KR20170005991A - Phc 파일을 이용한 흙막이벽체 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

발명의 목적은 PHC 파일을 이용하여 흙막이벽체의 시공시 PHC 파일의 구조를 변경함이 없이 PHC 파일 3~4개 간격으로 원형 강관을 설치하는 것에 의해, 그 원형 강관에 브라켓과 띠장 및 지보를 용접 고정할 수 있음으로써, 공사비용과 공사기간을 절감할 수 있는 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체 및 그 시공방법을 제공한다.
이러한 본 발명은 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체로서, 대지의 경계면을 따라 일렬로 시공되는 PHC 파일; 상기 PHC 파일의 3~4개 사이에 하나씩 배치되도록 시공되는 원형 강관; 상기 원형 강관에 용접 설치되는 브라켓; 상기 브라켓에 설치되는 띠장; 및 상기 띠장에 일정 간격을 이루도록 상기 브라켓이 설치된 위치의 띠장에 설치되는 지보;를 포함하고, 상기 브라켓은: 상기 원형 강관의 외주면에 용접되어 띠장과 지보를 지지할 수 있도록, 어느 일단이 원형 강관의 외주면에 용접됨과 아울러 상부에 띠장을 설치할 수 있는 평판부; 및 상기 평판부에서 하부로 경사를 이루며 연장되게 형성되어 단부가 상기 원형 강관의 외주면에 용접되어 지지력을 갖게 한 지지부;로 이루어진다.

Description

PHC 파일을 이용한 흙막이벽체 및 그 시공방법{soil retaining wall using PHC pile and its construction method}

본 발명은 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체 및 그 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PHC 파일을 이용하여 흙막이벽체의 시공시 PHC 파일 3~4개 간격으로 원형 강관을 설치하여 그 원형 강관에 브라켓과 띠장 및 지보를 용접 고정할 수 있게 하여 공사비용과 공사기간을 절감할 수 있게 한 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 흙막이 벽체공은 가설 흙막이형과 영구 옹벽형 등 크게 두 가지 종류로 대별된다.

상기 가설 흙막이형은, 지하 구조물을 축조할 목적으로 지하터파기 공사 중의 토압과 수압 등의 측압에 대해 저항하고 주변 지반의 침하와 인접 구조물의 보호를 목적으로 시공되는데, 직접 흙에 접하는 흙막이벽체와 벽체의 전도를 막도록 지지하는 지보공으로 구성되며, 흘막이벽체를 구성하는 재료와 지보공의 형식과 방법에 따라 구분한다.

현재 많이 사용되고 있는 흙막이벽체로는, H-형강+토류판(목재), 강널말뚝(Sheet Pile)벽체, 현장타설 콘크리트말뚝(C.I.P: Cast In Place), 주열식 흙 시멘트 흙막이벽체(S.C.W: Soil Cement Wall), 지하연속벽(Diaphragm Wall, Slurry Wall) 등이 있고, 지보공의 종류로는, 버팀대 공법, 그라운드 앵커 공법, 소일 네일링 등이 있다.

일반적으로 H형강+토류판은, 지하수가 존재하지 않는 곳에 설치하고, 지하수가 존재하는 곳에서는 그 나머지 공법 등이 사용된다.

H-형강+토류판으로 구성되는 흙막이벽체는, 오거장비를 이용해 지반을 천공하여 H-형강을 소정의 간격으로 굴착면 경계를 따라서 근입 설치하고, 굴착과 동시에 토류판을 양쪽 H-형강 사이에 끼워 막아 내려가 흙막이벽으로 이용하는 공법으로 토류판으로는 주로 목재가 사용되고 있다.

강널말뚝 벽체는, 쉬트파일 형강을 진동햄머 드릴로 지중에 근입, 서로 물리도록 연속되게 설치하여 흙막이 가설벽체를 형성하는 공법이다.

현장타설 콘크리트말뚝(C.I.P)은, 오거장비를 이용해 지반을 천공하여 H-형강을 소정의 간격으로 굴착면 경계를 따라서 근입 설치하고 그 사이에는 같은 방법으로 천공한 후, 철근 망을 조립하여 삽입하고 시멘트 모르타르 또는 콘크리트를 현장타설하여 말뚝을 만들어 가설벽체를 형성하는 공법이다.

주열식 흙 시멘트 흙막이벽체(S.C.W)는, 삼축 오거장비를 이용해 지반을 3공씩 천공함과 동시에 시멘트 모르타르를 첨가, 교반하여 흙 시멘트 혼합말뚝을 지중에 형성하고, 그 하나의 구멍에는 H-형강 격간으로 근입하여 한 공씩 물리도록 반복시공하면서 주열식 흙막이 가설벽체를 형성하는 공법이다.

지하연속벽은, 굴착면 붕괴와 지하수 침투를 방지하기 위해 안정액(벤토나이트)을 투입하면서 벽체부분의 지반을 굴착하고 조립 철근망을 삽입한 후, 콘크리트를 타설하여 지중에 철근콘크리트 연속벽체를 형성하는 공법이다.

또한, 상기 영구 옹벽형은, 구조물이나 도로 등 노출된 구조물을 축조할 목적으로 정지하고자 하는 수평면 배후 경사면이나 언덕 등을 수직 벽체로 막아 토압과 수압 등의 측압에 대해 저항하고 주변지반의 침하와 인접구조물의 보호를 목적으로 시공되는데, 직접 흙에 접하는 흙막이벽체와 벽체의 전도를 막도록 지지하는 지보공으로 구성되며, 흙막이벽체를 구성하는 재료와 지보공의 형식과 방법에 따라 구분한다.

현재 많이 사용되고 있는 옹벽의 종류로는, 콘크리트로 만들어지며 자중에 의해 안정을 유지하는 중력식 옹벽, 각각 캔틸레버(cantilever)로 거동하는 연직벽인 전면벽과 기초저판의 앞부분인 앞굽판과 뒷부분이 뒷굽판으로 구성되는 캔틸레버 옹벽, 캔틸레버 옹벽의 전면벽의 휨모멘트가 증가하여 하단의 두께가 두꺼워지므로 전면벽을 보강하기 위해 앞부벽이나 뒷부벽을 배치한 부벽식 옹벽 등이 있다.

한편, 흙막이벽체에 있어서 말뚝을 현장타설 말뚝으로 하는 대신에 기성 콘크리트 말뚝의 일종인 PHC 파일을 사용하는 방법이 제안된 바 있다. 상기 PHC 파일을 흙막이벽으로 이용하기 위해서는 띠장을 지지하기 위한 브라켓의 설치 문제를 해결할 필요가 있다. 즉, 종래 C.I.P 나 S.C.W의 경우, 지반을 굴착하여 노출된 말뚝에서 콘크리트를 제거하고 응력 부담재로 삽입된 H-형강이 노출되도록 면따기를 한 다음, 이 H-형강을 이용해 브라켓을 용접하여 설치하였으나, PHC 파일은 콘크리트만으로 이루어져 있으므로 종래의 C.I.P 나 S.C.W에서 적용하던 방법을 그대로 적용할 수 없다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래 현장타설 말뚝 방식의 흙막이벽체 시공의 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 등록특허 제10-1078080호로 '지지말뚝과 지반보강을 이용한 흙막이벽체 및 그 시공방법'이 제안되었다.

등록특허 제10-1078080호는, 원통형상의 지지말뚝에 호형형상의 설치부재 배면을 밀착시키고, 설치부재와 지지말뚝을 볼트가 통과하면서 볼트공에 체결하여 고정시킨 후, 설치부재에 띠장을 고정시키거나, 상기 지지말뚝과 설치부재 사이에 지지대의 단부를 위치시키고, 설치부재와 지지대 및 지지말뚝을 볼트가 통과하면서 볼트공에 체결하여 고정시킨 후, 상기 지지대에 띠장을 안착시켜 고정토록 한 것이 특징이다.

그러나 근입되는 파일이 일정하게 수평을 유지하지 못할 경우, 지지말뚝의 볼트구멍 또한 단차가 발생하여 띠장 지지용 브라켓 역할을 하는 지지대 설치시 그 높이를 조정할 수 있는 보강 받침이 필요하며, 지지말뚝과 띠장 사이에는 지지대 철물 두께만큼의 공간이 발생하므로, 이 공간을 압착하여 메워주는 호형형상의 설치부재의 끼움이 반드시 필요한 구조인데, 이때, 호형형상의 부재 가공에 따른 불합리성과 볼트 체결 후, 볼트머리만이 띠장에 닿을 수 있는 구조로서 띠장이 지지말뚝에 압착하기에는 불안한 문제점이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 등록특허 제10-0973601호로 '흙막이 벽의 띠장 지지용 브라켓 및 그를 이용한 터파기 방법'가 제안된 바 있다.

등록특허 제10-0973601호는, 노출된 흙막이 벽의 H형 말뚝 또는 기성 콘크리트 말뚝면에 평철부와, 평철부로부터 각각 직각으로 절곡되어 연장된 레그부들을 갖고 평철부에는 볼트 삽입용 장공이 형성되고, 레그부들에는 적어도 하나 이상의 구멍에 형성된 고정채널과 상기 평철부와 레그부들로 둘러싸인 공간에 삽입되는 제1 단부와, 상기 레그부들에 형성된 구멍에 삽입되는 제2 단부와, 상기 제1 단부와 제2 단부를 연결하면서 다단으로 절곡된 다단 절곡부를 갖는 한 쌍의 받침 절곡근으로 구성된 브라켓을 고정하는 장치이다.

그러나 등록특허 제10-0973601호를 현장 적용함에 있어, 재활용이 가능하고 작업시간을 단축할 수는 있지만 벽체말뚝의 근입된 상태가 굴착면에 정면을 정확히 바라보지 않고 조금이라도 돌아갔을 경우, 매입너트에 브라켓 볼트 체결시, 받침 절곡철근도 그 각도만큼 돌아간 상태로 설치된다는 문제점이 있다.

또한, 흙막이벽체 말뚝과 지보재 설치용 H-형강 띠장이 맞닿는 부분에 있어서 기존 PHC 벽체말뚝은 그 외주면이 원형단면으로서 띠장과의 접촉면이 평면상 점 접합이고 정면상 선 접합이 불가피하므로 부재에 전달되는 응력이 쐐기형태로 전달되어 응력 집중을 초래하는 문제점이 있다.

또한, 대한민국 등록특허 제10-0975033호로 '피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법'이 제안된 바 있다.

등록특허 제10-0975033호는, 벽체말뚝 상단을 일체로 고정하기 위한 모자 빔은 H-형강으로 구성되며, 그 복부에는 다수의 그라우팅용 구멍과 말뚝과의 결합을 보다 견고히 하기 위한 연결장치를 설치할 수 있는 다수의 연결공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법으로서, 연결장치는 머리판과 상기 머리판의 하면에 결합된 중공관과 상기 중공관의 내부에 충전되는 채움재를 포함하는 것이다.

그러나 등록특허 제10-0975033호는, 콘크리트로 형성된 벽체 말뚝에 인양고리가 없어 벽체 말뚝의 인양작업이 원활하지 못함과 아울러 작업시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 벽체 말뚝에 소켓이 결합되는 볼트공이 일정간격 이격되게 형성되어 있으므로 지반에 매설되는 다수의 벽체 말뚝의 높이가 정확하지 않을 경우, 벽체 말뚝에 고정된 설치부재를 통한 띠장이 수평을 유지하지 못해 추가로 보강해야 하는 문제점이 있고, 벽체 말뚝 상부면은 강재나 철근콘크리트를 이용하여 고정해야 할 경우, 벽체 말뚝 노출면이 수평을 유지하지 못하면 수평을 유지하도록 상단면을 절단해야만 하는 문제점이 있다.

또한, H-형강의 모자빔을 사용하여 파일 상부에 씌움으로 파일을 일체화시키는데, H-형강의 모자빔에 큰 구멍을 형성하여 내부 중공홀에 정착해야 하는 등 작업이 어려운 문제점이 있다.

이러한 종래의 제반 결함을 감안하여 대한민국 등록특허 제10-1302743호로 '벽체말뚝용 피에이치씨 파일과 이를 이용한 흙막이벽체의 시공방법'이 제안된 바 있다.

등록특허 제10-1302743호는, 파일의 단부에 인양고리 및 보조와이어가 결합되는 인양안내부재를 형성하여 파일의 인양작업을 안전하면서도 원활하게 할 수 있도록 하고, 파일에 강판을 길이방향으로 고정하여 지반에 매설되는 파일의 깊이에 관계없이 띠장이 수평을 유지할 수 있도록 브라켓을 용접하여 부착함과 아울러 띠장과 접하는 강판이 직선으로 면접합되어 응력이 집중되지 않도록 하여 구조적 안전성을 가질 수 있게 한 것이다.

그러나 등록특허 제10-1302743호 역시 파일의 외주면에 형성된 직선면이 근입된 상태에서 굴착면에 정면을 정확히 바라보지 않고 조금이라도 돌아갔을 경우, 너트에 볼틀 체결시 문제점이 발생할 수 있다. 즉, 작업시간이 많이 소요되는 등 작업에 어려운 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1078080호, 지지말뚝과 지반보강을 이용한 흙막이벽체 및 그 시공방법. 대한민국 등록특허 제10-0973601호, 흙막이 벽의 띠장 지지용 브라켓 및 그를 이용한 터파기 방법. 대한민국 등록특허 제10-0975033호, 피에이치씨 말뚝을 이용한 흙막이 벽의 시공방법. 대한민국 등록특허 제10-1302743호, 벽체말뚝용 피에이치씨 파일과 이를 이용한 흙막이벽체의 시공방법.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 PHC 파일을 이용하여 흙막이벽체의 시공시 PHC 파일의 구조를 변경함이 없이 PHC 파일 3~4개 간격으로 원형 강관을 설치하는 것에 의해, 그 원형 강관에 브라켓과 띠장 및 지보를 용접 고정할 수 있음으로써, 공사비용과 공사기간을 절감할 수 있는 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체 및 그 시공방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체는, 대지의 경계면을 따라 일렬로 시공되는 PHC 파일; 상기 PHC 파일의 3~4개 사이에 하나씩 배치되도록 시공되는 원형 강관; 상기 원형 강관에 용접 설치되는 브라켓; 상기 브라켓에 설치되는 띠장; 및 상기 띠장에 일정 간격을 이루도록 상기 브라켓이 설치된 위치의 띠장에 설치되는 지보;를 포함하고, 상기 브라켓은: 상기 원형 강관의 외주면에 용접되어 띠장과 지보를 지지할 수 있도록, 어느 일단이 원형 강관의 외주면에 용접됨과 아울러 상부에 띠장을 설치할 수 있는 평판부; 및 상기 평판부에서 하부로 경사를 이루며 연장되게 형성되어 단부가 상기 원형 강관의 외주면에 용접되어 지지력을 갖게 한 지지부;로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 지보가 설치되는 띠장의 내측에는 보강편이 설치됨과 아울러 상기 띠장에 접촉 설치되는 지보의 단부에는 마감판이 설치되는 것이 바람직하다.

상기 원형 강관은 코팅된 원형 강관인 것이 바람직하다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체 시공방법은, 터파기할 대지의 경계면을 따라 지반 특성 및 천공 길이에 따라 적절히 선정된 천공기계를 이용해 지반을 일렬로 천공하는 단계; 천공된 구멍에 PHC 파일을 일렬로 삽입하는 단계; 일렬로 삽입되는 PHC 파일 중 일정 개수만큼의 사이에 원형 강관이 하나씩 배치되도록 원형 강관을 삽입하는 단계; 원형 강관에 브라켓을 용접하는 단계; 및 상기 브라켓에 띠장을 설치하고, 상기 띠장에 일정 간격으로 지보를 설치하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 띠장에 지보를 설치하는 단계에서, 상기 지보가 위치되는 띠장의 내측에 보강편을 설치함과 아울러 상기 띠장에 접촉 설치되는 지보의 단부에는 마감판을 설치하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 원형 강관을 삽입하는 단게에서, 상기 원형 강관은 PHC 파일 3~4개 사이에 하나씩 배치되게 시공하는 것이 바람직하다.

상기 원형 강관을 삽입하는 단계에서, 상기 원형 강관은 코팅된 원형 강관을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체 및 그 시공방법에 의하면, PHC 파일 3~4개 간격으로 원형 강관이 하나씩 배치되도록 설치함에 의해, 그 원형 강관에 브라켓을 용접하여 띠장 및 지보를 간편하게 설치할 수 있고, 지보의 간격을 넓힐 수 있어 공사기간 및 공사비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 지보 사이의 상하 간격을 통상의 공법 보다 넓게 벌릴 수 있음음으로, 즉 일반적인 CIP 공법의 경우 지보 사이의 상하 간격을 3m 이상 못 벌리나, 본원 발명은 PHC 파일로 흙막이 벽체를 형성함으로써, 지보 사이의 상하 간격을 4 ~ 4.5m 이상 벌릴 수 있어 자재를 크게 줄일 수 있고, 이에 따라 지하 1개 층을 한 번에 공사할 수 있는 효과가 있다. 즉, CIP 공법의 경우 슬라브를 형성하기 전에 여러 번의 설치 및 해체가 필요하나, 본원 발명은 한 번의 공정으로 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체의 구조를 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1표시에서 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체의 분리 사시도이고,
도 3은 도 1표시를 측면에서 보아 도시한 도면이고,
도 4는 도 1표시의 변형예를 나타낸 사시도이다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1표시에서 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체의 분리 사시도이고, 도 3은 도 1표시를 측면에서 보아 도시한 도면이고, 도 4는 도 1표시의 변형예를 나타낸 사시도이다.

이들 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체는, 대지의 경계면을 따라 일렬로 PHC 파일(110)이 시공된다. 이때, 상기 PHC 파일(110)은 통상의 PHC 파일에 아무런 구조적인 변화없이 그대로 시공된다. 즉, 통상의 PHC파일은 기성 콘크리트 말뚝의 일종으로서 KS F 4306에서는 프리텐션 방식 원심력 고강도 콘크리트 파일(Pretensioned spun High strength Concrete Pile)로 정의하고 있으며 콘크리트 강도는 800kg/㎠를 넘는 고강도이다.

본 발명은 이러한 PHC 파일의 구조 변화없이 그대로 이용하여 흙막이벽체를 시공함으로서 공사기간 및 공사비용의 절감 효과를 가져올 수 있으며, 이를 위해 본 발명의 가장 큰 특징은, 상기 PHC 파일(110)의 3~4개 사이에 원형 강관(120)이 하나씩 배치되도록 시공된다.

이때, 상기 원형 강관(120)은 금속재질로 이루어지고, 코팅된 원형 강관을 이용할 수 있다. 또한, 파일과 파일 혹은 파일과 강관을 단순히 접촉시켜 시공하는 경우에 파일과 파일 혹은 파일과 강관 사이에 공간이 생기기 쉬우므로 투수층 지반의 경우에는 토사나 지하수가 유출되지 않도록 그 사이에 약액을 주입할 수 있으며, 토사유출 및 누수방지를 위한 약액주입공법으로는 공지된 LW공법, SGR공법, JSP공법들이 선택적으로 적용될 수 있다.

또한, 상기 PHC 파일(110) 3~4개 사이에 하나씩 설치된 원형 강관(120)에 브라켓(130)이 용접되고, 상기 브라켓(130)에 띠장(140)이 설치되며, 상기 띠장(140)에 일정 간격을 이루도록 지보(150)를 설치하여 구성된다. 이때, 상기 지보(150)는 브라켓(130)이 설치된 위치의 띠장(140)에 설치되는 것이 바람직하며, 도면상에 도시하지는 않았지만 볼트 등의 고정부재를 이용하여 지보(150)가 띠장(140)에 고정된다.

한편, 상기 띠장(140)과 지보(150)는 H형강이며, 지보(150)가 설치되는 띠장(140)의 내측에 보강편(160)이 설치되어 보강하도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 보강편(160)은 상하 2개씩 4개를 설치하는 것이 좋고, 또 상기 띠장(140)에 접촉되는 지보(150)의 단부에는 마감판(152)이 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 보강편(160)과 마가판(152)에 의해 강도를 보강할 수 있다.

특히, 도 4표시와 같이 상기 지보(150)는 원형 강관을 이용할 수도 있다. 즉, 상기 지보(150)를 H빔이 아닌 원형 강관의 적용도 가능하다. 이는 일반적인 CIP 공법의 경우 지보로 사용되는 H빔이 300×300×10×15 사이즈로서, 94 Kg/m 이며, 2열이 적용되어 188 Kg/m 이다. 그에 반해 원형 강관(규격; 406)이 적용되면, 66.8 Kg/m 로써, 자재 비용을 크게 절감할 수 있다.

이와 같이 원형 강관을 지보로 적용할 수 있는 것은, PHC 파일과 강관으로 흙막이 벽체를 시공함으로써, 그 자체의 견고함이 크기 때문이다.

또한, 상기 브라켓(130)은 평판부(132)와 지지부(134)로 이루어질 수 있다. 상기 평판부(132)는 원형 강관(120)의 외주면에 용접되어 띠장(140)과 지보(150)를 지지하는 부분이고, 상기 지지부(134)는 보강을 위해 상기 평판부(132)에서 하부로 경사를 이루며 연장되게 형성되어 단부가 상기 원형 강관(120)의 외주면에 용접되어 지지력을 갖게 하는 부분이다.

본 발명에 따르면, 상기 PHC 파일(110)의 구조적인 변경 없이 PHC 파일(110)의 일정 개수만큼의 사이에 원형 강관(120)이 배치되게 설치하는 것에 의해, 브라켓(130)을 간편하게 원하는 위치에 용접 설치할 수 있음으로, 공사기간 및 공사비용을 절감할 수 있는 특징을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체 시공방법은, 터파기할 대지의 경계면을 따라 지반 특성 및 천공 길이에 따라 적절히 선정된 천공기계를 이용해 지반을 일렬로 천공하고, 그 천공된 구멍에 PHC 파일(110)을 일렬로 삽입하는 단계를 포함하여 PHC 파일을 이용한 흙막이 벽체를 시공한다.

이때, 본 발명은 상기 PHC 파일(110)의 구조적인 변경 없이 흙막이벽체를 시공하고자, 일렬로 삽입되는 PHC 파일(110) 중 일정 개수만큼의 사이에 원형 강관(120)이 하나씩 배치되도록 원형 강관(120)을 삽입하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 원형 강관(120)은 PHC 파일(110) 3~4개 사이에 하나씩 배치되게 시공하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 원형 강관(120)은 코팅된 원형 강관을 사용할 수 있음을 밝혀둔다.

한편, 본 발명은 상기 PHC 파일(110) 3~4개 사이에 하나씩 배치되는 원형 강관(120)에 브라켓(130)을 용접하고, 상기 브라켓(130)에 띠장(140)을 설치하며, 상기 띠장(140)에 일정 간격으로 지보(150)를 설치하는 단계를 포함하여 본 발명에 따른 흙막이벽체의 시공을 완료한다.

여기서, 상기 띠장(140)과 지보(150)는 H형강으로, 통상의 띠장 및 지보와 동일한 효과를 갖는다. 다만, 본 발명에서는 상기 띠장(140)과 지보(150)의 설치를 위해 원형 강관(120)에 브라켓(130)을 용접함으로서, 간편하게 시공할 수 있는 특징을 갖는다. 즉, 본 발명은 PHC 파일(110)의 구조 변경 없이 PHC 파일(110) 3~4개 사이에 원형 강관(120)을 하나씩 배치되게 설치하는 것에 의해, 브라켓(130)과 띠장(140) 및 지보(150)의 설치를 간편하게 하여 공사기간 및 공사비용을 절감할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 PHC 파일을 이용하여 흙막이 벽체를 구성함으로서, 상기 지보를 H빔이 아닌 원형 강관으로 이용할 수도 있다.

또한, 본 발명은 상기 띠장(140)에 지보(150)를 설치할 때, 상기 지보(150)가 위치되는 띠장(140)의 내측에 보강편(160)을 설치함과 아울러 상기 띠장(140)에 접촉 설치되는 지보(150)의 단부에 마감판(152)을 설치하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 보강편(160)과 마감판(152)의 설치로 인해 띠장(140)과 지보(150)의 결합부위에 대한 보강력을 갖게 할 수 있다.

본 발명에 따르면, PHC 파일(110) 사이에 브라켓(130)을 용접할 수 있는 원형 강관(120)을 설치함으로서, 브라켓(130)과 띠장(140) 및 지보(150)의 설치를 매우 편리하게 할 수 있으면서도 상기 PHC 파일(110)에 의한 흙막이벽체를 구성하고 있어 PHC파일이 갖는 장점을 살릴 수 있다.

예컨대, 본 발명은 일렬로 시공되는 PHC 파일(110)의 적당한 개수에 원형 강관(120)이 하나씩 설치됨에 의해, 상기 원형 강관(120)에 브라켓(130)과 띠장(140) 및 지보(150)를 편리하게 설치할 수 있어 공사기간 및 공사비용을 절감할 수 있는 특징이 있다.

특히, 본 발명은 지보 사이의 상하 간격을 통상의 공법 보다 넓게 벌릴 수 있음으로, 자재의 낭비를 줄이고 공정을 간단히 할 수 있는 장점을 갖는다. 예컨대, 일반적인 CIP 공법의 경우 지보 사이의 상하 간격을 3m 이상 못 벌리나, 본원 발명과 같이 PHC 파일로 흙막이 벽체를 형성하게 되면, 지보 사이의 상하 간격을 4 ~ 4.5m 이상 벌릴 수 있음으로, 자재를 크게 줄일 수 있고, 이에 따라 지하 1개 층을 한 번에 공사할 수 있다. 즉, CIP 공법의 경우 슬라브를 형성하기 전에 여러 번의 설치 및 해체가 필요하나, 본원 발명은 한 번의 공정으로 가능한 장점이 있다.

이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.

110 - PHC 파일 120 - 원형 강관
130 - 브라켓 140 - 띠장
150 - 지보 160 - 보강편

Claims (7)

1. PHC 파일을 이용한 흙막이벽체에 있어서,
   대지의 경계면을 따라 일렬로 시공되는 PHC 파일;
   상기 PHC 파일의 3~4개 사이에 하나씩 배치되도록 시공되는 원형 강관;
   상기 원형 강관에 용접 설치되는 브라켓;
   상기 브라켓에 설치되는 띠장; 및
   상기 띠장에 일정 간격을 이루도록 상기 브라켓이 설치된 위치의 띠장에 설치되는 지보;를 포함하고,
   상기 브라켓은:
   상기 원형 강관의 외주면에 용접되어 띠장과 지보를 지지할 수 있도록, 어느 일단이 원형 강관의 외주면에 용접됨과 아울러 상부에 띠장을 설치할 수 있는 평판부; 및
   상기 평판부에서 하부로 경사를 이루며 연장되게 형성되어 단부가 상기 원형 강관의 외주면에 용접되어 지지력을 갖게 한 지지부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 지보가 설치되는 띠장의 내측에는 보강편이 설치됨과 아울러 상기 띠장에 접촉 설치되는 지보의 단부에는 마감판이 설치된 것을 특징으로 하는 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 원형 강관은 코팅된 원형 강관인 것을 특징으로 하는 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체.
   
4. PHC 파일을 이용한 흙막이벽체 시공방법에 있어서,
   터파기할 대지의 경계면을 따라 지반 특성 및 천공 길이에 따라 적절히 선정된 천공기계를 이용해 지반을 일렬로 천공하는 단계;
   천공된 구멍에 PHC 파일을 일렬로 삽입하는 단계;
   일렬로 삽입되는 PHC 파일 중 일정 개수만큼의 사이에 원형 강관이 하나씩 배치되도록 원형 강관을 삽입하는 단계;
   원형 강관에 브라켓을 용접하는 단계; 및
   상기 브라켓에 띠장을 설치하고, 상기 띠장에 일정 간격으로 지보를 설치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체의 시공방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 띠장에 지보를 설치하는 단계에서,
   상기 지보가 위치되는 띠장의 내측에는 보강편을 설치함과 아울러 상기 띠장에 접촉 설치되는 지보의 단부에는 마감판을 설치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체의 시공방법.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 원형 강관을 삽입하는 단계에서,
   상기 원형 강관은 PHC 파일 3~4개 사이에 하나씩 배치되게 시공하는 것을 특징으로 하는 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체의 시공방법.
   
7. 제4항에 있어서,
   상기 원형 강관을 삽입하는 단계에서,
   상기 원형 강관은 코팅된 원형 강관을 사용하는 것을 특징으로 하는 PHC 파일을 이용한 흙막이벽체의 시공방법.
   

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