KR100711499B1 - 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝 - Google Patents

Abstract

지중벽체의 차수성, 경제성 및 시공성을 향상시키도록 개선된 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝이 제공된다.

본 발명은 지중 차수 벽이나 흙막이 벽으로 사용되는 강널 말뚝에 있어서,하나의 파장을 형성하도록 된 몸체; 상기 몸체의 양 측단에 형성된 연결부;를 포함하고, 상기 몸체들이 상기 연결부를 통하여 벽체를 형성하는 경우, 그 벽체의 한쪽 부분에 연결부들이 위치하는 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝을 제공한다.

본 발명에 의하면, 강널 말뚝을 지반으로 항타 시 광폭의 몸체를 가지므로 벽체를 구성하는 연결부의 개수를 감소시켜 시공성 및 차수 성을 크게 향상시킬 수 있고, 앵커 등 지반보강재와의 연결이 용이하며, 경제적인 시공이 가능한 효과를 얻는다.

지중벽체, 강널 말뚝, 고강도 광폭 강널 말뚝, 항타, 차수 성, 지반보강재

Description

연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝{High-Strength Steel Wide Sheet Piles with Reduced interlocking Joint}

제 1도는 종래의 기술에 따른 강널 말뚝을 도시한 단면도로서,

a)도는 단면 ∪형의 구조, b)도는 단면 Ｚ형의 구조.

제 2도는 본 발명에 따른 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝을 도시한 단면도.

제 3도는 본 발명에 따른 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝에서 항타 부분을 도시한 단면도로서,

a)도는 중앙 부분에 항타가 이루어지는 경우,

b)도는 양측 부분에 항타가 이루어지는 경우.

제 4도는 본 발명에 따른 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝에서 몸체에 절곡 부가 형성되어 단면 성능이 크게 증가된 상태를 도시한 단면 도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1..... 본 발명에 따른 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝

10.... 몸체 12.... 연결부

20.... 절곡부 22,24a,24b... 항타 부분

100... 종래의 단면 ∪형 강널 말뚝 110.... 연결부 150.... 종래의 단면 Ｚ형 강널 말뚝 160.... 연결부

J.... 강널 말뚝 벽체의 한쪽 부분

K.... 강널 말뚝의 양쪽 외측 지점

P.... 강널 말뚝 벽체의 복부(중간부) 지점

본 발명은 하천 제방 하부의 지중 차수 벽, 해안이나 하천의 호안, 교대, 굴착 흙 막이 벽 등에 사용되는 강널 말뚝에 관한 것으로, 보다 상세히는 강널 말뚝의 광폭 화를 이루고, 소재 강종의 단면 성능과 강도 증가시키며, 연결부 개수의 감소를 이룸으로써 지중벽체의 차수성, 경제성 및 시공성을 향상시키도록 개선된 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝에 관한 것이다.

종래의 강널 말뚝은 도 1에 도시된 바와 같이, 두 개의 강널 말뚝이 하나의 파장을 이루도록 연결되며 각각의 강널 말뚝을 순차적으로 항타하여 지반 내에 압입시킨다.

즉, 도 1a)에 도시된 바와 같이, 단면이 ∪형으로 이루어진 강널 말뚝(100)들의 양 측단을 각각 접어서 연결부(110)를 형성하고, 이들을 통하여 서로 연결하 여 하나의 벽체를 지반 내에 형성시키는 것이다.

이와 같은 경우 상기 강널 말뚝(100)들은 2개가 서로 연결되어 하나의 반복되는 파장 구조(wave structure)를 이룬다.

또는 도 1b)에 도시된 바와 같이, 단면이 Ｚ형으로 이루어진 강널 말뚝(150)들의 양 측단을 각각 접어서 연결부(160)를 형성하고, 이들을 차례로 연결함으로써 하나의 벽체를 지반 내에 형성시키는 것이다.

이와 같은 경우 상기 강널 말뚝(150)들도 2개가 서로 연결되어 하나의 반복되는 파장 구조(wave structure)를 이룬다.

이와 같은 종래의 강널 말뚝은 통상적으로 항복 응력이 345MPa의 강도를 갖는 것으로서, 하나의 폭이 상대적으로 작아서 연속벽체를 형성하기 위해서는 상당히 많은 수의 다수의 강널 말뚝(100),(150)들을 항타하여야 하며 강널 말뚝의 연결부에서는 지수 재(미도시)를 도포한다고 하더라고 완전한 수밀성이 보장되지 않기 때문에 누수가 종종 발생할 수 있다.

또한 상기와 같은 종래의 단면 ∪형의 강널 말뚝(100)들은 그 연결부(110)가 강널 말뚝 벽체의 복부(중간부)(P)지점에 있기 때문에 이 부분에서 전단력이 크게 발생하여 벽체의 단면성능이 저하될 수 있다.

뿐만 아니라 단면 Ｚ형으로 이루어진 강널 말뚝(150)들은 그 기하학적인 특성상 항타중 뒤틀림이 종종 발생하게 되고, 이와 같은 경우에는 이를 바로 잡기가 매우 힘들며, 연결부(160)가 강널 말뚝의 양쪽 외측(K)에 위치하기 때문에 앵커 등의 지반 보강재(미 도시)와의 연결이 용이하지 않다.

이와 같이 종래의 강널 말뚝(100)(150)들은 통상적으로 두 개의 강널 말뚝들이 하나의 파장을 이루도록 연결되며, 강널 말뚝 하나의 폭이 상대적으로 작아서 연속벽체를 형성하기 위해서는 상당히 다수의 강널 말뚝들을 항타 작업하여야 하므로, 각 연결부(110)(160)에서는 누수의 취약점이 일어날 수 있다.

또한 이와 같이 다수의 강널 말뚝(100)(150)들을 항타하는 경우에는 시공 비용이 많이 소요되어 경제적인 시공이 불가능한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적은 강널 말뚝을 지반으로 항타 시 연결부의 개수를 감소시켜 시공성 및 차수성을 향상시킬 수 있도록 개선된 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝을 제공함에 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은 강널 말뚝의 연결부가 한쪽 외측에만 있도록 하여 앵커 등 지반보강재와의 연결이 용이하고 경제적인 시공이 가능하도록 개선된 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 지중 차수 벽이나 흙막이 벽으로 사용되는 강널 말뚝에 있어서,

하나의 파장을 형성하도록 된 몸체;

상기 몸체의 양 측단에 형성된 연결부;를 포함하고,

상기 몸체들이 상기 연결부를 통하여 벽체를 형성하는 경우, 그 벽체의 한쪽 부분에 연결부들이 위치하는 것임을 특징으로 하는 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝(1)은 하천 제방의 지중 차수 벽이나 굴착 흙막이 벽 등에 사용되는 것이다.

본 발명에 따른 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝(1)은 도 2에 도시된 바와 같이, 강널 말뚝 몸체(10) 하나가 하나의 파장을 형성하도록 광폭의 구조를 갖는다.

즉 모자형의 몸체(10)가 적어도 하나의 파장을 형성하도록 된 구조를 갖추고, 그 양측을 접어서 연결부(12)를 형성한다. 그리고 상기 연결부(12)에는 각각 지수 재(미도시)를 도포하고 있다.

본 발명에 따른 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝(1)은 열연코일을 냉간 성형하여 제작하거나 전기로에서 생산한 주물을 열간 압연하여 제작한다.

본 발명에 따른 고강도 광폭 강널 말뚝(1)은 도 2와 같이 Z-type 강널 말뚝 두 개가 합쳐진 모자형의 몸체(10)를 갖는 형상이므로 상기 몸체(10)들이 양 측단에 형성된 연결부(12)를 통하여 벽체를 형성하는 경우, 그 벽체의 연결부(12)는 강널 말뚝 벽체의 한쪽 부분(J)에 있으며 이러한 강널 말뚝 몸체(10)들을 순차적으로 지반으로 항타하여 연속벽체를 형성한다.

상기와 같은 본 발명의 강널 말뚝(1)의 항타는 바이브로 헤머를 이용하나 도 3a)에 보인 바와 같이 몸체(10)의 중앙 한 부분(22)만 잡아서 항타할 수도 있으며, 도 3b)에 도시된 바와 같이 두 부분(24a)(24b)을 잡아서 항타할 수도 있다.

상기 몸체(10) 부의 양측에 형성된 연결부(12)의 형상은 종래의 강널 말뚝과 동일하다.

본 발명에 따른 고강도 광폭 강널 말뚝(1)은 강널 말뚝 몸체(10) 하나가 하 나의 파장을 형성하도록 광폭의 구조를 갖기 때문에, 항타 시 뒤틀림이 발생할 가능성이 크게 감소한다.

또한 바이브로 해머와의 맞물림 지점에서 집중하중으로 작용하므로 이를 지지하기 위하여 본 발명에 따른 고강도 광폭 강널 말뚝(1)은 도 4에 도시된 바와 같이, 몸체(10)의 중앙부분에 각각 복수의 절곡 부(20)들을 형성하여 단면 성능을 증가시킨다.

이와 같은 단면 성능의 증가는 본 발명에 따른 고강도 광폭 강널 말뚝(1)을 지반으로 항타하는 경우, 비틀림 하중 및 휨 하중에 대하여 크게 저항할 수 있다.

따라서 본 발명에 따른 고강도 광폭 강널 말뚝(1)은 항타 과정에서 변형 없이 안정적으로 지반 내에 시공될 수 있다.

본 발명은 비록 상기 절곡 부(20)들이 중앙에 형성된 것으로 도시되었지만 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 항타가 이루어지는 몸체(10)의 어느 부분(22)(24a)(24b) 이라도 형성될 수도 있는 것이다.

또한 본 발명에 따른 고강도 광폭 강널 말뚝(1)은 종래의 강널 말뚝보다 소재 강종의 강도가 증가된 것이다. 즉 본원 발명에서 사용되는 광폭 강널 말뚝(1)은 그 항복 응력이 적어도 400MPa의 강도를 갖는 것으로서 이와 같이 소재 강종의 강도 증가는 지중으로의 항타 관입 성을 증진시키는 효과가 있어 시공성을 더욱 향상시킬 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 고강도 광폭 강널 말뚝은 그 단면형상이 모자형의 몸체(10)를 갖는 형상이므로 강널 말뚝 하나가 하나의 파장을 형성하여 종래의 강널 말뚝보다 연결부(12)의 개수가 적어도 1/2 이상 감소하며, 연결부(12)도 강널 말뚝 벽체의 한쪽 부분(J)에만 있게 되어 앵커 등 지반보강재와의 연결이 매우 용이하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝(1)은 강널 말뚝 몸체(10) 하나가 하나의 파장을 형성하며 종래의 강널 말뚝보다 연결부(12)의 개수가 크게 감소하여 차수성이 크게 향상된다.

또한, 본 발명은 몸체(10)의 중앙부분에 다수의 절곡 부(20)들을 형성하여 단면 성능을 크게 증가시킨 것이기 때문에 항타 시에 휨 변형이나 비틀림 또는 절곡 변형 등에 대해서 큰 저항성을 부여한다.

따라서 안정적으로 항타 작업이 이루어질 수 있고 시공성이 대폭으로 향상된다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝(1)은 종래의 강널 말뚝에 비하여 소재 강종의 강도가 증가된 것이기 때문에 벽체단위 면적당 강재중량이 감소하여 제품의 경제성이 향상된다.

그리고 동일한 길이의 연속벽체를 형성하는데 있어서 종래의 강널 말뚝을 이 용하는 경우보다 지반으로 항타해야 할 강널 말뚝 몸체(10)의 개수가 대폭 감소되기 때문에 시공기간의 단축 및 시공비용의 절감이 가능하다.

상기와 같이 본 발명에 의하면, 강널 말뚝을 지반으로 항타 시 광폭의 몸체를 가지므로 벽체를 구성하는 연결부의 개수를 감소시켜 시공성 및 차수 성을 크게 향상시킬 수 있는 개선된 효과를 갖는다.

그리고 본 발명은 강널 말뚝의 연결부가 벽체의 한쪽 외측 부분에만 위치하기 때문에 앵커 등 지반보강재와의 연결이 용이하고, 경제적인 시공이 가능한 효과를 갖는다.

상기에서 본 발명은 특정한 실시 예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 이는 단지 예시적으로 본 발명을 설명하기 위하여 기재된 것이며, 본 발명을 이와 같은 특정 구조로 제한하려는 것은 아니다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

Claims (4)

1. 지중 차수 벽이나 흙막이 벽으로 사용되는 강널 말뚝에 있어서,

   하나의 파장을 형성하도록 된 몸체;

   상기 몸체의 양 측단에 형성된 연결부;를 포함하고,

   상기 몸체들이 상기 연결부를 통하여 벽체를 형성하는 경우, 그 벽체의 한쪽 부분에 연결부들이 위치하며, 상기 몸체는 복수의 절곡 부들을 형성하여 단면 성능을 증가시킨 것이고, 상기 절곡 부는 항타가 이루어지는 지점에 형성되는 것을 특징으로 하는 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 몸체와 연결 부는 항복 응력이 적어도 400MPa의 강도를 갖는 것임을 특징으로 하는 연결부 저감 형 고강도 광폭 강널 말뚝.

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