 더 포함할 수 있다.

더욱이, 흙막이빔(100)은 건축물의 시공을 위해 터파기 공사된 굴착지반(10)의 둘레를 따라 흙막이의 설치를 위해 배면지반(20)에 대응하여 수직 방향으로 천공 형성된 제1천공홀(30a)에 근입 설치할 수 있다.

이때, 흙막이빔(100)에는 길이 방향을 따라 하나 이상의 강선(110)이 배치되며, 흙막이빔(100)의 하단 및 상단에 구비되는 제1고정판(120) 및 제2고정판(130)에 의해 흙막이빔(100)의 양단에 강선(110)이 고정될 수 있다.

즉, 제1고정판(120)은 흙막이빔(100)의 하단에 용접 구비되어 강선(110)의 단부를 용접, 체결, 쇄기 방식 중 어느 한가지 방식으로 고정하고, 제2고정판(130)은 흙막이빔(100)의 상단에 용접 구비되어 강선(110)의 단부를 고정하되, 제2고정판(130)에 구비되어 강선(110)을 인장시켜 프리스트레스를 제공하는 인장재(150)를 더 포함할 수 있다.

한편, 흙막이빔(100)의 중단에는 강선(110)을 흙막이빔(100)의 앞판(42)으로 밀착 지지하는 제3고정판(140)을 더 포함할 수 있다.

다시 말해, 흙막이빔(100)은 중판(41)을 기준으로 굴착지반(10) 측에 앞판(42)과 배면지반(20) 측에 뒷판(43)으로 일체 형성되며, 흙막이빔(100)의 중단 뒷판(43) 내측에 용접 또는 체결 방식을 통해 앞판(42) 측으로 돌출되어 강선(110)의 중단을 지지할 수 있다.

이때, 제1고정판(120) 및 제2고정판(130)에 강선(110)을 뒷판(43)에 최대한 인접되는 위치에 고정되는 것이 바람직하다.

따라서, 제2고정판(130)에 구비되는 인장재(150)의 조작을 통해 강선(110)을 인장시켜 흙막이빔(100)을 따라 연장되는 강선(110)을 활 처렴 만곡으로 팽팽하게 흙막이빔(100)에 프리스트레스를 제공하여 토압을 분산시킬 수 있다.

본 발명의 흙막이를 위한 기초공사 구조물 시공방법은 도 16에 도시된 바와 같이, 제1천공단계(S100), 제2천공단계(S200), 제1근입단계(S300), 제2근입단계(S400), 가설단계(S500), 건설단계(S600), 철거단계(S700)를 포함할 수 있다.

여기서, 제1천공단계(S100)는 천공기를 통해 건축물의 시공을 위해 터파기 공사되는 굴착지반(10)의 테두리를 따라 흙막이 설치를 위한 흙막이빔(100)을 설정된 거리로 배열을 위해 배면지반(20)에 대응되는 수직 방향으로 설정된 거리를 두고 다수의 제1천공홀(30a)을 천공 형성한다.

제2천공단계(S200)는 흙막이빔(100)에 대응하여 동일한 간격을 두고 보강빔(200)을 수직으로 설치할 수 있도록 천공기를 통해 제1천공홀(30a)에 대응하여 설정된 거리를 두고 다수의 제2천공홀(30b)을 천공 형성한다.

제1근입단계(S300)는 제1천공홀(30a)에 흙막이빔(100)을 수직으로 근입 설치한다.

제2근입단계(S400)는 제2천공홀(30b)에 보강빔(200)을 수직으로 근입 설치한다.

가설단계(S500)는 보강빔(200)의 허용응력으로 지지되어 토압에 의한 흙막이빔(100)의 기울어짐을 방지할 수 있도록 수직 설치된 흙막이빔(100) 및 보강빔(200)을 수평으로 트러스빔(300)을 설치한다.

이러한 가설단계(S500)에서는 보강빔(200)과 흙막이빔(100)의 수직 길이를 따라 설정된 높이 마다 트러스빔(300)을 연속적으로 설치하는 반복단계(S800)를 더 포함하고, 반복단계(S800)에서 상측에 위치되는 트러스빔(300)의 일단부와 하측에 위치되는 트러스빔(300)의 타단부를 교차하여 크로스빔(400)을 설치하는 보강단계(S900)를 더 포함한다.

건설단계(S600)는 굴착지반(10)에 건축물의 기초를 건설한다.

철거단계(S700)는 건설되는 건축물의 높이에 따라 트러스빔(300)을 철거하며, 건축물의 건설 후 보강빔(200)을 인출로 제거하거나 자유부(33)를 절단하여 제거할 수 있다.

첨부된 도 5 내지 도 12를 참조하여 흙막이를 위한 기초공사의 시공 과정을 살펴본다.

도 5에 의하면, 터파기를 진행하고자하는 굴착지반(10)과 굴착지반(10)의 테두리를 따라 천공기를 통해 제1천공홀(30a)과 제2천공홀(30b)을 천공한 후 각각 흙막이빔(100)과 보강빔(200)을 근입 설하고, 상단을 잊는 트러스빔(300)을 연결 설치한다.

도 6에 의하면, 굴착지반(10)을 지하를 한층 터파기한 후 트러스빔(300)의 다음 아래층으로 설정된 높이만큼 트러스빔(300)을 동일하게 설한다.

도 7 및 도 8은 굴착지반(10)에 필요한 높이만큼 더욱 터파기하고, 설청된 높이만큼 반복적으로 트러스빔(300)을 각 층에 따라 설치한다.

이때, 트러스빔(300)과 트러스빔(300)의 사이에 보강을 위한 크로스빔(400)을 더 설치하는 것이 바람직하다.

도 9에 의하면, 굴착지반(10)에 건축물의 기초 1층을 시공한 후 다음 층의 설치를 위해 방해되는 트러스빔(300) 및 크로스빔(400)을 제거한다.

도 10 및 도 11에 도시와 같이, 각 층을 시공함에 따라 순차적으로 방해되는 트러스빔(300) 및 크로스빔(400)을 제거한다.

마지막으로 도 12에 도시와 같이, 기초공사를 완료한 후 굴착지반(10)에 돌출된 보강빔(200)을 제거하여 마무리할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 터파기 시공 및 흙막이 시공을 포함하는 기초공사의 공기단축 및 자재소모를 절감할 수 있으며, 공사를 위한 작업공간을 확보할 수 있는 효과가 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10: 굴착지반 20: 배면지반
30a: 제1천공홀 30b: 제2천공홀
31: 근입부 33: 자유부
40: H형강 41: 중판
42: 앞판 43: 뒷판
44: 공간부 100: 흙막이빔
110: 강선 120: 제1고정판
130: 제2고정판 140: 제3고정판
150: 인장재 160: 보조빔
170: 받침브라켓 200: 보강빔
210: 제1보강판 220: 제2보강판
230: 제3보강판 300: 트러스빔
310: 동바리 400: 크로스빔
S100: 제1천공단계 S200: 제2천공단계
S300: 제1근입단계 S400: 제2근입단계
S500: 가설단계 S600: 건설단계
S700: 철거단계 S800: 반복단계
S900: 보강단계

Claims (10)

1. 신축공사 현장에서 터파기 되는 굴착지반(10)의 둘레를 따라 흙막이 시공을 위한 흙막이의 설치를 위해 배면지반(20)에 소정의 거리를 두고 천공 형성된 제1천공홀(30a)에 근입되어 수직으로 설치되는 흙막이빔(100)과;
   상기 제1천공홀(30a)에 대응하여 소정의 거리를 두고 천공 형성된 제2천공홀(30b)에 근입되어 수직으로 설치되는 보강빔(200)과;
   상기 보강빔(200)에 수직의 길이 방향을 따라 간격을 두고 연속적으로 설치되며, 상기 보강빔(200)과 흙막이빔(100)을 수평으로 잊는 트러스빔(300)을 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이를 위한 기초공사 구조물.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 보강빔(200)을 따라 이격 설치되는 상기 트러스빔(300)의 사이에는,
   흙막이에 적용되는 토압에 대해 트러스빔(300)의 허용응력을 상승시킬 수 있도록 상하 이격 설치되는 트러스빔(300)의 각 단부를 서로 잊는 크로스빔(400)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 흙막이를 위한 기초공사 구조물.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 보강빔(200)은,
   상호 이격 배치되는 앞판(42) 및 뒷판(43)을 포함하며, 그 사이를 잊는 중판(41)을 통해 일체 형성되어 길이 방향으로 압출 형성되어 제2천공홀(30b)에 근입되는 H형강(40)과;
   상기 앞판(42) 및 뒷판(43)의 일단부를 이어 상기 H형강(40)의 내측 공간부(44)를 마감하는 제1보강판(210)과;
   상기 공간부(44)에 상기 앞판(42)과 뒷판(43)을 수직으로 연결 보강하는 제2보강판(220)과;
   상기 공간부(44)에 상기 앞판(42)과 뒷판(43)을 경사 연결 보강하는 제3보강판(230)을 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이를 위한 기초공사 구조물.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   흙막이빔(100)은,
   상호 이격 배치되는 앞판(42) 및 뒷판(43)을 포함하며, 그 사이를 잊는 중판(41)을 통해 일체 형성되어 길이 방향으로 압출 형성되어 제1천공홀(30a)에 근입되는 H형강(40)과;
   상기 H형강(40)의 길이 방향으로 따라 연장으로 배치되는 강선(110)과;
   상기 H형강(40)의 하단에 용접 구비되어 상기 강선(110)의 단부를 고정하는 제1고정판(120)과;
   상기 H형강(40)의 상단에 용접 구비되어 상기 강선(110)의 단부를 고정하는 제2고정판(130)과;
   상기 제2고정판(130)에 구비되어 상기 강선(110)을 인장시켜 프리스트레스를 제공하는 인장재(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이를 위한 기초공사 구조물.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 H형강(40)의 중단에는,
   상기 H형강(40)의 앞판(42) 또는 뒷판(43)의 내측에 구비되어 상기 강선(110)을 대응되는 뒷판(43) 또는 앞판(42) 측으로 만곡 배치하는 제3고정판(140)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이를 위한 기초공사 구조물.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제3보강판(230)은,
   보강빔(200)의 길이 방향을 따라 제2보강판(220)을 기존으로 ‘X’자 형상으로 교차 형성됨과 아울러 반복적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 흙막이를 위한 기초공사 구조물.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1천공홀(30a) 또는 제2천공홀(30b)에는,
   그라우팅 공법을 이용하여 상기 흙막이빔(100) 또는 보강빔(200)을 고정 설치하는 것을 특징으로 하는 흙막이를 위한 기초공사 구조물.
   
8. 천공기를 통해 건축물의 시공을 위해 터파기 공사되는 굴착지반(10)의 테두리를 따라 흙막이 설치를 위한 흙막이빔(100)을 설정된 거리로 배열을 위해 배면지반(20)에 대응되는 수직 방향으로 설정된 거리를 두고 다수의 제1천공홀(30a)을 천공 형성하는 제1천공단계(S100)와;
   상기 흙막이빔(100)에 대응하여 동일한 간격을 두고 보강빔(200)을 수직으로 설치할 수 있도록 천공기를 통해 상기 제1천공홀(30a)에 대응하여 설정된 거리를 두고 다수의 제2천공홀(30b)을 천공 형성하는 제2천공단계(S200)와;
   상기 제1천공홀(30a)에 흙막이빔(100)을 수직으로 근입 설치하는 제1근입단계(S300)와;
   상기 제2천공홀(30b)에 보강빔(200)을 수직으로 근입 설치하는 제2근입단계(S400)와;
   상기 보강빔(200)의 허용응력으로 지지되어 토압에 의한 흙막이빔(100)의 기울어짐을 방지할 수 있도록 수직 설치된 상기 흙막이빔(100) 및 보강빔(200)을 수평으로 트러스빔(300)을 설치하는 가설단계(S500)와;
   굴착지반(10)에 건축물의 기초를 건설하는 건설단계(S600)와;
   건설되는 건축물의 높이에 따라 트러스빔(300)을 철거하는 철거단계(S700)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이를 위한 기초공사 구조물 시공방법.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 가설단계(S500)는,
   상기 보강빔(200)과 흙막이빔(100)의 수직 길이를 따라 설정된 높이 마다 상기 트러스빔(300)을 연속적으로 설치하는 반복단계(S800)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이를 위한 기초공사 구조물 시공방법.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 반복단계(S800)에서,
    상측에 위치되는 트러스빔(300)의 일단부와 하측에 위치되는 트러스빔(300)의 타단부를 교차하여 크로스빔(400)을 설치하는 보강단계(S900)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이를 위한 기초공사 구조물 시공방법.