KR100748550B1 - 흙막이판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토목공사 등에서 터파기 공사나 터널 공사시 지반을 굴착한 후 흙벽의 붕괴를 방지함과 동시에, 흙막이판 중앙부의 토압에 의해 흙막이판의 벽체가 파손되는 것을 방지하기 위하여, 흙막이판 배면에 가해지는 토압의 휨모멘트를 균등하게 분산시킬 수 있는 흙막이판에 관한 것으로;

중앙부에 위치한 웨브, 상기 웨브의 일단에 연결된 제1플랜지, 상기 웨브의 타단에 연결된 제2플랜지로 구성된 홈부를 갖고, 서로 이격 설치된 다수개의 H빔과; 상기 다수개의 H빔들 사이의 홈부에 상하로 적층설치되되, 흙막이판 배면에 가해지는 토압의 휨모멘트를 균등하게 분산시키도록 흙막이판의 내측 후방으로 일정각도 원호를 이루는 다수개의 적층연결지지판으로 구성되며; 상기 적층연결지지판 과 상기 적층연결지지판 양단의 삽입부에는 길이방향으로 다수의 구멍과 돌출부가 형성되어 일체로 삽입된 하나 이상의 절곡타공철판으로 구성된다.

흙막이판, H빔, 휨모멘트, 토압

Description

흙막이판{The embeded plate}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층연결지지판의 사시도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 흙막이판의 사용상태도.

도 3은 본 발명의 또 다른 적층연결지지판의 사시도.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 흙막이판의 사용상태도.

도 5는 종래의 흙막이판을 나타낸 사용상태도.

<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : H빔

11 : 웨브 12 : 제1플랜지

13 : 제2플랜지

2 : 흙막이판

15, 21 : 삽입부 22 : 적층연결지지판

23 : 절곡타공철판 24 : 구멍

본 발명은 흙막이판에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 토목공사 등에서 터파기 공사나 터널 공사시 지반을 굴착한 후 흙벽의 붕괴를 방지함과 동시에, 흙막이판 중앙부의 토압에 의해 흙막이판의 벽체가 파손되는 것을 방지하기 위하여, 흙막이판 배면에 가해지는 토압의 휨모멘트를 균등하게 분산시킬 수 있고, H빔의 홈부에 쇄기등을 박지 않고서도 적층연결지지판의 삽입부를 견고하게 지지시킬 수 있는 흙막이판에 관한 것이다.

통상적으로 건설현장의 건축물의 기초나 지하공사에서 흙을 파낸 뒤 주위의 토사가 흘러내리거나 붕괴되는 것을 막기 위하여 절토면에 접하여 H빔의 지주를 일정한 간격으로 박고 상기 H빔과 H빔 사이에 흙막이판의 벽체를 양단의 이동이 가능하도록 단순형태로 횡간을 적층하여 설치하고 있다. 이러한 흙막이판은 목재 등을 사용하는 경우는 물을 흡수하여 변형이나 부식 파손의 경우가 많아서 근래에는 강재 및 합성수지 등을 이용하여 흙막이판의 벽체로 성형한 적층연결지지판이 제안된 바 있다.

그러나, 이러한 종래의 적층연결지지판은 길이방향으로 일정한 단면계수를 갖고 있기 때문에 토류판의 위치별 휨모멘트가 상이한 것에 적절히 대응하지 못하고 있으며, 이에 따라 제품원가의 상승과 하중의 증가를 가져오게 되었다. 즉, 단순형태의 경우에는 중앙부분에 가장 큰 휨모멘트가 발생하고 양단에는 상대적으로 적은 휨모멘트가 발생한다. 그러나, 이러한 길이방향 위치에 따라 발생하는 휨모멘트가 차등됨에도 불구하고, 종래의 적층연결지지판의 경우에는 전체적으로 동일한 단면계수를 갖도록 형성되어 있으므로 동일한 휨모멘트를 발휘한다.

단순형태의 흙막이판용 적층연결지지판은 최대의 휨모멘트(M)가 중심에서 발생하며 적층연결지지판의 양단에서는 최소가 된다. 이러한 적층연결지지판에 부여되는 휨모멘트에 적절하게 대응하기 위해서는 부재의 응력(강도)과 작용하는 휨모멘트의 크기별로 이에 대응할 수 있도록 휨모멘트를 분산시켜 외부로부터 부여되는 휨모멘트 보다 적층연결지지판 자체가 발휘되는 휨모멘트를 크게 하여야 한다. 부재의 응력(강도)은 재질에 따라 결정되므로 재질을 변경하던지 휨모멘트를 분산시켜 요구되는 휨모멘트 보다 크게 발휘할 수 있도록 하여야 한다.

따라서 가로측의 길이방향에 따라서 변하는 휨모멘트에 적절히 부응하기 위해서는 휨모멘트의 변화에 맞게 부위별로 휨모멘트를 적절하게 분산시키는 것이 최대의 관건인 것이며, 전체적인 내구성과 제품의 품질을 좌우하게 하는 것이다.

휨모멘트는 단면의 형상에 따라 정해지는 것이므로 이러한 휨모멘트를 다중화 함으로써 휨모멘트를 최대한 크게 분산시킬 수 있는 형상을 고려하여야 하며, 또한 작용하는 휨모멘트의 크기별로 이에 대응할 수 있도록 형태를 다르게 형성하면 최소의 재료로써 최대의 효과를 발휘할 수 있다.

그러나, 종래와 같은 적층연결지지판에 있어서는 각 부위별로 달라지는 휨모멘트에 관계없이 적층연결지지판의 중앙부와 가장자리가 동일한 수평면으로 되어 있음으로 인하여 불필요한 부위를 내포하고 있는 것이다. 따라서 다음과 같은 여러 가지 문제점을 가지고 있다. 즉, 중앙에 요구되는 휨모멘트를 기준으로 하여 가장자리도 동일하게 함으로써 불필요한 낭비를 초래한다. 즉 동일한 토압의 휨모멘트에 대해 적층연결지지판을 제작하는 데에 원료, 자재, 동력, 에너지, 인건비 손실이 크며, 이동, 조립작업이 어렵다는 문제점을 갖고 있다.

또한, 상기와 같은 종래의 적층연결지지판은 불필요한 자체하중으로 인하여 다단으로 적층설치시 하단에 설치되는 적층연결지지판에 휨모멘트와 전단응력이 가중되므로 적층연결지지판이 파열 또는 이탈하여 자칫 대형사고를 초래할 수도 있게 되는 것이다.

도 5는 종래 흙막이판을 나타낸 사용상태도로서, H빔(1)의 사이에 삽입되는 흙막이판(2)은 배면에 흙이 전면으로 흘러내리는 것을 방지하는 역할을 한다.

이때 배면의 지반이 연약지반일 경우 또는 여러가지 다양한 이유로 아래쪽으로 갈수록 흙막이판(2)은 전면의 방향으로 많은 압력에 노출되게 된다.

때문에 흙막이판(2)이 파손되거나 또는 압력에 의하여 휨현상이 발생하여 H빔(1)에서 이탈하는 경우가 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 적층연결지지판이 갖고 있는 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 작용하는 휨모멘트의 위치별 크기에 부합하여 각 위치별 휨모멘트를 분산시키도록 구성할 수 있는 적층연결지지판의 제공을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 동일한 휨모멘트에 견딜 수 있으면서도 H빔의 홈부에 적층연결지지판의 삽입부가 견고하게 삽입되어 적층연결지지판의 유동을 최소화 할 수 있는 적층연결지지판을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 중앙부에 위치한 웨브, 상기 웨브의 일단에 연결된 제1플랜지, 상기 웨브의 타단에 연결된 제2플랜지로 구성된 홈부를 갖고, 서로 이격 설치된 다수개의 H빔과;

상기 다수개의 H빔들 사이의 홈부에 상하로 적층설치되되, 흙막이판 배면에 가해지는 토압의 휨모멘트를 균등하게 분산시키도록 흙막이판의 내측 후방으로 일정각도 원호를 이루는 다수개의 적층연결지지판으로 구성되며;

상기 적층연결지지판과 상기 적층연결지지판 양단의 삽입부에는 길이방향으로 다수의 구멍과 돌출부가 형성되어 일체로 삽입된 하나 이상의 절곡타공철판으로 구성되며,
상기 적층연결지지판과 그 삽입부는 폐플라스틱 등의 합성수지를 압출성형하여 형성한 인조목재인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 중앙부에 위치한 웨브, 상기 웨브의 일단에 연결된 제1플랜지, 상기 웨브의 타단에 연결된 제2플랜지로 구성된 홈부를 갖고, 서로 이격 설치된 다수개의 H빔과;

상기 H빔들 사이의 홈부에 상하로 적층설치되되, 흙막이판 배면에 가해지는 토압의 휨모멘트를 1차로 분산시키기 위해, 흙막이판의 내측 후방으로 일정각도 원호를 이루는 다수개의 적층연결지지판과;

상기 적층연결지지판의 양쪽 단면은 상기 토압의 휨모멘트에 따라 2차로 분산시키기 위해 H빔의 제1플랜지의 내측에 슬라이딩 가능하게 지탱하도록 오목형태 의 삽입부;로 구성되며,

상기 적층연결지지판과 상기 삽입부는 그 내측에 재질의 강도를 강화시키기 위해 길이방향으로 다수의 구멍과 돌출부를 갖는 절곡타공철판이 하나 이상 삽입되되, 폐플라스틱 등의 합성수지를 압출성형한 폴리에틸렌(Polyethylene;PE) 또는 폴리프로필렌(Polypropylene;PP) 인조목재인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 삽입부의 오목형태의 바닥면이 상기 제1플랜지의 내측에 지탱되어 상기 토압의 휨모멘트를 2차로 분산시키고, 오목형태를 이루는 끝단면이 상기 H빔 홈부의 제2플랜지와 웨브에 지탱되어 상기 토압의 휨모멘트를 3차로 분산시키며, 그 결과, 상기 삽입부가 상기 H빔 홈부의 제1플랜지, 제2플랜지, 및 웨브에 견고하게 맞물려 적층연결지지판의 유동을 방지하는 것을 특징으로 한다.

특히, 휨모멘트가 가장 큰 중앙부의 단면계수를 최대로 크게 형성하며, 양단부로 갈수록 단면계수가 작도록 하여 요구되는 휨모멘트에 적합하게 단면계수를 갖도록 함으로써 최소의 중량으로 최대의 휨모멘트를 발휘할 수 있는 구조를 특징으로 한다. 최저의 원료비, 인건비, 제조경비로써 요구되는 휨모멘트가 발휘되는 다중단면계수를 갖는 적층연결지지판을 제공하는 것이다.

이에 본 발명의 구성을 첨부된 구성에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층연결지지판의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 흙막이판의 사용상태도로서, 중앙부에 위치한 웨브(11), 상기 웨브(11)의 일단에 연결된 제1플랜지(12), 상기 웨브(11)의 타단에 연 결된 제2플랜지(13)로 구성된 홈부를 갖고, 서로 이격 설치된 다수개의 H빔(1)과;

상기 다수개의 H빔(1)들 사이의 홈부에 상하로 적층설치되되, 흙막이판 배면에 가해지는 토압의 휨모멘트를 균등하게 분산시키도록 흙막이판의 내측 후방으로 일정각도 원호를 이루는 다수개의 적층연결지지판(22)으로 구성되며,

상기 적층연결지지판(22)과 상기 적층연결지지판(22) 양단의 삽입부(21)에는 길이방향으로 다수의 구멍과 돌출부가 형성되어 일체로 삽입된 하나 이상의 절곡타공철판(23)으로 구성되는 흙막이판을 나타내었다.

따라서 후방에서 작용하는 토사의 압력은 상기 원호부로 형성되는 적층연결지지판(22)에 의하여 양끝단으로 분산되어 일반적으로 목재로 이루어진 흙막이판 보다 많은 압력에도 효과적으로 지지하게 된다.

또한 이러한 형상은 비록 압력에 의한 변형이 아주 적은 목재일지라도 변형에 의하여 양 끝단 삽입부(21)가 H빔(1)에서 이탈하게 되는 것을 방지하게 된다.

또한 내부에 삽입되는 절곡타공철판(23)은 길이방향으로 다수의 구멍과 돌출부를 형성하여 압력에 의하여 절곡되는 힘에 최대한 저항을 가지도록 하고 있으며, 또한 타공된 위치에 수지재가 관통하여 전체를 일체화하는 것으로서, 내부에 하나 또는 두개 이상 삽입할 수도 있다.

또 상기 흙막이판(2)의 삽입부(21) 및 적층연결지지판(22)은 폐플라스틱 등의 합성수지를 압출성형하여 제작되어지는 인조목재를 사용하도록 함으로서 천연목재로 제작하는 것보다 단가를 절감하도록 하고 또한 이는 내부에 절곡타공철판(23)을 보다 용이하게 형성할 수 있는 것이다.

즉 최초 압출성형 작업시 절곡타공철판(23)을 동시에 삽입하여 이루어지도록 하면 별도의 추가 공정없이 절곡타공철판(23)이 내부에 위치하게 되는 것이다.

이러한 인조목재는 PE 목재, PP 목재 등을 활용하도록 하는 것이 일반적일 것이며 천연목재의 경우 이러한 형상을 제작하기 위하여 제조하고 남은 부분의 짜투리 목재가 많이 발생하며 또한 응력에 대한 저항력은 해당 목재의 한계점 이상 작용할 수 없게 되며 일정한 나무의 결에 의하여 부분적으로 결에 따라 갈라짐이 발생할 우려가 매우 높다.

하지만 상기와 같은 인조목재의 경우 인공적으로 최적의 결을 형성할 수도 있으며 또 내부에 상기 절곡타공철판(23) 또는 타공철판을 용이하게 삽입할 수 있어 기존의 천연목재 보다 우수한 성질을 가지게 될 것이다.

또한 통상의 지식을 가진 자라면 상술한 절곡타공철판 또는 타공철판 이외에 기타 보강재료를 첨가 또는 삽입하여 압력에 의한 형상의 변형을 최소화하도록 하고 또 내구성을 향상시키는 여러가지 다른 다양한 실시 예의 안출이 가능할 것이다.

일 예로 절곡된 철판이 아니라 일반 철판을 삽입하더라도 적층연결지지판(22)이 곡선을 이루고 있어 이에 따라 구부러져 삽입된 철판은 볼록한 부분에서 내측으로의 압력에 저항력이 극대화되므로 소정의 효과를 얻을 수 있을 것이며 이와 동일한 원리로 철근과 같은 것을 다수 삽입하여 동일한 효과를 얻을 수 있을 것이다.

도 3은 본 발명의 또 다른 적층연결지지판의 사시도로서, 상기 흙막이판(2) 을 H빔(1)에 적층 조립하는 작업이 보다 용이하게 하기 위하여 상기 양측 삽입부(21)는 전방 제1 및 제2플랜지(12)의 배면에 밀착되도록 전방이 수직평면으로 구성되고, 상면 및 저면은 상기 수직평면과 직각을 이루는 수평면으로 구성됨을 나타내었다.

또한 상기 구성은 후방에서의 압력이 상기 삽입부(21)의 전방에 대부분이 분산 집중되게 되며 따라서 이부분을 평면으로 하여 상기 H빔(1)에 슬라이딩 밀착하도록 하면 이러한 하중이 일부분에 집중되서 부분적인 파괴가 발생하는 것을 막을 수 있다.

또 일면은 웨브(11)에 인접하게 평면으로 형성하게 되면 일정한 압력에 의하여 어느 정도 적층연결지지판(22)이 내측으로 펴지게 되고 양측 삽입부(21)와의 거리가 늘어나게 되며 이에 따라 압력이 작용하면 상기 흙막이판(2)이 보다 견고하게 밀착 고정되게 되며 또한 H빔을 사이에 두고 인접한 흙막이판(2)은 상호 끝단으로 압력이 작용하여 더이상 휘는 것을 방지하게 된다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 대한 흙막이판의 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 흙막이판(2)의 삽입부(15)가 오목형태인 것을 제외하고는 제1 실시예와 동일하다.

즉, 다수개의 H빔(1)은 서로 이격되어 설치되며, 중앙부에 위치한 웨브(11)와, 상기 웨브(11)의 일단에 연결된 제1플랜지(12)와, 상기 웨브(11)의 타단에 연결된 제2플랜지(13)로 구성된 홈부를 갖는다.

적층연결지지판(22)은 서로 이격되어 설치된 H빔(1)들 사이의 홈부에 상하로 다수개 적층설치되며, 흙막이판 배면에 가해지는 토압의 휨모멘트를 1차로 분산시키기 위해, 흙막이판의 내측 후방으로 일정각도 원호를 이룬다.

오목형태의 삽입부(15)는 적층연결지지판(22)의 양쪽 단면이 상기 토압의 휨모멘트에 따라 2차로 분산시키기 위해 H빔의 제1플랜지(12)의 내측에 슬라이딩 가능하게 지탱한다.

상기 적층연결지지판(22)과 상기 삽입부(15)는 그 내측에 재질의 강도를 강화시키기 위해 길이방향으로 다수의 구멍(24)과 돌출부를 갖는 절곡타공철판(23)이 하나 이상 삽입되며, 폐플라스틱 등의 합성수지를 압출성형한 PE 또는 PP 인조목재인 것이 바람직하다.

또한, 상기 삽입부(15)의 오목형태의 바닥면이 상기 제1플랜지(12)의 내측에 지탱되어 상기 토압의 휨모멘트를 2차로 분산시키고, 오목형태를 이루는 끝단면이 상기 H빔 홈부의 제2플랜지(13)와 웨브(11)에 지탱되어 상기 토압의 휨모멘트를 3차로 분산시키며, 그 결과, 상기 삽입부(15)가 상기 H빔 홈부의 제1플랜지(12), 제2플랜지(13), 및 웨브(11)에 견고하게 맞물려 적층연결지지판(22)의 유동을 방지하는 구조로 되어 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 흙막이판이 내측으로 일정 원호를 이루도록 하여 내측에서 외측으로 작용하는 압력에도 파손되거나 또는 변형을 하여 H빔에서 이탈하는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한 내부에 상기 흙막이판이 압력에 의하여 변형 또는 파손되는 것을 방지 하기 위하여 가로방향으로 연장되는 다수의 구멍과 돌출부를 구비한 철판을 삽입하여 변형을 최소한으로 억제 하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 중앙부에 위치한 웨브(11), 상기 웨브(11)의 일단에 연결된 제1플랜지(12), 상기 웨브(11)의 타단에 연결된 제2플랜지(13)로 구성된 홈부를 갖고, 서로 이격 설치된 다수개의 H빔(1)과;

   상기 다수개의 H빔(1)들 사이의 홈부에 상하로 적층설치되되, 흙막이판 배면에 가해지는 토압의 휨모멘트를 균등하게 분산시키도록 흙막이판의 내측 후방으로 일정각도 원호를 이루는 다수개의 적층연결지지판(22)으로 구성되며,

   상기 적층연결지지판(22)과 상기 적층연결지지판(22) 양단의 삽입부(21)에는 길이방향으로 다수의 구멍과 돌출부가 형성되어 일체로 삽입된 하나 이상의 절곡타공철판(23)으로 구성되며,

   상기 적층연결지지판(22)과 그 삽입부(21)는 폐플라스틱 등의 합성수지를 압출성형하여 형성한 인조목재인 것을 특징으로 하는 흙막이판.
2. 제 1항에 있어서, 상기 삽입부(21)는 전방 제1플랜지(12)의 배면에 밀착되도록 전방이 수직평면으로 구성되고, 상면 및 저면은 상기 수직평면과 직각을 이루는 수평면으로 구성됨을 특징으로 하는 흙막이판.
3. 삭제
4. 중앙부에 위치한 웨브, 상기 웨브의 일단에 연결된 제1플랜지, 상기 웨브의 타단에 연결된 제2플랜지로 구성된 홈부를 갖고, 서로 이격 설치된 다수개의 H빔과;

   상기 H빔들 사이의 홈부에 상하로 적층설치되되, 흙막이판 배면에 가해지는 토압의 휨모멘트를 1차로 분산시키기 위해, 흙막이판의 내측 후방으로 일정각도 원호를 이루는 다수개의 적층연결지지판과;

   상기 적층연결지지판의 양쪽 단면은 상기 토압의 휨모멘트에 따라 2차로 분산시키기 위해 H빔의 제1플랜지의 내측에 슬라이딩 가능하게 지탱하도록 오목형태의 삽입부;로 구성되며,

   상기 적층연결지지판과 상기 삽입부는 그 내측에 재질의 강도를 강화시키기 위해 길이방향으로 다수의 구멍과 돌출부를 갖는 절곡타공철판이 하나 이상 삽입되되, 폐플라스틱 등의 합성수지를 압출성형한 PE 또는 PP 인조목재인 것을 특징으로 하는 흙막이판.
5. 제 4항에 있어서, 상기 삽입부의 오목형태의 바닥면이 상기 제1플랜지의 내측에 지탱되어 상기 토압의 휨모멘트를 2차로 분산시키고, 오목형태를 이루는 끝단면이 상기 H빔 홈부의 제2플랜지와 웨브에 지탱되어 상기 토압의 휨모멘트를 3차로 분산시키며, 그 결과, 상기 삽입부가 상기 H빔 홈부의 제1플랜지, 제2플랜지, 및 웨브에 견고하게 맞물려 적층연결지지판의 유동을 방지하는 것을 특징으로 하는 흙막이판.

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