KR102117392B1 - 흙막이 벽체 시공방법 - Google Patents

Abstract

흙막이 벽체 시공방법에 관한 발명이다. 본 발명의 흙막이 벽체 시공방법은, 기설치된 기성말뚝과 기성말뚝 사이의 위치로 천공기능과 주입기능이 가능한 제팅 머신(JETTING MACHINE)을 이동시켜 설치하는 제팅 머신 이동 설치단계; 회전 가능한 더블 로드(Double Rod)를 지중에 근입해서 회전시키는 한편 상기 더블 로드를 통해 드릴 비트까지 청수를 압송시켜 계획심도까지 상기 더블 로드가 굴진토록 하는 더블 로드를 이용한 천공단계; 상기 더블 로드의 작용으로 천공작업이 완료되면, 상기 제팅 머신의 타이머를 조절해서 상기 더블 로드의 회전수를 LJP(LOW JET PILE)의 시공모드로 변경하는 LJP 시공모드 변경단계; 상기 제팅 머신에 탑재된 초고압 펌프(PUMP)를 조절하여 주입재의 주입압을 상승시키되 주입압이 계획치에 도달하면 상기 더블 로드의 선단에 제팅 노즐(Jetting Nozzle)을 장착하여 주입재를 분사하면서 회전하게 하되 상기 제팅 노즐이 한 바퀴 또는 한 바퀴 반을 회전하면서 자동으로 상승함과 동시에 상기 동작이 반복되도록 하는 LJP 작업이 개시되는 LJP 작업 개시단계; 상기 더블 로드를 회전시키되 목적된 심도까지 제팅 노즐이 상승토록 하면서 계획된 주입 상한선까지 상기 LJP 작업을 계속 진행하는 LJP 작업 진행단계; 상기 주입 상한선까지 시공하여 지반 중에 주입재에 의한 원주상의 고결체를 조성 완료함으로써 각각의 PHC 기성말뚝을 일체화시키는 LJP 작업 완료단계; 상기 LJP 작업의 완료 후, 상기 더블 로드를 세척하는 더블 로드 세척단계; 및 상기 제팅 머신을 다음 위치로 이동시키는 제팅 머신 이동단계를 포함한다.

Description

흙막이 벽체 시공방법{Method for constructing earth retaining wall}

본 발명은, 흙막이 벽체 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 각각의 PHC 기성말뚝을 일체화할 수 있으며, 특히 지반 중에 원주상의 고결체를 조성하는 강제 치환공법으로서 확실한 효과를 제공할 수 있는 흙막이 벽체 시공방법에 관한 것이다.

토목공사 또는 건축공사에서 지하 구조물을 건설하기 위해서는 지반을 굴착하여 지하공간을 활용하고 있으며, 지반 굴착 전 지반의 굴착면에는 건설 공사 중 발생하는 토압에 의해 지반이 붕괴하지 않도록 가설 흙막이 구조체를 시공하고 있다.

가설 흙막이 구조체는 굴착면에 작용하는 토압의 크기, 현장 여건, 시공되는 구조물의 종류, 시공 공법 등에 따라 다양한 공법으로 시공된다.

이와 같은 가설 흙막이 구조체의 시공 공법으로는 시트 파일(Sheet Pile) 공법, RSW 공법, RPRW 공법, PSS 공법, SGP 공법, 2열 H-파일을 이용한 흙막이 공법, CSR 공법, e-PHC 공법, 버팀보 공법 등이 있다.

시트 파일 공법은 널말뚝의 이음부를 물리게 하여 진동 해머, 워터 제트(WATER JET) 등을 이용하여 지중에 타입함으로써 연속벽을 형성하는 공법으로, 경질지반에서는 타입이 어려움이 있고, 연약지반에서 배면의 지반침하가 우려되며, 지하매설물이 있을 시 시공이 지연되고, 깊은 굴착이 곤란하고, 구간이 절단되는 경우 수압이나 토압에 취약하며, 타입 시 소음이 큰 문제점이 있다.

상기 RSW 공법은 H-Pile을 천공 또는 직항타로 근입하고, H-Pile 사이에 절곡한 강판을 바이브로 해머로 근입시켜 벽체를 조성한 후 굴착하면서 버팀보를 설치하는 흙막이 벽체 공법으로, 강판 1면 지지이므로 굴착 후 토압으로 인한 벽체의 배부름 현상 발생하며, 벽체의 강성이 작아서 큰 토압이 작용하는 현장에 적용이 어려움이 있고, 시공의 정밀도가 요구되어 시공이 어려운 문제점이 있다.

상기 RPRW 공법은 굴착 배면측과 전면측에 소정의 각도로 근입되는 2개의 엄지말뚝이 두부에서 서로 마찰없는 힌지로 연결되어 토압 작용에 저항하는 구조로 된 흙막이 벽체 공법으로, 굴착 후 토압으로 인한 벽체의 배부름 현상 발생하며, 길이 방향으로 고려하였을 경우 토압 지지력이 0에 가까우므로 굴착면 전체가 굴착면 쪽으로 밀려 들어오는 현상 발생하고, 억지말뚝 삽입과 간격재 설치로 인한 시공 효율성저하가 있고, 거동특성에 대한 해석이 다소 난해함은 물론 도심지 공사시 경사말뚝에 의한 사유지침범 우려 발생하는 문제점이 있다.

상기 PSS 공법은 천공 및 항타를 위한 대형장비를 사용하지 않고 자재조립 후 압입시키고 그 내부를 소규모 굴착장비만으로 굴착하므로 소음 및 진동이 발생하지 않는 공법으로, 자체 강성을 키우기 위해 강재량을 많이 사용하여 시공비가 높고, 설치와 굴착이 동시에 이루어지기 때문에 수직도 관리가 중요하여 작업이 난해하며, 차수성이 나쁘고, 특수 버팀대가 필요하여 시공비가 증대되는 문제점이 있다. 또한, 상기 PSS 공법은 하부에 암 노출시 파쇄 후 작업을 해야 하는데, 포스트에 지장물이 있을 시 자립이 어렵다.

상기 SGP 공법은 가시설 계획면에 등간격(C.T.C 1,280 혹은 1,300)으로 가이드 파일을 근입시킨 후 가이드 파일의 사이에 계획근입장에 알맞은 열연강판을 근입시켜 흙막이 벽체를 터파기에 앞서 완성하는 공법이다.

상기 2열 H-파일을 이용한 흙막이 공법은 흙막이 벽체의 역할을 하는 전열말뚝과 억지말뚝 개념으로 흙막이 벽체의 전단파괴를 방지하는 후열 말뚝으로 조합된 흙막이 공법이다.

상기 CSR 공법은 흙막이 벽체의 역할을 하는 전열말뚝과, 억지말뚝 개념으로 흙막이 벽체의 전단파괴를 방지하는 후열말뚝으로 조합된 자립식 흙막이 공법이다.

상기 e-PHC 공법은 e-PHC(고강도원심력파일) 기성말뚝을 근입하여 토류벽 형성하는 공법이다.

상기 버팀보 공법은 버팀 구조물을 적용한 것으로서 도 1과 같은 구조로 시공된다. 즉 터파기 영역의 가장자리를 따라 다수개의 H형 강재를 일정 간격으로 지중 소정의 깊이까지 타입한 후, 내측의 영역에서 지면의 하측으로 깊이를 갖는 터파기 공사를 수행하게 된다. 작업장 내로 토압에 의해 토사가 유입되거나 지하수가 유입되는 것을 방지하도록 일정간격으로 배치된 상기 H형 강재(1)들 사이에 목재로 된 토류판(2)을 삽입하여 흙막이 구조물을 설치하게 된다. 상기 토류판(2)은 흙막이 구조물의 내측에서 터파기 공사를 진행함에 따라 H형 강재(1) 사이에 추가로 삽입하는 방식으로 터파기 공사와 함께 진행된다.

한편, 전술한 어떠한 공법을 사용하더라도 흙막이 공사는 터파기를 안전하게 하기 위한 수단으로 충분한 강도와 강성을 가져야 하고, 이로 인해 작용하중에 견딜 수 있도록 설계되어야 한다. 그 때문에 전술한 바와 같은 다양한 공법이 준용되고 있기는 하지만 상기 공법들의 경우, 나름대로 단점을 갖는다는 점에서 아직 완벽한 공법은 제안된 바 없다.

다만, 도 1에 도시된 공법과 더불어 PHC 기성말뚝을 사용한 방법이 흙막이 벽체 시공을 위해 주로 사용되는 방법이다.

다만, 종래기술의 경우, PHC 기성말뚝 시공 시 말뚝과 말뚝의 이격거리로 인해 각각의 말뚝이 일체화되지 못하고, 기성말뚝의 직경이 선천공 직경보다 작아서(508mm 천공 후 450mm 말뚝 건입) 발생한 유격으로 인해 앞뒤, 좌우로의 위치이동이 있다는 점에서 PHC 기성말뚝은 변위억제와 강성이 중요한 흙막이 벽체 적용에는 적합하지 않다.

LOW JET PILE(L.J.P) 벽체 조성공사는 각각의 PHC 기성말뚝 이격거리에 그라우트를 충진하여, 각각의 PHC 기성말뚝을 일체화하여 변위억제와 강성이 뛰어난 흙막이 벽체를 조성한다.

또한, 흙막이 배면 교반된 지반의 그라우트 충진을 통해 지반개량과, 흙막이 배면 차수에 뛰어난 효과를 나타낸다.

그리고 J.S.P 공법과는 달리, 모래 자갈 지반에도 적용이 가능하다. 지하수의 유속이 빠르거나 지하수위가 높을 시 L.J.P 전용 혼화재 및 물유리계의 약품을 사용 하여 그라우트 양생시간 조절이 가능하기 때문이다.

한편, 일반적으로 이용되고 있는 약액 주입공법은 대상 지반의 토층 구성 및 토질에 따라 그 효과가 좌우되고 있다.

특히, 복잡하게 누적된 다층 지반이나 얇은 층이 많이 개재되는 지반에서는 층 경계에 연하여 약액이 빠져나가는 경향이 있어서 목적하는 지반의 토립자의 간격에 침투가 대단히 어렵고, 또 기대하는 효과를 얻기 위한 주입량을 미리 산정하기가 곤란하다.

더욱이 소기의 주입 효과가 발휘되어 있는지를 확인하기가 어려워서 자칫하면 전혀 그 효과가 나타나지 않는 경우가 발생하기도 한다.

따라서, 이러한 종래의 주입공법이 갖는 결점을 제거하고 확실한 효과를 기대하기 위한 여러 가지의 유도 주입공법이 연구되고 있으나 현재까지는 실제 시공에 적합한 공법이 없었다는 점을 고려해볼 때, 기존에 알려지지 않은 신개념의 흙막이 벽체 시공기술에 대한 필요성이 대두된다.

대한민국특허청 출원번호 제10-2015-0094711호 대한민국특허청 출원번호 제10-2015-0108121호 대한민국특허청 출원번호 제10-2016-0048716호 대한민국특허청 출원번호 제10-2017-0079546호

본 발명의 목적은, 각각의 PHC 기성말뚝을 일체화할 수 있으며, 특히 지반 중에 원주상의 고결체를 조성하는 강제 치환공법으로서 확실한 효과를 제공할 수 있는 흙막이 벽체 시공방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 기설치된 기성말뚝과 기성말뚝 사이의 위치로 천공기능과 주입기능이 가능한 제팅 머신(JETTING MACHINE)을 이동시켜 설치하는 제팅 머신 이동 설치단계; 회전 가능한 더블 로드(Double Rod)를 지중에 근입해서 회전시키는 한편 상기 더블 로드를 통해 드릴 비트까지 청수를 압송시켜 계획심도까지 상기 더블 로드가 굴진토록 하는 더블 로드를 이용한 천공단계; 상기 더블 로드의 작용으로 천공작업이 완료되면, 상기 제팅 머신의 타이머를 조절해서 상기 더블 로드의 회전수를 LJP(LOW JET PILE)의 시공모드로 변경하는 LJP 시공모드 변경단계; 상기 제팅 머신에 탑재된 초고압 펌프(PUMP)를 조절하여 주입재의 주입압을 상승시키되 주입압이 계획치에 도달하면 상기 더블 로드의 선단에 제팅 노즐(Jetting Nozzle)을 장착하여 주입재를 분사하면서 회전하게 하되 상기 제팅 노즐이 한 바퀴 또는 한 바퀴 반을 회전하면서 자동으로 상승하는 동작이 반복되도록 하는 LJP 작업이 개시되는 LJP 작업 개시단계; 상기 더블 로드를 회전시키되 목적된 심도까지 제팅 노즐이 상승토록 하면서 계획된 주입 상한선까지 상기 LJP 작업을 계속 진행하는 LJP 작업 진행단계; 상기 주입 상한선까지 시공하여 지반 중에 주입재에 의한 원주상의 고결체를 조성 완료함으로써 각각의 PHC 기성말뚝을 일체화시키는 LJP 작업 완료단계; 상기 LJP 작업의 완료 후, 상기 더블 로드를 세척하는 더블 로드 세척단계; 및 상기 제팅 머신을 다음 위치로 이동시키는 제팅 머신 이동단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체 시공방법에 의해 달성된다.

상기 원주상의 고결체를 기초로 해서 흙막이 벽체를 시공하는 벽체 시공단계를 더 포함할 수 있다.

상기 LJP 작업 개시단계에서 상기 청수를 현탁액으로 변경시킬 수 있다.

상기 더블 로드 세척단계에서 청수를 압송시켜 상기 더블 로드를 세척할 수 있다.

상기 더블 로드를 이용한 천공단계에는 천공되는 제1 방향으로 천공수가 토출되되 압축공기 분출구를 통해 공기가 계속 분출됨으로써 슬라임(SLIME)의 역류로 인해 압축공기 분출구가 막히는 현상을 방지하며, 상기 LJP 작업 개시단계 및 상기 LJP 작업 진행단계에서는 상기 제1 방향에 교차되는 제2 방향으로 주입재가 토출될 수 있다.

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본 발명에 따르면, 각각의 PHC 기성말뚝을 일체화할 수 있으며, 특히 지반 중에 원주상의 고결체를 조성하는 강제 치환공법으로서 확실한 효과를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 흙막이 시공구조를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 벽체 시공방법의 순서도이다.
도 3 내지 도 7은 도 2의 흙막이 벽체 시공방법 중에서 일부 공정도이다.
도 8은 LJP 작업 완료 후 두부 노출 이미지이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흙막이 벽체 시공방법의 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적이나 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

예컨대, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있어서 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하여지도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하려고 구체적으로 설명되지 않는다.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 사전적 의미에 제한되지 않으며, 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 같은 의미가 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 실시예의 설명 중 같은 구성에 대해서는 같은 참조부호를 부여하도록 하며, 때에 따라 같은 참조부호에 대한 설명은 생략하도록 한다.

(일 실시예)

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 벽체 시공방법의 순서도이고, 도 3 내지 도 7은 도 2의 흙막이 벽체 시공방법 중에서 일부 공정도이며, 도 8은 LJP 작업 완료 후 두부 노출 이미지이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 흙막이 벽체 시공방법에 의하면, 각각의 PHC 기성말뚝을 일체화할 수 있으며, 특히 지반 중에 원주상의 고결체(130)를 조성하는 강제 치환공법으로서 확실한 효과를 제공할 수 있다.

특히, 본 실시예의 경우는 저압에서 고압으로 주입재(CEMENT PASTE)를 분사시켜 원주상의 고결체(130)를 형성하는 것으로서, PHC 기성말뚝의 배면 차수를 하는데 있어서 그 적용범위가 매우 넓다.

이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 흙막이 벽체 시공방법은 제팅 머신 이동 설치단계(S10), 더블 로드를 이용한 천공단계(S20), LJP 시공모드 변경단계(S30), LJP 작업 개시단계(S40), LJP 작업 진행단계(S50), LJP 작업 완료단계(S60), 더블 로드 세척단계(S70), 제팅 머신 이동단계(S80) 및 벽체 시공단계(S90)를 포함할 수 있다.

제팅 머신 이동 설치단계(S10)는 도 3처럼 기설치된 기성말뚝과 기성말뚝 사이의 위치로 천공기능과 주입기능이 가능한 제팅 머신(100, JETTING MACHINE)을 이동시켜 설치하는 공정이다.

더블 로드를 이용한 천공단계(S20)는 도 3 및 도 4처럼 회전 가능한 더블 로드(110, Double Rod)를 지중에 근입해서 회전시키는 한편 더블 로드(110)를 통해 드릴 비트(111)까지 청수를 압송시켜 계획심도까지 더블 로드(110)가 굴진토록 하는 공정이다.

이러한 더블 로드를 이용한 천공단계(S20)에서는 천공되는 제1 방향(제팅 노즐의 하부 방향)으로 천공수가 토출되되 압축공기 분출구를 통해 공기가 계속 분출됨으로써 슬라임(SLIME)의 역류로 인해 압축공기 분출구가 막히는 현상을 방지하도록 한다. 이때의 천공수는 청수이다. 여기서, 천공되는 제1 방향이란 도 3 및 도 4의 진한 화살표 방향으로 제팅 노늘(120)의 하부 방향을 가리킨다.

LJP 시공모드 변경단계(S30)는 도 5처럼 더블 로드(110)의 작용으로 천공작업이 완료되면, 제팅 머신(100)의 타이머(미도시)를 조절해서 더블 로드(110)의 회전수를 LJP(LOW JET PILE)의 시공모드로 변경하는 공정이다.

LJP 작업 개시단계(S40)는 도 5처럼 제팅 머신(100)에 탑재된 초고압 펌프(PUMP)를 조절하여 주입압을 상승시키되 주입압이 계획치에 도달하면 더블 로드(110)의 선단에 제팅 노즐(120, Jetting Nozzle)을 장착하여 주입재(CEMENT PASTE)를 분사하면서 회전하게 하되 제팅 노즐(120)이 한 바퀴 또는 한 바퀴 반을 회전하면서 자동으로 상승함과 동시에 상기 동작이 반복되도록 하는 공정이다. 이러한 LJP 작업 개시단계(S40)에서는 청수를 현탁액으로 변경시켜 작업을 진행할 수 있다.

특히, 본 실시예의 경우, 제팅 노즐(120)에서 주입재가 직접 공벽 파쇄 후 교란, 혼합되는 주입이 아닌 분사 방식을 적용하고 있어서 효율이 우수하다.

전술한 것처럼 주입재는 시멘트풀(CEMENT PASTE)일 수 있으나 필요에 따라 LJP 전용 약품으로 변경될 수도 있다.

LJP 작업 진행단계(S50)는 도 6처럼 더블 로드(110)를 회전시키되 목적된 심도까지 제팅 노즐(120)이 상승토록 하면서 계획된 주입 상한선까지 LJP 작업을 계속 진행하는 공정이다.

이러한 LJP 작업 개시단계(S40) 및 LJP 작업 진행단계(S50)에서는 제1 방향(제팅 노즐 하부방향)에 교차되는 제2 방향(제팅 노즐 가로방향)으로 주입재가 분사되면서 진행할 수 있다. 주입재의 분사는 앞서 기술한 것처럼 도 6처럼 제팅 노즐(120)에 의한 제2 방향(제팅 노즐 가로방향) 이 될 수 있다.

LJP 작업 완료단계(S60)는 도 7처럼 주입 상한선까지 시공하여 지반 중에 주입재에 의한 원주상의 고결체(130)를 조성 완료함으로써 각각의 PHC 기성말뚝(미도시)을 일체화시키는 공정이다.

LJP 시공모드 변경단계(S30), LJP 작업 개시단계(S40), LJP 작업 진행단계(S50) 및 LJP 작업 완료단계(S60)를 반복적으로 진행함으로써 본 실시예의 경우, 지반 중에 원주상의 고결체(130)를 조성하는 강제 치환공법으로서 확실한 효과를 볼 수 있다.

다시 말해, 본 실시예는 저, 중, 고압의 제트(JET)류를 이용해서 지반을 교란시킴과 동시에 기성말뚝의 시공 시 공 간격에 그라우트(GROUT)재를 충진하여, 각각의 PHC 기성말뚝을 일체화하는 벽체 조성공법 중 하나인데, 본 실시예의 경우는 이러한 일반론에서 벗어나 지층에 관계없이 주입량을 조절할 수 있으며, 또한, 지반에 맞는 적정 주입량을 시간과 압력을 이용하여 심도별로 시멘트 페이스트의 주입량을 조절할 수도 있는 매우 효과적인 공법이다.

더블 로드 세척단계(S70)는 도 7처럼 LJP 작업의 완료 후, 더블 로드(110)를 세척하는 공정이다. 이때는 청수를 압송시켜 더블 로드(110)를 세척하는 것이 바람직하다.

제팅 머신 이동단계(S80)는 제팅 머신(100)의 설치 상태를 해제하고 제팅 머신(100)을 다음 위치로 이동시키는 공정이다.

벽체 시공단계(S90)는 원주상의 고결체(130)를 기초로 해서 흙막이 벽체를 시공하는 공정이다. 이때는 PHC 기성말뚝을 사용해서 벽체를 시공할 수 있다.

이하, 본 실시예의 흙막이 벽체 시공방법에 대해 알아본다.

우선, 기설치된 기성말뚝과 기성말뚝 사이의 위치로 천공기능과 주입기능이 가능한 제팅 머신(100, JETTING MACHINE)을 이동시켜 설치한다(S10).

다음, 회전 가능한 더블 로드(110, ROD)를 지중에 근입해서 회전시키는 한편 더블 로드(110)를 통해 드릴 비트(111)까지 청수를 압송시켜 계획심도까지 더블 로드(110)가 굴진토록 한다(S20).

다음, 더블 로드(110)의 작용으로 천공작업이 완료되면, 제팅 머신(100)의 타이머(미도시)를 조절해서 더블 로드(110)의 회전수를 LJP(LOW JET PILE)의 시공모드로 변경한다(S30).

그런 다음, 제팅 머신(100)에 탑재된 초고압 펌프(PUMP)를 조절하여 주입압이 계획치에 도달하면 더블 로드(110)의 선단에 제팅 노즐(120, Jetting Nozzle)을 장착하여 주입재를 분사하면서 회전하게 하되 제팅 노즐(120)이 한 바퀴 또는 한 바퀴 반을 회전하면서 자동으로 상승함과 동시에 상기 동작이 반복되도록 하는 LJP 작업이 개시되게 한다(S40).

다음, 더블 로드(110)를 회전시키되 목적된 심도까지 제팅 노즐(120)이 상승토록 하면서 계획된 주입 상한선까지 LJP 작업을 계속 진행한다(S50).

다음, 주입 상한선까지 시공하여 지반 중에 원주상의 고결체(130)를 조성 완료함으로써 각각의 PHC 기성말뚝(미도시)을 일체화한다(S60).

다음, LJP 작업이 완료되면 더블 로드(110)를 세척한 후(S70), 제팅 머신(100)을 다음 위치로 이동시키켜 상기 작업을 반복한다(S80).

한편, 이후에는 원주상의 고결체(130)를 기초로 해서 흙막이 벽체를 시공하면 된다(S90). 이때는 PHC 기성말뚝을 사용해서 벽체를 시공할 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 구조를 기반으로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 각각의 PHC 기성말뚝을 일체화할 수 있으며, 특히 지반 중에 원주상의 고결체(130)를 조성하는 강제 치환공법으로서 확실한 효과를 제공할 수 있게 된다.

본 실시예의 효과에 대해 부연한다.

첫째, 토층 구성이나 토질에 의한 영향을 받지 않으며 필요 개소에 필요량의 주입재를 계획적으로 주입할 수 있다.

둘째, 보통의 주입공법으로는 주입이 곤란한 세립토 지반에도 적용할 수 있다.

셋째, 토중에 인공적으로 만든 간격에 주입재를 강제치환 및 충진하는 것이기 때문에 보통의 약액주입 공법처럼 인근의 건물이나 지하 매설물에 영향을 미치는 일이 없다.

본 실시예의 공법은 약액주입을 포함하는 차수공사 전반에 가능하며, PHC 흙막이 벽체 조성에 매우 적합하다.

(다른 실시예)

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흙막이 벽체 시공방법의 순서도이다.

이 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 흙막이 벽체 시공방법 역시, 제팅 머신 이동 설치단계(S10), 더블 로드를 이용한 천공단계(S20), LJP 시공모드 변경단계(S30), LJP 작업 개시단계(S40a), LJP 작업 진행단계(S50a), LJP 작업 완료단계(S60), 더블 로드 세척단계(S70), 제팅 머신 이동단계(S80) 및 벽체 시공단계(S90)를 포함할 수 있다.

한편, 본 실시예의 경우에는 전술한 실시예와 달리, LJP 작업 개시단계(S40a) 및 LJP 작업 진행단계(S50a)에서는 제1 방향에 교차되는 제2 방향으로 공기가 1차로 분사된 후, 뒤이어 주입재가 주입되게 하고 있는데, 이러한 방법이 적용되더라도 각각의 PHC 기성말뚝을 일체화할 수 있으며, 특히 지반 중에 원주상의 고결체(130)를 조성하는 강제 치환공법으로서 확실한 효과를 제공할 수 있다.

이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.

100 : 제팅 머신 110 : 더블 로드
120 : 제팅 노즐 130 : 원주상의 고결체

Claims (6)

1. 기설치된 기성말뚝과 기성말뚝 사이의 위치로 천공기능과 주입기능이 가능한 제팅 머신(100, JETTING MACHINE)을 이동시켜 설치하는 제팅 머신 이동 설치단계(S10);
   회전 가능한 더블 로드(110, Double Rod)를 지중에 근입해서 회전시키는 한편 상기 더블 로드(110)를 통해 드릴 비트(111)까지 청수를 압송시켜 계획심도까지 상기 더블 로드(110)가 굴진토록 하는 더블 로드를 이용한 천공단계(S20);
   상기 더블 로드(110)의 작용으로 천공작업이 완료되면, 상기 제팅 머신(100)의 타이머를 조절해서 상기 더블 로드(110)의 회전수를 LJP(LOW JET PILE)의 시공모드로 변경하는 LJP 시공모드 변경단계(S30);
   더블 로드를 이용한 천공단계(S20)의 청수를 현탁액으로 변경시켜 상기 제팅 머신(100)에 탑재된 초고압 펌프(PUMP)를 조절하여 주입재의 주입압을 상승시키되 주입압이 계획치에 도달하면 상기 더블 로드(110)의 선단에 제팅 노즐(120, Jetting Nozzle)을 장착하여 주입재를 분사하면서 회전하게 하되 상기 제팅 노즐(120)이 한 바퀴 또는 한 바퀴 반을 회전하면서 자동으로 상승하는 동작이 반복되도록 하는 LJP 작업이 개시되는 LJP 작업 개시단계(S40);
   상기 더블 로드(110)를 회전시키되 목적된 심도까지 제팅 노즐(120)이 상승토록 하면서 계획된 주입 상한선까지 상기 LJP 작업을 계속 진행하는 LJP 작업 진행단계(S50);
   상기 주입 상한선까지 시공하여 지반 중에 주입재에 의한 원주상의 고결체(130)를 조성 완료함으로써 각각의 PHC 기성말뚝을 일체화시키는 LJP 작업 완료단계(S60);
   상기 LJP 작업의 완료 후, 청수를 압송시커 상기 더블 로드(110)를 세척하는 더블 로드 세척단계(S70);
   상기 제팅 머신(100)을 다음 위치로 이동시키는 제팅 머신 이동단계(S80);
   상기 원주상의 고결체(130)를 기초로 해서 흙막이 벽체를 시공하는 벽체 시공단계(S90)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체 시공방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 더블 로드(110)를 이용한 천공단계(S20)에는 천공되는 제1 방향(제팅노즐(120) 하부방향)으로 천공수가 토출되되 압축공기 분출구를 통해 공기가 계속 분출됨으로써 슬라임(SLIME)의 역류로 인해 압축공기 분출구가 막히는 현상을 방지하며,
   상기 LJP 작업 개시단계(S40) 및 상기 LJP 작업 진행단계(S50)에서는 상기 제1 방향(하향)에 교차되는 제2 방향(제팅노즐 가로방향)으로 주입재가 토출되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체 시공방법.
6. 삭제

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