KR101676814B1 - Ｃｆｔ말뚝을 이용한 ｃｉｐ흙막이 벽체의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하구조물의 구축을 위한 굴착공사시에 지반의 붕괴를 방지하기 위한 CIP흙막이 벽체의 시공에 관한 것으로서, 상기 CIP흙막이 벽체의 엄지말뚝 기능을 하는 CFT말뚝은 a) 암반층의 일정깊이까지 천공하여 천공홀을 형성시키면서 동시에 CFT용 케이싱을 상기 천공홀에 CFT용 케이싱을 근입시키되 상기 CFT용 케이싱은 선단이 암반층의 상면에 위치하도록, CFT용 케이싱을 천공홀에 근입시키는 단계; b) 천공홀에 삽입된 케이싱 내부에 외경이 상기 CFT용 케이싱(15)의 내경보다 작고 연결철물이 선 부착된 말뚝용 강관을 삽입하되, 상기 말뚝용 강관의 선단이 암반층의 천공홀 저면에 위치하도록 말뚝용 강관을 설치하는 단계; c) 상기 말뚝용 강관내부에 콘크리트를 타설하고 CFT용 케이싱의 내면과 말뚝용 강관의 외면 사이에 비응고형 채움재를 충전시키는 단계; d) CFT용 케이싱을 제거하는 단계;에 의하여 구축된다.

Description

ＣＦＴ말뚝을 이용한 ＣＩＰ흙막이 벽체의 시공방법{CFT pile Construction Method and the Shoring Method using the same file}

본 발명은 지하구조물의 구축을 위한 굴착공사시에 지반의 붕괴를 방지하기 위한 흙막이 벽체의 시공에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 대심도의 굴착공사에서 CFT(Concrete Filled Tube)말뚝을 이용하여 경제적이면서 구조적으로 안정된 CIP(Cast In Place) 흙막이 벽체를 시공하는 방법에 관한 것이다.

지중의 굴착공사에서 굴토 배면의 붕괴를 방지하기 위한 흙막이 벽체의 시공방법중 CIP흙막이 벽체의 시공방법은 지반 조건에 구애받지 않고 거의 모든 지반에 대하여 적용이 가능하고, 굴착 완료후에는 지하구조물의 외부 옹벽과 합벽시공할 수 있어 대지 경계에까지 근접하여 시공할 수 있기 때문에 도심지의 많은 현장에서 적용되고 있다.

이러한 CIP흙막이 벽체의 시공방법은, 굴착공사의 착수 전에 굴착지반 경계에 어스 오거 등의 장비를 이용하여 소정의 깊이까지 천공하여 천공홀을 형성시킨 후, 상기 천공홀에 철근콘크리트 구조물을 조성하여 지중에 말뚝을 형성하고, 이러한 말뚝을 주열식으로 연속시공하여 흙막이 벽체를 형성시키는 방법으로 이루어진다.

그런데 토질이 연약하거나 지하수위가 상대적으로 높은 지반에 상기한 CIP흙막이 벽체를 시공하는 경우, 천공작업중에 공벽이 붕괴되거나 이로 인한 주변 지반의 이완으로 시공된 흙막이 벽체의 품질에 하자가 발생할 수 있는 바, 이러한 문제점을 방지하기 위하여 천공작업과 동시에 강관의 케이싱을 삽입시키기도 한다.

이와 같이 공벽방지를 위해 천공홀에 삽입된 케이싱은 통상적으로 케이싱내 콘크리트 타설작업을 완료시킨 후 콘크리트가 경화되기 전에 인발되어 재활용된다.

다른 한편으로, 대심도 굴착공사나 지하수위가 높은 지반에서의 흙막이 벽체에 미치는 배면 토압은 일반적인 경우보다 매우 크게 작용되기 때문에 일정한 간격으로 CIP콘크리트 내부에 H형강을 매설하여 흙막이 벽체의 강성을 증대시킨다.

또 대심도의 굴착공사에서는 통상적으로 일정심도의 하부가 암반으로 형성되어 있는 바, 이러한 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이, H형강이 매설되지 아니한 일반적인 CIP말뚝은 암반층 상부의 토사층까지에만 설치하고, CIP말뚝을 보강하기 위하여 콘크리트에 매설시킨 H형강은 암반층의 필요한 소정의 깊이까지 연장 근입시킨 후, 암반층의 굴착시 이를 엄지말뚝으로 하여 토류판을 설치하거나 숏크리트 시공하여 흙막이 벽체를 완성시키게 된다.

그러나 상기의 H형강은 고가의 부재임에도 불구하고 회수가 불가능한 것이기 때문에 공사비용이 증가되는 문제점이 있다. 따라서 최근에는 강관과 콘크리트의 합성 내지 구속효과로 높은 강성을 발휘하는 것으로 인정된 CFT강관을 흙막이 벽체의 강성 보강용으로 사용하고자 하는 시도가 점차 증대되고 있다.

상기 CFT강관을 강성 보강용으로 사용하는 흙막이 벽체는, CIP 콘크리트 내부에 H형강을 매설하는 대신에 천공홀에 강관을 근입시키고 상기 강관 내부에 콘크리트를 타설하여 이를 CIP흙막이 벽체의 일부로 활용하는 것으로 이루어진다.

그런데 상기와 같이 CFT강관을 CIP흙막이 벽체의 일부로 구성하여 흙막이 벽체의 강성을 증대시키는 방법은 기존의 CIP콘크리트 내에 H형강을 매설시키는 방법에 비해 시공이 간단할 뿐 아니라 경제성이 높은 장점이 있으나, 대심도에서와 같이 암반을 굴착하고 흙막이 벽체를 구축하여야 하는 경우 원형단면을 가지는 CFT강관의 단면특성상 이를 이용하여 토류판을 설치하거나 숏크리트 타설을 위한 보강철물을 설치하는 것이 용이하지 않게 된다는 문제점이 있어, 대심도에서의 적용이 매우 제한적이라는 문제점이 있다.

KR 1995-0011722 B1

본 발명은 상기한 종래기술들이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 암반층까지 굴착되어야 하는 대심도의 굴착공사에서 CFT강관을 이용하여 경제성을 도모하면서도 암반층에서의 토류판이나 숏크리트의 타설에 의한 흙막이 구조물의 시공을 매우 용이하게 하는 CFT말뚝을 이용한 CIP흙막이 벽체 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, a) 암반층의 일정깊이까지 천공하여 천공홀을 형성시키면서 동시에 CFT용 케이싱을 상기 천공홀에 CFT용 케이싱을 근입시키되 상기 CFT용 케이싱은 선단이 암반층의 상면에 위치하도록, CFT용 케이싱을 천공홀에 근입시키는 단계; b) 천공홀에 삽입된 케이싱 내부에 외경이 상기 CFT용 케이싱(15)의 내경보다 작고 연결철물이 선 부착된 말뚝용 강관을 삽입하되, 상기 말뚝용 강관의 선단이 암반층의 천공홀 저면에 위치하도록 말뚝용 강관을 설치하는 단계; c) 상기 말뚝용 강관내부에 콘크리트를 타설하고 CFT용 케이싱의 내면과 말뚝용 강관의 외면 사이에 비응고형 채움재를 충전시키는 단계; d) CFT용 케이싱을 제거하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 CFT말뚝의 시공방법이 제공된다.

이때 상기 연결철물은, 말뚝용 강관의 길이방향으로 부착되되 암반층의 삽입 구간에 대하여만 부착되고, 관통공이 다수 개 구비될 수 있으며, 상기 관통공은 상하 방향으로 길게 형성되는 장공으로 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, a) 일정한 간격을 두고 상술한 CFT말뚝의 시공방법으로 선단부가 암반층의 일정깊이까지 근입되도록 CFT말뚝을 설치하되, 말뚝용 강관에 부착된 연결철물이 굴착면을 향하도록 하는 CFT말뚝의 설치단계; b) 상기 CFT말뚝과 CFT말뚝의 사이에 CIP말뚝을 설치하여 주열식의 지중 연속벽체를 구축시키는 단계; c) 상기 지중 연속벽체의 전면을 굴착하여 CFT말뚝에 부착된 연결철물을 노출시키는 단계; d) 상기 연결철물을 이용하여 CFT말뚝과 CFT말뚝 사이의 암반 굴착면에 흙막이 구조체를 시공하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 CIP흙막이 벽체의 시공방법이 제공된다.

이때 b) 단계의 지중 연속벽체를 구축시키는 단계에는 CIP용 케이싱을 인발하여 제거하는 단계가 더 포함될 수 있고, d) 단계에서 흙막이 구조체를 시공하는 단계는, 연결철물의 좌우 양면에 앵글을 설치하여 전면에 걸림턱을 형성시키고, 상기 걸림턱의 내측에 토류판을 설치하는 단계로 이루어질 수 있으며, 이와는 달리 d) 단계에서 흙막이 구조체를 시공하는 단계는, 연결철물과 연결철물의 사이에 격자형 철근 또는 와이어 메쉬를 설치하고, 상기 격자형 철근 또는 와이어메쉬가 매립되도록 숏크리트를 시공하는 단계로 이루어질 수 있다.

본 발명은 대심도의 굴착공사에 대하여 고가의 H형강 사용을 배제함으로써 흙막이 벽체 시공에 대한 경제성을 도모하게 할 뿐 아니라, 강관과 콘크리트의 합성 및 구속효과에 의해 흙막이 벽체의 높은 구조적 안정성을 기대할 수 있게 한다.

또한 본 발명은 연결철물이 설치된 CFT말뚝의 설치를 가능하게 함으로써 토류판 등 암반 굴착면에 대한 흙막이 구조체의 시공을 용이하게 하는 등 시공성을 향상시킨다.

도 1은 종래기술에 의한 CIP 흙막이 벽체의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 CFT말뚝을 지중에 근입시킨 상태도이다.
도 3은 도 2에 의한 CFT말뚝의 시공방법을 단계별로 도시한 설명도이다.
도 4는 본 발명에 의한 CIP흙막이 벽체의 시공방법을 단계별로 도시한 설명도이다.
도 5는 CFT말뚝들 사이에 토류판을 설치하는 구성에 관한 본 발명의 일 실시의 사이도 및 단면도이다.
도 6은 CFT말뚝들 사이에 타설되는 숏크리트의 보강철물에 관한 각 구성을 나타낸 사시도이다.
도 7은 상기 보강철물을 설치한 후 숏크리트를 타설한 절개 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명은 CIP흙막이 벽체(100)를 구축함에 있어서 상기 흙막이 벽체를 보강시키기 위한 엄지말뚝으로 지금까지 사용되어 왔던 고가의 H형강을 배제시키고 저렴한 강관을 사용한 CFT말뚝을 적용하면서도 H형강과 마찬가지로 토류판 등의 흙막이 구조체를 용이하게 설치할 수 있게 하여 경제성과 더불어 시공성을 함께 도모할 수 있도록 하고 있다.

도 2는 상기와 같이 엄지말뚝으로 사용되는 본 발명의 일 실시예에 의한 CFT말뚝(10)을 지중의 암반층(R)까지 근입시킨 상태를 나타낸 것이다.

상기의 CFT말뚝(10)은 강관의 내부에 콘크리트(13)가 충전되고, 도 2에 도시된 바와 같이 암반층(R)에 근입되는 하부의 외면에는 수직으로 돌출되는 연결철물(12)이 선 부착되어 있다.

내부에 콘크리트가 충전된 강관은 콘크리트 구속효과로 높은 휨 강성을 발휘하게 되는 바 CIP흙막이 벽체(100)의 구조적 안정성을 도모하게 하며, 상기한 연결철물(12)은 향후 설치되는 토류판(32)이나 숏크리트(33)와 같은 흙막이 구조체(30)의 설치작업을 용이함으로써 강관 사용에 의한 경제성과 시공성을 향상시킨다.

그러나 연결철물(12)이 선 부착된 강관을 직접 지중에 근입시키는 것은 그리 용이한 것이 아니다. 이에 본 발명에서는 일반적인 CIP말뚝을 구축하기 위해 통상적으로 사용되는 케이싱을 이용함으로써 상기 연결철물(12)이 선 부착된 말뚝용 강관(11)을 지중의 암반층(R)까지 용이하게 근입시킬 수 있게 한다.

도 3은 상기와 같이 연결철물(12)이 선 부착된 말뚝용 강관(11)을 지중에 근입시키는 과정을 나타낸 것으로서 이에 의한 시공방법은, a) CFT용 케이싱(15)의 지중 근입 단계; b) 연결철물(12)이 선 부착된 말뚝용 강관(11)의 삽입단계; c) 말뚝용 강관(11) 내부에 대한 콘크리트(13)의 타설 및 외부에 대한 비응고형 채움재(14)의 충전단계; d) CFT용 케이싱(15)을 제거하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

a) CFT용 케이싱(15)의 지중 근입 단계{도 3의 (a) 참조};

어스오거 등의 천공장비를 이용하여 지중을 천공하여 천공홀을 형성시킨다.

이때 토사층(S)에 대하여는 천공과 동시에 CFT용 케이싱(15)을 근입시켜 천공홀의 공벽이 붕괴되는 것을 방지한다.

토사층(S)에 대한 천공과 CFT용 케이싱(15)의 근입이 완료된 후에는 암천공 장비를 이용하여 상기 토사층(S)에 연하는 암반층(R)에 대하여도 일정깊이까지 천공을 실시한다. 따라서 천공홀에 삽입되는 CFT용 케이싱(15)의 선단은 암반층(R)의 상면에 위치하게 된다.

b) 연결철물(12)이 선 부착된 말뚝용 강관(11)의 삽입단계{도 3의 (b) 참조};

천공홀에 삽입된 CFT용 케이싱(15) 내부에 연결철물(12)이 선 부착된 말뚝용 강관(11)을 삽입한다. 이때 말뚝용 강관(11)은 선단이 암반층의 천공홀 저면에 위치하도록 하여 암반층의 상면까지 근입된 CFT용 케이싱(15)보다 깊게 설치되도록 한다

상기 연결철물(12)은 말뚝용 강관(11)의 길이방향으로 부착되되 암반층(R)의 삽입 구간에 대하여만 부착된다. 이와 함께 상기 연결철물(12)에는 관통공(12a)을 다수 개 구비시켜 흙막이 구조체(30) 설치용 부재의 부착을 용이하게 하거나 격자형 철근(34) 등의 보강철물 설치작업을 용이하게 한다.

상기 관통공(12a)은 원형의 볼트공 형상으로 구성시킬 수도 있으나, 상하 방향으로 길게 형성되는 장공으로 구성시킬 수 있다. 장공은 암반 굴착면(F)에 흙막이 구조체(30)를 시공할 때 발생될 수 있는 오차의 보정을 용이하게 한다.

또한 말뚝용 강관(11)의 외경은 CFT용 케이싱(15)의 내경보다 작게 구성되어야 하며, 가장 바람직하게는 말뚝용 강관(11)의 외경과 연결철물(12)이 상기 말뚝용 강관(11)으로부터 돌출된 길이의 합이 CFT용 케이싱(15)의 내경과 거의 일치하거나, 삽입이 용이하면서도 내부에서 쉽게 회전되지 않을 정도만으로 약간 작게 구성한다.

이때 말뚝용 강관(11)에 대한 연결철물(12)의 돌출방향은 굴착면 쪽에 위치하면서 굴착면에 수직이 되도록 하여 향후의 흙막이 구조체(30) 설치작업이 정밀하고 용이하게 이루어질 수 있도록 하여야 한다.

c) 말뚝용 강관(11) 내부에 대한 콘크리트(13)의 타설 및 외부에 대한 비응고형 채움재(14)의 충전단계{도 3의 (c) 참조};

CFT용 케이싱(15) 내부에 대한 말뚝용 강관(11)의 삽입이 완료되면, 상기 말뚝용 강관(11) 내부에 콘크리트(13)를 타설하여 CFT말뚝(10)을 형성시킨다. 상기 CFT말뚝(10)은 앞서 설명한 바와 같이 강관에 의해 콘크리트가 구속되기 때문에 매우 높은 강성을 발휘하게 되며, 단순히 강관 내부에 콘크리트를 타설함으로써 이루어지기 때문에 H형강을 매입시키는 것보다 시공성이 향상된다. 물론 CFT말뚝(10)의 강성을 더욱 증대시키기 위해 콘크리트 내부에 철근을 매입시킬 수도 있다.

본 단계에서는 상기와 같이 CFT말뚝(10)을 구축시키는 것과 함께 연결철물(12)의 돌출상태가 정위치에서 유동되지 않도록 CFT용 케이싱(15)의 내면과 말뚝용 강관(11)의 외면 사이에 모래와 같은 비응고형 채움재(14)를 충전시킨다. 비응고용 채움재는 CFT용 케이싱(15)을 제거한 후에도 말뚝용 강관(11)이 회전되거나 위치이동 되지 않도록 하면서 말뚝용 강관(11) 외부에 돌출된 연결철물(12)의 노출을 용이하게 하여 후속하는 흙막이 구조체(30) 설치에 대한 작업성을 향상시킨다.

상기의 콘크리트(13) 타설 작업과 비응고형 채움재(14)의 충전 작업은 선후관계를 가지지 아니하며 현장의 작업여건에 따라 순차적으로 또는 동시에 실시될 수 있다.

d) CFT용 케이싱(15)을 제거하는 단계{도 3의 (d) 참조};

굴착면을 향하여 연결철물(12)이 구비된 CFT말뚝(10)의 구축이 완료되면 CFT용 케이싱(15)을 인발시켜 지중에서 제거하고, 다른 작업구역에서 재사용된다.

상기의 각 단계에 의한 CFT말뚝(10)이 일정한 간격으로 설치되면 그 사이에 일반적인 CIP말뚝(20)을 설치한 후 전면을 굴착하면서 주열식의 흙막이 벽체를 구축하게 되는 바, 다음으로는 상기한 CFT말뚝(10)을 이용한 CIP흙막이 벽체(100)의 시공방법에 관하여 설명한다. 도 4는 본 발명에 의한 CIP흙막이 벽체(100)의 시공방법을 각 단계별로 나타낸 것이다.

a) CFT말뚝(10)의 설치단계{도 4의 (a) 참조};

앞서 설명한 시공방법으로 CFT말뚝(10)을 일정한 간격으로 지중에 설치한다.

CFT말뚝(10)은 엄지말뚝이 되는 것이며, CFT말뚝(10)의 간격은 암반층(R)의 굴착면에 구축되는 흙막이 구조체(30)의 너비가 되는 것이므로, 흙막이 벽체의 전체적인 구조적 안정성 및 토류판(32) 등의 규격을 감안하여 CFT말뚝(10)간의 간격을 설정한다.

상기의 CFT말뚝(10)의 선단부는 암반층(R)의 일정깊이까지 근입되며, 이때 말뚝용 강관(11)에 부착된 연결철물(12)이 굴착면을 향하면서 굴착면에 수직이 되도록 해야 할 것임은 앞서 설명한 바와 같으며, 연결철물(12)의 길이는 토류판(32) 등의 흙막이 구조체(30)의 설치범위에 대응할 수 있어야 한다.

b) CIP말뚝(20)을 설치하여 주열식의 지중 연속벽체를 구축시키는 단계{도 4의 (b) 참조};

일정한 간격으로 CFT말뚝(10)이 설치되면, 이들 CFT말뚝(10)들의 사이에 CIP말뚝(20)을 설치하여 주열식의 지중 연속벽체를 구축시킨다.

이를 위해 기 설치된 CFT말뚝(10)과 CFT말뚝(10) 사이의 지중 토사층(S)을 천공하여 천공홀을 형성시키면서, 상기 천공홀에 CIP용 케이싱(25)을 근입시킨다.

상기 CIP용 케이싱(25)은 앞서 설치된 CFT용 케이싱(15)과 동일한 직경을 가지도록 하는 것이 바람직하며, 이경우 CFT말뚝(10)의 연결철물(12) 전단부는 CIP말뚝(20) 외면의 전면과 수평한 상태를 가지게 되며, 이는 지하구조물의 구축시 외벽과의 합벽 두께가 불필요하게 두꺼워지는 것을 방지하는 효과를 나타낸다.

CIP용 케이싱(25) 역시 CFT용 케이싱(15)과 마찬가지로 선단이 암반층(R) 상부면에 위치하도록 토사층(S)에 대하여만 근입된다. 토사층(S)에 대한 CIP용 케이싱(25)의 근입이 완료되면, CIP용 케이싱(25) 내부에 철근망을 삽입하고 콘크리트를 타설하게 되며, CIP용 케이싱(25)은 상기 콘크리트가 양생되기 전에 인발하여 다른 구간에서의 작업에 재활용된다.

참고로 CIP말뚝(20)을 구축시키기 위한 상기의 예에서는 CIP용 케이싱(25)을 사용하는 것으로 설명하고 있으나, 천공홀의 공벽이 쉽게 무너지지 아니하는 토질에서는 CIP용 케이싱(25)의 사용을 생략할 수도 있고, 천공홀의 공벽붕괴를 방지하기 위하여 벤토나이트액을 사용하는 경우에도 CIP용 케이싱(25)의 사용을 생략할 수 있다.

지중 연속벽체를 구축시키기 위하여 말뚝들을 시공하는 순서는 일반적인 CIP 흙막이 벽체의 시공방법과 다르지 아니하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

c) 연결철물(12)을 노출시키는 단계{도 4의 (c) 참조};

주열식의 지중 연속벽체에 대한 구축이 완료되면 상기 벽체의 전면을 굴착하되, 상기 굴착은 CFT말뚝(10)이 위치한 암반층(R)까지 시행하여 암반 굴착면(F)과 함께 연결철물(12)이 노출되도록 한다.

d) 흙막이 구조체(30)를 설치하는 단계{도 4의 (d) 참조};

상기 연결철물(12)을 이용하여 CFT말뚝(10)과 CFT말뚝(10) 사이의 암반 굴착면(F)에 흙막이 구조체(30)를 시공한다. 상기 흙막이 구조체(30)는 토류판(32)에 의할 수도 있고, 상기 암반 굴착면(F)에 숏크리트(33)를 타설하여 구축시킬 수도 있다.

도 5는 CFT말뚝(10)들 사이에 토류판(32)을 설치하여 암반 굴착면(F)에 대한 흙막이 구조체(30)를 구축시키기 위한 구성을 나타낸 것이고, 도 6은 숏크리트(33)로 암반 굴착면(F)에 대한 흙막이 구조체(30)를 구축시키기 위해 CFT말뚝(10)들 사이에 보강철물을 설치하는 예를 나타낸 것이며, 도 7은 상기 보강철물을 설치한 후 숏크리트(33)를 타설한 절개 사시도이다.

토류판(32)을 이용하여 흙막이 구조체(30)를 시공하고자 하는 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이 연결철물(12)의 좌우 양면에 앵글(31)을 설치하여 전면에 걸림턱(31a)이 형성되도록 한다. 따라서 암반 굴착면(F)에 대한 흙막이 구조체(30)는 상기 걸림턱(31a)의 내측에 토류판(32)을 끼워 넣음으로써 설치가 완료된다.

한편 상기 토류판(32)의 설치작업은, 암반층(R)이 그리 깊지 아니한 경우 모든 굴착을 완료시킨 후 시행할 수도 있으나, 통상적으로는 굴착과 병행하여 실시된다. 즉 일정 깊이에 대한 굴착이 이루어지면 연결철물(12)에 앵글(31)을 부착시키고 상기 앵글(31)에 의해 형성된 걸림턱(31a)의 내측에 토류판(32)을 끼우며, 이러한 과정을 반복하여 암반 굴착면(F)에 대한 토류판(32) 설치작업을 완료시키게 된다.

그런데 상기와 같이 굴착과 토류판(32)의 설치작업을 병행, 반복하는 경우에는 걸림턱(31a)을 형성시키기 위한 앵글(31)을 다수 개의 조각으로 분할하여 사용하게 되는 바, 조각으로 분할된 앵글(31)이 연결철물(12)에 설치되는 높이의 위치는 굴착의 상황에 따라 변동될 수 있다.

이때 연결철물(12)에 구비되는 관통공(12a)을 상하 방향으로 길게 형성되는 장공으로 구성시키게 되면, 상기 조각으로 분할된 앵글(31)은 장공의 길이만큼 여유를 가지면서 연결철물(12)에 부착 설치됨으로써, 굴착여건에 따른 시공오차를 보정하게 된다.

암반 굴착면(F)에 숏크리트(33)를 타설하여 흙막이 구조체(30)를 구축하고자 하는 경우에는 상기 숏크리트(33)를 휨강성을 보강하기 위하여 숏크리트(33)에 매립되는 보강철물의 설치작업이 선행되는데, 상기 CFT말뚝(10)에 설치된 연결철물(12)은 상기의 보강철물의 설치를 용이하게 한다.

상기 보강철물은 연결철물(12)과 연결철물(12) 사이에 설치되는 격자형 철근(34) 또는 외아어 메쉬(35)로 이루어지는데, 연결철물(12)에 구비된 관통공(12a)에 수평방향의 가이드 철근(g)을 삽입하여 위치를 고정시킨 후, 도 6의 (a)에서와 같이 상기 가이드 철근(g)에 수직철근을 고정시킴으로써 보강철물의 설치가 완료되거나, 도 6의 (b)에서와 같이 결속선 등의 고정수단을 이용하여 가이드 철근(g)에 외아어 메쉬(35)를 부착시킴으로써 보강철물의 설치는 간단히 완료된다.

연결철물(12)을 매개로 하여 CFT말뚝(10)들의 사이에 보강철물이 설치되면 스프레이 건을 이용하여 도 7에 도시된 바와 같이 보강철물이 매립되도록 숏크리트(33)를 타설한다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

10; CFT말뚝 11; 말뚝용 강관
12; 연결철물 13; 콘크리트
14; 비응고형 채움재 15; CFT용 케이싱
20; CIP말뚝 25; CIP용 케이싱
30; 흙막이 구조체 31; 앵글
31a; 걸림턱 32; 토류판
33; 숏크리트 34; 격자형 철근
35; 와이어 메쉬 100; CIP흙막이 벽체
S; 토사층 R; 암반층
F; 암반 굴착면 g; 가이드 철근

Claims (7)

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4. 주열식 흙막이 공법에 있어서,
   a) 일정한 간격을 두고 선단부가 암반층(R)의 일정깊이까지 근입되도록 CFT말뚝(10)을 설치하되, 말뚝용 강관(11)에 부착된 연결철물(12)이 굴착면을 향하도록 하는 CFT말뚝(10)의 설치단계;
   b) 상기 CFT말뚝(10)과 CFT말뚝(10)의 사이에 CIP말뚝(20)을 설치하여 주열식의 지중 연속벽체를 구축시키는 단계;
   c) 상기 지중 연속벽체의 전면을 굴착하여 CFT말뚝(10)에 부착된 연결철물(12)을 노출시키는 단계;
   d) 상기 연결철물(12)을 이용하여 CFT말뚝(10)과 CFT말뚝(10) 사이의 암반 굴착면(F)에 흙막이 구조체(30)를 시공하는 단계; 를 포함하여 이루어지되,
   상기 a) 단계에서의 CFT말뚝(10)의 설치는 ⅰ) 암반층(R)의 일정깊이까지 천공하여 천공홀을 형성시키면서 동시에 CFT용 케이싱을 상기 천공홀에 CFT용 케이싱(15)을 근입시키되 상기 CFT용 케이싱(15)은 선단이 암반층(R)의 상면에 위치하도록, CFT용 케이싱(15)을 천공홀에 근입시키는 단계; ⅱ) 천공홀에 삽입된 케이싱 내부에 외경이 상기 CFT용 케이싱(15)의 내경보다 작고 연결철물(12)이 선 부착된 말뚝용 강관(11)을 삽입하되, 상기 말뚝용 강관(11)의 선단이 암반층의 천공홀 저면에 위치하도록 말뚝용 강관(11)을 설치하는 단계; ⅲ) 상기 말뚝용 강관(11)내부에 콘크리트를 타설하고 CFT용 케이싱(15)의 내면과 말뚝용 강관(11)의 외면 사이에 비응고형 채움재(14)를 충전시키는 단계; ⅳ) CFT용 케이싱(15)을 제거하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CIP흙막이 벽체의 시공방법
5. 제4항에 있어서, b) 단계의 지중 연속벽체를 구축시키는 단계에는 CIP용 케이싱(25)을 인발하여 제거하는 단계가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 CIP흙막이 벽체의 시공방법
6. 제4항에 있어서, d) 단계에서 흙막이 구조체(30)를 시공하는 단계는, 연결철물(12)의 좌우 양면에 앵글(31)을 설치하여 전면에 걸림턱(31a)을 형성시키고, 상기 걸림턱(31a)의 내측에 토류판(32)을 설치하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CIP흙막이 벽체의 시공방법.
7. 제4항에 있어서, d) 단계에서 흙막이 구조체(30)를 시공하는 단계는, 연결철물(12)과 연결철물(12)의 사이에 격자형 철근(34) 또는 외아어 메쉬(35)를 설치하고, 상기 격자형 철근(34) 또는 외아어 메쉬(35)가 매립되도록 숏크리트(33)를 시공하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CIP흙막이 벽체의 시공방법.

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