KR100908321B1

KR100908321B1 - 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법

Info

Publication number: KR100908321B1
Application number: KR1020080119365A
Authority: KR
Inventors: 박형진
Original assignee: 이진경
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2009-07-17

Abstract

본 발명은 경제성 향상보다는 시공 효율성 향상에 중점을 두어 재래식 버팀보 띠장보다는 절감되는 공사비는 적지만 띠장의 길이를 더욱 길게 하여 후속 공종이 경제적으로 시공될 수 있도록 하여 띠장의 연장을 더욱 길게 하면서 띠장의 안전성을 강화하도록 한 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법은 다수 개가 일정한 간격으로 배치되는 수직파일과; 상기 수직파일 간을 가로질러 다수 개가 고정 설치되는 띠장과; 상기 띠장 간에 직각으로 고정 설치되는 버팀보로 구성되는 흙막이 가시설에 있어서, 상기 띠장의 중앙부 0.2L~0.6L 부분을 일반 I빔에 고강도 I빔을 덧대어 프리플랙션을 가하여 프리스트레스를 도입한 프리스트레스 합성띠장으로 구성하고, 상기 프리스트레스 합성띠장의 양단부에는 일반 I빔보다 형고가 높은 I빔을 설치하고, 상기 형고가 높은 I빔에 대블록 PS강재정착부를 설치하고, 상기 고강도 I빔의 양단부 상부에는 소블록 PS강재정착부를 설치하며, 상기 프리스트레스 합성띠장의 전 구간의 상단부에는 일정간격으로 프리스트레스 조절장치를 수직으로 부착하고, 상기 대블록 PS강재정착부와 프리스트레스 조절장치에 PS강재를 삽입 설치하고, 상기 소블록 PS강재정착부에도 PS강재를 삽입 설치한 후, 하중과 변위에 의해 유압잭을 조절할 수 있는 유압시스템으로 정착부의 양단부에서 PS강재를 인장하여 프리스트레스를 도입하거나, 프리스트레스 조절장치를 상향으로 조절하여 프리스트레스를 도입하고, 시공중에도 토압의 변화에 대응하여 정착부의 양단부에서 PS강재를 추가인장 및 해제하거나, 프리스트레스 조절장치를 추가 상향 및 하향으로 조절하여 추가로 프리스트레스를 조절함을 특징으로 한다.

흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장

Description

흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법{prestress composition wale construction method for sheathing work}

본 발명은 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법에 관한 것으로, 특히 흙막이 공사에서 사용되는 띠장에 발생하는 정모멘트를 프리플랙션 하중에 의하여 1차로 프리스트레스를 도입하고, 주인장 PS강재에 의하여 2차로 프리스트레스를 도입하며, 보조인장 PS강재에 의하여 3차로 프리스트레스를 도입하며, 프리스트레스 조절장치에 의한 4차로 프리스트레스를 도입하는 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법에 관한 것이다.

현재, 건설분야에서 많이 사용되는 흙막이 공법으로 버팀대 공법, PS흙막이 공법 등이 있다.

이 중의 PS흙막이 공법은 띠장에 PS강재로 전하중(pre-stress)을 도입하고, 띠장의 지지 경간을 넓혀 버팀대를 생략하는 기술로, 1990년대부터 일본 등에서 기술이 개발되어, 현장여건에 따라 국내외적으로 다수 사용되는 기술로서 공지된 선행기술을 살펴보면 아래와 같다.

일본 실용신안 평 2-23036 (1990. 2. 15 공개)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 흙막이 벽의 내측에 띠장재를 가로방향으로 설치하여, 그 띠장재가 버팀보에 의해 지지되는 흙막이 공법에서 연장이 짧은 띠장재는 그 내측에 1개의 수직재를 세우고, 이 수직재의 상부와 띠장재 간에 PS강재를 설치한 트러스 형상의 흙막이로 보강되고, 연장이 긴 띠장재는 버팀보와 버팀보 사이에 1개 내지 복수의 수직재를 세우고, 이 수직재의 상부와 띠장재와 버팀보의 접합점 간에 PS강재를 설치한 트러스 형상의 흙막이로 보강됨을 특징으로 하는 흙막이 공법이다.

상기한 공법은 띠장에 PS강재로 프리스트레스를 도입하는 방법으로 정착부 양단부에서 인장하거나, 수직재 상단에서 유압잭으로 PS강선을 상향으로 밀어올려, 그 반력으로 띠장에 프리스트레스를 도입하며, 최초 프리스트레스 도입 후, 추가적인 프리스트레스 도입은 PS강재를 상향으로 계속 밀어올려 도입할 수 있지만, 띠장의 장경간화는 PS강재의 설치수량의 한계와, PS강재를 상향으로 밀어올려 프리스트레스를 도입 후, PS강재의 고정화 등의 불비로 띠장의 장경간화에는 불가한 측면이 있다.

일본 특개평 6-57741 (1994. 3. 1 공개)은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 흙막이 벽을 구성하는 주열체에 삽입한 I빔의 두부를 띠장으로 연결하고, 외부강선 방식의 PS강재를 상기 띠장 표면을 따라 그 사이에 수직재를 끼워 아치형으로 걸쳐 그 양단을 정착시켜 초기 응력을 도입하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같은 흙막이 벽은 아치형으로 걸친 긴장재의 아치 형상 및 도입한 초기 응력의 장력량에 의해 면 외의 변형을 자유롭게 조정하여 변위를 허용 범위로 유지할 수 있으며, 외부강선 방식의 언본드 PC강선 등의 긴장재를 이용하므로 설치가 용이하며, 사용 후, 간단히 제거할 수 있고, 긴장재는 흙막이 벽의 두부를 서로 연결한 띠장을 따라 걸치므로 지하공사 시공시 장애가 되지 않아, 버팀대 지보공 타입에 비해 시공 능률을 더욱 향상시킬 수 있다.

그러나 최초 프리스트레스 도입 후 추가적인 프리스트레스를 도입할 수 없고 시공이 다소 번잡한 문제점이 있다.

일본 특공평 7-56136 (1955. 6. 4 공고)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 흙막이 벽의 내측에 띠장을 설치하여 코너를 까치발에 의해 보강한 흙막이 공법에 있어서, 상기 띠장의 내측에 PS강재를 설치함과 더불어, 상기 PS강재를 수직방향으로 긴장하는 유압잭을 띠장의 중앙부에 설치하여 그 PS강재를 반력으로 하고 유압잭에 의해 띠장에 역반력을 가해 띠장에 대한 토압을 줄이는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 흙막이 공법이다.

이 공법은 띠장에 설치한 PS강재를 반력으로서, 유압잭에 의해 띠장의 중앙부에 역반력을 더해 측압에 의한 띠장의 굽힘 모멘트 및 전단력을 저감시켜 이루어지는 것으로, 띠장의 지지 경간을 넓히고 버팀대를 생략할 수 있고, 이에 의해 흙막이 및 기초굴착의 비용을 절감할 수 있다.

또한, 토압의 크기나 굴착 지반의 평면 규모에 따라 띠장의 지지 경간을 설계할 수 있고, 내부 공간도 넓게 확보할 수 있으므로 지하 공사의 능률도 향상하는 등의 특징이 있다고 볼 수 있다.

상기 공법은 최초 프리스트레스 도입시나 추가적인 프리스트레스 도입시 계속하여 유압잭을 수직재 상단에 존치시켜야 하는 문제점이 있다.

특허 10-0188465 (1999. 1. 12 등록)은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 토목공사현장에서 굴착된 흙벽을 받쳐주어 무너짐을 방지하게 한 흙막이 공법에 관한 것으로, 특히 시트파일(Sheet Pile)을 지지하고 있는 띠장재에 H빔을 접합시키고, 이에 프리스트레스 케이블을 삽입 배치하여 이를 인장시켜 그 H빔에 발생하는 프리스트레스 모멘트가 토압에 저항되게 하여 토류압을 지지되게 한 프리스트레스(Pre Stress)에 의한 흙막이 공법이다.

상기한 공법은 굴착용 기존의 스트러트 방식과 마찬가지로 굴착용 H-파일 또는 시트파일(Sheet Pile)을 삽입하고 굴착을 하되, 그 파일의 전면에 가로방향으로 띠장재를 설치하고, 띠장재의 모서리는 버팀보에 의해 지지하며, 그 띠장재의 표면에 다시 일정 간격으로 겹띠장재를 부착 설치하되 띠장재와 겹띠장재는 플랜지부에 볼트구멍을 뚫어서 볼트 접합한 것이다.

이 방법은 버팀보의 간격을 넓히는데 어느 정도 효과가 있을 것으로 기대되나, 강선이 직선 배치되어 있어서, 토압에 의하여 띠장에 발생하는 포물선 형상의 모멘트 분포와 달리 일정한 크기의 부모멘트가 발생함으로써, 하중에 의한 모멘트와 그 분포가 서로 다르기 때문에 보강되는 띠장의 길이에 한계가 있다.

특허 10-0571102 (2006. 4. 7 등록)은 도 11에 도시된 바와 같이, 다수의 삼각형 받침대와 정착장치 및 강선을 사용하여, 종래 가시설 공사에서 많은 지장을 초래하였던 다수의 버팀보와 중간파일을 대폭 줄인 프리스트레스트 가시설 및 그 공법이 제시되어 있다.

이 방법은, 코너부 정착장치에서 강선을 인장시켜 받침대에 설치된 별도의 띠장에 프리스트레스를 가하는 것을 특징으로 하여 버팀보와 중간파일의 수를 줄이는데 효과적이다.

그러나 정착장치가 설치된 코너부의 협소한 공간에서 받침대들을 통해 전 구간의 띠장에 프리스트레스를 가하기 위해서는 매우 큰 인장력(100ton 이상)을 필요로 하므로, 이를 위해 매우 큰 크기의 유압잭을 사용해야 하는 단점과 아울러 강선 인장작업이 불편하여 시공시 안전에 문제가 있다.

또한, 강선의 인장에 따른 탄성 신장으로 인해 신장된 강선을 계속 잘라내면서 작업을 해야 하므로 작업시간이 길어진다는 단점이 있다.

특허 10-0659744 (2006. 12. 13 등록)은 도 12에 도시된 바와 같이, 띠장재의 중앙 소정부에 수직으로 압축력을 부여할 수 있는 구조를 적용함으로써 양단에 미치는 압축력이 동일하여 정중앙에 정확히 프리스트레스 모멘트(PreStress Moment)가 가해지도록 하고, 동시에 케이블의 절단시 안전사고의 위험이 작으며, 설치가 용이하도록 한 프리스트레스에 흙막이 공법으로는 설치가 용이하다는 장점이 있으나, PS강재 수량이 적어 띠장의 장경간화가 불가능한 단점이 있다.

특허 10-0778137 (2007. 11. 14 등록)은 도 13에 도시된 바와 같이, 지면에 수직으로 설치된 수직파일에 복수의 받침대가 일체로 결합된 수평보를 수평으로 연결하고, 상기 수평보의 측면 또는 양단부에 정착장치를 일체로 형성시키며, 상기 수평보에 일체화된 정착장치에 강선의 단부를 고정하면서 상기 강선을 상기 받침대의 단부에 접촉 지지시켜 프리스트레싱을 가해 긴장시키되, 상기 수평보에 설치되는 받침대의 설치 위치가 상기 수직 파일의 위치와 대응되도록 일치하는 위치에 결 합시키는 프리스트레스트 가시설 공법이다.

기존의 공지 기술을 조합한 것으로 추가적인 프리스트레스의 도입이 불가한 단점이 있다.

특허 10-812722 (2008. 3. 5 등록)은 도 14에 도시된 바와 같이, 지면에 수직으로 설치된 수직 파일의 측면에, 복수의 받침대가 부착되는 띠장을 연결하고, 중간 부분이 커플러로 연결되는 강선의 양단부를 상기 띠장의 측면 또는 양단부에 설치된 정착장치에 고정하고, 강선을 받침대의 단부에 접촉 지지시켜 긴장시키는 것으로, 강선을 긴장시키는 단계는 강선에 설치된 커플러를 사용하여 프리스트레싱을 가하는 것을 특징으로 한다.

또한, 지면에 수직으로 설치된 수직 파일의 측면에, 높이 조절이 가능한 복수의 받침대가 결합되며 복수의 받침대의 높이를 조절한 후, 띠장의 중앙부에 설치된 하나 이상의 받침대를 밀어 올려 프리스트레싱을 가하는 방법으로 기존의 공지 기술을 그대로 인용한 것으로 커플러를 사용하여 프리스트레스를 도입하는 것은 실제 시공시 효과가 미미하며 높이 조정이 가능한 받침대에 있는 스크류 잭으로 인력에 의한 프리스트레스의 도입은 그 효과가 매우 미미하며 실용성이 없다 할 것이다.

특허 공개 번호 10-2004-0031451 (2004. 4. 13. 공개, 2006. 5. 25 거절 결정)은 도 15에 도시된 바와 같이, 다수의 받침대와 정착장치 및 강선을 사용하여 수직파일과 수평보 및 주형보에 프리스트레싱을 가함으로써, 종래의 가시설 공사에 많은 지장을 초래하였던 다수의 버팀보와 중간파일을 대폭 줄일 수 있어서, 굴착 및 가시설 공정의 시공성과 경제성을 대폭 증대시키고, 구조물 시공 시 종래 가시설 공법에서는 구조물에 무수히 발생하였던 시공상 장애를 제거할 수 있으므로 해서, 구조물의 철근 배근 작업과 거푸집 작업, 등의 시공성이 매우 편리해 지고, 완공된 구조물의 방수성 및 내구성을 대폭 향상시키는 효과가 있으나 기 공지된 기술의 그대로 인용한 것으로 특허가 거절 결정되어 진보성과 신규성을 상실하였다.

따라서, 기존의 PS강재에 의한 띠장에 프리스트레스의 도입하는 흙막이 공법은 순수 버팀보에 의해 지지되는 흙막이 보다는 띠장의 길이를 길게 하여 버팀보의 간격을 늘릴 수 있어 후속공종의 시공 효율을 다소 향상시킬 수 있으나, 경제성 면에서는 절감되는 버팀보 비용보다 띠장의 길이를 길게 하여 버팀보의 간격을 늘리는데 소요되는 비용인 PS강재정착부, PS강재, PS강재인장, PS강재를 받치는 받침대, PS강재와 관련된 제반장치의 유지관리에 수반되는 비용이 절감되지 않는 문제점이 있다.

즉, 띠장에 프리스트레스를 도입하여 버팀보의 강재수량은 절감하였지만 버팀보의 간격을 늘리기 위해 추가되는 제반 자재 및 제작, 시공비용이 줄어드는 버팀보 비용과 같거나 큰 차이가 없는 것이다.

이런 현실에서는 비용의 분석에 의한 효율의 판단보다는 시공효율을 향상시키는 방법으로 전체적인 비용을 절감할 수 있는 방법을 찾을 수밖에 없는 것이다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 경제성 향상보다는 시공 효율성 향상에 중점을 두어 재래식 버팀보 띠장 보다는 절감되는 공사비는 적지만 띠장의 길이를 더욱 길게 하여 후속 공종이 경제적으로 시공될 수 있도록 하여 띠장의 연장을 더욱 길게 하면서 띠장의 안전성을 강화하도록 한 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

즉, 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법은 흙막이 공사에서 사용되는 띠장에 발생하는 정모멘트를 프리플랙션 하중에 의하여 1차 프리스트레스를 도입하고, 주인장 PS강재에 의한 2차 프리스트레스를 도입하며, 보조인장 PS강재에 의한 3차 프리스트레스를 도입하며, 프리스트레스 조절장치에 의한 4차 프리스트레스를 도입하는 방법이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법은 경제성 향상보다는 시공 효율성 향상에 중점을 두어 재래식 버팀보 띠장 보다는 절감되는 공사비는 적지만 띠장의 길이를 더욱 길게 하여 후속 공종이 경제적으로 시공될 수 있도록 하여 띠장의 연장을 더욱 길게 하면서 띠장의 안전성을 강화하는 장점이 있다.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 16a 내지 16k는 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장을 제작 및 설치하는 과정을 도시한 공정도로서, 도 16a는 I빔의 접합 예정부 볼트구멍 천공 후 가볼팅하여 겹보를 제작하는 상태를 도시한 도면, 도 16b는 도 16a에 유압잭에 의한 하중재하 상태를 도시한 도면, 도 16c는 도 16b의 유압잭에 의한 하 중재하 상태에서 접합부 볼트 완전체결 및 접합부 양단부 용접 상태를 도시한 도면, 도 16d는 도 16c의 하중을 제거한 상태를 도시한 도면, 도 16e는 도 16d에 프리스트레스가 도입완료된 상태를 도시한 도면, 도 16f는 도 16e에 대블록 PS강재정착부 및 소블록 PS강재정착부를 접합한 상태를 도시한 도면, 도 16g는 도 16f에 프리스트레스 조절장치를 부착한 상태를 도시한 도면, 도 16h는 도 16g의 대블록 PS강재정착부 및 소블록 PS강재정착부에 각각 주인장 PS강재와 보조인장 PS강재를 설치한 상태를 도시한 도면, 도 16i는 프리스트레스 합성띠장을 흙막이 벽에 부착 설치 후 버팀보를 설치하는 상태를 도시한 도면, 도 16j는 16i의 전자제어 유압시스템 설치 후 프리스트레스 합성띠장에 프리스트레스를 도입하는 상태를 도시한 도면, 도 16k는 유압시스템 제거 후 지지력 증대를 위해 선택적으로 고장력볼트 및 너트를 추가 설치한 상태를 도시한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장은 다수 개가 일정한 간격으로 배치되는 수직파일(P)과; 상기 수직파일(P) 간을 가로질러 다수 개가 고정 설치되는 띠장(W)과; 상기 띠장(W) 간에 직각으로 고정 설치되는 버팀보(S)로 구성되는 흙막이 가시설에 있어서,

상기 띠장(W)의 중앙부 0.2L~0.6L 부분을 일반 I빔(10)에 고강도 I빔(12)을 덧대어 프리플랙션을 가하여 프리스트레스를 도입한 프리스트레스 합성띠장(14)으로 구성된다.

또한, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부에는 일반 I빔(10)보다 형고가 높은 I빔(16)이 설치되고, 상기 고강도 I빔(12)의 중앙부 상부에는 소블록 PS강재정착부(18)가 설치되고, 상기 소블록 PS강재정착부(18)에 PS강재(20)가 삽입 설치된다.

그리고 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부에는 일반 I빔(10)보다 형고가 높은 I빔(16)이 설치되고, 상기 형고가 높은 I빔(16)에 대블록 PS강재정착부(22)가 설치되고, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 전 구간의 상단부에는 일정간격으로 프리스트레스 조절장치(24)가 수직으로 부착되고, 상기 대블록 PS강재정착부(22)와 프리스트레스 조절장치(24)에 PS강재(26)가 삽입 설치되며, 상기 PS강재(26)에 하중과 변위에 의해 유압잭(46)을 조절할 수 있는 유압시스템(28)이 설치되며, 상기 유압시스템(28)으로 PS강재(26)를 인장하여 프리스트레스가 도입된다.

또한, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부에는 일반 I빔(10)보다 형고가 높은 I빔(16)이 설치되고, 상기 형고가 높은 I빔(16)에 대블록 PS강재정착부(22)가 설치되며, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 전 구간의 상단부에는 일정간격으로 프리스트레스 조절장치(24)가 수직으로 부착되고, 상기 대블록 PS강재정착부(22)와 프리스트레스 조절장치(24)에 PS강재(26)가 삽입 설치되며, 상기 PS강재(26)를 하중과 변위에 의해 유압잭(46)을 조절할 수 있는 유압시스템(28)으로 인장하여 프리스트레스가 도입된다.

그리고 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부에 일반 I빔(10)보다 형고가 높은 I빔(16)이 연결 설치되고, 상기 형고가 높은 I빔(16)에 대블록 PS강재정착부(22)가 연결 설치되며, 상기 고강도 I빔(12)의 중앙부의 양단부 상부에 소블록 PS강재정착부(18)가 연결 설치되며, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 전 구간의 상단부에는 일정간격으로 프리스트레스 조절장치(24)가 수직으로 부착되고, 상기 대블록 PS강재정착부(22)와 프리스트레스 조절장치(24)에 PS강재(26)가 삽입 설치되고, 상기 소블록 PS강재정착부(18)에 PS강재(20)가 삽입 설치되며, 상기 PS강재(26)가 하중과 변위에 의해 유압잭(46)을 조절할 수 있는 유압시스템(28)으로 인장되어 프리스트레스가 도입된다.

즉, 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장(14)은 흙막이 공사에서 사용되는 띠장(W)에 발생하는 정모멘트를 프리플랙션 하중에 의하여 1차 프리스트레스가 도입되고, 주인장 PS강재(26)에 의한 2차 프리스트레스가 도입되며, 보조 인장 PS강재(20)에 의한 3차 프리스트레스가 도입되며, 프리스트레스 조절장치(24)에 의한 4차 프리스트레스가 도입되는 방법으로 시공된 합성띠장(14)으로 기존의 PS강재에 의한 정모멘트 제어 방법보다는 매우 진보된 발명이다.

그리고 상기 2차 프리스트레스 도입은 1차로 프리스트레스가 도입된 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부에 연결 접합되는 일반 I빔(10)의 형고보다 형고가 높은 I빔(16)에 의해 대블록 PS강재정착부(22)를 설치하고, 상기 대블록 PS강재정착부(22)에 정착되는 주인장 PS강재(26)의 인장각도의 조절이 필요한 경우에는 지압판(30)과 정착구헤드(32) 사이에 각도 조절끼움판(34)을 삽입하여 각도를 조절한다.
여기서, 상기 대블록 PS강재정착부(22)는 형고가 높은 I빔(16) 상에 지압판(30)이 설치되고, 상기 지압판(30)에 대블록 PS강재(26)가 설치되고, 상기 대블록 PS강재(26)의 외측에 정착구헤드(32)가 설치되며, 상기 지압판(30)과 정착구헤드(32) 사이에, 원형 또는 사각형으로 중앙부에서 외주면에 걸쳐 길죽한 통공부(36)가 형성됨과 동시에 상부측과 하부측의 두께가 다른 각도 조절끼움판(34)을 삽입하여 상기 대블록 PS강재(26)의 각도를 조절한다.

또한, 상기 대블록 PS강재정착부(22)를 띠장(W)의 양단부에 형성하는 것은 주인장 PS강재(26)에 의한 2차 프리스트레스 도입시 큰 인장력을 감당하고, 주인장 PS강재(26)가 정착부의 PS강재(26) 인출부에서 절곡되지 않고, 포물선 경로를 유지하여 프리스트레스를 띠장(W)에 도입하며, 주인장 PS강재(26)의 손상을 방지하며, 안전성을 유지하기 위함이며, 버팀보(S)가 대블록 PS강재정착부(22) 상면에 접합될 때 지점부 강성을 증가시키기 위함이다.

3차 프리스트레스 도입은 프리스트레스 합성띠장(14)의 겹으로 부착된 고강도 I빔(12)의 양단부 상단에 소블록 PS강재정착부(18)를 설치하며, 상기 소블록 PS강재정착부(18)에 PS강재(20)를 삽입 설치하고, 프리스트레스 합성띠장(14)의 중앙부 부분인 0.2L~0.6L구간에 3차 프리스트레스 도입하여 띠장(W)의 내하력을 추가로 증대시킨다.

4차 프리스트레스 도입은 1차 주인장 PS강재(26)가 인장되어 반력을 받는 수직재 상부의 프리스트레스 조절장치(24)에서 하중 및 변위에 의한 제어가 가능한 유압시스템(28)에 의해 상향으로 PS강재(26)를 밀어올려 프리스트레스를 도입한다.

또한, 상기 프리스트레스 조절장치(24)에서 PS강재(26)를 하향으로 내리면 기존에 도입된 프리스트레스가 해제되므로 프리스트레스 합성띠장(14)의 해체시에 1차로 하향조정하여 프리스트레스를 제거한 후 띠장(W)을 해체한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장(14)의 프리스트레스 도입에는 1방안(1차 및 3차 프리스트레스 도입), 2 방안(1차 및 4차 프리스트레스 도입), 3 방안(1차, 2차, 4차 프리스트레스 도입), 4 방안(1차, 2차, 3차, 4차 프리스트레스 도입) 등 프리스트레스 합성띠장(14)에 PS강재(26)의 부착 과 현장 여건에 따라 얼마든지 신축적으로 프리스트레스 도입을 선택할 수 있는 편리성이 있다.

이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장의 시공에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법은

띠장(W)의 중앙부 0.2L~0.6L 부분을 일반 I빔(10)에 고강도 I빔(12)을 덧대어 프리플랙션을 가하여 프리스트레스를 도입한 프리스트레스 합성띠장(14)으로 이루어진다.

상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부 부분에 일반 I빔(10)보다 형고가 높은 I빔(16)을 연결하고, 상기 고강도 I빔(12)의 양단부 상부에 소블록 PS강재정착부(18)를 설치하고, 상기 소블록 PS강재정착부(18)에 PS강재(20)를 삽입 설치한 후, 상기 PS강재(20)를 정착부의 양단부에서 하중과 변위에 의해 유압잭(46)을 조절할 수 있는 유압시스템(28)으로 인장하여 프리스트레스를 도입한다.

상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부에는 일반 I빔(10) 보다 형고가 높은 I빔(16)을 설치하고, 상기 형고가 높은 I빔(16)에 대블록 PS강재정착부(22)를 설치하고, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 전구간의 상단부에는 일정간격으로 프리스트레스 조절장치(24)를 수직으로 부착하고, 상기 대블록 PS강재정착부(22)와 프리스트레스 조절장치(24)에 PS강재(26)를 삽입 설치하며, 상기 PS강재(26)를 하중과 변위에 의해 유압잭(46)을 조절할 수 있는 유압시스템(28)으로 인장하여 프리스트레스를 도입한다.

상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부에 일반 I빔(10)보다 형고가 높은 I빔(16)을 설치하고, 상기 형고가 높은 I빔(16)에 대블록 PS강재정착부(22)를 연결 설치하며, 상기 고강도 I빔(12)의 중앙부의 양단부 상부에 소블록 PS강재정착부(18)를 연결 설치하며, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 전구간의 상단부에는 일정간격으로 프리스트레스 조절장치(24)를 수직으로 부착하고, 상기 대블록 PS강재정착부(22)와 프리스트레스 조절장치(24)에 PS강재(26)를 삽입 설치하고, 상기 소블록 PS강재정착부(18)에 PS강재(20)를 삽입 설치한 후, 하중과 변위에 의해 유압잭(46)을 조절할 수 있는 유압시스템(28)으로 PS강재(26)를 인장하여 프리스트레스를 도입한다.

상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부에 일반 I빔(10)보다 형고가 높은 I빔(16)을 연결하고, 상기 형고가 높은 I빔(16)에 대블록 PS강재정착부(22)를 연결 설치하며, 상기 고강도 I빔(12)의 양단부 상부에 소블록 PS강재정착부(18)를 연결 설치하며, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 전구간의 상단부에는 일정간격으로 프리스트레스 조절장치(24)를 수직으로 부착하고, 상기 대블록 PS강재정착부(22)와 프리스트레스 조절장치(24)에 PS강재(26)를 삽입 설치하고, 상기 소블록 PS강재정착부(18)에 PS강재(20)를 삽입 설치한 후, 하중과 변위에 의해 유압잭(46)을 조절할 수 있는 유압시스템(28)으로 PS강재(26)를 인장하여 프리스트레스를 도입한다.

상기 프리스트레스 합성띠장(14)은 일반 I빔(10)의 중앙부 부분 0.2L~0.6L 구간이 토압에 의한 모멘트가 가장 큰 구간으로 이 구간에 고강도 I빔(12)을 가볼팅으로 가접합한 후 사용하중과 반대되는 방향으로 유압잭(46)에 의한 프리플랙션을 가하면서 완전 볼팅 한 후 하중을 제거하고, 접합부 양단부 경계면을 용접처리하여 프리스트레스 합성띠장(14)을 제작하며, 또한 프리스트레스 합성띠장(14)의 중앙부분의 0.2L~0.6L 구간에 덧대어지는 고강도 I빔(12)은 고강도 강판으로도 대체가 가능함을 밝혀둔다.

상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부 대블록 PS강재정착부(22)는 정착블록이 작을 경우에는 정착부에서 삽입되어 인출되는 PS강재(26)가 정착부 부근에서 절곡되어 인장이 되고 있어, 이를 개선하고자 함이며 정착부 내에서부터 포물선 형태로 PS강재(26)가 절곡되지 않고 유지되기 위해서는 일반 I빔(10)의 복부 범위 내에서는 정착부의 설치가 불가하여 연결 접합되는 일반 I빔(10)보다 복부가 크고 형고가 높은 I빔(16)이 절대적으로 필요한 실정이다.

또한, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부 대블록 PS강재정착부(22)는 형고가 높은 I빔(16) 상에 지압판(30)이 설치되고, 상기 지압판(30)에 대블록 PS강재(26)가 설치되고, 상기 대블록 PS강재(26)의 외측에 정착구헤드(32)가 설치되며, 상기 지압판(30)과 정착구헤드(32) 사이에, 원형 또는 사각형으로 중앙부에서 외주면에 걸쳐 길죽한 통공부(36)가 형성됨과 동시에 상부측과 하부측의 두께가 다른 각도 조절끼움판(34)을 삽입하여 상기 대블록 PS강재(26)의 각도를 조절한다.

그리고, 상기 하중 및 변위에 의한 제어가 가능한 유압시스템(28)은 필요한 하중 톤수에 의해 유압을 조절하여 유압잭(46)을 구동하거나, 필요한 변위량에 의해 유압을 조절하여 유압잭(46)을 구동하는 유압시스템(28)으로 1개의 유압제어 시스템에서 하중으로 유압잭(46)을 제어하다가, 필요한 경우 변위로 유압잭(46)을 조절할 수 있는 전자제어 유압시스템(28)으로 PS강재(26)에 최초로 프리스트레스를 도입하고 시공중에도 프리스트레스를 조절한다.

상기 프리스트레스 조절장치(24)는 사각형 또는 원형의 강재판으로 상부판(38)과 하부판(40) 및 고장력볼트(42), 너트(44)로 구성되며, 상기 상부판(38)과 하부판(40) 사이에는 4 ~ 6개의 고장력볼트(42)에 의해 상하로 연결되며, 상기 상부판(38)과 하부판(40) 사이에 유압잭(46)들을 삽입한 후, 하중 또는 변위에 의해 유압잭(46)을 구동하여 상부판(38)에 접촉 통과하는 PS강재(26)를 상향으로 조절하거나, 또는 하향으로 조절하고, 고장력볼트(42) 및 너트(44)로 고정 체결하여 프리스트레스를 도입 및 해제한다.

즉, 상기 프리스트레스 조절장치(24)는 사각형 또는 원형의 강재판으로 상부판(38)과 하부판(40) 및 고장력볼트(42), 너트(44)로 구성되며, 상기 상부판(38)과 하부판(40)과의 사이는 4개~6개소의 고장력볼트(42)에 의해 상하로 연결되며, 상기 상부판(38)과 하부판(40)과의 사이에 유압잭(46)을 삽입한 후, 하중 또는 변위에 의해 유압잭(46)을 구동하여 상부판(38)에 접촉 통과하고 있는 PS강재(26)를 상향 또는 하향으로 조절하고, 고장력볼트(42) 및 너트(44)로 고정 체결하여 프리스트레스를 도입하거나 해제를 한다.

상기 프리스트레스 조절장치(24)에 유압잭(46)을 삽입하고, 상기 유압잭(46)을 하중 및 변위에 의한 제어가 가능한 유압시스템(28)에 의해 하중 또는 변위 회복량 만큼 구동하여 시공 중 발생한 변위량을 수시로 회복할 수 있도록 한다.

상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 철거는 프리스트레스 조절장치(24)를 하향으로 조절하여 PS강재(26)에 기도입된 프리스트레스를 해제한 후, 버팀보(S)를 제거하고 철거한다.

상기 프리스트레스 합성띠장(14)을 설치한 후, PS강재(26)에 의한 초기 프리스트레스 도입은 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부에서 유압잭(46)에 의해 PS강재(26)를 인장하여 도입하거나, 프리스트레스 조절장치(24)의 상부판(38)에 접촉 통과하는 PS강재(26)를 상향으로 밀어 올려 도입하는 것으로, 현장여건에 맞추어 선택적으로 시공을 할 수 있다.

또한, 흙막이 가시설 공사 시공 중 또는 시공 후, 구조물 시공 시 흙막이 배면토압의 변화에 의해 흙막이 시설의 띠장(W)에 변위가 발생될 시에는 변위 계측자료에 의해 프리스트레스 조절장치(24)에 유압잭(46)을 삽입하고, 하중 및 변위에 의한 제어가 가능한 유압시스템(28)에 의해 유압잭(46)을 하중 또는 변위 회복량 만큼 구동하여 시공중에 발생한 변위량을 언제든지 수시로 회복할 수 있도록 한다.

상기 프리스트레스 합성띠장(14)은 일반 I빔(10)에 고강도 I빔(12)을 가볼팅 으로 가접합한 후, 사용하중과 반대되는 방향으로 유압잭에 의한 프리플랙션을 가하면서 완전 볼팅 한 후 하중을 제거하고, 접합부 양단부 경계면을 용접 처리한다.

여기서, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)을 이용하여 흙막이 공사를 시공함에 있어, 지반 굴착 심도가 깊어짐에 따라 프리스트레스 합성띠장(14)의 설치단수가 많아질 경우에는 토압에 적절하게 대응하기 위해 상단부에 배치된 프리스트레스 합성띠장(14) 보다 하단부에 배치된 프리스트레스 합성띠장(14)에 더 많은 수량의 PS강재(26)가 정착되며, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 철거시는 프리스트레스 조절장치(24)를 하향으로 조절하여 PS강재(26)에 기도입되어 있는 반력을 해제한 후, 버팀보(S)를 제거하고 철거가 이루어지므로 안전성도 고려할 수 있다.

[실시예 1]

도 17은 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장의 실시예 1을 도시한 평면도이고, 도 18은 도 17의 일부분 상세도이며, 도 19는 도 18의 A-A선 단면도이며, 도 20은 도 18의 B-B선 단면도이며, 도 21은 도 18의 C-C선 단면도이며, 도 22는 도 18의 D-D선 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법은

띠장(W)의 중앙부 0.2L~0.6L 부분을 일반 I빔(10)에 고강도 I빔(12)을 덧대어 프리플랙션을 가하여 프리스트레스를 도입한 프리스트레스 합성띠장(14)으로 구성하고, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부 부분에 일반 I빔(10)보다 형고가 높은 I빔(16)을 연결 설치하고, 고강도 I빔(12)의 양단부 상부에는 소블록 PS강재정착부(18)를 설치하며, 상기 소블록 PS강재정착부(18)에 PS강재(20)를 삽입 설치한 후, 하중과 변위에 의해 유압잭(46)을 조절할 수 있는 유압시스템(28)으로 정착부의 양단부에서 PS강재(20)를 인장하여 프리스트레스를 도입하고, 시공중에도 토압의 변화에 대응하여 정착부의 양단부에서 PS강재(20)를 이용하여 추가적인 프리스트레스의 조절이 가능한 것이다.

[실시예 2, 3]

도 23은 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장의 실시예2 및 실시예 3을 도시한 평면도이고, 도 24는 도 23의 일부분 상세도이며, 도 25는 도 24의 A-A선 단면도이며, 도 26은 도 24의 A-A선 측면 상세도이며, 도 27은 도 24의 B-B선 단면도이며, 도 28은 도 24의 B-B선 측면 상세도이며, 도 29는 도 24의 C-C선 단면도이며, 도 30은 도 24의 C-C선 측면 상세도이며, 도 31은 도 24의 D-D선 단면도이며, 도 32는 도 24의 D-D선 측면 상세도이며, 도 33은 도 24의 B-B선에서 유압잭(46)의 제거후 선택적으로 고장력볼트 및 너트가 추가된 상태를 도시한 단면도이며, 도 34는 도 24의 B-B선에서 유압잭 제거후 선택적으로 고장력볼트 및 너트가 추가된 상태를 도시한 측면 상세도이다.

띠장(W)의 중앙부 0.2L~0.6L 부분을 일반 I빔(10)에 고강도 I빔(12)을 덧대어 프리플랙션을 가하여 프리스트레스를 도입한 프리스트레스 합성띠장(14)으로 구성하고, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부에 일반 I빔(10)보다 형고가 높은 I빔(16)을 연결 설치하고, 상기 형고가 높은 I빔(16)에 대블록 PS강재정착부(22)를 설치하고, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 전구간의 상단부에는 일정간격으로 프리스트레스 조절장치(24)를 수직으로 부착하고, 상기 대블록 PS강재정착부(22)와 프리스트레스 조절장치(24)에 PS강재(26)를 삽입 설치한 후, 하중과 변위에 의해 유압잭(46)의 조절이 가능한 유압시스템(28)으로 정착부의 양단부에서 PS강재(26)를 인장하여 프리스트레스를 도입하거나, 프리스트레스 조절장치(24)를 상향으로 조절하여 프리스트레스를 도입하고, 시공중에도 토압의 변화에 대응하여 정착부의 양단부에서 PS강재(26)를 추가 인장 및 해제하거나, 프리스트레스 조절장치(24)를 추가 상향 및 하향으로 조절하여 추가적인 프리스트레스의 조절이 상시 가능한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법은 다수 개가 일정한 간격으로 배치되는 수직파일(P)과; 상기 수직파일(P) 간을 가로질러 다수 개가 고정 설치되는 띠장(W)과; 상기 띠장(W) 간에 직각으로 고정 설치되는 버팀보(S)로 구성되는 흙막이 가시설에 있어서,

상기 띠장(W)의 중앙부 0.2L~0.6L 부분을 일반 I빔(10)에 고강도 I빔(12)을 덧대어 프리플랙션을 가하여 프리스트레스를 도입한 프리스트레스 합성띠장(14)으로 구성하고, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부에는 일반 I빔(10)보다 형고가 높은 I빔(16)을 연결 설치하고, 상기 형고가 높은 I빔(16)에 대블럭 PS강재정착부(22)를 설치하고, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 전구간의 상단부에는 일정간격으로 프리스트레스 조절장치(24)를 수직으로 부착하고, 상기 대블록 PS강재정착부(22)와 프리스트레스 조절장치(24)에 PS강재(26)를 삽입 설치한 후, 하중과 변위에 의해 유압잭(46)의 조절이 가능한 유압시스템(28)으로 정착부의 양단부에서 PS강재(26)를 인장하여 프리스트레스를 도입하거나, 또는 프리스트레스 조절장치(24)를 상향으로 조절하여 프리스트레스를 도입하고, 시공중에도 토압의 변화에 대응하여 정착부의 양단부에서 PS강재(26)를 추가로 인장 및 해제하거나, 프리스트레스 조절장치(24)를 추가로 상향 및 하향으로 조절하여 추가적인 프리스트레스의 조절이 상시 가능한 것이다.

[실시예 4]

도 35는 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장의 실시예4를 도시한 평면도이고, 도 36은 도 35의 일부분 상세도이며, 도 37은 도 36의 A-A선 단면도이며, 도 38은 도 36의 A-A선 측면 상세도이며, 도 39는 도 36의 B-B선 단면도이며, 도 40은 도 36의 B-B선 측면 상세도이며, 도 41은 도 36의 C-C선 단면도이며, 도 42는 도 36의 C-C선 측면 상세도이며, 도 43은 도 36의 D-D선 단면도이며, 도 44는 도 36의 D-D선 측면 상세도이며, 도 45는 도 36의 B-B선에서 유압잭 제거후 선택적으로 고장력볼트 및 너트가 추가된 상태를 도시한 단면도이며, 도 46은 도 36의 B-B선에서 유압잭 제거후 선택적으로 고장력볼트 및 너트가 추가된 상 태를 도시한 측면 상세도이다.

띠장(W)의 중앙부 0.2L~0.6L 부분을 일반 I빔(10)에 고강도 I빔(12)을 덧대어 프리플랙션을 가하여 프리스트레스를 도입한 프리스트레스 합성띠장(14)으로 구성하고, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부에는 일반 I빔(10)보다 형고가 높은 I빔(16)을 연결 설치하고, 상기 형고가 높은 I빔(16)에 대블록 PS강재정착부(22)가 설치되고, 상기 고강도 I빔(12)의 양단부 상부에는 소블록 PS강재정착부(18)를 설치하며, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 전구간의 상단부에는 일정간격으로 프리스트레스 조절장치(24)를 수직으로 부착하고, 상기 대블록 PS강재정착부(22)와 프리스트레스 조절장치(24)에 PS강재(26)를 삽입 설치하고, 상기 소블록 PS강재정착부(18)에도 PS강재(20)를 삽입 설치한 후, 하중과 변위에 의해 유압잭(46)을 조절할 수 있는 유압시스템(28)으로 정착부의 양단부에서 PS강재(26)를 인장하여 프리스트레스를 도입하거나, 프리스트레스 조절장치(24)를 상향으로 조절하여 프리스트레스를 도입하고, 시공중에도 토압의 변화에 대응하여 정착부의 양단부에서 PS강재(26)를 추가인장 및 해제하거나, 프리스트레스 조절장치(24)를 추가 상향 및 하향으로 조절하여 추가적인 프리스트레스의 조절이 상시 가능한 것이다.

도 1 내지 도 3은 종래의 가시설 지보구조를 도시한 평면도,

도 4 내지 도 6은 종래의 가시설 흙막이 벽을 도시한 평면도,

도 7 및 도 8은 종래의 프리스트레스 흙막이 공법을 도시한 평면도,

도 9 및 도 10은 종래의 프리스트레스 흙막이 공법을 도시한 단면도,

도 11은 종래의 프리스트레스 가시설 공법의 평면도,

도 12는 종래의 프리스트레스에 의한 흙막이 공법의 평면도,

도 13은 종래의 프리스프레스 수평보 구조체를 도시한 평면도,

도 14는 종래의 프리스트레스 수평보 구조체를 도시한 평면도,

도 15는 종래의 프리스트레스 가시설 공법을 도시한 평면도,

도 16a 내지 16k는 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장을 제작 및 설치하는 과정을 도시한 공정도로서,

도 16a는 I빔의 접합 예정부 볼트구멍 천공 후 가볼팅하여 겹보를 제작하는 상태를 도시한 도면,

도 16b는 도 16a에 유압잭에 의한 하중재하 상태를 도시한 도면,

도 16c는 도 16b의 유압잭에 의한 하중재하 상태에서 접합부 볼트 완전체결 및 접합부 양단부 용접 상태를 도시한 도면,

도 16d는 도 16c의 하중을 제거한 상태를 도시한 도면,

도 16e는 도 16d에 프리스트레스가 도입완료된 상태를 도시한 도면,

도 16f는 도 16e에 대블록 PS강재정착부 및 소블록 PS강재정착부를 접합한 상태를 도시한 도면,

도 16g는 도 16f에 프리스트레스 조절장치를 부착한 상태를 도시한 도면,

도 16h는 도 16g의 대블록 PS강재정착부 및 소블록 PS강재정착부에 각각 주인장 PS강재와 보조인장 PS강재를 설치한 상태를 도시한 도면,

도 16i는 합성띠장을 흙막이 벽에 부착 설치 후 버팀보를 설치하는 상태를 도시한 도면,

도 16j는 16i의 전자제어 유압시스템 설치 후 띠장(W)에 프리스트레스를 도입하는 상태를 도시한 도면,

도 16k는 유압시스템 제거 후 지지력 증대를 위해 선택적으로 고장력볼트 및 너트를 추가 설치한 상태를 도시한 도면,

도 17은 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장의 실시예 1을 도시한 평면도,

도 18은 도 17의 일부분 상세도,

도 19는 도 18의 A-A선 단면도,

도 20은 도 18의 B-B선 단면도,

도 21은 도 18의 C-C선 단면도,

도 22는 도 18의 D-D선 단면도,

도 23은 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장의 실시예2 및 실시예 3을 도시한 평면도,

도 24는 도 23의 일부분 상세도,

도 25는 도 24의 A-A선 단면도,

도 26은 도 24의 A-A선 측면 상세도,

도 27은 도 24의 B-B선 단면도,

도 28은 도 24의 B-B선 측면 상세도,

도 29는 도 24의 C-C선 단면도,

도 30은 도 24의 C-C선 측면 상세도,

도 31은 도 24의 D-D선 단면도,

도 32는 도 24의 D-D선 측면 상세도,

도 33은 도 24의 B-B선에서 유압잭 제거후 선택적으로 고장력볼트 및 너트가 추가된 상태를 도시한 단면도,

도 34는 도 24의 B-B선에서 유압잭 제거후 선택적으로 고장력볼트 및 너트가 추가된 상태를 도시한 측면 상세도,

도 35는 본 발명에 따른 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장의 실시예4를 도시한 평면도,

도 36은 도 35의 일부분 상세도,

도 37은 도 36의 A-A선 단면도,

도 38은 도 36의 A-A선 측면 상세도,

도 39는 도 36의 B-B선 단면도,

도 40은 도 36의 B-B선 측면 상세도,

도 41은 도 36의 C-C선 단면도,

도 42는 도 36의 C-C선 측면 상세도,

도 43은 도 36의 D-D선 단면도,

도 44는 도 36의 D-D선 측면 상세도,

도 45는 도 36의 B-B선에서 유압잭 제거후 선택적으로 고장력볼트 및 너트가 추가된 상태를 도시한 단면도,

도 46은 도 36의 B-B선에서 유압잭 제거후 선택적으로 고장력볼트 및 너트가 추가된 상태를 도시한 측면 상세도.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

10: 일반 I빔 12: 고강도 I빔

14: 프리스트레스 합성띠장 16: 형고가 높은 I빔

18: 소블록 PS강재정착부 20: 소블록 PS강재

22: 대블록 PS강재정착부 24: 프리스트레스 조절장치

26: 대블록 PS강재 28: 유압시스템

30: 지압판 32: 정착구헤드

34: 각도 조절끼움판 36: 통공부

38: 상부판 40: 하부판

42: 고장력볼트 44: 너트

46: 유압잭 P: 수직파일

S: 버팀보 W: 띠장

Claims

다수 개가 일정한 간격으로 배치되는 수직파일(P)과; 상기 수직파일(P) 간을 가로질러 다수 개가 고정 설치되는 띠장(W)과; 상기 띠장(W) 간에 직각으로 고정 설치되는 버팀보(S)로 구성되는 흙막이 가시설에 있어서,

상기 띠장(W)의 중앙부 0.2L~0.6L 부분을 일반 I빔(10)에 고강도 I빔(12)을 덧대어 프리플랙션을 가하여 프리스트레스를 도입한 프리스트레스 합성띠장(14)으로 구성하고, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부에는 일반 I빔(10)보다 형고가 높은 I빔(16)을 연결 설치하고, 상기 형고가 높은 I빔(16)에 대블록 PS강재정착부(22)를 설치하고, 상기 고강도 I빔(12)의 양단부 상부에는 소블록 PS강재정착부(18)를 설치하며, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 전구간의 상단부에는 일정간격으로 프리스트레스 조절장치(24)를 수직으로 부착하고, 상기 대블록 PS강재정착부(22)와 프리스트레스 조절장치(24)에 PS강재(26)를 삽입 설치하고, 상기 소블록 PS강재정착부(18)에도 PS강재(20)를 삽입 설치한 후, 하중과 변위에 의해 유압잭(46)을 조절할 수 있는 유압시스템(28)으로 정착부의 양단부에서 PS강재(26)를 인장하여 프리스트레스를 도입하거나, 프리스트레스 조절장치(24)를 상향으로 조절하여 프리스트레스를 도입하고, 시공중에도 토압의 변화에 대응하여 정착부의 양단부에서 PS강재(26)를 추가인장 및 해제하거나, 프리스트레스 조절장치(24)를 추가 상향 및 하향으로 조절하여 추가적인 프리스트레스의 조절이 가능함을 특징으로 하는 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법.
다수 개가 일정한 간격으로 배치되는 수직파일(P)과; 상기 수직파일(P) 간을 가로질러 다수 개가 고정 설치되는 띠장(W)과; 상기 띠장(W) 간에 직각으로 고정 설치되는 버팀보(S)로 구성되는 흙막이 가시설에 있어서,

상기 띠장(W)의 중앙부 0.2L~0.6L 부분을 일반 I빔(10)에 고강도 I빔(12)을 덧대어 프리플랙션을 가하여 프리스트레스를 도입한 프리스트레스 합성띠장(14)으로 구성하고, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부에는 일반 I빔(10)보다 형고가 높은 I빔(16)을 연결 설치하고, 상기 형고가 높은 I빔(16)에 대블럭 PS강재정착부(22)를 설치하고, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 전구간의 상단부에는 일정간격으로 프리스트레스 조절장치(24)를 수직으로 부착하고, 상기 대블록 PS강재정착부(22)와 프리스트레스 조절장치(24)에 PS강재(26)를 삽입 설치한 후, 하중과 변위에 의해 유압잭(46)을 조절할 수 있는 유압시스템(28)으로 정착부의 양단부에서 PS강재(26)를 인장하여 프리스트레스를 도입하거나, 또는 프리스트레스 조절장치(24)를 상향으로 조절하여 프리스트레스를 도입하고, 시공중에도 토압의 변화에 대응하여 정착부의 양단부에서 PS강재(26)를 추가로 인장 및 해제하거나, 프리스트레스 조절장치(24)를 추가로 상향 및 하향으로 조절하여 추가적인 프리스트레스의 조절이 가능함을 특징으로 하는 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법.
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다수 개가 일정한 간격으로 배치되는 수직파일(P)과; 상기 수직파일(P) 간을 가로질러 다수 개가 고정 설치되는 띠장(W)과; 상기 띠장(W) 간에 직각으로 고정 설치되는 버팀보(S)로 구성되는 흙막이 가시설에 있어서,

상기 띠장(W)의 중앙부 0.2L~0.6L 부분을 일반 I빔(10)에 고강도 I빔(12)을 덧대어 프리플랙션을 가하여 프리스트레스를 도입한 프리스트레스 합성띠장(14)으로 구성하고, 상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부에 일반 I빔(10)보다 형고가 높은 I빔(16)을 연결 설치하고, 상기 고강도 I빔(12)의 양단부 상부에 소블록 PS강재정착부(18)를 설치하고, 상기 소블록 PS강재정착부(18)에 PS강재(20)를 삽입 설치한 후, 상기 PS강재(20)를 정착부의 양단부에서 하중과 변위에 의해 유압잭(46)을 조절할 수 있는 유압시스템(28)으로 인장하여 프리스트레스를 도입함을 특징으로 하는 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법.
제 1항에 있어서,

상기 고강도 I빔(16)은 고강도 강판으로 구성함을 특징으로 하는 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법.
제 1항에 있어서,

상기 유압시스템(28)은 필요한 하중 톤수에 의해 유압을 조절하는 유압잭(46)으로 구동하거나,

또는 변위로 유압잭(46)을 조절할 수 있는 전자제어 유압시스템(28)으로 구동함을 특징으로 하는 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법.
제 1항에 있어서,

상기 프리스트레스 조절장치(24)는 사각형 또는 원형의 강재판으로 상부판(38)과 하부판(40) 및 고장력볼트(42), 너트(44)로 구성되며, 상기 상부판(38)과 하부판(40) 사이에는 4 ~ 6개의 고장력볼트(42)에 의해 상하로 연결되며, 상기 상부판(38)과 하부판(40) 사이에 유압잭(46)들을 삽입한 후, 하중 또는 변위에 의해 유압잭(46)을 구동하여 상부판(38)에 접촉 통과하는 PS강재(26)를 상향으로 조절하거나, 또는 하향으로 조절하고, 고장력볼트(42) 및 너트(44)로 고정 체결하여 프리스트레스를 도입 및 해제함을 특징으로 하는 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법.
제 1항에 있어서,

상기 대블록 PS강재정착부(22)는 형고가 높은 I빔(16) 상에 지압판(30)이 설치되고, 상기 지압판(30)에 대블록 PS강재(26)가 설치되고, 상기 대블록 PS강재(26)의 외측에 정착구헤드(32)가 설치되며, 상기 지압판(30)과 정착구헤드(32) 사이에, 원형 또는 사각형으로 중앙부에서 외주면에 걸쳐 길죽한 통공부(36)가 형성됨과 동시에 상부측과 하부측의 두께가 다른 각도 조절끼움판(34)을 삽입하여 상기 대블록 PS강재(26)의 각도를 조절함을 특징으로 하는 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법.
제 1항에 있어서,

상기 프리스트레스 조절장치(24)에 유압잭(46)을 삽입하고, 상기 유압잭(46)을 하중 및 변위에 의한 제어가 가능한 유압시스템(28)에 의해 하중 또는 변위 회 복량 만큼 구동하여 시공 중 발생한 변위량을 수시로 회복할 수 있도록 함을 특징으로 하는 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법.
제 1항에 있어서,

상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 철거는 프리스트레스 조절장치(24)를 하향으로 조절하여 PS강재(20)에 기도입된 프리스트레스를 해제한 후, 버팀보(S)를 제거하고 철거함을 특징으로 하는 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법.
제 1항에 있어서,

상기 프리스트레스 합성띠장(14)을 설치한 후, PS강재(26)에 의한 초기 프리스트레스 도입은 프리스트레스 합성띠장(14)의 양단부에서 유압잭(46)에 의해 PS강재(26)를 인장하여 도입하거나,

또는 프리스트레스 조절장치(24)에서 유압잭(46)으로 접촉 통과하는 PS강재(26)를 상향으로 밀어올려 도입함을 특징으로 하는 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법.
제 1항에 있어서,

상기 프리스트레스 합성띠장(14)은 일반 I빔(10)에 고강도 I빔(12)을 가볼팅으로 가접합한 후, 사용하중과 반대되는 방향으로 유압잭에 의한 프리플랙션을 가 하면서 완전 볼팅 한 후 하중을 제거하고 접합부 양단부 경계면을 용접처리함을 특징으로 하는 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법.
제 1항에 있어서,

상기 프리스트레스 합성띠장(14)의 설치단수가 많을 경우에는 상부에 배치된프리스트레스 합성띠장(14)보다 하단에 배치된 프리스트레스 합성띠장(14)에 더 많은 수량의 PS강재(26)를 정착 인장함을 특징으로 하는 흙막이 가시설용 프리스트레스 합성띠장 시공방법.