KR20220168135A - 띠장용 홈 메우기 방법 - Google Patents

Abstract

본 명세서에 개시된 내용은 지반의 굴착면을 지지하는 엄지말뚝으로 구성된 흙막이 벽체 및 띠장 사이를 연결하는 띠장용 홈 메우기 방법의 제공에 관한 것이다.
본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따르면, 띠장용 홈 메우기 방법은 지반의 굴착면에 흙막이 벽체를 시공하는 벽체시공단계, 상기 흙막이 벽체의 벽면을 따라 띠장을 설치하는 띠장설치단계, 상기 흙막이 벽체 및 띠장 사이의 홈에 충진재를 채우는 충진재주입단계 및 경화 중인 상기 충진재에 복수의 철재빔들을 삽입하고 상기 흙막이 벽체 및 띠장에 각각 용접하는 용접단계를 포함한다.

Description

띠장용 홈 메우기 방법{METHOD FOR FILLING GAP BETWEEN EARTH RTAINING WALL AND WALE}

본 명세서에 개시된 내용은 홈 메우기 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 띠장용 홈 메우기 방법에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래기술이라고 인정되는 것은 아니다.

지하굴착공사 흙막이 공사 중 가시설 공사에 있어서, 힘의 흐름을 살펴보면 토압, 토류판, 엄지말뚝의 순서 또는 흙막이벽, 띠장, 지보공 순서로 이어지는데, 엄지말뚝의 시공오차로 인해 엄지말뚝과 띠장간의 간격이 발생하게 된다.

엄지말뚝 흙막이 공법은 도 1을 참조하면, 지반(5)을 따라 일정한 간격으로 H 파일(엄지말뚝)(10)을 박고 기계로 굴착해 내려가면서 H 파일 사이에 토류판을 끼워서 굴착벽을 지지하는 공법인데 엄지말뚝(10)과 띠장(20) 사이에 발생된 간격은 띠장(20)의 원래 강성 이상의 간격재를 넣어 고정시켜야 하지만 현장에서 실제 시공은 고철 짜투리를 적절히 재단하여 띠장과 엄지말뚝(10)의 사이에 삽입하고 전기용접으로 마무리하는 방법을 사용한다.

그러나 현장용접에 있어서 하향식 용접은 비교적 용이하여 편리하고 안전하게 시공이 가능하여 상부에 있는 용접부분(30)은 용접이 편리하지만, 비용접부분(40)은 상향식으로 용접하여야 하므로 작업이 용이하지 않으며, 실제로 시공현장에서는 용접을 하지 않거나 형식적인 선에서 처리하는 것이 관례이다.

이러한 문제는 현장에서 시공 중 발생하는 국부적인 부분에 대한 부실이지만, 이로 인하여 비용접부분(40)의 결합력이 저하되고 띠장(20)의 붕괴에 의한 인명 사고가 발생될 수 있고, 실제로 국내공사 현장에서 가시설 붕괴의 가장 큰 원인으로 지목되고 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 코너에 설치되는 엄지말뚝(10) 및 띠장(20)의 경우, 띠장(20)의 연장 방향으로 선형하중(24)이 작용하게 되는데, 코너에서 버팀대(22)를 통해 서로 연결된 띠장(20)들 중 어느 하나만 엄지말뚝(10)과 분리되어도 선형하중(24)에 의해 전체가 붕괴되는 위험이 있다.

즉, 엄지말뚝(10) 및 띠장(20)의 강성은 충분하지만 홈 메우기 부분의 부실로 인해 시스템 전체가 붕괴될 수 있기때문에 띠장(20)과 엄지말뚝(10) 사이의 홈을 편리하면서 견고하게 결합시킬 수 있는 공법이 필요하다.

또한, 홈 메우기 부분에 있어서 공간이 발생하지 않도록 하고, 시공방법을 단순하게 하여 공사지연 또는 사고에 의한 문제 발생을 억제하기 위한 기술 개발이 필수적이다.

이와 관련하여 한국 등록특허공보 제10-1364227호는 흙막이 벽체와 띠장 간의 홈메우기용 자바라 잭을 개시하고 있고 한국 등록특허공보 제10-2077421호는 홈메우기 볼트를 갖는 띠장 및 이의 시공 방법을을 개시하고 있다.

그러나 기존 발명들은 띠장과 흙막이 벽체 사이의 설치편의성 및 결합력을 개선시키는 발명은 개시하지 않고 있다.

한국 등록특허공보 제10-1364227호 한국 등록특허공보 제10-2077421호

지반의 굴착면을 지지하는 엄지말뚝으로 구성된 흙막이 벽체 및 띠장 사이를 연결하는 띠장용 홈 메우기 방법을 제공함에 있다.

또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.

개시된 내용의 일 실시예에 의하면, 띠장용 홈 메우기 방법은 지반의 굴착면에 흙막이 벽체를 시공하는 벽체시공단계, 상기 흙막이 벽체의 벽면을 따라 띠장을 설치하는 띠장설치단계, 상기 흙막이 벽체 및 띠장 사이의 홈에 충진재를 채우는 충진재주입단계 및 경화 중인 상기 충진재에 복수의 철재빔들을 삽입하고 상기 흙막이 벽체 및 띠장에 각각 용접하는 용접단계를 포함한다.

또한, 상기 벽체시공단계에서 지면에 수직하도록 상부 또는 하부로 연장되는 엄지말뚝들을 상기 굴착면에 밀착시킬 수 있다.

또한, 상기 띠장설치단계에서 상기 엄지말뚝 및 띠장 사이의 공간 하부 및 양측을 밀봉하는 거푸집을 통해 상기 엄지말뚝 및 띠장을 결합할 수 있다.

또한,

본 명세서에 개시된 일 실시예에 따르면, 띠장용 홈 메우기 방법은 지반의 굴착면을 지지하는 띠장 및 엄지말뚝 사이에 형성된 홈에 시멘트를 주입하고 철재 인서트를 삽입시켜 띠장 및 엄지말뚝간의 결합력을 개선시킨다.

또한, 띠장용 홈 메우기 방법은 시멘트에 삽입되어 고정된 인서트들 각각의 일부분이 띠장 및 엄지말뚝 각각에 용접되어 띠장 및 엄지말뚝 사이의 결합력을 개선시키고, 띠장의 연장방향으로 가해지는 하중에 대한 저항력이 개선되는 장점이 있다.

아울러, 이와 같은 기재된 본 발명의 효과는 발명자가 인지하는지 여부와 무관하게 기재된 내용의 구성에 의해 당연히 발휘되게 되는 것이므로 상술한 효과는 기재된 내용에 따른 몇 가지 효과일 뿐 발명자가 파악 또는 실재하는 모든 효과를 기재한 것이라 인정되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 효과는 명세서의 전체적인 기재에 의해서 추가로 파악되어야 할 것이며, 설사 명시적인 문장으로 기재되어 있지 않더라도 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 통해 그러한 효과가 있는 것으로 인정할 수 있는 효과라면 본 명세서에 기재된 효과로 보아야 할 것이다.

도 1은 종래의 엄지말뚝과 띠장 사이의 홈메우기를 나타내는 측면모식도.
도 2는 종래의 코너쪽 엄지말뚝과 띠장 사이의 홈메우기 구조의 상태변화를 나타내는 모식도들.
도 3은 본 명세서의 띠장용 홈메우기 방법으로 완성된 구조의 모식도.
도 4는 도 2의 띠장용 홈메우기 방법으로 완성된 구조의 평면도.
도 5는 본 명세서의 띠장용 홈메우기 방법의 순서도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 띠장용 홈 메우기 방법의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다, 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.

도 2 내지 5에 도시된 바와 같이, 벽체시공단계(S110), 띠장설치단계(S120), 충진재주입단계(S130) 및 용접단계(S140)를 포함한다.

벽체시공단계(S110)는 지반(5)의 굴착면에 엄지말뚝(10)으로 구성되는 흙막이 벽체를 시공하는 단계로서, H 파일 형태의 복수의 엄지말뚝(10)들이 상기 굴착면을 따라 지면에 수직하도록 설치된다.

엄지말뚝(10)은 H 파일 대신에 상부 또는 하부를 향해 길게 연장되는 직육면체 형태의 기둥이 사용될 수 있고, 거푸집(50) 또는 띠장(20)이 엄지말뚝(10)의 전면에 결합될 수 있다.

벽체시공단계(S110)에서 시공된 복수의 엄지말뚝(10)들은 측면으로 연장되는 철판이나 빔을 통해 서로 연결될 수 있고, 복수의 엄지말뚝(10)들 각각은 서로 일측 또는 타측에 소정의 거리를 사이에 두고 분리된 상태로 배치될 수 있다.

띠장설치단계(S120)는 엄지말뚝(10)들로 구성된 흙막이 벽체의 벽면을 따라 띠장(20)을 엄지말뚝(10)에 결합시키는 단계로서, 엄지말뚝(10)과 띠장(20)이 용접을 통해 결합되거나 철재로 이루어진 거푸집(50)을 통해 연결될 수 있다.

거푸집(50)은 엄지말뚝(10) 및 띠장(20) 사이의 충진재(100)가 충진공간을 사이에 두고 이격된 상태에서 상기 충진공간의 양측 및 하부를 커버하도록 형성되고, 엄지말뚝(10) 및 띠장(20)과 결합되어 상기 충진공간의 하부 및 양측을 밀봉시킨다.

즉, 거푸집(50)은 일측 및 타측 일부분이 상부를 향해 수직하게 절곡되어 내부공간이 상부 및 전후방을 향해 개방된 채널 형태로 형성되고, 전방 및 후방테두리 각각이 띠장(20) 및 엄지말뚝(10) 각각의 배면 및 전면과 결합된다.

한편, 거푸집(50)은 내부공간이 상부를 향해 개방된 직육면체 용기 형태로 형성될 수 있고, 이 경우, 거푸집(50)의 배면 및 전면 각각은 엄지말뚝(10) 및 띠장(20) 각각의 전면 및 배면과 면결합된다.

거푸집(50)은 후술될 충진재주입단계(S130)에서 충진되는 충진재(100)가 경화 및 양생된 이후에 분리되거나 엄지말뚝(10) 및 띠장(20)과 결합된 상태를 유지할 수 있다.

띠장(20)은 일측 또는 타측으로 연장되는 플레이트 형태의 웹(Web)의 전방 및 후방에 플랜지(Flange)들이 연결되는 H 빔 형태로 형성되고, 상기 플랜지들 중 어느 하나의 배면은 거푸집(50)의 전면에 면결합된다.

충진재주입단계(S130)는 흙막이 벽체 및 띠장 사이의 홈에 충진재(100)를 채우는 단계로서, 엄지말뚝(10)과 띠장(20) 사이의 홈에 설치된 거푸집(50)에 시멘트를 포함하는 충진재(100)를 주입한다.

용접단계(S140)는 경화중인 충진재(100)에 철재로 제작되는 복수의 제1 및 제2 인서트(200, 300)들의 일부를 삽입시키고, 충진재(100)의 상부로 돌출된 제1 및 제2 인서트(200, 300)들의 상단 일부분을 엄지말뚝(10) 및 띠장(20) 각각에 용접하는 단계이다.

구체적으로, 제1 및 제2 인서트(200, 300)들 각각의 일단은 일측 또는 타측으로 연장되는 스틱 형태로 형성되고, 각각의 타단은 일단의 저면 일부분이 하부를 향해 플레이트 형태로 연장된다.

제1 인서트(200)는 일단이 엄지말뚝(10)을 향하도록 배치된 상태에서 타단이 충진재(100)로 삽입되고, 제1 인서트(200)의 일단 저면이 충진재(100)의 상부면에 밀착된 상태에서 제1 인서트(200)의 일단 상부면 및 엄지말뚝(10)이 서로 용접되면서 용접부분(220)이 형성된다.

제2 인서트(300)는 일단이 띠장(20)의 상부를 향하도록 배치된 상태에서 타단이 충진재(100)로 삽입되고, 제2 인서트(300)의 일단 저면이 충진재(100)의 상부면에 밀착된 상태에서 제2 인서트(300)의 일단 상부 및 띠장(20)의 상부면이 서로 용접되어 용접부분(320)이 형성된다.

시멘트를 포함하는 충진재(100)가 양생 후 경화되면, 엄지말뚝(10) 및 띠장(20) 사이의 홈은 충진재(100), 제1 인서트(200) 및 제2 인서트(300)로 충진되고, 충진재(100)의 경화로 인해 띠장(20)의 하부 및 엄지말뚝(10) 사이의 결합력이 개선된다.

본 발명의 띠장용 홈메우기 방법은 배경기술에 언급된 한국 등록특허공보 제10-1364227호와 비교하여 코너에서 발생되는 선형하중(24)에 대한 지지력이 향상되는 장점이 있다.

따라서, 띠장용 홈메우기 방법은 시멘트를 포함하는 충진재(100)를 사용하여 엄지말뚝(10) 및 띠장(20) 사이의 홈에 빈공간이 발생되지 않고, 충진재(100)의 내부에 제1 및 제2 인서트(200, 300)들을 고정시켜 충진재(100)를 통한 엄지말뚝(10) 및 띠장(20)의 접착력과 용접부분(220, 320)에 의한 용접보강 효과에 의해 엄지말뚝(10) 및 띠장(20)의 결합력이 개선된다.

또한, 충진재(100)는 시멘트 모르타르 계의 재료를 사용하므로 기존의 띠장보다 강성이 높고, 충진재(100)와 제1 및 제2 인서트(200, 300)들 사이의 접지압 및 용접부분(220, 320)들의 고정력에 의해 띠장(20)이 견고하게 지반(5) 및 엄지말뚝(10)에 고정되는 장점이 있다.

한편, 제1 및 제2 인서트(200, 300)들은 자석으로 제작되어 금속으로 제작되는 엄지말뚝(10) 및 띠장(20)을 자성을 통해 충진재(100)에 결합시킬 수 있고, 충진재(100)는 시멘트에 자철석(마그네타이트)을 포함시켜 사용될 수 있다.

또한, 거푸집(50)의 전면이 띠장(20)의 플랜지들 중 어느 하나의 배면과 밀착된 상태에서 서로 인접한 거푸집(50)의 저면 및 띠장(20)의 저면 사이를 용접하여 거푸집(50) 및 띠장(20)의 결합력을 개선시킬 수 있다.

또한, 충진재(100) 내부에는 단면이 T 형태인 단일의 인서트가 삽입될 수 있고, 상기 인서트의 일단은 일측 또는 타측으로 연장되고 지면과 수평한 플레이트 형태로 형성되어 저면이 충진재(100)의 상부면에 밀착되고 용접부분(220, 320)들을 통해 엄지말뚝(10) 및 띠장(20)과 결합된다.

상기 인서트의 타단은 띠장(20)의 연장방향인 일측 또는 타측으로 연장되는 일단의 저면 일부분이 하부를 향해 소정의 거리만큼 플레이트 형태로 연장되어 충진재(100)의 내부에 삽입된다.

따라서, 단면이 T 형태인 상기 인서트는 제1 및 제2 인서트(200, 300)들과 달리 상기 인서트의 타단을 충진재(100)에 삽입시키는 작업만을 필요로 하기 때문에 작업편의성이 개선된다.

상기 인서트의 타단은 끝단이 전방 및 상부를 향해 절곡되도록 형성될 수 있고, 이 경우, 상기 인서트의 타단이 충진재(100)의 일부를 둘러싸면서 충진재(100)와 결합되기 때문에, 띠장(20)이 전방 및 하부를 향해 분리되는 것을 효과적으로 차단시키는 장점이 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

50: 거푸집 100: 충진재
200: 제1 인서트 300: 제2 인서트

Claims (5)

1. 지반의 굴착면에 흙막이 벽체를 시공하는 벽체시공단계;
   상기 흙막이 벽체의 벽면을 따라 띠장을 설치하는 띠장설치단계;
   상기 흙막이 벽체 및 띠장 사이의 홈에 충진재를 채우는 충진재주입단계; 및
   경화 중인 상기 충진재에 복수의 제1 및 제2 인서트들을 삽입하고 상기 제1 및 제2 인서트들 각각을 상기 흙막이 벽체 및 띠장에 각각 용접하는 용접단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 띠장용 홈메우기 방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 벽체시공단계에서,
   지면에 수직하도록 상부 또는 하부로 연장되는 엄지말뚝들을 상기 굴착면에 밀착시키는 것을 특징으로 하는 띠장용 홈메우기 방법.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 띠장설치단계에서,
   상기 엄지말뚝 및 띠장 사이의 공간 하부 및 양측을 밀봉하는 거푸집을 통해 상기 엄지말뚝 및 띠장을 결합하는 것을 특징으로 하는 띠장용 홈메우기 방법.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 충진재주입단계에서,
   상기 거푸집의 내부에 시멘트를 포함하는 충진재를 주입하고 경화시키는 것을 특징으로 하는 띠장용 홈메우기 방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 인서트의 일단은 상기 충진재의 상부에서 상기 엄지말뚝과 용접 결합되고, 타단은 일단에서 하부로 절곡 및 연장되어 상기 충진재에 삽입되며,
   상기 제2 인서트의 일단은 상기 충진재의 상부에서 상기 띠장과 용접되고, 타단은 일단에서 하부로 절곡 및 연장되어 상기 충진재에 삽입되는 것을 특징으로 하는 띠장용 홈메우기 방법.
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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