KR100412162B1 - 트러스식 지보구조에 의한 지반 굴착공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작업공간 확보 및 시공성 향상과 가설 구조물의 안정성을 확보할 수 있는 트러스식 지보구조에 의한 지반 굴착공법을 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 트러스식 지보구조에 의한 지반 굴착공법은, 지하 콘크리트 구조물의 구축을 위한 지반 굴착후, 흙막이벽 설치를 위해 복수의 H빔을 소정 간격으로 타발하고, 그 H빔에 띠장을 설치하는 단계; 상기 H빔에 토류판을 삽입한 후 트러스식 지보구조 구성을 위한 주부재를 설치하는 단계; 및 상기 주부재의 설치후, 상기 띠장과 주부재 사이에 경사재 및 수직재를 설치하여 트러스식 지보구조를 완성하는 단계를 포함한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 주부재와 경사부재가 트러스 형식(예컨대, Howe형 트러스 구조)으로 연결되어 있으므로, 토압 등의 외부의 힘에도 압축력을 유도할 수 있고, 그에 따라 가설구조물의 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 굴착 작업시의 공간 협소 등의 문제를 해결할 수 있고, 그 결과 시공성 및 작업성을 향상시킬 수 있다.

Description

트러스식 지보구조에 의한 지반 굴착공법{Method of construction for excavating the ground by using trusstype support structures}

본 발명은 트러스식 지보구조에 의한 지반 굴착공법에 관한 것으로서, 특히 트러스식 연결부의 지압형 맞댐 볼트 연결구조에 의해 사용 볼트의 개수를 최소화 하고, 경사재 및 수직재에 압축력을 유도함으로써 시공성 및 작업성을 향상하고, 구조적인 안정성을 확보할 수 있는 트러스식 지보구조에 의한 지반 굴착공법에 관한 것이다.

일반적으로, 지하철 공사 및 도로공사에 있어서 지하 콘크리트 구조물의 구축을 위한 지반 굴착작업 시, 토압에 저항하면서 작업의 안정성을 확보하기 위해 통상 가시설 구조물(흙막이벽)을 설치하게 된다. 도 1 및 도 2는 그와 같은 흙막이벽 설치에 주로 채용되는 종래 빔형 버팀보식 구조를 보여주는 것으로서, 지하 콘크리트 구조물(110)의 구축을 위해 지반 굴착 후 다수의 H빔(101)을 소정 간격으로 수직으로 타발한 후, 수직 H빔들(101)의 내측면부에 수평으로 띠장(102)을 설치한다. 그런 다음, 수직 H빔들(101) 사이에 토류판(흙막이널)(107)을 삽입하고, 서로평행하게 대면하는 띠장(102) 간에 버팀보(103)를 수평으로 설치한다.

그런데, 종래의 이와 같은 빔형 버팀보식 구조는 굴착작업 시 공간 협소로 인해 작업이 어렵고, 교각 등의 하부 기초공사 시에도 콘크리트의 타설 및 되메우기 작업 후에 버팀보(103)를 제거해야 하는 등의 구조적인 문제점이 있다.

본 발명은 이상과 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 작업공간 확보 및 시공성 향상과 가설 구조물의 안정성을 확보할 수 있는 트러스식 지보구조에 의한 지반 굴착공법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 빔형 버팀보식 구조의 일예를 보여주는 평면도.

도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 종단면도.

도 3은 본 발명에 따른 트러스식 지보구조에 의한 지반 굴착공법에 따라 지반굴착 후 흙막이벽 설치를 위해 H빔 및 띠장을 설치한 상태도.

도 4는 도 3의 H빔 및 띠장 설치 후, 트러스식 지보구조 구성을 위한 주부재를 설치한 상태도.

도 5는 도 4의 주부재 설치 후, 경사부재 및 수직부재를 설치하여 트러스식 지보구조를 완성한 상태도.

도 6은 도 5의 B-B 선에 따른 종단면도.

도 7은 도 5의 트러스식 지보구조에 있어서, 주부재와 경사부재의 연결부위에 대한 부분 발췌 확대도.

도 8은 도 5의 트러스식 지보구조에 있어서, 이음부의 연결방식을 보여주는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101,301...H빔 102,302...띠장

103...버팀보 107,307...토류판(흙막이널)

110,310...지하 콘크리트 구조물

303...연결부재 304...주부재

305...경사부재 306...수직부재

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 트러스식 지보구조에 의한 지반 굴착공법은,

지하 콘크리트 구조물의 구축을 위한 지반 굴착후, 흙막이벽 설치를 위해 복수의 H빔을 소정 간격으로 타발하고, 그 H빔에 띠장을 설치하는 단계;

상기 H빔에 토류판을 삽입한 후 트러스식 지보구조 구성을 위한 주부재를 설치하는 단계; 및

상기 주부재의 설치후, 상기 띠장과 주부재 사이에 경사재 및 수직재를 설치하여 트러스식 지보구조를 완성하는 단계를 포함하여 구성된 점에 그 특징이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 트러스식 지보구조에 의한 지반 굴착공법에 따라 트러스식 지보구조를 시공하는 과정을 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 트러스식 지보구조에 의한 지반 굴착공법에 따라 먼저 지하 콘크리트 구조물의 구축을 위해 지반을 굴착한 후, 흙막이벽 설치를 위해 복수의 H빔(301)을 소정 간격으로 타발하고, 그 H빔(301)에 띠장(302)을 설치하게 된다. 이때, 이 띠장(302)의 내측면부에는 트러스식 지보구조의 구성을 위한 주부재 및 수직부재의 설치를 위해 다수의 연결부재(303)가 상호 소정 간격 이격되어 설치된다. 여기서, 이 연결부재(303)는 띠장(302)에 수직 방향으로 설치되는 수직 연결부재와, 그 수직 연결부재와 띠장(302)이 만나는 모서리 부위에 대각선 방향으로 설치되는 경사 연결부재로 구성된다.

띠장(302)의 설치가 완료되면, 상기 H빔(301)에 토류판(흙막이널)을(307)(도 6 참조) 삽입한 후, 도 4에 도시된 바와 같이, 트러스식 지보구조 구성을 위한 주부재(304)를 설치한다. 이때, 주부재(304)에도 트러스식 지보구조의 구성을 위한 수직부재 및 경사부재의 설치를 위해 다수의 연결부재(303)가 설치된다.

이렇게 하여 주부재(304)의 설치가 완료되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 띠장(302)과 주부재(304) 사이에 경사부재(305) 및 수직부재(306)를 설치하여 트러스식 지보구조를 완성한다. 그리고, 이후에는 지하 콘크리트 구조물(310)을 구축한다.

이상과 같은 트러스식 지보구조는 토압의 작용시 경사부재(305) 및 수직부재 (306)에 압축력을 유도하여 힘을 고루 분산시키게 되며, 따라서 가설구조물의 안정성을 확보할 수 있게 된다.

도 6은 도 5의 B-B 선에 따른 종단면도로서, 도시된 바와 같이, 트러스식 지보구조의 구성에 따라 구조체의 중심부위의 일정 영역이 자유로운 공간 형태로 존재하게 되며, 따라서 지하 콘크리트 구조물(310)의 구축작업을 주변 철구조물의 간섭을 훨씬 덜 받으면서 수월하게 수행할 수 있게 된다. 이것은 결국 시공성 및 작업성을 향상시킬 수 있게 됨을 의미한다.

한편, 도 7은 상기 트러스식 지보구조에 있어서, 주부재와 경사부재의 연결부위에 대한 부분 발췌 확대도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 2개의 주부재(304)가 수직으로 만나는 모서리 부위에 경사부재(305)가 대각선 방향으로 설치된다. 이때, 주부재(304)들의 이음부의연결방식으로는 도 8에 도시된 바와 같이, 지압형 맞댐 볼트 연결방식이 채용된다. 이에 따라 사용되는 볼트의 개수를 최소화할 수 있다. 이와 같은 맞댐 볼트 연결방식 또한 시공성 및 작업성을 향상시킬 수 있는 하나의 요인이 된다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 트러스식 지보구조에 의한 지반 굴착공법은 주부재와 경사부재가 트러스 형식(예컨대, Howe형 트러스 구조)으로 연결되어 있으므로, 토압 등의 외부의 힘에도 압축력을 유도할 수 있고, 그에 따라 가설구조물의 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 굴착 작업시의 공간 협소 등의 문제를 해결할 수 있고, 그 결과 시공성 및 작업성을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. (a) 지하 콘크리트 구조물의 구축을 위한 지반 굴착후, 흙막이벽 설치를 위해 복수의 H빔을 소정 간격으로 타발하고, 그 H빔에 띠장을 설치하는 단계;

   (b) 상기 H빔에 토류판을 삽입한 후 트러스식 지보구조 구성을 위한 주부재를 설치하는 단계; 및

   (c) 상기 주부재의 설치후, 상기 띠장과 주부재 사이에 경사재 및 수직재를 설치하여 트러스식 지보구조를 완성하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트러스식 지보구조에 의한 지반 굴착공법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 단계 (a)에서의 띠장 설치시, 띠장의 내측면부에는 트러스식 지보구조의 구성을 위한 주부재 및 수직부재의 설치를 위해 다수의 연결부재가 상호 소정 간격 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 트러스식 지보구조에 의한 지반 굴착공법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 연결부재는 상기 띠장에 수직 방향으로 설치되는 수직 연결부재와, 그수직 연결부재와 띠장이 만나는 모서리 부위에 대각선 방향으로 설치되는 경사 연결부재로 구성된 것을 특징으로 하는 트러스식 지보구조에 의한 지반 굴착공법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 단계 (b)에서의 주부재 설치시, 주부재들의 이음부를 지압형 맞댐 볼트 연결방식으로 연결하는 것을 특징으로 하는 트러스식 지보구조에 의한 지반 굴착공법.