KR102498620B1 - 흙막이 벽체와 콘크리트 벽체의 합성벽체 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흙막이 벽체의 엄지말뚝 전면에 앵커 지압판과, 확대된 단면의 지압부가 형성된 스터드 볼트를 돌출 설치하고 이를 콘크리트 벽체에 매립함으로써 앵커 지압판과 지압부를 통해서 콘크리트 벽체와 흙막이 벽체 간의 확실한 힘 전달이 이루어져서 우수한 배면토압 지지성능을 발휘함과 동시에 우수한 구조적 안정성을 발휘할 수 있으며, 필요에 따라서는 보강기능, 주철근 고정 기능 등 다양한 기능을 발휘하는 다기능 수평매립 빔을 엄지말뚝에 설치하고 이를 콘크리트 벽체에 매립함으로써 복수개의 엄지말뚝 간의 일체화 및 콘크리트 벽체의 폭방향 보강을 도모하고, 주철근의 정밀한 설치 작업 및 일정한 피복두께 확보 작업이 효율적이고 정밀하게 이루어질 수 있게 하며, 더 나아가 필요에 따라서는 엄지말뚝에서 앵커가 관통하는 부분에 방수(防水) 구조를 형성함으로써, 배면토사로부터의 지하수가 앵커 슬리브로 유입되어 앵커가 부식되거나 또는 지하수가 흙막이 벽체의 전면으로 유출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 되는 "흙막이 벽체와 콘크리트 벽체의 합성벽체 및 그 시공방법"에 관한 것이다.

Description

흙막이 벽체와 콘크리트 벽체의 합성벽체 및 그 시공방법{Composite Wall having Combination Retaining Wall with Concrete Wall, and Constructing Method of such Composite Wall}

본 발명은 흙막이 벽체와 콘크리트 벽체가 일체로 합성되어 있는 구조의 합성벽체 및 이러한 합성벽체의 시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 흙막이 벽체를 이루는 엄지말뚝의 전면에 앵커 지압판과, 확대된 단면의 지압부가 형성된 스터드 볼트를 돌출 설치하고 이를 콘크리트 벽체에 매립함으로써 앵커 지압판과 지압부를 통해서 콘크리트 벽체와 흙막이 벽체 간의 확실한 힘 전달이 이루어져서 우수한 배면토압 지지성능을 발휘함과 동시에 우수한 구조적 안정성을 발휘할 수 있으며, 필요에 따라서는 보강기능, 주철근 고정 기능 등 다양한 기능을 발휘하는 다기능 수평매립 빔을 엄지말뚝에 설치하고 이를 콘크리트 벽체에 매립함으로써 복수개의 엄지말뚝 간의 일체화 및 콘크리트 벽체의 폭방향 보강을 도모하고, 주철근의 정밀한 설치 작업 및 일정한 피복두께 확보 작업이 효율적이고 정밀하게 이루어질 수 있게 하며, 더 나아가 필요에 따라서는 엄지말뚝에서 앵커가 관통하는 부분에 방수(防水) 구조를 형성함으로써, 배면토사로부터의 지하수가 앵커가 관통하는 부분으로 유입되어 앵커가 부식되거나 또는 지하수가 흙막이 벽체의 전면으로 유출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 되는 "흙막이 벽체와 콘크리트 벽체의 합성벽체 및 그 시공방법"에 관한 것이다.

지하를 굴착하거나 사면을 절취하면서 흙막이 벽체를 구축하고 흙막이 벽체에 밀착시킨 상태로 건물 등의 영구 구조물을 시공함에 있어서, 가시설물에 해당하는 흙막이 벽체를 영구 구조물의 콘크리트 벽체와 일체화를 도모하여 흙막이 벽체를 영구 구조물의 일부로서 활용하려는 제안이 다수 존재한다. 대한민국 등록특허 제10-0969778호 등의 그 일예이다.

그런데 종래 기술에서는 흙막이 벽체와 콘크리트 벽체의 일체화에 의한 합성벽체를 구축하기 위해서 단순히 스터드(stud)를 엄지말뚝 각각의 전면에 돌출되게 부착 설치한 후 스터드가 콘크리트 벽체에 매립되도록 하는 방식을 취하고 있다. 그러나 종래 기술에서 제안하고 있는 스터드의 단순한 콘크리트 매립만으로는 엄지말뚝과 콘크리트 벽체, 더 나아가 흙막이 벽체와 콘크리트 벽체 간의 충분한 일체화를 도모하기 어려울 수 있다.

특히, 스터드를 흙막이 벽체의 엄지말뚝에 설치할 때 종래에는 용접을 이용하는데, 이 경우 스터드를 수평하게 위치시킨 상태에서 용접 작업(수평자세 용접 작업)을 수행하여야 하므로 용접 작업이 어려워지고 그 효율이 저하되어 공기증가의 원인이 될 수 있다. 또한 위와 같은 수평자세 용접 작업에서는 용접 쇳물이 아래로 흐르게 되어 스터드의 용접 단부에서 상측의 용접품질이 저하될 수 있으며, 이는 결국 합성벽체의 시공불량 및 보수/보강 발생을 야기할 수 있다.

한편, 콘크리트 벽체에는 연직방향으로 보강을 위한 주철근이 배근되는데, 주철근의 보강성능이 제대로 발휘되려면, 복수개의 주철근이 서로 설계에 부합되는 정확한 간격과 피복두께를 가지면서 배치되어야 한다. 그런데 흙막이 벽체의 엄지말뚝과 영구 구조물의 콘크리트 벽체 간의 일체화를 도모하는 종래의 기술에서는 이러한 콘크리트 벽체의 주철근 배치에 관해서는 어떠한 고려도 하고 있지 못하다는 한계가 있다.

필요에 따라서는 흙막이 벽체에 어스 앵커(earth anchor)를 설치할 수 있는데, 이 경우 경우에는 어스 앵커의 설치로 인하여 배면토사로부터 지하수가 엄지말뚝의 전면으로 누출되어 엄지말뚝은 물론이고 앵커의 정착 부분에 심각한 부식이 발생할 위험이 크지만 종래 기술에서는 이에 대해 효율적인 대책을 제시하고 있지 않다.

대한민국 등록특허공보 제10-0969778호(2010.07.13.공고).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점과 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 흙막이 벽체의 엄지말뚝의 전면에 영구 구조물의 콘크리트 벽체를 시공하여 합성벽체를 구축함으로써 가시설물로 간주되던 흙막이 벽체를 영구 구조물의 일부로 삼을 수 있도록 함에 있어서, 흙막이 벽체의 엄지말뚝 전면에 스터드 볼트를 설치하여 콘크리트 벽체에 매립되도록 하되, 스터드 볼트를 통해서 더욱 큰 지압력 및 인발저항력을 발휘하여 흙막이 벽체와 콘크리트 벽체의 일체화를 더욱 강화시킬 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 필요에 따라 엄지말뚝의 전면에 주철근 위치 설정기능, 엄지말뚝 간의 일체화기능, 지압 응력 향상기능, 콘크리트 보강 기능 등의 다양한 유효 기능을 발휘하는 다기능 수평매립 빔을 설치하고 콘크리트 벽체에 매립되게 만들므로써, 흙막이 벽체와 콘크리트 벽체 간의 더욱 견고한 일체화를 이룰 수 있을 뿐만 아니라, 흙막이 벽체에 구비된 복수개의 엄지말뚝를 서로 체결하게 됨으로써 엄지말뚝의 강성 및 흙막이 벽체의 강성을 더욱 증가시켜 보강할 수 있게 되며, 더 나아가 설계에 부합되는 위치 및 피복두께를 가지도록 콘크리트 벽체를 위한 주철근을 배치하는 작업이 매우 용이하게 이루어질 수 있게 되어 더욱 정밀하고 경제적인 콘크리트 벽체의 시공이 가능하게 되는 기술을 제공하는 것을 목적을 한다.

또한 본 발명은 흙막이 벽체를 시공함에 있어서, 앵커를 설치할 경우에 배면토사에서 지하수가 발생하더라도 앵커가 관통하는 부분을 통해서 지하수가 유입되는 것을 효과적으로 차수 및 방수할 수 있고, 더 나아가 지하수가 유입되더라도 지하수가 엄지말뚝의 전면으로 누출되는 것을 효과적으로 방지함으로써, 앵커의 부식을 예방할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 흙막이 벽체와 그 전면에 구축된 콘크리트 벽체로 이루어진 합성 벽체로서, 흙막이 벽체는, 지반에 관입 설치되어 있는 복수개의 엄지말뚝과, 엄지말뚝을 관통하여 후방 단부는 배면토사에 고정되고 전방 단부는 엄지말뚝의 전면에서 정착되어 배면토압을 지지하는 긴장력을 발휘하는 앵커를 포함하며; 엄지말뚝에는 앵커가 관통하는 파이프 형태의 앵커 슬리브가 일체로 구비되어 있고; 엄지말뚝의 전면에서 앵커가 관통하는 위치에는 앵커의 정착에 의한 후방으로의 앵커 하중을 지지하면서 엄지말뚝에 고르게 분산시키는 앵커 지압판이 일체로 설치되어 콘크리트 벽체에 매립되고; 앵커 지압판에는 앵커의 설치 각도에 맞추어서 경사져 있는 각도조정 파이프가 전방으로 돌출된 형태로 일체로 구비되어, 앵커는 긴장되어 각도조정 파이프의 전방단부에 정착되고; 스터드 볼트로 이루어지며 스터드 볼트의 전방에는 힘 전달을 위하여 스터드 볼트의 단면적 보다는 더 넓은 단면적을 가지고 있는 지압부가 형성되어 있는 매립형 지압판 부재가 앵커 지압판에 구비되어 콘크리트 벽체에 일체로 매립되어 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 합성 벽체가 제공되며, 더 나아가 이를 시공하는 방법이 제공된다.

상기한 본 발명의 합성벽체 및 그 시공방법에 있어서, 폭방향으로 연장된 빔으로 이루어지고 관통공과 철근끼움부가 형성되어 있는 다기능 수평매립 빔이, 폭방향으로 복수개의 엄지말뚝에 걸쳐서 엄지말뚝의 전면에서 간격을 두고 배치되고 관통공에 스터드 볼트의 전방 단부가 끼워져서 고정됨으로써, 다기능 수평매립 빔이 엄지말뚝과 일체를 이루면서 설치되며; 콘크리트 벽체의 보강을 위한 주철근이 철근끼움부에 끼워져서 설계에서 정해진 폭방향 간격과 전면방향으로의 피복 두께를 가지면서 배치되며; 다기능 수평매립 빔과 주철근이 매립되도록 콘크리트가 타설되어 콘크리트 벽체가 구축될 수 있다.

또한 상기한 본 발명의 합성벽체 및 그 시공방법에 있어서, 엄지말뚝은 전방 플랜지, 후방 플랜지 및 웨브를 가지는 형강으로 이루어지고; 앵커 슬리브는 웨브에 일체로 구비되며; 엄지말뚝의 전방 플랜지와 후방 플랜지에는 앵커가 통과하게 되는 관통공이 각각 형성되어 있으며; 각도조정 파이프는 전방 플랜지의 관통공과 연통되며; 앵커의 후방단부는 앵커 슬리브 내부를 지나서 후방 플랜지의 관통공으로 나오도록 배치되어 배면토사 내에 영구적으로 매립되어 고정되며; 앵커의 전방 단부는 전방 플랜지의 관통공을 지나서 각도조정 파이프의 밖으로 돌출되어 앵커헤드과 쐐기에 의해 각도조절 파이프의 전방단부에 정착되는데; 각도조정 파이프의 내부에는 앵커가 관통하는 제1방수마개가 설치되어 각도조정 파이프의 내부 단면을 폐쇄하여 차수 및 방수 구조를 형성함으로써, 각도조정 파이프를 통해서 엄지말뚝의 전면으로 지하수가 유출되는 것을 방지하게 되는 구성을 가질 수도 있다.

본 발명에 따르면, 흙막이 벽체와 콘크리트 벽체를 결합하여 합성벽체를 구축함에 있어서, 흙막이 벽체의 엄지말뚝 전면에, 앵커 지압판을 설치함과 동시에 확대된 단면의 지압부가 형성된 스터드 볼트를 돌출 설치하고, 이러한 스터드 볼트가 콘크리트 벽체에 매립되도록 함으로써, 앵커 지압판과 지압부를 통해서 콘크리트 벽체와 흙막이 벽체 간의 확실한 힘 전달이 이루어지게 만들어서 우수한 배면토압 지지성능을 발휘함과 동시에 우수한 구조적 안정성을 발휘하는 합성벽체를 구축할 수 있게 된다.

특히, 스터드 볼트를 설치함에 있어서 수평자세 용접 작업이 아닌 나사결합 방식의 작업을 수행할 수 있는 바, 수평자세 용접으로 인한 용접 불량, 작업 효율 저하, 공기 증가 등의 문제를 예방하고, 스터드 볼트를 우수한 품질과 높은 효율을 가지고 신속하게 설치할 수 있게 되게 된다.

본 발명에서는 흙막이 벽체의 엄지말뚝 전면에 다기능 수평매립 빔을 설치하고, 이를 콘크리트 벽체에 매립시키는 구성을 가질 수 있는 바, 이러한 구성에 의하면 다기능 수평매립 빔의 매립을 통해서 엄지말뚝과 콘크리트 벽체간의 일체화가 더욱 강화되며, 이러한 일체화의 강화를 통해서 임시 가시설물로 인식되던 흙막이 벽체가 영구 구조물의 일부로서 기능하게 되는 것을 더욱 확실하게 보장할 수 있게 된다. 특히, 다기능 수평매립 빔은 복수개의 엄지말뚝에 걸쳐서 설치될 수 있고, 이를 통해서 복수개의 엄지말뚝이 다기능 수평매립 빔에 의해 서로 견고하게 결속되어 일체화되고, 엄지말뚝에 의해 발휘되는 강성 보강 효과가 더욱 증대되며, 그에 따라 흙막이 벽체와 콘크리트 벽체의 합성으로 이루어진 합성벽체가 발휘하는 지압 응력 역시 증가되는 효과가 발휘된다.

또한 다기능 수평매립 빔을 설치하게 되면, 이를 이용하여 주철근의 연직 배근 작업을 용이하게 수행할 수 있으며, 더 나아가 주철근을 폭방향으로 정해진 간격에 맞추어서 정확한 위치에 정밀하게 배치할 수 있다. 다기능 수평매립 빔을 이용하여 주철근을 배근할 경우, 철근 피복 두께를 일정하게 그리고 균일하게 설계에 부합되도록 확보할 수 있으므로, 설계에 부합되는 정밀한 배근이 가능하게 되어 시공의 신뢰성도 높아지게 되는 장점도 발휘된다.

더 나아가, 본 발명에서는 엄지말뚝에서 앵커가 관통하는 부분에 방수(防水) 구조를 형성할 수 있는 바, 이러한 방수 구조에 의하면 엄지말뚝에서 앵커가 관통하는 부분을 통해서 배면토사로부터 지하수가 유입되어 벽체의 전면으로 유출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 따라서 지하수의 누출로 인하여 발생하는 앵커의 부식 등의 문제를 사전에 예방할 수 있게 되고, 그에 따라 앵커에 의한 후방으로의 긴장력이 지속적이고 안정적으로 유지될 수 있으며, 흙막이 벽체의 영구적인 구조안정성을 확보할 수 있게 되는 효과 및 장점이 발휘된다.

도 1은 멀티 웨브 형강을 엄지말뚝으로 이용하는 흙막이 벽체를 기반으로 하는 본 발명의 제1실시예에 따른 합성벽체를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에서 콘크리트 벽체의 도시를 생략하고 흙막이 벽체만을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3은 하나의 웨브를 가지는 H형강을 엄지말뚝으로 이용하는 흙막이 벽체를 기반으로 하는 본 발명의 제2실시에에 따른 합성벽체를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 3에서 콘크리트 벽체의 도시를 생략하고 흙막이 벽체만을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 매립형 지압판 부재 및 앵커 지압판을 보여주는 도 4의 원 A 부분에 대한 개략적인 확대 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 구조에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 매립형 지압판 부재 및 앵커 지압판이 구비된 흙막이 벽체만을 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 매립형 지압판 부재 및 앵커 지압판을 보여주는 도 7의 원 B 부분에 대한 개략적인 확대 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 구조에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 매립형 지압판 부재 및 앵커 지압판이 구비된 흙막이 벽체만을 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 매립형 지압판 부재 및 앵커 지압판을 보여주는 도 10의 원 C 부분에 대한 개략적인 확대 사시도이다.
도 12는 도 10에 도시된 구조에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 13은 본 발명에서 개별 매립형 지압판 부재가 엄지말뚝에 더 구비된 흙막이 벽체만을 보여주는 도 7에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 14의 (a)는 도 13의 원 D 부분에 대한 개략적인 확대 사시도이다.
도 14의 (b)는 도 14의 (a)에 상태에 대한 폭방향의 개략적인 측면도이다.
도 15는 본 발명에서 흙막이 벽체의 엄지말뚝 전면에 다기능 수평매립 빔을 조립 설치하는 것을 보여주는 도 13에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 16은 도 15의 원 E 부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 17은 본 발명에서 도 15의 상태에 후속하여 다기능 수평매립 빔에 주철근을 설치하는 것을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 18은 도 17의 화살표 R-R에 따른 폭방향의 단면 구성을 보여주는 개략적인 부분 단면도이다.
도 19는 도 4에 도시된 실시예에 대하여 도 4의 원 A 부분을 보여주는 개략적인 확대 사시도이다.
도 20의 (a) 및 (b)는 각각 도 19에서 앵커 슬리브가 엄지말뚝에 설치되어 있는 상태만을 발췌하여 각각 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 21의 (a) 및 (b)는 각각 추가적인 웨브가 더 구비된 형강으로 이루어진 엄지말뚝의 또다른 실시예에서 앵커 슬리브가 설치되어 있는 것을 보여주는 도 20의 (a)에 대응되는 개략적인 사시도와 이에 대한 개략적인 평면도이다.
도 22의 (a) 및 (b)는 각각 복수개의 웨브가 구비된 엄지말뚝의 또다른 실시예에 대한 도 21의 (a) 및 (b)에 대응되는 개략적인 사시도와 개략적인 평면도이다.
도 23의 (a) 및 (b)는 각각 단순한 H형강 2개를 이용한 엄지말뚝의 또다른 실시예에 대한 도 21의 (a) 및 (b)에 대응되는 개략적인 사시도와 개략적인 평면도이다.
도 24의 (a) 및 (b)는 각각 멀티 웨브 형강으로 이루어진 엄지말뚝의 또다른 실시예에 대한 도 22의 (a) 및 (b)에 대응되는 개략적인 사시도와 개략적인 평면도이다.
도 25의 (a) 및 (b)는 각각 2개의 ㄷ형강을 이용한 엄지말뚝의 또다른 실시예에 대한 도 21의 (a) 및 (b)에 대응되는 개략적인 사시도와 개략적인 평면도이다.
도 26은 도 19의 조립 상태에 대한 개략적인 분해사시도이다.
도 27은 도 26의 화살표 K-K에 따른 개략적인 단면 사시도이다.
도 28은 배면토사의 전면에 엄지말뚝이 설치된 상태에서의 도 19의 화살표 K-K 위치에서의 개략적인 단면도이다.
도 29의 (a) 및 (b)는 각각 제1방수마개의 실시예를 보여주는 개략적인 사시도 및 선 M-M에 따른 개략적인 단면도이다.
도 30의 (a) 및 (b)는 각각 제1방수마개의 또다른 실시예를 보여주는 개략적인 사시도 및 선 F-F에 따른 개략적인 단면도이다.
도 31은 주름관을 이용하는 경우에 제2방수마개가 앵커 슬리브의 내부에 설치되어 있는 상태를 보여주는 도 27에 대응되는 개략적인 단면 사시도이다.
도 32는 도 31에 도시된 상태에 대한 도 28에 대응되는 개략적인 폭방향 단면도이다.
도 33의 (a) 내지 (g)는 각각 본 발명에 따라 합성벽체를 시공하는 방법의 각 단계를 보여주는 개략적인 폭방향의 측단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 후술하는 청구범위를 포함하여 본 명세서 전체에서 합성벽체가 넓게 펼쳐져서 연장되는 방향을 "폭방향"이라고 기재하며, 합성벽체의 높이 방향을 "연직방향"이라고 기재한다. 흙막이 벽체를 기준으로 콘크리트 벽체를 향하는 방향을 "전면방향" 또는 "전방"이라고 기재하고, 배면토사(S)를 향하는 방향을 "배면방향" 또는 "후방"이라고 기재한다. 따라서 흙막이 벽체를 기준으로 배면토사(S)와 접하게 되는 방향의 면(面)은 "배면"이라고 기재하고, 이와 반대되는 방향의 면은 "전면"이라고 기재한다. 아울러, 본 명세서에서는 어스 앵커(earth anchor)를 "앵커"라고 약칭하고 있는데, 이 때 "앵커"라는 용어는 어스 앵커 이외에 록볼트(rock bolt), 소일 네일링(soil nailing) 등을 모두 포함하는 의미로 이해하여야 한다.

도 1에는 본 발명의 제1실시예에 의한 합성벽체(100)로서, 복수개의 웨브를 가지는 멀티 웨브 형강을 엄지말뚝으로 사용하여 구축된 흙막이 벽체(200)를 기반으로 하여 합성벽체(100)가 구축된 것을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에서 콘크리트 벽체(300)의 도시를 생략하고 흙막이 벽체(200)만을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 그리고 도 3에는 본 발명에 따라 합성벽체(100)의 제2실시예를 보여주는 도 1에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3에서 콘크리트 벽체(300)의 도시를 생략하고 흙막이 벽체(200)만을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

도 1 및 도 3에 예시된 것처럼 본 발명에 따른 합성벽체(100)는, 엄지말뚝(1)을 구비하여 배면토사(S)의 전면에 설치된 흙막이 벽체(200)와, 상기 흙막이 벽체(200)의 전면에 소정 두께로 콘크리트가 타설되어 흙막이 벽체(200)와 일체화된 영구 구조물로서 구축된 콘크리트 벽체(300)를 포함하는 구성을 가진다.

흙막이 벽체(200)는, 지반의 굴착면 경계를 따라 폭방향으로 복수개가 지반에 관입 설치되는 엄지말뚝(1)과, 전방에서 후방을 향하여 엄지말뚝(1)을 관통하여 그 후방 단부가 배면토사(S)에 정착되는 앵커(3)를 포함하여 구성된다.

도면에 예시된 것처럼 흙막이 벽체(200)는, 엄지말뚝(1) 사이에 토류판(2)이 연직하게 세워져서 설치되어 있는 구성을 가질 수 있는데, 본 발명의 합성벽체(100)에서 흙막이 벽체(200)가 반드시 위와 같이 토류판(2)을 구비한 형식의 것에 한정되는 것은 아니다. 그리고 도 1 및 도 2에 예시된 실시예에 따른 합성벽체(100)의 경우, 흙막이 벽체(200)에 구비된 엄지말뚝(1)이 전,후방 플랜지와 2개의 웨브 또는 복수개의 웨브를 가지는 멀티 웨브(multi web) 형강으로 이루어져 있는데 비하여, 도 3 및 도 4에 예시된 실시예에 따른 합성벽체(100)에서는, 흙막이 벽체(200)의 엄지말뚝이 전,후방 플랜지와 1개의 웨브(web)를 가지는 H형강으로 이루어져 있다는 점에서만 제1 및 제2실시예가 서로 차이가 있고 기타 구성상의 특징은 동일하다. 따라서 편의상 아래에서는 도 3 및 도 4에 예시된 제2실시예를 예시하여 본 발명을 설명한다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따라 앵커 지압판(10)과 매립형 지압판 부재(20)가 설치된 것을 상세히 보여준다. 구체적으로 도 5에는 도 3 및 도 4의 실시예에서 앵커 지압판(1)과 매립형 지압판 부재(20)가 구비된 엄지말뚝(1)의 일부분에 대한 확대 사시도 즉, 도 4의 원 A 부분에 대한 개략적인 확대 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 5에 도시된 구조에 대한 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있다. 편의상 도 5 및 도 6에서는 앵커 및 그 정착 구성의 도시는 생략하였다.

도면에 도시된 것처럼 엄지말뚝(1)의 전면에서 앵커(3)가 정착되는 위치에는, 앵커의 정착에 의해 후방을 향하여 작용하는 앵커 하중을 지지하여 엄지말뚝(1)에 고르게 분산시키는 앵커 지압판(10)이 일체로 설치된다. 특히, 앵커 지압판(10)에는 전면 방향으로 돌출되어서 콘크리트 벽체(300)에 매립됨으로써 콘크리트 벽체(300)와 흙막이 벽체(200)가 일체화를 이루면서 콘크리트 벽체(300)와 흙막이 벽체(200) 간의 힘을 효율적으로 전달할 수 있게 하는 매립형 지압판 부재(20)가 결합 구비된다.

도 5 및 도 6에 도시된 것처럼 앵커 지압판(10)은 소정 두께의 판부재로 이루어질 수 있는데, 앵커 지압판(10)은 엄지말뚝(1)의 전면에서 앵커가 관통되어 전면으로 나오게 되는 위치에 일체로 설치된다. 앵커 지압판(10)은 공장에서 미리 용접 등의 방법에 의해 엄지말뚝(1)에 일체로 설치된다.

앵커 지압판(10)에는 앵커의 설치 각도에 맞추어서 후방으로 갈수록 아래로 기울어지도록 경사져 있는 각도조정 파이프(19)가 전방으로 돌출된 형태로 일체로 구비되어 있다. 그리고 앵커 지압판(10)에는 매립형 지압판 부재(20)를 이루는 스터드 볼트(21)가 볼트 결합될 수 있는 나사구멍(18)이 형성될 수 있다.

매립형 지압판 부재(20)는 전면 방향으로 돌출되도록 현장에서 앵커 지압판(10)에 결합 설치되어 콘크리트 벽체(300)에 매립되는 부재로서, 막대형태의 스터드 볼트(21)를 포함하는데, 스터드 볼트(21)의 전방으로는 스터드 볼트(21) 단면적 보다는 더 넓은 단면적을 가지고 있어서 힘을 효율적으로 전달하게 되는 지압부(22)가 구비되어 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 제2실시예의 경우, 지압부(22)는 팽이처럼 원뿔대 형상(cone 형상)으로 스터드 볼트(21)에 일체로 형성되어 있다. 지압부(22)가 원뿔대 형상을 가지는 경우, 도면에 예시된 것처럼 더 넓은 단면적을 가지는 원뿔대의 저면이 전방을 향하는 것이 바람직하다. 도 5 및 도 6에 도시된 제2실시예에서 스터드 볼트(21)의 후방 단부 즉, 앵커 지압판(10) 방향으로의 단부는 나사산 가공되어 있어서, 매립형 지압판 부재(20)는 앵커 지압판(10)의 나사구멍(18)에 나사결합되어 일체로 설치된다. 매립형 지압판 부재(20)는 전달해야 할 힘의 크기에 따라 필요한 개수의 복수개로 앵커 지압판(10)에 구비된다.

이러한 형상의 매립형 지압판 부재(20)에 있어서, 지압부(22)의 원뿔대 형상에서 확장된 평평한 저면에는 너트 형상을 가지는 체결부(23)가 일체로 구비되는 것이 바람직하다. 체결부(23)가 구비되어 있는 경우 스터드 볼트(21)를 앵커 지압판(10)에 나사결합할 때, 체결부(23)를 회전 공구로 물어서 스터드 볼트(21)를 용이하게 회전시킬 수 있게 된다.

스터드 볼트(21)를 앵커 지압판(10)에 일체로 설치할 때 용접을 이용할 수도 있지만, 이 경우 스터드 볼트(21)를 수평으로 위치시킨 상태에서 용접 작업(수평자세 용접 작업)을 수행하여야 하므로 용접 작업이 어려워지고 그 효율이 저하되어 공기증가의 원인이 될 수 있다. 특히 위와 같은 수평자세 용접 작업에서는 용접 쇳물이 아래로 흐르게 되어 스터드 볼트(21)의 용접 단부에서 상측의 용접품질이 저하될 수 있으며, 이는 결국 합성벽체의 시공불량 및 보수/보강 발생을 야기할 수 있다. 그런데 위와 같이 매립형 지압판 부재(20)를 이루는 스터드 볼트(21)를 앵커 지압판(10)에 나사결합에 의해 일체 설치하게 되면, 종래의 수평자세 용접 작업으로 인한 문제점을 해결할 수 있다. 즉, 스터드 볼트(21)를 우수한 품질과 높은 효율을 가지고 신속하게 설치할 수 있게 되는 장점이 발휘되는 것이다.

합성벽체(100)를 구축할 때 매립형 지압판 부재(20)는 콘크리트 벽체(300)에 매립되는데, 본 발명에서는 매립형 지압판 부재(20)를 이루는 스터드 볼트(21)의 전방에 확대된 단면을 가지는 지압부(22)가 형성되어 있으므로, 단순히 막대 형상의 스터드 볼트(21) 단면적 보다는 더 넓은 면적을 가지는 지압부(22)를 통해서 콘크리트 벽체(300)와 흙막이 벽체(200) 간에는 확실한 힘 전달이 이루어지게 되고, 그에 따라 합벽 벽체(100)은 더욱 우수한 배면토압 지지성능을 발휘함과 동시에 우수한 구조적 안정성을 발휘하게 된다. 특히, 지압부(22)가 팽이처럼 원뿔대 형상으로 이루어지 경우에는 콘크리트 벽체(300)에 매립된 상태에서 강한 인발력이 작용하였을 때 팽이형상의 배면방향 경사면으로 인하여 콘크리트의 파괴형태가 쐐기 형태되며, 이를 통해서 더욱 큰 인발력을 발휘할 수 있게 된다.

본 발명에서 매립형 지압판 부재(20)의 형태는 달라질 수 있는데, 도 7 내지 도 9에는 매립형 지압판 부재(20)의 구성을 변형한 본 발명의 제3실시예가 도시되어 있다. 구체적으로 도 7에는 본 발명의 제3실시예에 따른 매립형 지압판 부재 및 앵커 지압판이 구비된 흙막이 벽체(200)만을 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명의 제3실시예에 따른 매립형 지압판 부재 및 앵커 지압판을 보여주는 도 7의 원 B 부분에 대한 개략적인 확대 사시도가 도시되어 있고, 도 9에는 도 8에 도시된 구조에 대한 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 7 내지 도 9에 예시된 본 발명의 제3실시예에서도 매립형 지압판 부재(20)는 위에서 설명한 제2실시예와 마찬가지로 막대형태의 스터드 볼트(21)를 포함하고 있지만, 스터드 볼트(21)의 전방에는 지압부(22)로서 판부재가 조립 구비되어 있다는 점에서 제2실시예와 차이가 있다.

구체적으로 제3실시예에서 스터드 볼트(21)의 전방에도 나사부가 형성되어 있는데, 스터드 볼트(21)의 단면보다 더 큰 면적을 가지는 소정 두께의 판부재가 나사부에 결합되어서 지압부(22)를 형성하고 있다. 이 때, 지압부(22)를 이루는 판부재의 전,후방(스터드 볼트의 길이방향으로의 전,후방)에서 스터드 볼트(21)에는 체결용 너트(220)가 체결되어 있어서, 지압부(22)를 이루는 판부재의 위치를 고정하게 된다. 본 발명의 제3실시예에 따른 매립형 지압판 부재(20)에서 스터드 볼트(21)가 앵커 지압판(10)에 결합되는 구성, 앵커 지압판(10) 자체의 구성 등을 포함한 기타 사항들은 앞서 설명한 제2실시예와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략한다.

위와 같은 본 발명의 제3실시예에 따른 매립형 지압판 부재(20)를 구비한 경우에도, 막대 형상의 스터드 볼트(21) 단면적 보다는 더 넓은 면적을 가지는 판부재에 의해 지압부(22)가 일체로 형성되어 있으므로, 콘크리트 벽체(300)와 흙막이 벽체(200) 간의 효율적인 힘 전달 및 그에 따른 합성벽체(100)의 우수한 배면토압 지지성능 및 구조적 안정성 발휘의 유용한 효과가 발휘된다.

한편, 위에서 설명한 본 발명의 제3실시예에 따른 매립형 지압판 부재(20)에서는 지압부(22)를 이루는 판부재가 각각의 스터드 볼트(21)에 개별적으로 구비되어 있으나, 경우에 따라서는 하나의 판부재가 복수개의 스터드 볼트(21)에 동시에 결합되어 공통의 지압부(22)를 형성할 수도 있다. 도 10에는 본 발명의 제4실시예에 따른 매립형 지압판 부재 및 앵커 지압판이 구비된 흙막이 벽체(200)만을 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 11에는 본 발명의 제4실시예에 따른 매립형 지압판 부재(20) 및 앵커 지압판을 보여주는 도 10의 원 C 부분에 대한 개략적인 확대 사시도가 도시되어 있고, 도 12에는 도 11에 도시된 구조에 대한 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있다.

도 10 내지 도 12에 예시된 본 발명의 제4실시예에 따른 매립형 지압판 부재(20)의 경우, 막대 형태를 가지는 복수개의 스터드 볼트(21)를 포함하는데, 하나의 판부재가 복수개의 스터드 볼트(21)에 걸쳐서 그 전방에 일체로 구비되어 지압부(22)를 이루고 있다. 위와 같은 본 발명의 제4실시예에 따른 매립형 지압판 부재(20)를 구비한 경우에도, 앞서 설명한 다른 실시예와 마찬가지로 막대 형상의 스터드 볼트(21) 단면적 보다는 더 넓은 면적을 가지는 판부재로 이루어진 지압부(22)를 통해서 콘크리트 벽체(300)와 흙막이 벽체(200) 간의 효율적인 힘 전달이 이루어지고, 그에 따라 합벽 벽체(100)의 우수한 배면토압 지지성능 및 구조적 안정성을 발휘하게 되는 장점이 발휘된다. 하나의 판부재가 복수개의 스터드 볼트(21)에 걸쳐서 그 전방에 일체로 구비되어 지압부(22)를 이루는 상기한 실시예의 경우, 콘크리트 벽체(300)에 매립되었을 때, 지압부(22)의 넓은 면적(한개의 넓은 판부재로 이루어진 형태)에 의해 상대적으로 넓은 인발저항면적을 가지게 되고, 이를 통해서 더 큰 인발력 저항 효과를 발휘하게 된다. 본 발명의 제4실시예에 따른 매립형 지압판 부재(20)에서 각각의 스터드 볼트(21)가 앵커 지압판(10)에 결합되는 구성, 앵커 지압판(10) 자체의 구성, 체결용 너트(220)에 의해 지압부(22)를 이루는 판부재 위치가 고정 되는 구성 등을 포함한 기타 사항은 앞서 설명한 실시예와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략한다.

본 발명에서 지압부(22)가 일체로 형성되어 있는 스터드 볼트(21)로 이루어진 매립형 지압판 부재는, 엄지말뚝(1)의 전면에서 앵커 지압판(10)이 설치된 위치가 아닌 다른 위치에도 더 구비될 수 있다. 도 13에는 본 발명에서 개별 매립형 지압판 부재(20a)가 엄지말뚝(1)에 더 구비된 흙막이 벽체(200)만을 보여주는 도 7에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 14의 (a)에는 도 13의 원 D 부분에 대한 개략적인 확대 사시도가 도시되어 있고, 도 14의 (b)에는 도 14의 (a)에 상태에 대한 폭방향의 개략적인 측면도가 도시되어 있다. 도면에 예시된 것처럼 엄지말뚝(1)의 전면에서 앵커 지압판(10)이 설치되지 않은 위치에는, 개별 결합판(24)이 엄지말뚝(1)에 용접 등의 방법에 의해 공장에서 사전에 일체로 설치되고, 개별 매립형 지압판 부재(20a)가 개별 결합판(24)에 일체로 결합되어서 전방을 향하여 돌출되도록 설치될 수 있는 것이다. 개별 결합판(24)는 앞서 설명한 앵커 지압판(10)과 마찬가지로 소정 두께의 판부재로 이루어져 있으나, 그 크기가 앵커 지압판(10)보다 작을 수 있으며 그에 따라 결합되는 스터드 볼트(21)의 개수가 앵커 지압판(10)의 경우보다는 작을 수 있다. 도면에 예시된 것처럼 한 개의 개별 결합판(24)에는 한 개의 스터드 볼트(21)가 구비되는 것이 일반적일 수 있지만 필요에 따라서는 두 개 이상의 스터드 볼트(21)가 한 개의 개별 결합판(24)에 구비될 수도 있다. 다만, 개별 결합판(24)에는 앵커 지압판(10)과는 달리 각도조정 파이프(19)가 구비되지 않는다.

개별 매립형 지압판 부재(20a)는 앞서 도면을 참고하여 설명한 제1 내지 제4실시예에서의 매립형 지압판 부재(20)와 동일하게 지압부(22)가 일체로 형성되어 있는 스터드 볼트(21)를 포함한다. 편의상 본 명세서 전체에서는, 앵커 지압판(10)에 결합 구비되는 매립형 지압판 부재(20)와 구분하기 위하여 개별 결합판(24)에 결합되는 매립형 지압판 부재에 대해서는 도면부호 20a를 부여하여 "개별 매립형 지압판 부재(20a)"라고 기재한다.

개별 매립형 지압판 부재(20a)는 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한 제2실시예의 매립형 지압판 부재(20)와 마찬가지로 스터드 볼트(21)의 전방에 원뿔대 형상의 지압부(22)가 일체로 형성되어 있는 구성을 가질 수도 있고, 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한 제3실시예의 매립형 지압판 부재(20)처럼 막대 형상의 스터드 볼트(21) 단면적 보다는 더 넓은 면적을 가지는 판부재로 이루어진 지압부(22)가 스터드 볼트(21)의 전방에 형성되어 있는 구성을 가질 수도 있다. 지압부(22)를 이루는 판부재의 전,후방(스터드 볼트의 길이방향으로의 전,후방)에서 스터드 볼트(21)에는 체결용 너트(220)가 체결되어 있어서, 지압부(22)를 이루는 판부재의 위치를 고정하게 된다. 이러한 개별 매립형 지압판 부재(20a)의 기타 구성(개별 결합판과의 나사 결합, 지압부의 기타 상세 구성 등)은 앞서 설명한 제1, 2실시예의 매립형 지압판 부재(20)와 동일하므로 이에 대한 반복 기재는 생략한다.

본 발명에서는 추가적으로 엄지말뚝(1)의 전면에 다기능 수평매립 빔(30)을 설치하고, 이를 이용하여 흙막이 벽체(200)와 콘크리트 벽체(300)의 더욱 견고한 일체화를 도모할 뿐만 아니라 콘크리트 벽체(300)의 보강을 위한 주철근(50)의 배치 작업을 더욱 효율적으로 수행할 수도 있다. 다기능 수평매립 빔(30)은 엄지말뚝(1)의 전면에 설치되는 결합봉에 의해 엄지말뚝(1)의 전면에 조립 설치되는데, 다기능 수평매립 빔(30)을 설치하기 위한 결합봉은, 앞서 설명한 매립형 지압판 부재(20)과 개별 매립형 지압판 부재(20a)의 모두가 될 수도 있고, 이 중 어느 하나가 될 수도 있다. 즉, 다기능 수평매립 빔(30)은 매립형 지압판 부재(20)과 개별 매립형 지압판 부재(20a) 중 어느 하나를 이용하거나 또는 두 가지 모두를 이용하여 엄지말뚝(1)의 전면에 조립 설치될 수 있는 것이다.

물론 다기능 수평매립 빔(30)을 설치하기 위한 결합봉은, 엄지말뚝(1)의 전면에 별도의 추가적인 스터드 볼트가 될 수도 있다. 즉, 엄지말뚝(1)에 별도로 설치된 스터드 볼트를 이용하여 다기능 수평매립 빔(30)을 엄지말뚝(1)의 전면에 조립 설치할 수도 있는 것이다. 그런데 이와 같이 다기능 수평매립 빔(30)을 설치하기 위한 결합봉으로서 별도의 스터드 볼트를 엄지말뚝(1)에 설치할 때, 스터드 볼트는 반드시 나사부가 구비된 것으로 한정되지 않으며, 외면에 나사부가 구비되어 있지 않은 봉형태의 부재로 이루어져도 무방하다.

도 15에는 흙막이 벽체(200)의 엄지말뚝(1) 전면에 다기능 수평매립 빔(30)을 조립 설치하는 것을 보여주는 도 13에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 16에는 도 15의 원 E 부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있다.

다기능 수평매립 빔(30)은 폭방향으로 길게 연장된 빔 부재로 이루어진 것으로서, 전면방향으로 결합봉이 관통 삽입될 수 있는 관통공(34)이 형성되어 있으며, 연직방향 즉, 연직방향으로는 주철근(50)이 끼워질 수 있는 철근끼움부(32)가 형성되어 있다. 관통공(34)은 폭방향으로 소정 길이를 가지는 장공(長空)으로 형성되는 것이 바람직하며, 철근끼움부(32)는 폭방향으로 소정 간격을 가지면서 복수개로 형성된다. 도 15 및 도 16에 도시된 실시예의 경우, 다기능 수평매립 빔(30)은 연직판과 수평판을 구비하여 폭방향으로의 단면 형상이 한글 자모 ㄴ자 형태의 절곡 빔(ㄴ자 절곡 빔)으로 이루어져 있고, 연직판에는 관통공(34)이 형성되어 있고 수평판에 오목한 형태의 홈으로 이루어진 철근끼움부(32)가 형성되어 있는 구성을 가지고 있다. 그러나 본 발명에서 다기능 수평매립 빔(30)은 이와 같은 ㄴ자 절곡 빔에 한정되지 않으며, 다양한 형태의 폭방향 단면 형상을 가지는 빔을 다기능 수평매립 빔(30)로 이용할 수 있다. 예를 들어, 폭방향으로의 단면 형상이 한글 자모 ㄷ자 형태의 절곡 빔(ㄷ자 절곡 빔), 폭방향으로의 단면 형상이 한글 자모 ㅁ자 형태의 절곡 빔(사각 절곡 빔), 폭방향으로 원형의 단면 형상을 가지는 빔(원형 봉) 등을 다기능 수평매립 빔(30)으로 이용할 수 있는 것이다. 물론 폭방향으로 중공이 형성되어 있지 않은 단순 막대형 빔을 다기능 수평매립 빔(30)으로 이용하여도 무방하다.

엄지말뚝(1)에 구비된 결합봉이 다기능 수평매립 빔(30)의 관통공(34)을 관통하게 되어 체결용 너트(220)에 체결됨으로써, 다기능 수평매립 빔(30)이 복수개의 엄지말뚝(1) 전면에 걸쳐서 폭방향으로 수평하게 배치되며, 연직방향으로는 이러한 다기능 수평매립 빔(30)의 복수개가 소정 간격을 두고 나란하게 배치된다. 결합봉이 엄지말뚝(1)에 설치된 스터드 볼트(21)일 경우, 스터드 볼트(21)의 전방 단부가 다기능 수평매립 빔(30)의 관통공(34)에 끼워지고 고정됨으로써, 다기능 수평매립 빔(30)이 견고하게 설치된다.

다기능 수평매립 빔(30)이 설치되면, 다기능 수평매립 빔(30)은 실질적으로는 엄지말뚝(1)과 일체를 이루게 된다. 특히, 다기능 수평매립 빔(30)은 복수개의 엄지말뚝(1)에 동시에 걸쳐서 설치되므로, 그에 따라 복수개의 엄지말뚝(1)은 다기능 수평매립 빔(30)에 의해 서로 체결되어 일체화되는 것이며, 이를 통해서 흙막이 벽체(200) 및 합성벽체(100)의 강성이 더욱 커지게 되고 지압 응력 역시 증가되는 매우 유리한 효과가 발휘된다.

다기능 수평매립 빔(30)을 엄지말뚝(1)의 전면에 설치함에 있어서, 엄지말뚝(1)의 전면과 다기능 수평매립 빔(30) 사이에는 전면방향으로 일정한 거리가 확실하게 유지되는 것이 바람직하다. 앞서 설명한 것처럼 매립형 지압판 부재(20)와 개별 매립형 지압판 부재(20a)가, 다기능 수평매립 빔(30)을 설치하기 위한 결합봉으로 이용될 수 있다. 매립형 지압판 부재(20)와 개별 매립형 지압판 부재(20a)의 경우, 스터드 볼트(21)의 전방부에 확대된 단면의 지압부(22)가 형성되어 있으므로, 스터드 볼트(21)에서 지압부(22)의 전방으로 돌출된 부분이 다기능 수평매립 빔(30)의 관통공(34)에 끼워지면 다기능 수평매립 빔(30)은 지압부(22)에 의해 더 이상 후방으로 밀려가지 않게 되며, 그에 따라 엄지말뚝(1)의 전면과 다기능 수평매립 빔(30) 사이에는 자동적으로 그리고 자연스럽게 일정한 거리가 확실하게 존재하게 되는 매우 유용한 효과가 발휘된다. 도 15 및 도 16에서는 개별 매립형 지압판 부재(20a)을 결합봉으로 이용하여 다기능 수평매립 빔(30)을 설치하고 있다. 특히, 도 15 및 도 16에 도시된 개별 매립형 지압판 부재(20a)는, 도 13 및 도 14의 (a), (b)를 참고하여 살펴본 것처럼, 개별 스터드 볼트(21)의 전방에서 체결용 너트(220)에 의해 판부재로 이루어진 지압부(22)가 구비된 구성을 가질 수 있다. 도면부호 24는 개별 결합판(24)이다.

흙막이 벽체(200)의 전면에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 벽체(300)를 구축할 때에, 콘크리트 벽체(300) 내에는 보강을 위하여 연직방향으로 연장된 주철근(50)이 배근되는데, 다기능 수평매립 빔(30)은 주철근(50)의 배근 작업에 매우 유용하다. 도 17에는 도 15의 상태에 후속하여 다기능 수평매립 빔(30)에 주철근(50)을 설치하는 것을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 18에는 도 17의 화살표 F-F에 따른 폭방향의 단면 구성을 보여주는 개략적인 부분 단면도가 도시되어 있다. 도면에 예시된 것처럼 다기능 수평매립 빔(30)이 엄지말뚝(1)과 간격을 두고 엄지말뚝(1)의 전면에 배치된 상태에서, 각각의 주철근(50)을 다기능 수평매립 빔(30)의 철근끼움부(32)에 끼움으로써 주철근(50)을 매우 쉽게 설치할 수 있다. 도면에 예시된 실시예의 경우, 철근끼움부(32)는 전면방향의 측면이 개방되어 있는 오목한 홈의 형태로 이루어져 있으므로, 작업자는 오목한 홈의 개방된 측면을 통해서 주철근(50)을 철근끼움부(32)에 끼우는 것만으로도 매우 쉽고 간편하게 주철근(50)을 정해진 위치에 고정시켜 배근할 수 있는 것이다.

도 17 및 도 18의 실시예에서 오목한 홈 형태의 철근끼움부(32)를 형성함에 있어서 철근끼움부(32)의 개방되어 있는 부분이 전방을 향하고 있지만, 상황에 따라서는 이와 반대로 철근끼움부(32)의 개방된 부분이 엄지말뚝(1)을 향하도록 하여, 주철근(50)을 오목한 홈의 개방된 측면을 통해서 철근끼움부(32)에 끼워서 엄지말뚝(1)과 다기능 수평매립 빔(3) 사이의 간격에 주철근(50)이 배근되도록 할 수도 있다.

다기능 수평매립 빔(30)에서 철근끼움부(32)는 연직방향으로 관통되는 관통공 형태로 이루어질 수도 있다. 특히, 앞서 언급한 것처럼, 본 발명에서 다기능 수평매립 빔(30)은 사각 절곡 빔이나 원형 봉 등으로 이루어질 수 있는데, 이 경우 철근끼움부(32)는 연직방향의 관통공 형태로 이루어질 수 있는 것이다. 이와 같이 철근끼움부(32)가 관통공의 형태로 이루어진 경우에는 주철근(50)을 연직방향으로 관통공에 끼우는 방식으로 다기능 수평매립 빔(30)에 고정 배치할 수 있다.

설계에서 정해진 주철근(50)의 간격에 맞추어서 철근끼움부(32)를 다기능 수평매립 빔(30)에 형성해두면, 위와 같이 엄지말뚝(1)의 전면에 다기능 수평매립 빔(30)이 설치된 상태에서 다기능 수평매립 빔(3)의 철근끼움부(32)에 주철근(50)을 끼우는 작업만 수행하는 것만으로도 폭방향으로 복수개의 주철근(50)이 자동적으로 정해진 설계 간격을 두고 배치된다. 본 발명에서는 위의 구성을 통해서 복수개의 주철근(50)을 연직하게 배치하는 작업을 매우 용이하게 수행할 수 있는 것이며, 주철근(50)을 폭방향으로 정해진 간격에 맞추어서 정확한 위치에 정밀하게 배치할 수 있게 되는 것이다. 이렇게 주철근(50)이 설계에 부합되도록 배치됨에 따라 주철근(50)에 의한 보강 성능의 발휘가 보장되며, 그에 따라 더욱 견고한 합성벽체를 구축할 수 있게 되는 장점이 발휘된다. 특히, 이와 같이 주철근(50)이 정확한 위치에 배치됨에 따라 주철근(50)에 대한 전면방향으로의 콘크리트 피복 두께도 정확한 크기로 일정하게 확보될 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면, 주철근 배근 작업이 매우 효율적으로 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 설계에 부합되는 정밀한 배근이 가능하게 되는 바, 시공의 신뢰성도 높아지게 되는 장점도 발휘된다. 필요에 따라서는 엄지말뚝(1)과 다기능 수평매립 빔(30) 사이의 간격에 종래의 방식에 따라 추가적인 주철근을 추가로 더 배치할 수도 있다.

이와 같이 엄지말뚝(1)의 전면에 다기능 수평매립 빔(30)이 결합 설치되고, 다기능 수평매립 빔(30)을 이용하여 주철근(50)을 배치한 후에는, 콘크리트를 타설하여 결합봉, 다기능 수평매립 빔(30) 및 주철근(50)이 모두 콘크리트에 매립되도록 영구 구조물의 콘크리트 벽체(300)를 형성한다. 이와 같이 결합봉과 다기능 수평매립 빔(30)이 콘크리트 벽체(300)에 매립되므로 엄지말뚝(1)과 콘크리트 벽체(300)는 매우 강하고 견고하게 일체화를 이루게 되며, 따라서 임시 가시설물로 인식되던 흙막이 벽체(200)가 영구 구조물의 일부로서 기능하게 되는 것이 더욱 확실하게 보장된다. 특히, 콘크리트 벽체(300)에 매립된 다기능 수평매립 빔(30)은 마치 콘크리트 벽체(300)에서 폭방향의 보강 철근으로서도 기능할 수 있으며, 그에 따라 콘크리트 벽체(300)의 강성이 더욱 증가되는 효과가 발휘된다.

아래에서는 본 발명에 있어서 엄지말뚝(1)의 상세한 구성, 및 엄지말뚝(1)에서 앵커(3)가 관통하는 부분에 형성될 수 있는 방수(防水) 구성에 대하여 설명한다.

도 19에는 도 4에 도시된 실시예에 있어서, 엄지말뚝(1)에서 앵커(3)가 정착되어 있는 부분 즉, 도 4의 원 A 부분을 확대하여 보여주되 토류판과 매립형 지압판 부재(20)의 도시를 생략한 형태로 보여주는 개략적인 확대 사시도가 도시되어 있다. 도 20의 (a) 및 (b)에는 도 19에서 앵커 슬리브(40)가 엄지말뚝(1)에 설치되어 있는 상태만을 발췌하여 각각 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 21의 (a) 및 (b)는 엄지말뚝의 또다른 실시예로서 추가적인 웨브가 더 구비된 형강으로 이루어진 엄지말뚝에서 앵커 슬리브(40)가 설치되어 있는 것을 보여주는 도면으로서, 도 21의 (a)에는 도 20의 (a)에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 21의 (b)에는 도 21의 (a)에 도시된 엄지말뚝(1)에 대한 연직방향으로의 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 도 20의 (a)와 (b), 그리고 도 21의 (a)와 (b)에서는 편의상 앵커 지압판(10)에 대해서도 도시를 생략하였다.

본 발명에서 엄지말뚝(1)은 도 19에 도시된 것처럼 전방 플랜지(11)와 후방 플랜지(12), 그리고 웨브(web)(13)를 가지는 H형강으로 이루어질 수 있다. 엄지말뚝(1)에는 띠장을 대신하여 앵커(3)가 전방에서 후방을 향하여 관통하게 되고, 앵커(3)의 후방 단부는 배면토사(S) 내에 영구적으로 고정되며, 앵커(3)의 전방 단부는 엄지말뚝(1)의 전면에서 정착된다. 엄지말뚝(1)에는 앵커(3)가 관통하게 되는 파이프 형태의 앵커 슬리브(40)가 구비되는데, 도 19 내지 도 21의 실시예에서는 앵커 슬리브(40)가 웨브(13)에 구비되어 있다. 즉, 웨브(13)의 일부를 절취하여 제거하고, 그 빈 자리에 파이프 형태의 앵커 슬리브(40)를 앵커의 설치 각도에 맞추어서 웨브(13) 및 전,후방 플랜지(11, 12)와 접합하여 일체를 이루도록 설치하는 것이다.

이와 같이 앵커 슬리브(40)가 구비된 엄지말뚝(1)은 도 19와 도 20의 (a) 및 (b)에 예시된 것처럼 하나의 웨브(13)만을 구비한 형강일 수도 있지만, 도 21의 (a) 및 (b)에 예시된 것처럼 추가적인 보강웨브(13a)가 더 구비된 "부분 멀티 웨브 형강"일 수도 있다. 엄지말뚝(1)이 부분 멀티 웨브 형강으로 이루어진 경우, 앵커 슬리브(40)는 부분 멀티 웨브 형강의 평단면 중앙에 위치하는 웨브에 일체로 구비된다.

또한 도 1 및 도 2의 실시예와 관련하여 설명하였듯이 엄지말뚝(1)은 복수개의 웨브(13)가 구비된 멀티 웨브 형강으로 이루어질 수도 있다. 도 22의 (a) 및 (b)에는 각각 엄지말뚝의 또다른 실시예로서 복수개의 웨브(13)가 구비된 엄지말뚝에 대한 도 21의 (a) 및 (b)에 대응되는 개략적인 사시도와 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 도 22의 (a) 및 (b)에 예시된 것처럼 본 발명에서, 엄지말뚝(1)은 전방 플랜지(11)와 후방 플랜지(12), 그리고 복수개의 웨브(13)를 포함하는 멀티 웨브 형강으로 이루어질 수 있는 것이다. 도면에 예시된 것처럼 웨브(13)가 두 개일 경우, 앵커 슬리브(40)는 2개의 웨브(13) 사이에 배치될 수 있다.

특히, 위와 같이 엄지말뚝(1)으로 이용하기 위하여, 2개의 웨브(13)를 구비한 멀티 웨브 형강을 형성함에 있어서는, 단순한 H형강을 폭방향으로 일체로 연결하는 방식을 이용할 수도 있다. 도 23의 (a) 및 (b)에는 각각 엄지말뚝의 또다른 실시예로서 전방 플랜지(11)와 후방 플랜지(12), 그리고 한 개의 웨브(13)를 가지는 단순한 H형강 2개를 플랜지가 서로 연속되도록 폭방향으로 연속배치하고 일체화시킴으로써 복수개의 웨브(13)가 구비된 엄지말뚝을 구성한 실시예에 대한 도 21의 (a) 및 (b)에 대응되는 개략적인 사시도와 개략적인 평면도가 도시되어 있다.

도 24의 (a) 및 (b)에는 각각 멀티 웨브 형강으로 이루어진 엄지말뚝의 또다른 실시예에 대한 도 22의 (a) 및 (b)에 대응되는 개략적인 사시도와 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 도 22의 (a) 및 (b)와 도 23의 (a) 및 (b)에 예시된 실시예의 경우, 앵커 슬리브(40)는 전,후방 플랜지(11, 12) 사이의 간격 전체에 걸쳐서 길게 연장된 파이프 형태를 이루게 되지만, 도 24의 (a) 및 (b)에 예시된 것처럼 엄지말뚝(1)이 멀티 웨브 형강으로 이루어진 경우에는 앵커 슬리브(40)가 후방 플랜지(12)로부터 전방 플랜지(11)를 향하여 소정 길이만큼만 연장되어도 무방하다. 즉, 앵커 슬리브(40)의 후방 단부는 후방 플랜지(12)와 완전히 결합되어 있지만 앵커 슬리브(40)의 전방 단부는 전방 플랜지(11)에 이르지 못하게 될 수도 있는 것이다. 엄지말뚝(1)이 멀티 웨브 형강으로 이루어진 경우에는 웨브 사이의 폭방향 간격은 단지 연직방향 상,하로만 연통되어 있으므로 웨브 사이의 공간으로 지하수가 침투하게 되는 경로는 오로지 앵커 슬리브(40)를 통하는 것밖에는 없다. 그런데 후술하는 것처럼 필요에 따라 제2방수마개(42)가 더 설치되는 경우에는 제2방수마개(42)에 의해 앵커 슬리브(40)로의 지하수 침투가 차단되므로, 위에서 예시한 것처럼 앵커 슬리브(40)가 후방 플랜지(12)로부터 전방 플랜지(11)를 향하여 소정 길이만큼만 연장되어도 웨브 사이의 공간으로 지하수가 침투 또는 유입되는 것이 차단된다. 물론 멀티 웨브 형강으로 이루어진 엄지말뚝(1)에서도 앵커 슬리브(40)가 전,후방 플랜지(11, 12) 사이를 완전히 이어주는 형태로 설치되어도 무방하다.

더 나아가, 연직방향으로 ㄷ자 형상의 단면을 가지는 ㄷ형강을 이용하여 엄지말뚝(1)을 구성할 수도 있다. 도 25의 (a) 및 (b)에는 각각 엄지말뚝의 또다른 실시예로서 2개의 ㄷ형강(14)을 이용하여 엄지말뚝을 구성한 실시예에 대한 도 21의 (a) 및 (b)에 대응되는 개략적인 사시도와 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 도 25에 도시된 것처럼 편측의 상,하 플랜지와 웨브를 가지고 있어서 연직방향으로 ㄷ자 형상의 단면을 가지는 ㄷ형강(14) 2개를, 그 웨브가 서로 간격을 두고 이웃하며 각각의 상,하 플랜지는 멀어지게 되도록 배치하고, 2개의 ㄷ형강(14)을 결합연결판(17)으로 일체화시켜서 엄지말뚝(1)을 형성할 수도 있는 것이다. 이 때, 앵커 슬리브(40)는 마주보는 웨브 사이에 위치하여 일체로 구비된다. 이와 같이 본 발명에서 엄지말뚝(1)은 다양한 구성을 가질 수 있다. 이와 같은 멀티 웨브 형강 또는 ㄷ형강을 이용하여 엄지말뚝(1)을 구성하는 것은 방수 구조의 경우뿐만 아니라, 앞서 매립형 지압판 부재(20)을 설치하는 실시예 및 다기능 수평매립 빔(30)을 설치하는 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.

앵커 슬리브(40)는 앵커(3)의 설치 각도에 맞추어서 전방에서 후방으로 갈수록 아래로 기울어지도록 배치 설치될 수 있다. 연직방향으로 엄지말뚝(1)에 복수개의 앵커(3)가 간격을 두고 설치될 경우, 앵커 슬리브(40) 역시 앵커의 설치 개수와 연직 간격에 맞추어서 연직방향으로 간격을 두고 엄지말뚝(1)에 복수개로 구비된다.

엄지말뚝(1)의 전방 플랜지(11)와 후방 플랜지(12)에는 각각 앵커(3)가 통과하게 되는 관통공이 형성된다. 도면에 예시된 실시예의 경우, 앵커(3)가 설치되는 위치에서 전방 플랜지(11)의 전면에는 앵커(3)의 정착, 전방 플랜지(11)의 보강 및 후술하는 제1방수마개(41)의 설치, 그리고 매립형 지압판 부재(20)의 설치를 위한 앵커 지압판(10)이 일체로 설치되어 있다. 앵커 지압판(10)은 공장에서 사전에 용접 등의 방법에 의해 전방 플랜지(11)의 전면에 밀착되어 일체로 구비된다. 앵커 지압판(10)에는 후방으로 가면서 하향 경사진 형태의 각도조정 파이프(19)가 일체로 구비되어 전방으로 돌출 구비된다. 도면에서 부재번호 15는 앵커 지압판(10)이 연직방향으로 이동하는 것을 방지하기 위하여 필요에 따라 전방 플랜지(11)의 전면에 부착 설치될 수 있는 하향이동방지턱 부재(15)이다. 도면에 예시된 실시예의 경우, 후방 플랜지(12)에는 보강을 위하여 필요에 따라 후면 밀착보강판(16)이 더 구비되어 있다. 후면 밀착보강판(16)은 후방 플랜지(12)에 밀착되어 공장에서 용접 등의 작업에 의해 미리 일체화된 형태로 구비된다. 하향이동방지턱 부재(15) 역시 이와 동일하게 공장에서 용접 등의 작업에 의해 전방 플랜지(11)의 전면에 미리 일체화된 형태로 구비된다.

본 발명에서는 앵커(3)를 정착하여 설치함에 있어서, 엄지말뚝에서 앵커(3)가 관통하는 부분에 방수(防水) 구조를 형성함으로써 배면토사로부터의 지하수가 앵커 슬리브(40)로 유입되어 앵커(3)가 부식되거나 또는 지하수가 흙막이 벽체의 전면(구체적으로는 엄지말뚝의 전면)으로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

도 26에는 앵커(3)가 정착되어 있는 부분 즉, 도 19의 조립 상태에 대한 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 27 및 도 28은 각각 엄지말뚝(1)에서 앵커 슬리브(40)의 내부 및 앵커(3)의 정착 구조를 상세히 보여주는 도면으로서, 도 27에는 도 19의 화살표 K-K에 따른 개략적인 단면 사시도가 도시되어 있고, 도 28에는 배면토사(S)의 전면에 엄지말뚝(1)이 설치된 상태에서의 도 19의 화살표 K-K 위치에서의 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 26 내지 도 28에서도 토류판과 매립형 지압판 부재(20)의 도시를 생략하였다.

엄지말뚝(1)에서 앵커(3)가 관통하는 부분에 방수(防水) 구조를 형성하기 위하여, 도면에 예시된 것처럼 각도조정 파이프(19) 내부에는 제1방수마개(41)가 설치되어 각도조정 파이프(19)의 내부 단면을 폐쇄함으로써, 배면토사(S)로부터의 지하수가 각도조정 파이프(19)를 거쳐서 엄지말뚝(1)의 전면으로 유출되는 것을 방지하게 되게 된다. 제1방수마개(41)는 각도조정 파이프(19)의 내부 단면 형상에 대응되는 형상을 가지는 부재로서, 각도조정 파이프(19)의 내부에 끼워져서 각도조정 파이프(19)의 내부 단면을 폐쇄하여 차수 및 방수 구조를 형성하게 된다. 따라서 만일 배면토사(S)에서 발생된 지하수가 후방 플랜지(12)의 관통공을 통해서 앵커 슬리브(40)로 유입되거나 또는 기타 다른 이유에서 지하수가 발생하더라도, 지하수가 각도조정 파이프(19)를 통과하여 엄지말뚝(1)의 전면으로 유출되는 것이 방지되며, 그에 따라 각도조정 파이프(19)의 전방으로 돌출되어 정착된 앵커(3)의 전방단부 및 엄지말뚝(1)의 전면은 지하수로 인한 부식이 위험에서 자유로울 수 있게 된다. 이와 같이 본 발명에서는 제1방수마개(41)가 각도조정 파이프(19) 내부에 설치되어 각도조정 파이프(19)의 내부 단면을 폐쇄하여 차수 및 방수 기능을 발휘하므로, 각도조정 파이프(19)의 전방으로 지하수가 누출되는 것을 막을 수 있게 된다. 즉, 엄지말뚝(1)의 전면으로 지하수가 유출되는 것을 방지하게 되는 것이다. 따라서 본 발명에 의하면 정착된 앵커(3)의 전방단부 및 엄지말뚝(1)의 전면이 부식되는 것을 효과적으로 예방할 수 있게 되는 것이다.

특히, 제1방수마개(41)를 설치하게 되면, 각도조정 파이프(19)를 통해서 침투하는 지하수로 인하여 앵커(3)를 이루는 강선이 부식되거나 또는 콘크리트 내부로 물이 침투하게 되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 발휘된다. 제1방수마개(41)에는 앵커(3)가 관통하게 되는 앵커통과공(410)이 형성되어 있으므로, 앵커(3)의 전방단부는 제1방수마개(41)의 앵커통과공(410)을 관통하도록 끼워져서 각도조정 파이프(19)의 전방으로 돌출된 후, 각도조정 파이프(19)에 설치되는 앵커헤드(48)에 정착된다. 도 29의 (a) 및 (b)는 각각 제1방수마개(41)의 실시예를 보여주는 도면으로서, 도 29의 (a)에는 개략적인 사시도가 도시되어 있고 도 29의 (b)에는 도 29의 (a)에 표시된 화살표 M-M에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 제1방수마개(41)는 도 29의 (a) 및 (b)에 예시된 것처럼, 고무, 합성수지 등의 재료로 만들어진 블록(block) 형태로 이루어져서 각도조정 파이프(19)의 내부에 밀실하게 끼워질 수도 있다.

그러나 제1방수마개(41)는 링형태의 수밀재(411)를 이용한 형태로 이루어질 수도 있다. 도 30의 (a) 및 (b)는 각각 제1방수마개(41)의 또다른 실시예를 보여주는 도면으로서, 도 30의 (a)에는 개략적인 사시도가 도시되어 있고 도 30의 (b)에는 도 30의 (a)에 표시된 화살표 R-R에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 30의 (a) 및 (b)에 도시된 것처럼 제1방수마개(41)는 앵커통과공(410)이 형성된 부분을 강성을 가지는 단단한 재질로 이루어지고 가장자리가 고무, 합성수지 등의 재료로 이루어진 형태 즉, 링형태의 수밀재가 구비된 형태의 것으로 이루어져서 각도조정 파이프(19)의 내부에서 단단한 재질 부분이 각도조정 파이프(19)의 단면 중앙부분에 위치하고 링형태의 수밀재(411)가 각도조정 파이프(19)의 내면에 밀착되어 수밀에 의한 차수 및 방수 성능을 발휘하는 형태로 이루어질 수도 있는 것이다. 도면에서는 각도조정 파이프(19) 내에 1개의 제1방수마개(41)만이 설치된 것으로 도시되어 있지만, 필요에 따라서는 2개 이상의 복수개 제1방수마개(41)를 각도조정 파이프(19) 내에 배치할 수도 있다.

한편, 본 발명에서는 엄지말뚝에서 배면토사로부터의 지하수가 앵커 슬리브(40)로 유입되어 앵커(3)이 부식되거나 또는 지하수가 흙막이 벽체의 전면으로 유출되는 것을 방지하기 위하여, 필요에 따라서는 추가적으로 제2방수마개(42)가 더 구비될 수 있다. 즉, 선택적으로 앵커 슬리브(40)에서 후방측 내부에 제2방수마개(42)를 더 설치하여 앵커 슬리브(40)의 내부 단면을 폐쇄함으로써, 배면토사(S)로부터의 지하수가 후방 플랜지(12)의 관통공을 통해서 앵커 슬리브(40)로 유입되는 것 자체를 차단하게 되는 추가적인 차수 및 방수구조를 더 형성할 수 있는 것이다.

제2방수마개(42)는 앵커 슬리브(40)의 내부 단면 형상에 대응되는 형상을 가지는 부재로서, 앵커 슬리브(40)의 후방에서 앵커 슬리브(40) 내부에 끼워져서 앵커 슬리브(40)의 내부 단면을 폐쇄시키게 된다. 따라서 제2방수마개(42)가 더 구비되는 경우에는 배면토사(S)에서 지하수가 발생하여 후방 플랜지(12)의 관통공으로 유입되더라도 제2방수마개(42)에 의해 차단되므로, 앵커 슬리브(40)의 후방을 통해서는 지하수가 앵커 슬리브(40)의 전방 내부로는 유입되지 못하게 된다. 즉, 제2방수마개(42)에 의해 앵커 슬리브(40)의 후방에도 추가적으로 차수 내지 방수 구조가 만들어지는 것이다. 물론 제2방수마개(42)에는 앵커(3)이 관통하게 되는 앵커통과공(420)이 형성되어 있으므로, 앵커 슬리브(40)의 내부를 통과하는 앵커(3)은 제2방수마개(42)의 앵커통과공(420)에 끼워져서 후방으로 진출하게 되고, 앞서 설명한 것처럼 앵커(3)의 후방 단부는 배면토사에 영구 정착된다.

제2방수마개(42)는 제1방수마개(41)와 마찬가지로 고무, 합성수지 등의 재료로 만들어진 블록(block) 형태로 이루어져서 앵커 슬리브(40)의 내부에 밀실하게 끼워질 수도 있고, 앵커통과공(420)이 형성된 부분을 강성을 가지는 단단한 재질로 이루어지고 가장자리가 고무, 합성수지 등의 재료로 이루어진 형태 즉, 링형태의 수밀재가 구비된 형태의 것으로 이루어져서 앵커 슬리브(40)의 내부에서 단단한 재질 부분이 앵커 슬리브(40)의 단면 중앙부분에 위치하고 링형태의 수밀재가 앵커 슬리브(40)의 내면에 밀착되어 수밀에 의한 차수 및 방수 성능을 발휘하는 형태로 이루어질 수도 있다. 제1방수마개(41)에 대한 도 29의 (a)와 (b), 그리고 도 30의 (a)와 (b)로부터 파악되는 구성은 제2방수마개(42)에도 동일하게 적용될 수 있다. 이와 같이 제2방수마개(42)가 앵커 슬리브(40)에 설치되면 제2방수마개(42)는 앵커 슬리브(40)의 내부 단면을 완전히 폐쇄하게 되고, 그에 따라 앵커 슬리브(40)의 후방이 수 내지 방수되어서 배면토사(S)에서 발생한 지하수는 앵커 슬리브(40)의 후방을 통해서는 앵커 슬리브(40)의 내부로 유입되지 못한다. 그러나 제2방수마개(42)는 필요에 맞추어서 선택적으로 설치할 수 있는 것으로서 생략할 수도 있고, 앵커(3)을 설치한 후에 제2방수마개(42)를 앵커 슬리브(40)에 배치할 수도 있다.

앵커(3)을 설치함에 있어서 주름관(9)을 이용할 수도 있는데, 이 경우에는 제2방수마개(42)는 주름관(9)의 외부에 끼워지는 형태로 앵커 슬리브(40)의 내부에 밀실하게 설치되어 차수 및 방수 성능을 발휘하게 된다. 도 31 및 도 32에는 각각 이와 같이 주름관(9)을 이용하는 경우 즉, 주름관(9)을 관통하도록 앵커(3)이 설치될 경우에 제2방수마개(42)가 앵커 슬리브(40)의 내부에 설치되어 있는 상태를 보여주는 도 27에 대응되는 개략적인 단면 사시도(도 31)과 도 28에 대응되는 개략적인 폭방향 단면도(도 32)가 도시되어 있다.

한편, 도면에서는 앵커 슬리브(40)의 전체 길이에 있어서 앵커 슬리브(40)의 후방 즉, 후방 플랜지(12)에 근접한 위치에서 앵커 슬리브(40)의 내부에 제2방수마개(42)가 구비되어 있는 것으로 도시되어 있으며, 이러한 설치 위치가 매우 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 앵커 슬리브(40)의 전체 길이에 있어서 제2방수마개(42)의 설치 위치는 필요에 따라 달리 정할 수도 있다. 즉, 제2방수마개(42)를 도면에 도시된 것보다 좀 더 전방 플랜지(11)에 근접한 위치에 설치할 수도 있는 것이다. 또한 도면에서는 1개의 제2방수마개(42)만이 설치된 것으로 도시되어 있지만, 필요에 따라서는 2개 이상의 복수개 제2방수마개(42)를 앵커 슬리브(40) 내에 배치할 수도 있는 것이다.

이와 같이 필요한 경우에는 제2방수마개(42)를 추가로 더 설치함으로써, 앵커 슬리브(40)의 내부로 지하수가 유입되는 것을 제2방수마개(42)를 통해서 방지할 수 있게 되고, 그에 따라 앵커 슬리브(40) 내에서 지하수로 인하여 앵커(3)이 부식되는 것을 효과적으로 차단할 수 있으며, 더 나아가 지하수가 엄지말뚝(1)의 전면으로 누출되어 문제를 야기하는 것을 선제적으로 차단할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

본 발명에서는 필요에 따라서는 추가적으로 앵커 슬리브(40)의 내부에 시멘트 밀크, 우레탄, 그리스 등과 같이 방수기능을 발휘할 수 있는 방수 채움재(43)를 주입하여 채울 수도 있다. 도 28 및 도 32에 예시된 것처럼 제1, 2방수마개(41, 42) 사이의 간격에서 앵커 슬리브(40)의 내부를 방수 채움재(43)로 채움으로써 배면토사로부터의 지하수가 앵커 슬리브(40)로 유입되어 앵커(3)이 부식되거나 또는 지하수가 흙막이 벽체의 전면으로 유출되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 본 발명에서 방수 채움재(43)의 주입은 필수적인 것은 아니며 필요에 따라 선택적으로 채택할 수 있는 것이다. 방수 채움재(43)는 제1,2방수마개(41, 42) 사이의 간격에만 채워질 수도 있다.

아래에서는 위와 같은 구성의 합성벽체(100)를 시공하는 본 발명에 따른 합성벽체의 시공방법을 설명한다. 도 33의 (a) 내지 (g)에는 각각 본 발명의 시공방법에서 수행되는 각각의 과정을 설명하기 위한 개략도가 폭방향의 측단면도의 형태로 과정의 진행순서에 따라 도시되어 있다.

우선 도 33의 (a)에 예시된 것처럼 지반을 굴착하여 엄지말뚝(1)을 설치한다. 이 때, 엄지말뚝(1)에는 앞서 설명한 것처럼 필요한 각종 부재 즉, 앵커 슬리브(40) 등이 공장에서 미리 설치된 상태이다. 후속하여 도 33의 (b)에 예시된 것처럼 엄지말뚝(1)의 전방을 굴착하고, 앵커(3)의 설치를 위하여 엄지말뚝(1)의 후방으로 배면토사(S)를 천공한다. 배면토사(S)에 천공 형성된 천공부에 앵커(3)를 설치한다(도 33의 (c)). 앵커(3)의 설치 전후 또는 이와 병행하여 엄지말뚝(1)의 전면에는 각도조정 파이프(19)를 설치하고(도 33의 (d)), 앵커(3)를 긴장하여 각도조정 파이프(19)의 전방단부에 정착한다(도 33의 (e)).

앵커를 설치하고 정착하는 과정에서 필요한 경우에는 앞서 설명한 내용에 따라 엄지말뚝(1)에서 앵커(3)가 관통하는 부분에 방수(防水) 구조를 형성한다. 방수 구조를 형성함에 있어서, 앞서 설명한 것처럼 필요에 따라 제2방수마개(42)가 더 설치될 수도 있는데, 이 경우에는 제2방수마개(42)의 앵커통과공(420)에 앵커(3)가 관통하도록 제2방수마개(42)를 미리 앵커(3)에 설치한 상태에서, 앵커(3)를 앵커 슬리브(40)에 삽입하여 배면토사(S)에 정착시킬 수도 있다. 이와 같이 제2방수마개(42)가 앵커 슬리브(40)에 설치되면 제2방수마개(42)는 앵커 슬리브(40)의 내부 단면을 완전히 폐쇄하게 되고, 그에 따라 앵커 슬리브(40)의 후방이 차수 내지 방수되어서 배면토사(S)에서 발생한 지하수는 앵커 슬리브(40)의 후방을 통해서는 앵커 슬리브(40)의 내부로 유입되지 못한다. 그러나 제2방수마개(42)는 필요에 맞추어서 선택적으로 설치할 수 있는 것으로서 생략할 수도 있고, 앵커(3)를 설치한 후에 제2방수마개(42)를 앵커 슬리브(40)에 배치할 수도 있다.

또한 방수 구조를 형성하는 경우에는, 엄지말뚝(1)의 전면에 각도조정 파이프(19)를 설치한 상태에서 제1방수마개(41)의 앵커통과공(410)에 앵커(3)을 끼워서 제1방수마개(41)를 앵커(3)에 결합하고 제1방수마개(41)를 각도조정 파이프(19) 내부에 위치시킨다. 제1방수마개(41)를 설치함에 있어서, 앵커(3)의 설치 전에 미리 앵커(3)에 제1방수마개(41)를 결합해두고, 이렇게 제1방수마개(41)가 결합된 상태의 앵커(3)을 배면토사(S)에 관입 고정할 수도 있다. 이와 같이 제1방수마개(41)가 각도조정 파이프(19)에 설치되면 제1방수마개(41)는 각도조정 파이프(19)의 내부 단면을 완전히 폐쇄하게 된다. 따라서 배면토사(S)에서 발생된 지하수가 후방 플랜지(12)의 관통공으로 유입되어 앵커 슬리브(40)에 채워지는 상황이 발생하더라도 지하수는 각도조정 파이프(19)를 통과하지 못하게 된다. 각도조정 파이프(19)의 전방으로 돌출되어 정착된 앵커(3)의 전방단부는 지하수와 접하지 않게 되며 부식이 예방되는 효과가 발휘된다. 특히, 제1방수마개(41)를 설치하게 되면, 각도조정 파이프(19)를 통해서 침투하는 지하수로 인하여 앵커(3)을 이루는 강선이 부식되거나 또는 콘크리트 내부로 물이 침투하게 되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 발휘된다.

앵커(3)를 정착함에 있어서는, 각도조정 파이프(19)의 전방 단부에 앵커헤드(48)를 설치하고, 각도조정 파이프(19)과 앵커헤드(48)를 지나서 외부로 돌출된 앵커(3)의 전방단부를 긴장하여 쐐기를 이용하여 앵커헤드(48)에 정착하게 된다. 그에 따라 의해 배면토사(S)로부터의 토압에 대응하는 지지력이 발휘된다. 필요에 따라서는 정착된 앵커(3)의 전방단부 등을 더욱 안전하게 보호하기 위하여 앵커헤드(48)를 덮도록 보호캡(49)을 설치할 수 있다.

앵커(3)가 정착된 후에는 매립형 지압판 부재(20)를 설치하며(도 33의 (f)), 필요에 따라서는 개별 매립형 지압판(20a)을 더 설치한다. 후속하여 엄지말뚝(1)의 전방에 주철근(50)을 배근하는데, 이 때 앞서 설명한 것처럼 다기능 수평매립 빔(30)을 설치하고 이를 이용하여 주철근(50)을 배근할 수 있다. 주철근(50)의 배근이 완료된 후에는 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 흙막이 벽체(200)의 전방에 콘크리트 벽체(300)를 형성함으로써, 본 발명의 합성벽체(100)를 구축하게 된다(도 33의 (g)). 이 때, 엄지말뚝(1)의 전방에 위치하는 부재들은 모두 콘크리트 벽체(300)에 매립되며, 이를 통해서 흙막이 벽체(200)와 콘크리트 벽체(300) 간의 매우 견고한 일체화가 이루어진다.

본 발명에서 흙막이 벽체는 토류판을 구비한 것에 한정되지 않는다. 본 발명의 흙막이 벽체는, 위에 설명한 구조를 가지도록 엄지말뚝과 앵커(3)가 설치되고 엄지말뚝 사이에 숏크리트 벽체가 설치되어 있는 구조의 흙막이 벽체로 이루어질 수도 있다.

또한 본 발명의 흙막이 벽체는, 종래와 마찬가지로 지반에 연직한 지중공(地中孔)을 지반 굴착선을 따라 복수개 연속하여 천공 형성하고 각각의 지중공 내에 엄지말뚝을 삽입배치한 후 소일시멘트, 콘크리트 등의 채움재를 채워서 엄지말뚝이 매립되도록 주열말뚝을 각각 연속하여 형성하는 방법에 의해 시공되는 주열식 흙막이 벽체(CIP 흙막이 벽체)로 이루어지되, 위에 설명한 구조를 가지도록 엄지말뚝과 앵커(3) 등이 설치되는 흙막이 벽체로 이루어질 수 있는 것이다.

1: 엄지말뚝
2: 토류판
3: 앵커
10: 앵커 지압판
13a: 보강웨브
14: ㄷ형강
19: 각도조정 파이프
20: 매립형 지압판 부재
20a: 개별 매립형 지압판 부재
21: 스터드 볼트
22: 지압부
24: 개별 결합판
30: 다기능 수평매립 빔
32: 철근끼움부
40: 앵커 슬리브
50: 주철근
100: 합성벽체
200: 흙막이 벽체
300: 콘크리트 벽체

Claims (13)

1. 흙막이 벽체(200)와 그 전면에 구축된 콘크리트 벽체(300)로 이루어지며;
   흙막이 벽체는, 복수개의 엄지말뚝(1)과, 엄지말뚝(1)을 관통하여 후방 단부는 배면토사에 고정되고 전방 단부는 엄지말뚝(1)의 전면에서 정착되어 배면토압을 지지하는 긴장력을 발휘하는 앵커(3)를 포함하며;
   엄지말뚝(1)의 전면에서 앵커(3)가 관통하는 위치에는 앵커의 정착에 의한 후방으로의 앵커 하중을 지지하면서 엄지말뚝(1)에 고르게 분산시키는 앵커 지압판(10)이 일체로 설치되어 있고;
   앵커 지압판(10)에는 앵커의 설치 각도에 맞추어서 경사져 있는 각도조정 파이프(19)가 전방으로 돌출된 형태로 일체로 구비되어, 앵커(3)는 긴장된 상태로 각도조정 파이프(19)의 전방단부에 정착되고;
   앵커 지압판(10)에는 매립형 지압판 부재(20)가 구비되는데, 매립형 지압판 부재(20)는 스터드 볼트(21)를 포함하며, 스터드 볼트(21)의 전방에는 힘 전달을 위하여 스터드 볼트(21) 단면적 보다는 더 넓은 단면적을 가지고 있는 지압부(22)가 형성되어 있고;
   앵커 지압판(10), 각도조정 파이프(19) 및 매립형 지압판 부재(20)가 콘크리트 벽체(300)에 매립되어 흙막이 벽체(200)와 콘크리트 벽체(300)가 일체화되어 있는데;
   엄지말뚝(1)의 전면에는 개별 결합판(24)이 추가로 일체로 설치되며;
   스터드 볼트를 포함하며 스터드 볼트의 전방에는 힘 전달을 위하여 스터드 볼트 단면적 보다는 더 넓은 단면적을 가지고 있는 지압부(22)가 형성되어 있는 개별 매립형 지압판 부재(20a)가, 개별 결합판(24)에 구비되어 콘크리트 벽체(300)에 일체로 매립되는 것을 특징으로 하는 합성벽체.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   매립형 지압판 부재(20)의 스터드 볼트(21)와 개별 매립형 지압판 부재(20a)의 스터드 볼트는 각각 나사결합에 의해 앵커 지압판(10) 및 개별 결합판(24)에 결합설치되는 것을 특징으로 하는 합성벽체.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   폭방향으로 연장된 빔으로 이루어지고 관통공(34)과 철근끼움부(32)가 형성되어 있는 다기능 수평매립 빔(30)이 폭방향으로 복수개의 엄지말뚝(1)에 걸쳐서 엄지말뚝(1)의 전면에 배치되면서 관통공(34)에, 개별 매립형 지압판 부재(20a)를 구성하는 스터드 볼트의 전방 단부가 끼워져서 고정됨으로써 다기능 수평매립 빔(30)이 엄지말뚝(1)과 일체를 이루면서 설치되며;
   콘크리트 벽체(300)의 보강을 위한 주철근(2)이 철근끼움부(32)에 끼워져서 설계에서 정해진 폭방향 간격과 전면방향으로의 피복 두께를 가지면서 배치되며;
   다기능 수평매립 빔(30)과 주철근(2)이 매립되도록 콘크리트가 타설되어 콘크리트 벽체(300)가 구축되는 것을 특징으로 하는 합성벽체.
5. 제4항에 있어서,
   다기능 수평매립 빔(30)은 복수개가 연직방향으로는 간격을 두고 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 합성벽체.
6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   엄지말뚝(1)은 전방 플랜지(11), 후방 플랜지(12) 및 웨브를 가지는 형강으로 이루어지고;
   엄지말뚝(1)의 전방 플랜지(11)와 후방 플랜지(12)에는 앵커(3)가 통과하게 되는 관통공이 각각 형성되어 있으며;
   각도조정 파이프(19)는 전방 플랜지(11)의 관통공과 연통되며;
   앵커(3)의 후방단부는 후방 플랜지(12)의 관통공으로 나오도록 배치되어 배면토사(S) 내에 영구적으로 매립되어 고정되며;
   앵커(3)의 전방 단부는 전방 플랜지(11)의 관통공을 지나서 각도조정 파이프(19)의 밖으로 돌출되어 앵커헤드(48)와 쐐기에 의해 각도조절 파이프(19)의 전방단부에 정착되는데;
   각도조정 파이프(19)의 내부에는 앵커(3)가 관통하는 제1방수마개(41)가 설치되어 각도조정 파이프(19)의 내부 단면을 폐쇄하여 차수 및 방수 구조를 형성함으로써, 각도조정 파이프(19)를 통해서 엄지말뚝(1)의 전면으로 지하수가 유출되는 것을 방지하게 되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 합성벽체.
7. 제6항에 있어서,
   엄지말뚝(1)의 전,후방 플랜지(11, 12) 사이의 간격에는 앵커(3)가 관통하는 앵커 슬리브(40)가 구비되며;
   앵커 슬리브(40)의 내부에는 앵커(3)가 관통하는 제2방수마개(42)가 설치되어, 앵커 슬리브(40)의 내부 단면을 폐쇄하여 추가적인 차수 및 방수 구조를 형성함으로써 배면토사(S)로부터의 지하수가 앵커 슬리브(40)로 유입되는 것을 방지하게 되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 합성벽체.
8. 제6항에 있어서,
   엄지말뚝(1)의 전,후방 플랜지(11, 12) 사이의 간격에는 앵커(3)가 관통하는 앵커 슬리브(40)가 구비되며;
   앵커 슬리브(40) 내에는 방수 채움재(43)가 채워짐으로써 배면토사(S)로부터의 지하수가 앵커 슬리브(40)로 유입되는 것을 추가적으로 차수하게 되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 합성벽체.
9. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   엄지말뚝(1)은 복수개의 웨브가 구비된 멀티 웨브 형강으로 이루어진 것을 특징으로 하는 합성벽체.
10. 복수개의 엄지말뚝(1)을 지반에 설치하고, 엄지말뚝(1)의 전방을 굴착하면서 앵커(3)를 설치하되, 엄지말뚝(1)을 관통하여 후방 단부는 배면토사에 고정되고 전방 단부는 엄지말뚝(1)의 전면에서 정착되어 배면토압을 지지하는 긴장력을 발휘하도록 앵커(3)를 설치하여 흙막이 벽체(200)를 구축하는 단계; 및
    흙막이 벽체의 엄지말뚝(1)의 전면에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 벽체(300)를 구축하는 단계를 포함하는데;
    엄지말뚝(1)의 전면에서 앵커(3)가 관통하는 위치에는 앵커의 정착에 의한 후방으로의 앵커 하중을 지지하면서 엄지말뚝(1)에 고르게 분산시키는 앵커 지압판(10)이 일체로 설치되어 있고;
    엄지말뚝(1)의 전방을 굴착 후, 앵커 지압판(10)에는 앵커의 설치 각도에 맞추어서 경사져 있는 각도조정 파이프(19)를 앵커 지압판(10)에서 전방으로 돌출된 형태로 일체로 설치하여, 앵커(3)를 각도조정 파이프(19)의 전방단부에 정착하고;
    엄지말뚝(1)의 전방을 굴착하면서, 매립형 지압판 부재(20)를 앵커 지압판(10)에 설치하되, 매립형 지압판 부재(20)는, 스터드 볼트(21)를 포함하며, 스터드 볼트(21)의 전방에는 힘 전달을 위하여 스터드 볼트(21) 단면적 보다는 더 넓은 단면적을 가지고 있는 지압부(22)가 형성되어 있는 구성을 가지며;
    엄지말뚝(1)의 전면에는 개별 결합판(24)이 추가로 일체로 설치되며;
    스터드 볼트를 포함하며 스터드 볼트의 전방에는 힘 전달을 위하여 스터드 볼트 단면적 보다는 더 넓은 단면적을 가지고 있는 지압부(22)가 형성되어 있는 개별 매립형 지압판 부재(20a)가, 개별 결합판(24)에 구비되며;
    콘크리트 벽체(200)를 구축할 때에는, 앵커 지압판(10), 각도조정 파이프(19), 매립형 지압판 부재(20) 및 개별 매립형 지압판 부재(20a)가 콘크리트에 매립되도록 함으로써;
    흙막이 벽체(200)와 콘크리트 벽체(300)가 일체화되어 있는 합성벽체를 구축하게 되는 것을 특징으로 하는 합성벽체 시공방법.
11. 제10항에 있어서,
    엄지말뚝(1)의 전방이 굴착되고 아직 콘크리트 벽체(300)가 구축되기 전의 상태에서,
    폭방향으로 연장된 빔으로 이루어지고 관통공(34)과 철근끼움부(32)가 형성되어 있는 다기능 수평매립 빔(30)을 폭방향으로 복수개의 엄지말뚝(1)에 걸쳐서 엄지말뚝(1)의 전면에 배치하면서 관통공(34)에 개별 매립형 지압판 부재(20a)를 구성하는 스터드 볼트의 전방 단부가 끼워져 고정되도록 함으로써 다기능 수평매립 빔(30)을 엄지말뚝(1)과 일체화되도록 설치하며;
    콘크리트 벽체(300)의 보강을 위한 주철근(2)을 철근끼움부(32)에 끼워서 설계에서 정해진 폭방향 간격과 전면방향으로의 피복 두께를 가지도록 배치한 후, 다기능 수평매립 빔(30)과 주철근(2)이 매립되도록 콘크리트를 타설하여 콘크리트 벽체(300)를 구축하는 것을 특징으로 하는 합성벽체 시공방법.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    엄지말뚝(1)은 전방 플랜지(11), 후방 플랜지(12) 및 웨브를 가지는 형강으로 이루어지고;
    엄지말뚝(1)의 전방 플랜지(11)와 후방 플랜지(12)에는 앵커(4)가 통과하게 되는 관통공이 각각 형성되어 있으며;
    각도조정 파이프(19)는 전방 플랜지(11)의 관통공과 연통되며;
    앵커(3)를 설치할 때에는, 앵커(3)의 후방단부가 후방 플랜지(12)의 관통공으로 나오게 하여 배면토사(S) 내에 영구적으로 매립 고정되게 만들고, 앵커(3)의 전방 단부는 전방 플랜지(11)의 관통공을 지나서 각도조정 파이프(19)의 밖으로 돌출되어 앵커헤드(48)와 쐐기에 의해 각도조절 파이프(19)의 전방단부에 정착되게 만드는데;
    각도조정 파이프(19)의 내부에는 앵커(3)이 관통하는 제1방수마개(41)가 설치되어 각도조정 파이프(19)의 내부 단면을 폐쇄함으로써, 차수 및 방수 구조를 형성하여 각도조정 파이프(19)를 통해서 엄지말뚝(1)의 전면으로 지하수가 유출되는 것을 방지하게 되는 것을 특징으로 하는 합성벽체 시공방법.
13. 제12항에 있어서,
    엄지말뚝(1)의 전,후방 플랜지(11, 12) 사이의 간격에는 앵커(3)가 관통하는 앵커 슬리브(40)가 구비되며;
    앵커 슬리브(40)의 내부에는 앵커(3)가 관통하는 제2방수마개(42)를 설치하여, 앵커 슬리브(40)의 내부 단면을 폐쇄하여 추가적인 차수 및 방수 구조를 형성함으로써 배면토사(S)로부터의 지하수가 앵커 슬리브(40)로 유입되는 것을 방지하게 되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 합성벽체 시공방법.

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