KR100808977B1 - 흙막이 가시설 공사의 코너 버팀보의 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하구조물 구축을 위한 터파기공사시 코너부위에서 복수열로 배치된 버팀보들을 서로 연결하도록 그 구조가 개량된 흙막이 가시설 공사의 코너 버팀보의 연결장치에 관한 것이다.

그 장치는 지하 구조물 구축을 위한 터파기 공사시 평면 구조에서 코너 부위에 경사지게 복수열로 배치되며 양단부가 양측 토류벽을 각각 지지하는 버팀보들과, 그 버팀보들의 상부면 또는 하부면을 서로 연결하며 결합수단에 의해 일체로 결합되는 연결판으로 구성된다.

이에 따르면 본 발명은 코너부위에서 복수열의 버팀보들을 트러스로 일체화시킴으로써, 수평으로 전달되는 하중에 대해 균일하게 전달되도록 하여 휨 하중에 대해 충분한 내구성을 얻을 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Description

흙막이 가시설 공사의 코너 버팀보의 연결장치{CONNECTING STRUCTURE OF CORNER SUPPORTING BEAM FOR TEMPORARY SOIL SHEATHING WORK}

도 1은 본 발명에 따른 흙막이 가시설 공사의 코너 버팀보의 연결장치를 나타낸 평면도.

도 2는 도 1의 "A"부위를 발췌 확대하여 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 요부를 평면에서 나타낸 평면도.

도 4는 본 발명의 일 실시예를 정면에서 나타낸 정면도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 정면에서 나타낸 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 토류벽 20 : 띠장

100 : 버팀보 102,202 : 통공

150 : 받침보 200 : 연결판

210 : 보강재 310 : 볼트

320 : 너트

본 발명은 흙막이 가시설 공사의 코너 버팀보의 연결장치에 관한 것으로, 특히 지하구조물의 구축을 위한 터파기공사에서 복수열로 배열되는 버팀보들을 서로 연결하여 트러스화할 수 있도록 그 구조가 개량된 흙막이 가시설 공사의 코너 버팀보의 연결장치에 관한 것이다.

통상 기존의 지하철 공사나 건물의 지하층을 만들기 위하여 터파기를 하는 경우의 시공방법은, 우선 계획된 평면을 따라 설계 깊이까지 구멍을 뚫고, 수직파일을 설치한다.

그 수직파일의 설치가 끝나면, 부분적으로 굴착을 하고, 주형보와 복공판을 설치한다.

이어서, 복공판의 설치가 끝나면 이후의 공사는 굴착작업과 굴착에 따른 버팀보의 설치가 반복되면서 공사가 진행된다.

따라서 이러한 가시설을 설계하기 위하여 굴착 단계별 토압과 버팀보에 작용하는 하중을 반복 계산하여, 최대값을 견딜 수 있도록 버팀보를 설치한다.

이런 방식으로 설계와 시공을 하다보니 버팀보의 개수가 많이 필요하게 되어, 대부분의 경우 2-3m 이내로 매우 촘촘하게 배치되며, 이렇게 촘촘하게 배치된 버팀보는 막장 내에서 건설자재의 운반이나, 중장비의 반입 및 공사 작업을 방해하는 매우 중대한 장애요인이 되고 있고, 추후 본 구조물이 설치될 때는 거푸집 작업이나 철근 작업에 막대한 지장을 초래하고 있으며, 본 구조물에 다수의 구멍이 생기는 것을 피할 수 없기 때문에, 완성된 지하구조물의 방수에 심각한 문제가 발생되고 있다.

수직파일로는 강재 에이치 파일을 이용한 가시설 방법 이외에도 구멍 천공 후 콘크리트를 채워 넣는 콘크리트 파일을 사용하는 공법도 있고 강재 파일과 콘크리트 파일을 동시에 병행하여 사용하는 공법, 또는 쉬트파일을 사용하는 공법도 있으나, 지반에 구멍을 뚫은 뒤 파일로 벽면을 형성하여 지반 하중을 지지하도록 하는 기본 원리에는 큰 차이가 없다.

또한 프리플랙스보를 수직파일로 이용한 방법도 있으며, 쉬트파일에 에이치 파일을 붙여서 강성을 증가시키는 방법도 있다.

지하구조물을 건설하기 위한 가시설 공법 중 앞에서 언급된 버팀보가 없는 방법으로 어쓰앵커를 이용하여 강재 파일을 지지하는 공법이 있으며, 이 방법은 파일의 뒷편 지반 속으로 경사구멍을 천공하여 강선이나 강봉을 삽입하고 삽입된 강봉의 끝 부분을 기계적인 방법이나 에폭시, 시멘트 그라우팅 등의 화학적인 방법을 사용하여 정착한 뒤, 강봉을 긴장하여 강재 파일을 고정시키는 방법이다.

이러한 방법으로 시공된 가시설은 내부 공간을 충분히 확보할 수 있어서 공사의 난이도가 개선되는 등의 장점이 있는 공법이다.

그러나, 이 공법의 최대 단점은 이 공법이 복잡한 시내에서 적용될 경우, 거의 대부분의 경우 인접 사유지를 침범하게 되어 민원이 발생될 여지가 많다는 점이며, 공사비가 비싸다는 점도 큰 문제점의 하나이다.

실용신안20-258949에는 트러스를 이용하여 가시설에서 굴착단면의 중간을 지나가는 버팀보를 제거하는 방법이 제시되어 있다. 이 방법은 비교적 깊이가 얕은 경우에 적용할 수 있을 것으로 기대되는데, 지표면 근처에 격자형으로 에이치빔을 이중으로 형성하고, 이들을 서로 수직재와 경사재로 보강하여 토압을 상부에 설치된 이들 2개 층의 트러스로서 받을 수 있도록 고안된 것이다.

이 방법은 지반 지지용 가시설의 버팀보 때문에 발생하는 굴착 및 본 구조물의 건설의 어려움을 극복하기 위하여 고안된 것으로, 굴착된 지반의 하부에 넓은 구조물이 들어가고 상부에는 좁은 구조물이 들어갈 경우에 편리한 공법으로 판단된다.

따라서, 종래에는 상기한 굴착된 평면구조에서 토류벽과 토류벽이 근접되는 코너 부위를 고정하기 위해 통상 2열로 배치되지만 큰 토압이 전달되는 곳에는 3열 이상으로 배열되는 버팀보나 스트럿을 설치하고 있으며, 그 버팀보측에 선행 하중잭이 연결되어 토압에 대한 지지력을 얻고 있으나, 그 코너부위에 설치된 버팀보측에 각각 전달되는 하중이 동일하지 못하므로, 하중이 한쪽으로 치우쳐 가압될 경우에는, 그 코너 구조 전체에 편심이 작용되어 틀어지거나 각 버팀보측에 좌굴(휨)이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 지하구조물 구축을 위한 터파기공사에서 코너부위의 버팀보 구조를 서로 연결하도록 구성함으로써, 토압이 전달되는 버팀보를 하나의 부재로 거동하는 트러스화하도록 그 구조가 개선된 흙막이 가시설 공사의 코너 버팀보의 연결장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 지하 터파기 공사시 코너 부위를 지지하도록 서로 이격되게 복수열로 배치되는 버팀보들과,

상기 버팀보들의 상,하부면들중 적어도 하나의 면에 상기 버팀보들을 서로 연결시키도록 결합수단에 의해 일체로 결합되는 하나이상의 연결판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로, 상기 연결판의 일면에 외측으로 돌출 형성되며 길이방향으로 마련되는 보강재가 더 구비되는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징으로, 상기 결합수단은 상기 연결판과 버팀보에 각각 다수개의 통공이 형성되고,

상기 통공에 관통 체결되어 나사 결합되는 볼트 및 너트부재로 구성되는 것이다.

그외에도, 상기 연결판은 플레이트 형상을 가지며 복수개가 적층되는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 흙막이 가시설 공사의 코너 버팀보의 연결장치는, 도 1내지 도 4를 참조하여 설명하면, 그 구조는 지하 구조물 구축을 위한 터파기 공사시 평면 구조에서 코너 부위에 경사지게 복수열로 배치되며 양단부가 양측 토류벽(10)을 각각 지지하는 버팀보(100)들과, 그 버팀보(100)들의 상부면 또는 하부면을 서로 연결하며 결합수단에 의해 일체로 결합되는 연결판(200)으로 구성된다.

더 상세히 설명하면, 그 연결판(200)은 직사각형 플레이트 형상을 가지며, 그 외측면에는 수직으로 휘는 힘에 대해 저항하기 위하여 길이방향으로 보강재(210)가 마련되어 있다.

그 보강재(210)는 연결판(200)의 외측면에 일체로 형성되거나, 용접에 의해 일체화되는 구조로 이루어진 것으로서, 플레이트 형상 또는 "ㄱ"자 형상의 앵글 형태를 가질 수 있을 것이다. 또 도면에는 도시되지 않았지만 H-Beam을 채용할 수도 있다.

도 5는 본 고안의 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 연결판(200)이 버팀보(100)의 상면과 하면에 각각 결합되고, 그 연결판(200)은 현장 상황에 따라 복수개가 적층되도록 포개져 사용하는 것도 바람직하며, 경우에 따라서 보강재(210)가 생략될 수도 있다.

그 연결판(200)은 병렬로 배치되어 있는 복수열의 버팀보(100)들을 하나의 구조체로 트러스화함으로써, 하중이 전달되더라도 한쪽으로 치우치지 않고 균일하게 전달되도록 일체화시키는 기능을 갖는다.

그 버팀보(100)는 양단부가 토류벽(10)에 일체로 결합된 띠장(20)과 결합되거나, 별도의 구조물에 의해 띠장(20)과 결합될 수 있다.

그리고, 결합수단은 용접 방식을 통해 일체화되거나, 볼트(310) 및 너트(320)등의 공지된 체결부재를 매개로 연결판(200)과 버팀보(100)를 일체화시키는 것으로서, 그중 체결부재를 사용할 경우에 연결판(200)과 버팀보(100)에는 볼트(310)의 체결을 위해 다수개의 통공(102)(202)들이 각각 형성되어 있으며, 그 볼 트(310)의 단부가 통공(102)(202)을 관통하여 너트(320)와 체결되는 구조를 갖는다.

미설명 부호 "150"은 버팀보(100)들을 지면으로부터 이격되게 하부를 지지하는 받침보를 나타낸 것으로서, 이는 받침보(150)가 버팀보(100)들의 하부면과 볼트(310)에 의해 일체로 체결되어 버팀보(100)가 선행하중에 의해 수직으로 휘는 경우를 예방하기 위한 것이다.

이러한 구조를 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 코너 버팀보의 연결장치는, 지하 구조물의 구축을 위한 터파기 공사시 코너 부위에서 병렬로 배치된 복수열의 버팀보(100)들을 직사각형 플레이트 형상의 연결판(200)을 이용하여 서로 연결함으로써, 서로 이격되어 있는 버팀보(100)들을 하나의 구조체로 연결하여 각 단부로부터 전해지는 하중에 대해 같이 거동하게 함으로써, 각 버팀보(100)측에 균일하게 하중이 전달되어 편심이 일어나거나 휨이 발생하는 것을 예방하게 된다.

이때, 연결판(200)을 버팀보(100)들의 상면 또는 하면 혹은 상,하 양면에 각각 면접촉되도록 밀착시키고, 각각의 통공(102)(202)을 수직선상으로 일치시킨 후에, 볼트(310)를 관통시켜 그 관통된 단부에 너트(320)를 체결하여 고정하면 조립작업이 완료된다.

이러한 조립이 완료된 코너 구조는 각각의 버팀보(100)들이 트러스화되어 일체화되므로, 전달되는 하중에 대해 일체로 반응하게 되면서 수평으로 전달되는 휨 하중에 대해 충분한 저항력을 갖게 된다.

또한, 연결판(200)의 일면에 절곡되도록 외측으로 돌출된 보강재(210)는 용접에 의해 일체화됨으로써, 버팀보(100)의 선행 하중이 전달되는 과정에서 버팀보(100)가 상측으로 휘게 되는 힘에 대해 저항할 수 있게 된다.

한편, 흙막이 가시설 공사가 완료된 후에는, 경우에 따라 코너 구조를 다시 분해하여 재활용하도록 연결판(200)을 버팀보(100)로부터 분해하기 위해 볼트(310)와 너트(320)의 체결상태를 해제한 후에 분리시킬 수 있을 것이다.

본 발명의 연결판(200)은 복수열로 구성된 버팀보(100)들간의 간격 및 폭에 따라 적합한 크기의 것을 채용하도록 다양한 크기의 것을 마련할 수 있으며, 굳이 그 크기를 고정할 필요는 없을 것이다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 지하구조물 구축을 위한 터파기공사시 코너부위에서 복수열로 배치된 버팀보들을 서로 연결하도록 그 구조가 개량된 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 코너부위에서 복수열의 버팀보들을 트러스로 일체화시킴으로써, 수평으로 전달되는 하중에 대해 균일하게 전달되도록 하여 휨 하중에 대해 충분한 내구성을 얻을 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Claims (4)

1. 지하 구조물 구축을 위한 터파기 공사시, 양측 토류벽(10)을 각각 지지하도록 코너 부위에 서로 이격되어 병렬로 배치되며 통공(102)이 다수 형성되어 있는 복수의 버팀보(100)들과,

   상기 버팀보(100)들이 트러스화되어 일체화될 수 있도록 상기 버팀보(100)들에 일체로 결합되며 통공(202)이 다수 형성되어 있는 하나 이상의 연결판(200)을 구비하고,

   상기 연결판(200)을 상기 버팀보(100)들의 상부면 또는 하부면에 면접촉되도록 밀착시키고, 볼트(310) 및 너트(320)로 상기 통공(102)(202)을 관통 체결하여 나사 결합함으로써, 수평으로 전달되는 휨 하중에 대해 충분한 저항력을 갖도록 하고,

   상기 버팀보(100)들의 하부면과 볼트(310)에 의해 일체로 체결함으로써 버팀보(100)들을 지면으로부터 이격된 상태로 지지하여 상기 버팀보(100)들이 수직 방향으로 휘지 않도록 하는 받침보(150)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 흙막이 가시설 공사의 코너 버팀보의 연결장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 연결판(200)의 일면에 외측으로 돌출 형성되며 길이방향으로 연장하여 상기 버팀보(100)들이 상측으로 휘게 되는 힘에 대해 저항할 수 있는 보강재(210)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 흙막이 가시설 공사의 코너 버팀보의 연결장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 연결판(200)을 상기 버팀보(100)들의 상부면 및 하부면에 면접촉되도록 밀착시키는 것을 특징으로 하는 흙막이 가시설 공사의 코너 버팀보의 연결장치.

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