KR101185599B1

KR101185599B1 - 흙막이공사용 토류벽 시공장치

Info

Publication number: KR101185599B1
Application number: KR1020090057099A
Authority: KR
Inventors: 이동정
Original assignee: 이동정
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2012-09-24
Also published as: KR20100138522A

Abstract

본 발명은 흙막이공사용 토류벽 시공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연약지반에 복수개의 파일공을 일정 간격으로 천공한 후 각 파일공에 토류벽형성용 H빔을 압입한 다음 각 파일공에 압입된 토류벽형성용 H빔사이의 지반을 굴착하는 동시에 굴착되는 토류벽형성용 H빔사이로 토류벽형성용 토류패널을 압입하여 연약지반의 내부에 흙막이공사용 토류벽을 시공하는 흙막이공사용 토류벽 시공장치를 제공함으로써, 연약지반에 대한 터파기공사를 실시하기 전에 미리 연약지반내에 흙막이공사용 토류벽을 시공하여 지반을 안정화시킨 상태에서 터파기공사를 진행할 수 있게 하여 터파기공사시 지반의 불안정화로 인한 붕괴및 공사현장내로의 토사유입을 방지하므로 공사의 안전도 및 작업성을 향상시켜 공사기간을 대폭 단축시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 공사완료 후 토류벽을 재활용할 수 있게 하여 환경오염을 예방하는 동시에 자재비용을 대폭 절감할 수 있도록 한 것이다.

연약지반, 흙막이, 토류벽, H빔, 토류패널, 토류판, 지반굴착, 굴착체인, 압입

Description

흙막이공사용 토류벽 시공장치{Apparatus for constructing retaining wall}

일반적으로 연약지반내에 건축물의 지하층이나 지하철 등 지하구조물들을 구 축하기 위하여 터파기공사를 할 경우에는 토압에 의해 주변의 흙벽이 공사현장으로 무너져 내리는 것을 방지하기 위하여 흙벽둘레에 토류벽을 설치하는 흙막이공사를 병행하게 된다.

이러한 흙막이공사를 위해 종래에는 지반을 일정 깊이까지 굴착하는 터파기공사를 실시한 후 굴착작업으로 인해 형성된 흙벽의 둘레에 일정 간격으로 H빔을 설치한 다음, H빔사이에 목재로 된 토류판을 가로로 삽입하여 토류벽을 형성한 후 토류벽의 뒤편에 생긴 빈 공간에 흙을 메워 지반을 안정화시키는 공법이 주로 사용되었다.

그러나, 이와 같은 종래의 흙막이공사용 토류벽 시공방법은 터파기공사를 어느 정도 진행한 상태에서 터파기공사의 굴착작업으로 인해 형성된 흙벽의 둘레에 H빔과 토류판으로 이루어진 토류벽을 설치함으로써 흙벽을 보강하는 방식이므로, 터파기공사 도중에 흙벽이 붕괴되는 것을 방지하기 위해서는 일정 깊이까지 터파기공사를 한 후 토류벽을 설치하여 지반을 안정화시킨 다음 다시 일정 깊이까지 터파기공사를 한 후 토류벽을 설치하여 지반을 안정화시키는 식으로 터파기공사와 토류벽 설치작업이 반복되어야 하는데, 특히 공사현장의 지반이 연약지반일 경우에는 이러한 터파기공사와 토류벽 설치작업이 일정한 깊이마다 더욱 더 빈번하게 반복되어야 하므로, 작업성이 현저히 저하될 뿐만 아니라 이로 인해 공사기간도 길어지게 되어 공사비용이 현저히 증대되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 흙막이공사용 토류벽 시공방법은 공사현장이 연약지반일 경우 터파기공사의 굴착작업으로 인해 공사현장주변의 지반이 불안정해진 상태에서 터파 기공사의 굴착작업으로 형성된 흙벽의 둘레에 토류벽을 설치할 경우 토류벽의 시공작업시 발생하게 되는 충격이나 진동에 의해 지반이 붕괴될 우려가 있어 공사의 안전도가 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

아울러, 종래의 흙막이공사용 토류벽 시공방법은 시공 후 토류판을 재활용 하기 어려워 지중에 그대로 방치하게 됨에 따라 환경오염이 유발될 뿐만 아니라 자재비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연약지반에 복수개의 파일공을 일정 간격으로 천공한 후 각 파일공에 토류벽형성용 H빔을 압입한 다음 각 파일공에 압입된 토류벽형성용 H빔사이의 지반을 굴착하는 동시에 굴착되는 토류벽형성용 H빔사이로 토류벽형성용 토류패널을 압입하여 연약지반의 내부에 흙막이공사용 토류벽을 시공하는 흙막이공사용 토류벽 시공장치를 제공함으로써, 연약지반에 대한 터파기공사를 실시하기 전에 미리 연약지반내에 흙막이공사용 토류벽을 시공하여 지반을 안정화시킨 상태에서 터파기공사를 진행할 수 있게 하여 터파기공사시 지반의 불안정화로 인한 붕괴및 공사현장내로의 토사유입을 방지하므로 공사의 안전도 및 작업성을 향상시켜 공사기간을 대폭 단축시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 공사완료 후 토류벽을 재활용할 수 있게 하여 환경오염을 예방하는 동시에 자재비용을 대폭 절감할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치는 크레인에 구비된 리더의 상부에 승하강가능하게 설치되는 것으로 구동모터의 하부에는 감속기어부가 각도조절가능하게 플랜지결합되며 감속기어부의 전방에는 스프로켓이 장착되는 굴착체인구동부와, 크레인에 구비된 리더의 하부에 승하강가능하게 설치되는 것으로 전방에는 각도조절용 실린더에 의해 좌우방향으로 회동하게 되는 실린더설치대가 힌지결합되며 후방에는 제동용 실린더에 의해 회동하게 되는 제동브레이크가 힌지결합되는 슬라이더가 구비되며 상기 실린더설치대의 전면상부에는 하방으로 출몰하는 피스톤로드의 끝단부에 토류패널가압용 브라켓이 힌지결합된 토류패널가압용 실린더가 수직으로 설치되고 상기 실린더설치대의 전면하부에는 양측방으로 출몰하는 피스톤로드의 끝단부에 지지롤러가 각각 장착된 한 쌍의 장력조절용 실린더가 수평으로 설치되는 토류패널압입부와, 상기 토류패널압입부의 하부에 삽입설치되는 것으로 상ㆍ하단부에는 패널결합판이 각각 돌출형성되고 양단부에는 ㄷ자형 채널이 형성된 프레임이 구비되며 상기 프레임의 내부에는 토류부재가 삽입되는 토류패널과, 상기 토류패널의 하부에 결합되는 것으로 상단부에 토류패널의 하측 패널결합판에 결합되는 패널결합판이 돌출형성되며 양단부와 하단중앙부에 지지롤러가 설치되는 굴착체인지지체와, 상기 굴착체인구동부의 스프로켓과 굴착체인지지체의 지지롤러사이에 걸리는 것으로 각 체인링크의 상부에 굴착판이 결합되는 굴착체인으로 구성된 것을 특징으로 한다.

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상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치에 의하면, 연약지반에 대한 터파기공사를 실시하기 전에 미리 연약지반내에 흙막이공사용 토류벽을 시공하여 지반을 안정화시킨 상태에서 터파기공사를 진행할 수 있게 됨으로써, 터파기공사시 지반의 불안정화로 인한 붕괴 및 공사현장내로의 토사유입을 방지하여 공사의 안전도 및 작업성을 향상시킬 수 있게 되므로 공사기간을 대폭 단축시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 공사완료 후 토류벽을 재활용할 수 있게 되므로 환경오염을 예방할 수 있게 되는 동시에 자재비용을 대폭 절감할 수 있게 되는 효과가 있다.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명을 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치가 사용되는 토류벽 시공과정을 나타내는 블록도이며, 도 2의 (가)(나)(다)(라)는 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치가 사용되는 토류벽 시공과정을 나타내는 설명도이고, 도 3은 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치가 장착된 크레인을 나타내는 설명도이며, 도 4는 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치를 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치를 나타내는 정면도이며, 도 6은 도 5의 A-A선 단면도이고, 도 7은 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치에 사용되는 굴착체인을 나타내는 분해사시도이며, 도 8의 (가)(나)(다)(라)는 본 발명의 흙막이공사용 토류벽 시공장치에 의한 토류벽 시공과정을 나타내는 설명도이다.

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본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치가 사용되는 토류벽 시공과정은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 연약지반에 복수개의 파일공을 일정 간격으로 천공하는 파일공 천공단계(1)와, 상기 파일공 천공단계(1)에서 천공된 각 파일공에 토류벽형성용 H빔을 압입하는 H빔 압입단계(2)와, 상기 H빔 압입단계(2)에서 각 파일공에 압입된 토류벽형성용 H빔사이의 지반을 굴착하는 동시에 굴착되는 토류벽형성용 H빔사이로 토류벽형성용 토류패널을 압입하는 H빔간 지반굴착 및 토류패널 압입단계(3)로 이루어진다.

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먼저, 파일공 천공단계(1)에서는 도 2의 (가)에 도시되어 있는 바와 같이 연약지반(4)에 토류벽형성용 H빔이 삽입될 복수개의 파일공(5)을 일정 간격으로 천공하게 된다.

이 때, 상기 연약지반(4)에 파일공(5)을 천공하기 위해서는 오거드릴이 구비된 지반굴착기가 사용된다.

그리고, 상기 연약지반(4)에 천공되는 복수개의 파일공(5)사이의 간격은 각 파일공(5)의 내부에 삽입될 토류벽형성용 H빔사이에 토류패널의 양단부가 걸쳐질 수 있도록 토류패널의 폭보다 약간 좁게 형성하는 것이 바람직하다.

이어서, H빔 압입단계(2)에서는 도 2의 (나)에 도시되어 있는 바와 같이 상기 파일공 천공단계(1)에서 천공된 각 파일공(5)에 토류벽형성용 H빔(6)을 압입하 게 된다.

이 때, 상기 파일공(5)에 토류벽형성용 H빔(6)을 압입하기 위해서는 크레인과 해머가 구비된 항타기가 사용된다.

그리고, 상기 각 파일공(5)에 압입되는 토류벽형성용 H빔(6)은 토류벽형성용 H빔(6)사이에 토류패널의 양단부가 걸쳐질 수 있도록 토류벽형성용 H빔(6)에 구비된 ㄷ자형 홈부가 서로 대향되도록 압입하게 된다.

이어서, H빔간 지반 굴착 및 토류패널 압입단계(3)에서는 도 2의 (다)에 도시되어 있는 바와 같이 상기 H빔 압입단계(2)에서 각 파일공(5)에 압입된 토류벽형성용 H빔(6)사이의 지반을 굴착하는 동시에, 도 2의 (라)에 도시되어 있는 바와 같이 굴착되는 토류벽형성용 H빔(6)사이로 토류벽형성용 토류패널(33)을 압입하게 되는데, 이때 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치가 사용된다.

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본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치는 도 3 내지 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 굴착체인구동부(14), 토류패널압입부(26), 토류패널(33), 체인지지체(38), 굴착체인(41)으로 이루어진다.

상기 굴착체인구동부(14)는 크레인(50)에 구비된 리더(51)의 상부에 승하강가능하게 설치되는 것으로, 크레인(50)에 구비된 권양케이블(52)에 의해 리더(51)를 따라 승하강하게 되는 구동모터(11)가 구비되며, 상기 구동모터(11)의 하부에는 감속기어부(12)가 각도조절가능하게 플랜지결합되고, 상기 감속기어부(12)의 전방에는 스프로켓(13)이 장착되도록 구성된다.

이 때, 상기 구동모터(11)의 하부에 플랜지결합되는 감속기어부(12)는 구동모터(11)의 플랜지부(11a)와 감속기어부(12)의 플랜지부(12a)를 관통하도록 체결되는 볼트와 너트를 해체한 후 좌우방향으로 일정한 각도로 회전시킨 다음 다시 볼트 와 너트를 체결하여 결합함으로써 좌우방향으로 45도까지 회전시킬 수 있게 되므로 시공조건에 따라 지반굴착 및 토류패널압입방향을 자유롭게 조절할 수 있게 된다.

상기 토류패널압입부(26)는 크레인(50)에 구비된 리더(51)의 하부에 승하강가능하게 설치되는 것으로, 크레인(50)에 구비된 한 쌍의 권양케이블(53)에 의해 리더(51)를 따라 승하강하게 되는 슬라이더(19)가 구비되며, 상기 슬라이더(19)의 전ㆍ후방에는 각도조절용 실린더(15)에 의해 좌우방향으로 회동하게 되는 실린더설치대(16)와 제동용 실린더(17)에 의해 회동하게 되는 제동브레이크(18)가 각각 힌지결합되고, 상기 실린더설치대(16)의 전면상부에는 하방으로 출몰하는 피스톤로드의 끝단부에 토류패널가압용 브라켓(20)이 힌지결합된 토류패널가압용 실린더(21)가 수직으로 설치되며, 상기 실린더설치대(16)의 전면하부에는 양측방으로 출몰하는 피스톤로드의 끝단부에 체인지지용 지지롤러(22)(23)가 각각 장착된 한 쌍의 장력조절용 실린더(24)(25)가 수평으로 설치되도록 구성된다.

이 때, 상기 토류패널압입부(26)는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 각도조절용 실린더(15)를 이용하여 실린더설치대(16)를 상기 굴착체인구동부(14)에 구비된 감속기어부(12)와 동일하게 좌우방향으로 45도까지 회동시킬 수 있게 되므로 시공조건에 따라 지반굴착 및 토류패널압입방향을 자유롭게 조절할 수 있게 된다.

그리고, 상기 토류패널압입부(26)는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 토류패널가압용 실린더(21)에 의한 토류패널(33)의 압입시 제동용 실린더(17)를 작동시켜 제동브레이크(18)를 리더(51)에 밀착시킴으로써 슬라이더(19)를 크레인(50)의 리더(51)상에 견고하게 고정시킬 수 있게 된다.

만일, 토류패널가압용 실린더(21)에 의한 토류패널(33)의 압입시 제동용 실린더(17)에 의해 작동하게 되는 제동브레이크(18)를 이용하여 슬라이더(19)를 크레인(50)의 리더(51)상에 견고하게 고정시키지 않으면, 토류패널가압용 실린더(21)에 의해 토류패널(33)에 가압력이 가해질 때 그 가압력에 대한 반작용에 의해 슬라이더(19)가 위로 밀려나게 됨에 따라 토류패널(33)에 전혀 가압력이 가해지지 않게 된다.

그리고, 상기 토류패널가압용 실린더(21)는 하방으로 출몰하는 피스톤로드의 끝단부에 실린더설치대(16)에 설치된 지지대에 의해 지지되는 사각관형상으로 된 실린더보호용 커버가 설치되도록 구성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 토류패널가압용 실린더(21)의 피스톤로드의 끝단부에 힌지결합되는 토류패널가압용 브라켓(20)은 하면에 토류패널(33)의 상단부에 돌출형성된 패널결합판(27)이 삽입되는 삽입홈이 길이방향으로 형성되도록 구성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 장력조절용 실린더(24)(25)는 외측에 사각관형상으로 된 외통과 사각관형상으로 된 내통으로 구성된 실린더보호용 커버가 설치되도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 토류패널(33)은 토류패널압입부(26)의 하부에 삽입설치되는 것으로, 상ㆍ하단부에는 패널결합판(27)(28)이 각각 돌출형성되고 양단부에는 ㄷ자형 채널(29)(30)이 형성된 프레임(31)이 구비되며, 상기 프레임(31)의 내부에는 토류부재(32)가 삽입설치되도록 구성된다.

이 때, 상기 토류패널(33)의 상ㆍ하단부에 각각 돌출형성되는 패널결합판(27)(28)은 복수개의 토류패널(33)을 수직방향으로 연결할 때 복수개의 토류패널(33)이 일직선상에 위치할 수 있도록 토류패널(33)의 두께중심선으로부터 패널결합판(27)(28)의 두께만큼 전후방향으로 어긋나게 형성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 토류패널(33)의 프레임(31)내부에 삽입되는 토류부재(32)로는 흙막이공사용으로 통상적으로 사용되고 있는 목재로 된 토류판이나 합성수지 또는 금속재질로 된 토류판이 사용된다.

상기 굴착체인지지체(38)는 토류패널(33)의 하부에 결합되는 것으로, 상단부에는 토류패널(33)의 하측 패널결합판(28)에 복수개의 볼트와 너트에 의해 결합되는 패널결합판(34)이 돌출형성되며, 양단부와 하단중앙부에는 체인지지용 지지롤러(35)(36)(37)가 설치되도록 구성된다.

이 때, 상기 굴착체인지지체(38)는 굴착하는 굴착체인(41)이 원활하게 회전하면서 토류벽형성용 H빔(6)사이의 지반을 굴착할 수 있도록 지지하는 동시에 지면에 접촉하는 굴착체인(41)에 하중을 가하여 굴착체인(41)을 지반에 밀착시킴으로써 굴착체인(41)의 굴착력을 증대시키는 역할을 하게 되므로, 철판으로 된 케이스의 내부에 콘크리트가 채워지도록 구성하는 등 가능한 한 무거운 하중을 가지도록 형성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 굴착체인지지체(38)의 상단부에 돌출형성되는 패널결합판(34)은 굴착체인지지체(38)를 토류패널(33)의 하측에 연결할 때 굴착체인지지체(38)와 토류패널(33)이 일직선을 이룰 수 있도록 굴착체인지지체(38)의 두께중심선으로부 터 패널결합판(34)의 두께만큼 전후방향으로 어긋나게 형성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 굴착체인지지체(38)는 토류벽 시공작업시 토류패널(33)과 함께 지반내부에 매설되어 토류벽 역할을 하게 되며, 공사완료 후에는 토류패널(33)과 함께 인출되어 재활용된다.

상기 굴착체인(41)은 굴착체인구동부(14)의 스프로켓(13)과 굴착체인지지체(38)의 지지롤러(35)(36)(37)사이에 걸리는 것으로, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 각 체인링크(39)의 상부에 굴착판(40)이 결합되도록 구성된다.

이 때, 상기 체인링크(39)의 상부에 결합되는 굴착판(40)은 상면에 굴착날(40a)이 마모되거나 파손되었을 때 용이하게 교체할 수 있도록 볼트와 너트에 의해 결합되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 체인링크(39)의 상부에 결합되는 굴착판(40)의 상면에 설치되는 굴착날(40a)는 토류벽을 시공하고자 하는 지반의 지질이나 조건에 따라 다양한 형상으로 형성하는 것이 가능하다.

그리고, 상기 굴착체인(41)은 토류패널압입부(26)의 실린더설치대(16)에 수평으로 설치되는 한 쌍의 장력조절용 실린더(24)(25)를 이용하여 토류패널(33)의 폭에 따라 자유롭게 장력을 조절할 수 있게 된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치를 이용하여 토류벽을 시공하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치는 도 2의 (다)(라)에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명의 흙막이공사용 토류벽 시공방법에 따른 토류벽 시공과 정에서 각 파일공(5)에 압입된 토류벽형성용 H빔(6)사이의 지반을 굴착하는 동시에 굴착되는 토류벽형성용 H빔(6)사이로 토류벽형성용 토류패널(33)을 압입함으로써 연약지반의 내부에 흙막이공사용 토류벽을 시공하는 데 사용된다.

본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 리더(51)가 구비된 크레인(50)에 장착하여 사용하게 되는데, 토류벽 시공장치(10)의 굴착체인구동부(14)와 토류패널압입부(26)는 크레인(50)에 구비된 리더(51)의 상ㆍ하부에 승하강가능하게 각각 설치되고, 토류패널(33)은 상기 토류패널압입부(26)의 하부에 삽입설치되며, 굴착체인지지체(38)는 상기 토류패널(33)의 하부에 결합되고, 굴착체인(41)은 상기 굴착체인구동부(14)의 스프로켓(13)과 굴착체인지지체(38)의 지지롤러(35)(36)(37)사이에 걸리도록 설치된다.

이 때, 상기 굴착체인(41)은 토류패널압입부(26)에 설치된 한 쌍의 장력조절용 실린더(24)(25)에 구비된 설치된 지지롤러(22)(23)와 토류패널(33)의 양단부에 설치된 ㄷ자형 채널(29)(30)에 의해 지지됨에 따라 상기 굴착체인구동부(14)의 스프로켓(13)과 굴착체인지지체(38)의 지지롤러(35)(36)(37)사이에서 안정적으로 회전할 수 있게 된다.

이와 같이 리더(51)가 구비된 크레인(50)에 장착되는 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치를 이용하여 연약지반의 내부에 흙막이공사용 토류벽을 시공하기 위해서는, 먼저 도 8의 (가)에 도시되어 있는 바와 같이 크레인(50)의 리더(51)의 하부에 설치된 토류패널압입부(26)를 하강시켜 토류패널(33)의 하단부에 결합된 굴착체인지지체(38)에 의해 지지되는 굴착체인(41)을 지면에 접촉시키게 된 다.

이 때, 상기 토류패널압입부(26)는 토류패널가압용 실린더(21)에 의해 토류패널(33)에 가압력이 가해질 때 그 가압력에 대한 반작용에 의해 위로 밀리지 않도록 제동용 실린더(17)에 의해 작동하게 되는 제동브레이크(18)를 이용하여 크레인(50)의 리더(51)상에 견고하게 고정시키게 된다.

이어서, 도 8의 (나)에 도시되어 있는 바와 같이 크레인(50)의 리더(51)의 상부에 설치된 굴착체인구동부(14)를 하강시키는 동시에 굴착체인구동부(14)의 구동모터(11)를 구동시켜 스프로켓(13)을 회전시키게 되면, 굴착체인구동부(14)의 스프로켓(13)과 굴착체인지지체(38)의 지지롤러(35)(36)(37)사이에 걸리도록 설치되는 굴착체인(41)이 회전하면서 지반을 굴착해 들어가게 되는데, 이와 동시에 토류패널압입부(26)의 토류패널가압용 실린더(21)를 하방으로 작동시키게 되면 굴착체인(41)에 의해 굴착되는 공간속으로 토류패널(33)을 서서히 압입하게 된다.

이 때, 상기 굴착체인구동부(14)는 토류패널(33)이 압입되는 속도와 동일한 속도로 하강시키게 된다.

이어서, 도 8의 (다)에 도시되어 있는 바와 같이 굴착체인(41)에 의해 굴착되는 공간속으로 토류패널(33)을 완전히 압입하여 토류패널(33)의 상측 패널결합판(27)만이 지상으로 노출되어 있는 상태가 되면, 상기 굴착체인구동부(14)의 하강과 굴착체인구동부(14)의 구동모터(11)의 구동을 정지시켜 굴착체인(41)에 의한 굴착작업을 중단한 후 토류패널압입부(26)의 토류패널가압용 실린더(21)를 상방으로 작동시켜 토류패널가압용 브라켓(20)이 토류패널(33)의 상측 패널결합판(27)으로부 터 분리되도록 한 다음, 토류패널압입부(26)의 실린더설치대(16)에 수평으로 설치되어 있는 한 쌍의 장력조절용 실린더(24)(25)를 이용하여 굴착체인(41)의 폭을 좌우방향으로 벌린 후 토류패널(33)의 상부에 다른 토류패널(33a)을 결합하게 된다.

이 때, 상기 토류패널(33)의 상부에 다른 토류패널(33a)을 결합하기 위해서는 토류패널(33)의 상측 패널결합판(27)에 다른 토류패널(33a)의 하측 패널결합판(28)를 밀착시킨 후 볼트와 너트를 체결하여 결합하게 된다.

이와 같이 토류벽을 형성하게 되는 복수개의 토류패널(33)이 볼트와 너트에 의해 결합됨에 따라 일체를 이루게 되므로, 공사가 완료된 후 인발장비를 이용하여 지반으로부터 복수개의 토류패널로 이루어진 토류벽을 한꺼번에 인출한 후 각각의 토류패널로 분해한 다음 재활용할 수 있게 되므로 환경오염을 예방할 수 있게 되는 동시에 자재비용을 대폭 절감할 수 있게 된다.

이어서, 도 8의 (라)에 도시되어 있는 바와 같이 토류패널압입부(26)의 토류패널가압용 실린더(21)를 하방으로 작동시켜 토류패널가압용 브라켓(20)이 다른 토류패널(33a)의 상측 패널결합판(27)에 삽입되도록 한 상태에서 다시 굴착체인구동부(14)를 하강시키는 동시에 굴착체인구동부(14)의 구동모터(11)를 구동시켜 스프로켓(13)을 회전시키게 되면, 굴착체인구동부(14)의 스프로켓(13)과 굴착체인지지체(38)의 지지롤러(35)(36)(37)사이에 걸리도록 설치되는 굴착체인(41)이 회전하면서 지반을 굴착하게 되고, 이와 동시에 토류패널압입부(26)의 토류패널가압용 실린더(21)를 하방으로 작동시켜 굴착체인(41)에 의해 굴착되는 공간속으로 토류패널(33)(33a)을 서서히 압입하게 되는데, 이러한 과정을 시공하고자 하는 토류벽의 깊이에 도달할 때까지 반복하게 된다.

이와 같이 연약지반내에 토류벽을 시공한 후에는 굴착체인구동부(14)의 스프로켓(13)과 굴착체인지지체(38)의 지지롤러(35)(36)(37)사이에 걸리도록 설치되는 굴착체인(41)의 각 체인링크(39)를 연결하는 링크핀(39a) 중 하나를 인출하여 굴착체인(41)의 연결을 끊은 후, 굴착체인구동부(14)의 스프로켓(13)을 굴착방향과 반대로 회전시켜 체인지지체(38)에 걸려 지반내부에 있던 굴착체인(41)의 부분들을 지상으로 인출해 냄으로써 토류벽 시공작업을 완료하게 된다.

이 때, 상기 굴착체인지지체(38)는 복수개의 토류패널(33)과 함께 지반내부에 매설되어 토류벽 역할을 하게 되며, 공사완료 후에는 토류패널(33)과 함께 인출되어 재활용된다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치에 의하면, 연약지반에 대한 터파기공사를 실시하기 전에 미리 연약지반내에 흙막이공사용 토류벽을 시공하여 지반을 안정화시킨 상태에서 터파기공사를 진행할 수 있게 됨으로써, 터파기공사시 지반의 불안정화로 인한 붕괴및 공사현장내로의 토사유입이 방지되어 공사의 안전도 및 작업성을 향상시킬 수 있게 되므로 공사기간을 대폭 단축시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 공사완료후 토류벽을 재활용할 수 있게 되므로 환경오염을 예방할 수 있게 되는 동시에 자재비용을 대폭 절감할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치가 사용되는 토류벽 시공과정을 나타내는 블록도.

도 2의 (가)(나)(다)(라)는 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치가 사용되는 토류벽 시공과정을 나타내는 설명도.

도 3은 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치가 장착된 크레인을 나타내는 설명도.

도 4는 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치를 나타내는 사시도.

도 5는 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치를 나타내는 정면도.

도 6은 도 5의 A-A선 단면도.

도 7은 본 발명에 의한 흙막이공사용 토류벽 시공장치에 사용되는 굴착체인을 나타내는 분해사시도.

도 8의 (가)(나)(다)(라)는 본 발명의 흙막이공사용 토류벽 시공장치에 의한 토류벽 시공과정을 나타내는 설명도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 파일공 천공단계 2 : H빔 압입단계

3 : H빔간 지반굴착 및 토류패널 압입단계

4 : 연약지반 5 : 파일공

6 : H빔 10 : 토류벽 시공장치

11 : 구동모터 12 : 감속기어부

13 : 스프로켓 14 : 굴착체인구동부

15 : 각도조절용 실린더 16 : 실린더설치대

17 : 제동용 실린더 18 : 제동브레이크

19 : 슬라이더 20 : 토류패널가압용 브라켓

21 : 토류패널가압용 실린더 22, 23 : 지지롤러

24, 25 : 장력조절용 실린더 26 : 토류패널압입부

27, 28 : 패널결합판 29, 30 : ㄷ자형 채널

31 : 프레임 32 : 토류부재

33, 33a : 토류패널 34 : 패널결합판

35, 36, 37 : 지지롤러 38 : 체인지지체

39 : 체인링크 40 : 굴착판

41 : 굴착체인

Claims

삭제
크레인에 구비된 리더의 상부에 승하강가능하게 설치되는 것으로, 구동모터(11)의 하부에는 감속기어부(12)가 각도조절가능하게 플랜지결합되며 감속기어부(12)의 전방에는 스프로켓(13)이 장착되는 굴착체인구동부(14)와,

크레인에 구비된 리더의 하부에 승하강가능하게 설치되는 것으로, 전방에는 각도조절용 실린더(15)에 의해 좌우방향으로 회동하게 되는 실린더설치대(16)가 힌지결합되며 후방에는 제동용 실린더(17)에 의해 회동하게 되는 제동브레이크(18)가 힌지결합되는 슬라이더(19)가 구비되며 상기 실린더설치대(16)의 전면상부에는 하방으로 출몰하는 피스톤로드의 끝단부에 토류패널가압용 브라켓(20)이 힌지결합된 토류패널가압용 실린더(21)가 수직으로 설치되고 상기 실린더설치대(16)의 전면하 부에는 양측방으로 출몰하는 피스톤로드의 끝단부에 지지롤러(22)(23)가 각각 장착된 한 쌍의 장력조절용 실린더(24)(25)가 수평으로 설치되는 토류패널압입부(26)와,

상기 토류패널압입부(26)의 하부에 삽입설치되는 것으로, 상ㆍ하단부에는 패널결합판(27)(28)이 각각 돌출형성되고 양단부에는 ㄷ자형 채널(29)(30)이 형성된 프레임(31)이 구비되며 상기 프레임(31)의 내부에는 토류부재(32)가 삽입되는 토류패널(33)과,

상기 토류패널(33)의 하부에 결합되는 것으로, 상단부에 토류패널(33)의 하측 패널결합판(28)에 결합되는 패널결합판(34)이 돌출형성되며 양단부와 하단중앙부에 지지롤러(35)(36)(37)가 설치되는 굴착체인지지체(38)와,

상기 굴착체인구동부(14)의 스프로켓(13)과 굴착체인지지체(38)의 지지롤러(35)(36)(37)사이에 걸리는 것으로, 각 체인링크(39)의 상부에 굴착판(40)이 결합되는 굴착체인(41)으로 구성된 것을 특징으로 하는 흙막이공사용 토류벽 시공장치.