KR100635416B1 - 마감용 시트파일 - Google Patents

Abstract

시트파일을 이용하여 흙막이 벽체를 형성하는 경우 흙막이벽체의 마무리를 위해 사용될 수 있는 마감용 시트파일을 개시한다. 마감용 시트파일은 제 1 시트파일 및 제 2 시트파일을 포함하여 구성된다. 제 1 시트파일은, 각각의 일측 단부가 상호 연결된 연결부로 형성되고 각각의 타측 단부가 개방된 개방부로 형성되며 소정의 간격을 두고 상호 대향하여 배치된 제 1 및 제 2 플랜지, 상기 연결부로부터 연장된 제 1 웨브, 및 상기 연결부에 연결된 일측 단부에 대향하는 상기 제 1 웨브의 타측 단부에 형성된 제 1 조인트를 포함한다. 또한, 제 2 시트파일은, 제 3 플랜지, 상기 제 3 플랜지의 일측 단부로부터 연장된 제 2 웨브, 및 상기 제 3 플랜지에 연결된 일측 단부에 대향하는 상기 제 2 웨브의 타측 단부에 형성된 제 2 조인트를 포함한다. 이러한 구성의 마감용 시트파일에서, 제 1 시트파일의 제 1 조인트를 일방향에서 시공된 최종 시트파일의 조인트에 연결하고, 제 2 시트파일의 제 2 조인트를 타방향에서 시공된 최종 시트파일의 조인트에 연결함과 동시에 제 3 플랜지를 상기 제 1 시트파일의 상기 제 1 및 제 2 플랜지의 사이에 끼워 맞춤으로써 흙막이벽을 마무리할 수 있게 된다.

시트파일, 흙막이벽

Description

마감용 시트파일{Closing Sheet Pile}

도 1은 본 발명에 따른 마감용 시트파일을 구성하는 제 1 시트파일 및 제 2 시트파일의 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 마감용 시트파일을 이용하여 흙막이벽을 마무리한 시공예를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 마감용 시트파일의 일 구성요소인 제 1 시트파일의 수평단면도이다.

도 4는 제 1 시트파일의 제 1 및 제 2 플랜지의 단부 근방에 지압부를 형성한 예를 도시한 제 1 시트파일의 부분단면도이다.

도 5는 종래의 U자형 시트파일(1)이 조인트(2)를 통해 상호 연결된 흙막이벽의 단면도이다.

도 6은 종래의 자립식 시트파일의 시공상태를 도시한 개요도이다.

도 7은 도 5에 도시한 종래의 U자형 시트파일을 양방향에서 각각 시공하는 경우 최종 시트파일들의 시공상태를 도시한 개요도이다.

본 발명은 토목 공학 및 건설 분야에서 토류 구조물, 기초 구조물, 제방 보호 구조물 또는 차수벽용으로 사용되는 시트파일에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 시트파일을 이용한 가시설을 시공할 때 흙막이벽의 최종 마무리를 위하여 거리의 조절 및 경사도의 조절이 가능한 마감용 시트파일을 제공한다.

일반적으로, 각종 건축이나 토목공사를 하기 위해 지반을 굴착할 때 그 굴착면의 붕괴를 방지하면서 흙을 잔류되게 하는 목적으로 시트파일(sheet pile)을 사용하여 흙막이벽을 형성한다.

이러한 시트파일에는 여러가지 종류가 있으며, 보통 단면의 형태에 따라서 U자형, Z자형, 모자형, 직선 웨브형 등으로 분류된다. 또한 시트파일의 양단은 구멍형 또는 요철형 등의 조인트가 형성되어 있어서 이웃하는 시트파일과 서로 끼워 맞출 수 있게 되어 있다.

도 5 및 도 6에는 종래의 U자형 시트파일의 시공예를 도시하였다. 도 5는 U자형 시트파일(1)이 조인트(2)를 통해 상호 연결된 흙막이벽의 단면도이고, 도 6은 자립식 시트파일의 시공상태를 도시한 개요도이다. 실제 시공에 있어서는 공사기간을 단축하기 위하여 양측에서 시트파일을 시공하게 된다. 즉, 도 7에 도시한 바와 같이 A방향 및 B방향에서 각각 시트파일을 시공하게 된다. 이 경우, A방향으로 시공된 최종 시트파일(12a)과 B방향으로 시공된 최종 시트파일(14a) 사이에 별도의 시트파일을 끼워 맞춤으로써 흙막이벽의 설치를 마무리하게 된다.

그러나, 실제 시공에서 시트파일을 지중에 타입할 때 정확하게 수직상태를 유지하면서 시공하는 것이 어려우므로 시트파일이 전체적으로 경사지게 배치될 수 있다. 즉, A방향으로 설치된 시트파일(12, 12a)들과 B방향으로 설치된 시트파일(14, 14a)들이 임의의 각도로 경사지게 배치될 수 있다. 따라서, 흙막이벽의 전체 길이를 통해서, 그 상단부에서의 최종 시트파일들(12a 및 14a) 사이의 거리(D)가 그 하단부에서의 최종 시트파일들(12a 및 14a) 사이의 거리(d)보다 크거나 혹은 작을 수 있다. 또한, 양방향에서 시공되는 최종 시트파일들(12a 및 14a) 사이의 거리를 조절하는 것이 어려우므로 마무리를 위해 시공되는 시트파일의 칫수가 적합하지 않을 수 있다.

이와 같은 문제는 넓은 지역에 걸쳐 시트파일을 시공하는 경우에 보다 심각한 문제로 대두되고, 특히 시트파일을 사방으로 둘러싸면서 흙막이벽을 시공하는 경우에는 필연적으로 해결해야 할 문제가 된다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 시트파일을 이용하여 흙막이벽을 형성하는 경우에 흙막이벽의 최종 마무리를 위하여 거리의 조절 및 경사도의 조절이 가능한 마감용 시트파일을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 마감용 시트파일은 칫수 및 경사도의 조절이 가능하므로, 양방향에서 시공된 최종 시트파일들 사이의 거리 혹은 상기 최종 시트파일들의 경사상태에 무관하게 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 마감용 시트파일을 이용함으로써, 시트파일이 경사지게 설치된 경우 시트파일이 수직하게 설치될 수 있도록 시트파일의 경사도를 보정할 수 있다.

본 발명에 따른 마감용 시트파일은 제 1 시트파일 및 제 2 시트파일을 포함하여 구성된다. 여기서, 제 1 시트파일은, 각각의 일측 단부가 상호 연결된 연결부로 형성되고 각각의 타측 단부가 개방된 개방부로 형성되며 소정의 간격을 두고 상호 대향하여 배치된 제 1 및 제 2 플랜지, 상기 연결부로부터 연장된 제 1 웨브, 및 상기 연결부에 연결된 일측 단부에 대향하는 상기 제 1 웨브의 타측 단부에 형성된 제 1 조인트를 포함한다. 또한, 제 2 시트파일은, 제 3 플랜지, 상기 제 3 플랜지의 일측 단부로부터 연장된 제 2 웨브, 및 상기 제 3 플랜지에 연결된 일측 단부에 대향하는 상기 제 2 웨브의 타측 단부에 형성된 제 2 조인트를 포함한다. 이러한 구성의 마감용 시트파일에서, 제 1 시트파일의 제 1 조인트를 일방향에서 시공된 최종 시트파일의 조인트에 연결하고, 제 2 시트파일의 제 2 조인트를 타방향에서 시공된 최종 시트파일의 조인트에 연결함과 동시에 제 3 플랜지를 상기 제 1 시트파일의 상기 제 1 및 제 2 플랜지의 사이에 끼워 맞춤으로써 흙막이벽을 마무리할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 마감용 시트파일의 바람직한 실시예를 설명한다.

먼저, 도 1에는 본 발명에 따른 마감용 시트파일을 구성하는 제 1 시트파일 및 제 2 시트파일의 사시도를 도시하였다. 제 1 시트파일(100)은 제 1 플랜지(110) 및 제 2 플랜지(120)를 포함한다. 연결부(130)는 제 1 플랜지(110) 및 제 2 플랜지(120)의 각각의 일단부가 전장(全長)에 걸쳐 상호 연결된 영역을 의미한다. 아울러, 제 1 플랜지(110) 및 제 2 플랜지(120)의 각각의 타단부는 전장(全長)에 걸쳐 개방된 개방부(140)로 형성된다. 제 1 플랜지(110) 및 제 2 플랜지(120)는 서로 대향하게 배치되되 소정의 간격을 두고 이격되어 배치된다.

연결부(130)에는 제 1 및 제 2 플랜지(110, 120)에 대하여 소정의 각도로 경사지게 형성된 제 1 웨브(150)가 연결되며, 상기 제 1 웨브(150)가 연결부(130)에 연결된 일단부에 대향하는 제 1 웨브(150)의 타단부에는 전장(全長)에 걸쳐 형성된 제 1 조인트(160)가 형성되어 있다. 제 1 조인트(160)의 형상에는 특별한 제한이 없으며 이웃하는 시트파일과 체결될 수 있는 형태로 제조되는 것이 바람직하다. 이러한 조인트의 형상에는 종래에 다양한 방식의 조인트가 개발되어 있으므로, 본 발명의 마감용 시트파일과 함께 사용되는 통상의 시트파일에 채택되어 있는 방식과 동일한 방식으로 형성될 수 있다.

한편, 제 2 시트파일(200)은 제 3 플랜지(210)를 포함하며, 제 3 플랜지의 일단부로부터 연장된 제 2 웨브(220)의 에지에는 전장(全長)에 걸쳐 제 2 조인트(230)가 형성되어 있다. 제 2 웨브(220)는 제 1 웨브가 제 1 및 제 2 플랜지(110, 120)에 대하여 경사진 각도와 대략 동일한 각도로 제 3 플랜지(210)에 대하여 경사지게 설치된다. 그리하여, 제 1 시트파일(100) 및 제 2 시트파일(200)이 상호 결합된 경우에 제 1 웨브(150) 및 제 2 웨브(220)가 서로 대칭이 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 조인트(230)의 형상은 제 1 조인트(160)과 동일한 형상으로 제조되는 것이 바람직하다.

도 2에서는 본 발명에 따른 마감용 시트파일을 이용하여 흙막이벽을 마무리 한 시공예를 도시하였다. 먼저, A방향에서 시공된 최종 시트파일(320)의 일측 조인트부(322)를 따라 제 1 조인트(160)를 끼워 맞추면서 제 1 시트파일(100)을 타입한다. 이 경우, 제 1 시트파일(100)은 A방향에서 시공된 시트파일(320)의 경사도에 따라 일측으로 기울어진 상태로 타입된다.

한편, 제 2 시트파일(200)은 B방향에서 시공된 최종 시트파일(340)의 조인트부(342)에 제 2 조인트(230)를 끼워 맞추면서 타입된다. 이 때, 제 2 시트파일(200)의 제 3 플랜지(210)가 제 1 시트파일(100)의 제 1 및 제 2 플랜지(110, 120) 사이의 간격에 끼워 맞춰진 상태로 타입된다. 이 경우, 제 2 시트파일(200)도 B방향에서 시공된 시트파일(340)의 경사도에 따라 일측으로 기울어진 상태로 타입된다.

이렇게 시공된 제 1 시트파일(100) 및 제 2 시트파일(200)은 각각 A방향 및 B방향에서 시공된 시트파일들의 경사도에 따라 일측으로 경사지게 설치된다. 그러나, 제 3 플랜지가 제 1 및 제 2 플랜지 사이의 간격에 끼워 맞춰진 상태로 시공되므로, 양방향에서 시공된 주위의 시트파일들의 경사도와 무관하게 흙막이벽을 마무리할 수 있게 된다. 또한, 최종 시트파일들(320 및 340) 사이의 거리가 하나의 시트파일의 칫수에 적합치 않은 경우라도, 제 1 및 제 2 플랜지(110, 120) 사이에 끼워지는 제 3 플랜지(210)의 내입거리를 조절함으로써 흙막이벽을 마무리할 수 있게 된다.

다음으로, 본 발명의 마감용 시트파일의 일 구성요소인 제 1 시트파일의 크기 및 형상에 대하여 구체적인 사용예를 설명한다. 먼저, 제 1 및 제 2 플랜지 (110, 120)가 상호 이격된 간격은 제 3 플랜지의 두께보다 큰 것이 바람직하다. 왜냐하면, 제 1 시트파일(100) 및 제 2 시트파일(200)은 각각 A방향 및 B방향으로 시공된 시트파일(320, 340)에 따라 시공되므로, 만약 양 방향으로 시공되는 시트파일들의 시공 라인이 다소 어긋나 있는 경우에 이를 보정할 수 있을 정도의 완충공간이 필요하기 때문이다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 플랜지(110, 120)는, 연결부(130) 근방에서의 양 플랜지(110, 120)의 내측거리(H)가 개방부(140) 근방의 양 플랜지(110, 120)의 내측거리(h)보다 크게 되도록 배치된 것이 더욱 바람직하다. 그리하여, 양 방향으로 시공되는 시트파일의 시공라인이 어긋나 있는 경우에 이를 보정할 수 있는 충분한 여유 공간을 확보하면서, 개방부(140)에서는 제 3 플랜지(210)가 지나치게 유동되지 않도록 한다.

나아가, 상기 제 1 및 제 2 플랜지의 두께(T)는 연결부(130)로부터 개방부(140)로 갈수록 점차 좁아지게 형성된 것이 바람직하다. 그리하여 양 플랜지(110, 120)가 어느 정도 탄성을 나타내게 함으로써, 양 플랜지(110, 120) 사이에 내재되는 제 3 플랜지(210)가 유동될 수 있는 공간을 확보함과 동시에 이를 견고히 고정할 수 있게 한다.

또한, 개방부(140)에서 제 3 플랜지(210)의 유동을 보다 효과적으로 방지하고 제 1 및 제 2 시트파일(100, 200)들이 서로 견고히 체결될 수 있도록 하기 위하여, 제 1 및 제 2 플랜지(110, 120)가 상호 마주보는 각각의 내측면에 지압부(112, 122)를 형성하는 것도 바람직하다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 제 1 플랜지 (110)의 개방부(140) 근방에서 제 2 플랜지(120)에 대향하는 내측면에 지압부(112)를 형성하고, 제 2 플랜지(120)의 개방부(140) 근방에서 제 1 플랜지(110)에 대향하는 내측면에 지압부(122)를 형성한다.

지압부(112, 122)는 각각의 플랜지(110, 120)의 내측면으로부터 돌출되어 돌기 형상으로 형성되어 있으며, 각각의 개방부(140) 근방에서 양 플랜지(110, 120)의 길이방향으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 각각의 지압부(112, 122)는 서로 대향하도록 배치되는 것이 바람직하다. 제 1 및 제 2 플랜지(110, 120) 사이에 내재되는 제 3 플랜지(210)를 보다 견고하게 고정하기 위해서 제 1 및 제 2 지압부(112, 122) 사이의 거리가 제 3 플랜지(210)의 두께보다 작도록 형성하는 것이 바람직하다. 나아가 제 1 및 제 2 지압부(112, 122)를 서로 맞닿아 있도록 형성하는 것도 바람직하고, 이 경우 제 1 및 제 2 플랜지(110, 120)의 두께를 연결부(130)로부터 개방부(140)로 갈수록 작아지게 형성하여 양 플랜지에 탄성을 부여하면 보다 효과적이다.

본 발명에 따르면, 시트파일을 이용하여 흙막이벽을 형성하는 경우에 양 방향에서 시공되는 흙막이벽의 최종 마무리를 위하여 거리의 조절 및 경사도의 조절이 가능한 마감용 시트파일을 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 마감용 시트파일은 칫수 및 경사도의 조절이 가능하므로, 양방향에서 시공된 최종 시트파일들 사이의 거리 혹은 상기 최종 시트파일들의 경사상태에 무관하게 사용될 수 있다.

또한, 일반적으로 시트파일을 이용하여 흙막이벽을 형성하는 경우에 시트파 일을 수직하게 설치하는 것이 난제가 될 수 있다. 즉, 실제 시공시 시트파일을 설치하다 보면 시트파일들이 일측으로 경사지게 되는데, 경사진 상태로 계속하여 시트파일을 설치하면 종국에는 흙막이 벽체가 상당한 각도로 기울어지게 된다. 따라서, 시공시 때때로 시트파일의 경사도를 보정하여 다시 수직한 상태가 되도록 보정하는 것이 필요하다. 이 경우, 본 발명에 따른 마감용 시트파일을 사용하면, 시트파일의 시공시 시트파일이 일측으로 경사지게 설치되는 경우라도, 이를 보정하여 시트파일이 수직하게 설치될 수 있도록 시트파일의 경사도를 보정할 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 예시하여 본 발명의 구성의 특징 및 효과를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위내에서 변형된 형태로 구현가능함을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 여기서 설명한 본 발명의 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
3. 각각의 일측 단부가 상호 연결된 연결부로 형성되고 각각의 타측 단부가 개방된 개방부로 형성되며 소정의 간격을 두고 상호 대향하여 배치된 제 1 및 제 2 플랜지, 상기 연결부로부터 연장된 제 1 웨브, 및 상기 연결부에 연결된 일측 단부에 대향하는 상기 제 1 웨브의 타측 단부에 형성된 제 1 조인트를 포함하는 제 1 시트파일; 및

   제 3 플랜지, 상기 제 3 플랜지의 일측 단부로부터 연장된 제 2 웨브, 상기 제 3 플랜지에 연결된 일측 단부에 대향하는 상기 제 2 웨브의 타측 단부에 형성된 제 2 조인트를 포함하는 제 2 시트파일;을 포함하고,

   상기 제 1 및 제 2 플랜지는, 상기 연결부에서의 상기 제 1 및 제 2 플랜지의 내측거리(H)가 상기 개방부에서의 상기 제 1 및 제 2 플랜지의 내측거리(h)보다 크게 되도록 배치된 것을 특징으로 하는 마감용 시트파일.
4. 각각의 일측 단부가 상호 연결된 연결부로 형성되고 각각의 타측 단부가 개방된 개방부로 형성되며 소정의 간격을 두고 상호 대향하여 배치된 제 1 및 제 2 플랜지, 상기 연결부로부터 연장된 제 1 웨브, 및 상기 연결부에 연결된 일측 단부에 대향하는 상기 제 1 웨브의 타측 단부에 형성된 제 1 조인트를 포함하는 제 1 시트파일; 및

   제 3 플랜지, 상기 제 3 플랜지의 일측 단부로부터 연장된 제 2 웨브, 상기 제 3 플랜지에 연결된 일측 단부에 대향하는 상기 제 2 웨브의 타측 단부에 형성된 제 2 조인트를 포함하는 제 2 시트파일;을 포함하고,

   상기 제 1 및 제 2 플랜지는 상호 마주보는 각각의 내측면으로부터 돌출되어 형성된 제 1 및 제 2 지압부를 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 지압부는 상기 개방부 근방에서 길이방향으로 형성되되 상호 대향하게 배치된 것을 특징으로 하는 마감용 시트파일.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 지압부 사이의 거리는 상기 제 3 플랜지의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 마감용 시트파일.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 지압부는 서로 맞닿아 있는 것을 특징으로 하는 마감용 시트파일.
7. 각각의 일측 단부가 상호 연결된 연결부로 형성되고 각각의 타측 단부가 개방된 개방부로 형성되며 소정의 간격을 두고 상호 대향하여 배치된 제 1 및 제 2 플랜지, 상기 연결부로부터 연장된 제 1 웨브, 및 상기 연결부에 연결된 일측 단부에 대향하는 상기 제 1 웨브의 타측 단부에 형성된 제 1 조인트를 포함하는 제 1 시트파일; 및

   제 3 플랜지, 상기 제 3 플랜지의 일측 단부로부터 연장된 제 2 웨브, 상기 제 3 플랜지에 연결된 일측 단부에 대향하는 상기 제 2 웨브의 타측 단부에 형성된 제 2 조인트를 포함하는 제 2 시트파일;을 포함하고,

   상기 제 1 및 제 2 플랜지의 두께는 상기 연결부로부터 상기 개방부로 갈수록 점차 좁아지게 형성된 것을 특징으로 하는 마감용 시트파일.
8. 삭제
9. 삭제
10. 마감용 시트파일에 사용되는 시트파일 부재로서,

    각각의 일측 단부가 상호 연결된 연결부로 형성되고 각각의 타측 단부가 개방된 개방부로 형성되며 소정의 간격을 두고 상호 대향하여 배치된 제 1 및 제 2 플랜지;

    상기 연결부로부터 연장된 제 1 웨브; 및

    상기 연결부에 연결된 일측 단부에 대향하는 상기 제 1 웨브의 타측 단부에 형성된 제 1 조인트;를 포함하고,

    상기 제 1 및 제 2 플랜지는, 상기 연결부에서의 상기 제 1 및 제 2 플랜지사이의 내측거리(H)가 상기 개방부에서의 상기 제 1 및 제 2 플랜지 사이의 내측거리(h)보다 크게 되도록 배치된 것을 특징으로 하는 시트파일 부재.
11. 마감용 시트파일에 사용되는 시트파일 부재로서,

    각각의 일측 단부가 상호 연결된 연결부로 형성되고 각각의 타측 단부가 개방된 개방부로 형성되며 소정의 간격을 두고 상호 대향하여 배치된 제 1 및 제 2 플랜지;

    상기 연결부로부터 연장된 제 1 웨브; 및

    상기 연결부에 연결된 일측 단부에 대향하는 상기 제 1 웨브의 타측 단부에 형성된 제 1 조인트;를 포함하고,

    상기 제 1 및 제 2 플랜지는 각각의 내측면으로부터 돌출되어 형성된 제 1 및 제 2 지압부를 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 지압부는 상기 개방부 근방에서 길이방향으로 형성되되 상호 대향하게 배치된 것을 특징으로 하는 시트파일 부재.
12. 마감용 시트파일에 사용되는 시트파일 부재로서,

    각각의 일측 단부가 상호 연결된 연결부로 형성되고 각각의 타측 단부가 개방된 개방부로 형성되며 소정의 간격을 두고 상호 대향하여 배치된 제 1 및 제 2 플랜지;

    상기 연결부로부터 연장된 제 1 웨브; 및

    상기 연결부에 연결된 일측 단부에 대향하는 상기 제 1 웨브의 타측 단부에 형성된 제 1 조인트;를 포함하고,

    상기 제 1 및 제 2 플랜지의 두께는 상기 연결부로부터 상기 개방부로 갈수록 점차 좁아지게 형성된 것을 특징으로 하는 시트파일 부재.
13. 삭제
14. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 하나의 항에 따른 마감용 시트파일이 설치된 흙막이 구조물.

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