KR101232604B1

KR101232604B1 - 강재토류판을 이용한 흙막이 구조물 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR101232604B1
Application number: KR1020110020321A
Authority: KR
Inventors: 백규호
Original assignee: 백규호
Priority date: 2011-03-08
Filing date: 2011-03-08
Publication date: 2013-02-13
Also published as: KR20120102281A

Abstract

본 발명은 흙막이 구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로, 양단에 수직날개부재가 형성되어 있는 강재토류판을 H형 강재 사이에 양단이 구속되도록 설치함으로써 토압에 의한 토류판의 수평변위 발생을 억제해 토류판 뒤편 지반의 침하나 붕괴로 인한 굴착현장 내로 토사나 지하수의 유입을 최대한 억제해하고, 굴착심도가 깊을 경우 쐐기형태로 결합되는 토류판 연결수단를 통해 상,하로 연결하고자 하는 강재토류판을 안정적으로 연결해줄 수 있도록 하는 강재토류판을 이용한 흙막이 구조물 및 그 시공방법을 제공함에 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은 일정간격으로 지중에 삽입되는 H형 강재; 상기 H형 강재의 웨브 양측에 길이방향으로 설치되어 웨브와의 사이에 가이드홈을 형성해주는 가이드부재; 상기 H형 강재의 사이에 설치되어 토사나 지하수의 유입을 방지하는 수평판부재와, 상기 가이드홈에 삽입될 수 있도록 상기 수평판부재의 양단에서 수직하게 형성되고 상기 가이드홈에 삽입되어 가이드부재에 의해 구속되는 수직날개부재로 이루어져 토압에 의한 토류판의 수평변위를 억제하는 강재토류판; 을 포함하여 구성되는 흙막이 구조물 및 그 시공방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

강재토류판을 이용한 흙막이 구조물 및 그 시공방법{Earth retaining structure using steel plate and its construction method}

본 발명은 강재토류판을 이용한 흙막이 구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로, 토류판의 양단을 엄지말뚝으로 사용하는 H형 강재에 안정적으로 구속하고 상하로 적층되는 토류판들을 기계식으로 견고히 연결함으로써, 지반 굴착 시 작업장 내로 토사나 지하수가 유입되는 것을 방지해주고 토압에 의한 흙막이 구조물의 수평변위 발생을 억제해서 주변지반의 침하를 최대한 방지할 수 있는 강재토류판을 이용한 흙막이 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건축물의 지하층이나 지하철 등과 같은 지하구조물들을 구축하기 위해서는 지반을 계획된 깊이까지 굴착하는 터파기 공사를 행해야 하며, 그 터파기 공사 시 굴착현장으로 토사가 무너져 내리는 것을 방지하기 위하여 흙막이 구조물을 설치함과 아울러, 지반에서 용출되는 지하수가 굴착현장으로 유입되는 것을 차단하도록 차수작업을 병행하여야 한다.

현재까지 터파기 공사 시 굴착현장으로 토사나 지하수가 유입되는 것을 방지하기 위해 많은 공법들이 사용되었지만, 지반 굴착 이전에 일정간격으로 H형 강재를 지반에 타입하고 지반 굴착과 동시에 상기 H형 강재들 사이에 목재로 된 토류판을 삽입하여 흙막이 구조물을 설치한 후 상기 흙막이 구조물의 뒤편에 형성된 공간에 흙을 메워 주변지반을 안정화시키는 공법을 주로 사용하였다.

그러나 이와 같은 공법은 터파기 공사가 어느 정도 진행된 상태에서 목재 토류판을 설치하고 토류판 뒤편에 형성된 빈 공간을 느슨한 흙으로 메우기 때문에 상기 흙막이 구조물 뒤편의 지반이 안정화 되지 않아 주변지반이 침하나 붕괴되기 쉬우며, 목재로 제작된 다수개의 토류판을 이용하여 흙막이벽을 형성함으로써 굴착현장으로 지하수가 유입되는 것을 막는 차수기능이 떨어짐은 물론 흙막이벽의 강성이 부족하다는 문제점이 있었다. 그리고 시공 후 목재 토류판의 전량 회수 및 재활용이 어려워 공사비가 증가하고 일부 토류판의 지반 매립으로 인해 환경오염이 발생한다는 문제점도 있었다.

한편 종래에는 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 등록특허 0846229호와 같이 가이드레일이 설치된 H형 강재를 지반에 타입하고, 가이드레일을 따라 금속강판을 설치한 후 터파기 공사를 수행하는 금속강판을 이용한 흙막이 구조물이 개발되었다.

그러나 도 1 에서와 같이 종래의 흙막이 구조물은 금속강판(110)의 양단이 H형 강재(100)에 설치된 가이드레일(130)에 끼워져 설치된다 하더라도, 금속강판(110)의 양단이 가이드레일(130)에 구속되어 있지 않기 때문에 토압 및 수압에 의해 굴착현장 쪽으로 발생하는 흙막이 구조물의 수평변위에 전혀 저항하지 못하고, 흙막이 구조물의 수평변위가 매우 큰 경우에는 금속강판(110)이 가이드레일(130)로부터 빠져서 그 틈새로 토사나 지하수가 유입될 수 있으며, 금속강판(110)의 강성이 부족하기 때문에 금속강판(110)을 지반에 안정적으로 설치하기 위해서는 금속강판(110)에 연직방향으로 보강재를 설치해야하는 문제점이 있다.

또한 종래에는 이러한 금속강판의 강성을 향상시키기 위하여 도 2 와 같이 상기 금속강판(110)의 양단에 수직한 형태의 날개부(120)를 형성하여 H형 강재(100) 사이에 설치하였으나, 이 또한 금속강판(110)의 양단이 구속되어 있지 않아 토압 및 수압에 의한 흙막이 구조물의 수평변위에 전혀 저항하지 못하고, 흙막이 구조물의 수평변위가 크게 발생하는 경우에는 금속강판(110)이 가이드레일(130)로부터 빠져서 그 틈새로 토사나 지하수가 유입될 수 있으며, 도 1 과 같이 양단에 날개부를 형성하지 않은 금속강판(110)을 사용하는 경우보다 동일 면적을 굴착하기 위해 보다 많은 금속강판이 사용된다는 문제점이 있다.

뿐만 아니라 H형 강재(100)와 금속강판(110)으로 구성되는 흙막이 구조물을 이용해서 깊은 깊이까지 지반을 굴착하는 경우에는 여러 개의 금속강판(110)을 상하로 연결해야 하며, 금속강판(110)의 연결부는 금속강판(110)을 지반에 설치하고 회수하는 과정에서 손상되지 않을 정도로 충분한 강도를 가져야 하고 연결부를 통해 토사나 지하수가 유출되지 않도록 밀실하게 연결되어야 한다. 그러나 아직까지 이러한 흙막이 구조물용 금속강판(110)의 상하 연결법이 개발되지 않아서 굴착 깊이가 깊은 경우에 금속강판(110)과 H형 강재(100)를 이용한 흙막이 구조물을 적용하기 쉽지 않은 상태이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 양단에 수직날개부재가 형성되어 있는 강재토류판을 H형 강재 사이에 양단이 구속되도록 설치해서 강재토류판과 H형 강재를 일체화함으로써 토압에 의한 흙막이 구조물의 수평변위를 억제해서 강재토류판 뒤편 지반의 침하나 붕괴를 최대한 방지하며, 굴착심도가 깊을 경우 쐐기형태로 결합되는 토류판 연결수단을 통해 상,하로 연결하고자 하는 강재토류판을 안정적으로 연결할 수 있도록 하는 강재토류판을 이용한 흙막이 구조물 및 그 시공방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 일정간격으로 지중에 삽입되는 H형 강재; 상기 H형 강재의 웨브 양측에 길이방향으로 설치되어 웨브와의 사이에 가이드홈을 형성해주는 가이드부재; 상기 H형 강재의 사이에 설치되어 토사나 지하수의 유입을 방지하는 수평판부재와, 상기 가이드홈에 삽입될 수 있도록 상기 수평판부재의 양단에서 수직하게 형성되고 상기 가이드홈에 삽입되어 가이드부재에 의해 구속되는 수직날개부재로 이루어져 H형 강재와 일체로 거동할 수 있는 강재토류판; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 강재토류판을 상하로 연결할 경우, 상하에 위치하는 강재토류판을 쐐기형태의 토류판 연결수단을 이용해서 체결해줌으로써 강재토류판의 상하 체결력을 향상시켜 연결부를 통한 토사나 지하수의 유입을 방지하고 토류판의 회수 시 토류판 연결부의 파손을 방지할 수 있는 토류판 연결수단;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 토류판 연결수단은, 상기 강재토류판의 하부 일측 또는 양측면에 설치되고 하단에 삽입홈이 형성되며, 상단 모서리에 경사면이 형성되어 있는 제1연결구; 상기 제1연결구에 대응되도록 강재토류판의 상부 일측 또는 양측면에 설치되고 상기 삽입홈에 삽입될 수 있도록 상단에 삽입돌기가 형성되며, 하단 모서리에 경사면이 형성되어 있는 제2연결구; 상기 제1연결구와 제2연결구를 상하로 체결해주되, 상기 경사면에 상,하단이 맞물려 쐐기형태로 결합될 수 있도록 내측에 오목한 형태의 홈이 형성되어 제1연결구와 제2연결구를 가압하여 연결시켜주는 덮개판; 상기 덮개판을 통해 제1연결구와 제2연결구에 체결되어 제1연결구와 제2연결구 방향으로 덮개판을 가압하여 체결시켜주는 볼트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 토류판 연결수단은, 상기 강재토류판의 하부 일측 또는 양측면에 설치되고 하단에 삽입홈이 형성되며, 상단 모서리에 오목한 형태의 걸림턱이 형성되어 있는 제1연결구; 상기 제1연결구에 대응되도록 강재토류판의 상부 일측 또는 양측면에 설치되고 상기 삽입홈에 삽입될 수 있도록 상단에 삽입돌기가 형성되며, 하단 모서리에 경사면이 형성되어 있는 제2연결구; 상기 제1연결구와 제2연결구를 상하로 체결해주되, 제1연결구의 걸림턱에 걸려지도록 상부에 걸림돌기가 형성되고, 내측에 오목한 형태의 홈이 형성되어 제1연결구에 걸려진 상태로 하부는 제2연결구의 경사면에 맞닿아 쐐기형태로 가압하여 제1연결구와 제2연결구를 연결시켜주는 덮개판; 상기 덮개판을 통해 제2연결구에 체결되어 덮개판을 제2연결구 방향으로 가압하여 체결시켜주는 볼트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1연결구의 삽입홈 입구부는 강재토류판의 하단으로 일부분이 돌출되도록 구성되고, 상기 제2연결구의 삽입돌기는 강재토류판의 상단 위로 일부분이 돌출되도록 구성되어, 상,하로 연결되는 두개의 강재토류판이 제1연결구와 제2연결구에 걸려져 전,후방향으로 움직이지 않도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 가이드부재는, H형 강재의 웨브에 결합되는 고정판; 상기 웨브와 소정의 간격으로 이격되도록 상기 고정판의 일측면에 부착되어 웨브와의 사이에 가이드홈을 형성함으로써 상기 강재토류판의 수직날개부재가 삽입되어 구속시켜줄 수 있도록 하는 가이드판;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 강재토류판의 수직날개부재가 H형 강재의 웨브에 형성된 가이드홈에 용이하게 삽입될 수 있도록 상기 가이드판의 상부를 웨브에서 멀어지는 방향으로 구부리고, 구부려진 가이드판의 상부는 연결판을 통해 고정판에 결합시킨 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명은 H형 강재의 웨브 양측에 가이드부재를 설치하여 웨브와의 사이에 가이드홈을 형성하는 제1단계; 상기 가이드홈이 형성된 H형 강재를 일정간격으로 지중에 삽입하여 설치하는 제2단계; 상기 지중에 설치된 H형 강재 사이에 설치되되, 가이드판을 따라 상기 가이드홈에 삽입될 수 있도록 수평판부재의 양단에 수직날개부재가 형성되어 있는 강재토류판을 삽입 설치하여 지반굴착 시 토류판 뒤편의 지반이나 지하수가 굴착현장으로 유출되는 것을 차단하는 기능을 갖도록 하는 제3단계; 상기 강재토류판이 설치된 이후 지반을 일정 깊이로 굴착하는 제4단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제3단계에서 굴착심도가 깊어 강재토류판을 상하로 연결하면서 시공할 경우, 상기 강재토류판의 설치 이전에 강재토류판에 설치한 토류판 연결수단을 이용하여 상하에 위치한 강재토류판을 연결시켜주는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 토류판 연결수단은, 강재토류판의 하부 일측면에 설치되고 상단 모서리에 경사면이 형성되는 있는 제1연결구와, 강재토류판의 상부 일측면에 설치되어 상기 제1연결구와 결합되고, 하단 모서리에 경사면이 형성되는 제2연결구와, 상기 제1연결구와 제2연결구의 경사면에 상,하단이 맞물려 제1연결구와 제2연결구를 쐐기형태로 가압하여 연결해주는 덮개판 및 덮개판이 제1연결구와 제2연결구를 가압하도록 해주는 볼트를 포함하여 이루어져, 강재토류판들을 상하로 강하게 연결해주는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 토류판 연결수단은, 강재토류판의 하부 일측면에 설치되고 상단 모서리에 걸림턱이 형성되어 있는 제1연결구와, 강재토류판의 상부 일측면에 설치되어 상기 제1연결구와 결합되고, 하단 모서리에 경사면이 형성되는 제2연결구와, 제1연결구의 걸림턱에 걸려지도록 상부에 걸림돌기가 형성되고, 내측에 오목한 형태의 홈이 형성되어 제1연결구에 걸려진 상태에서 하부는 제2연결구의 경사면에 맞닿아 쐐기형태로 가압하여 제1연결구와 제2연결구를 연결시켜주는 덮개판 및 상기 덮개판이 제1연결구와 제2연결구를 가압하도록 해주는 볼트를 포함하여 이루어져, 강재토류판들을 상하로 강하게 연결해주는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, H형 강재의 웨브에 설치되어 웨브와의 사이에 가이드홈을 형성하는 가이드부재를 통해 강재토류판의 양단을 구속시켜서 H형 강재와 강재토류판을 일체화함으로써, 토압에 의한 흙막이 구조물의 수평변위를 억제하고 토류판 뒤편 지반의 침하나 붕괴, 지하수의 유입을 최대한 방지하며, 굴착심도가 깊을 경우 쐐기형태로 결합되는 토류판 연결수단을 통해 상하에 위치하는 강재토류판을 견고하게 연결시켜줌으로써 연결부가 구조적으로나 기능적으로 매우 안정적인 흙막이 구조물을 형성할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 종래의 금속강판을 흙막이 구조물에 사용할 경우 토압에 의한 흙막이 구조물의 수평변위 발생 시 금속강판과 H형 강재의 분리 현상이 발생되는 상태를 나타낸 예시도,
도 2 는 금속강판의 양단에 날개부를 형성하여 흙막이 구조물에 사용할 경우 토압에 의한 흙막이 구조물의 수평변위 발생 시 금속강판과 H형 강재의 분리 현상을 나타낸 예시도,
도 3 은 본 발명에 의한 흙막이 구조물을 나타낸 사시도,
도 4 는 본 발명에 의한 흙막이 구조물을 나타낸 단면도,
도 5 는 본 발명에 의한 가이드홈의 입구부를 확장한 상태를 나타낸 예시도,
도 6 은 본 발명에 의한 흙막이 구조물의 강재토류판을 상하로 연결한 상태를 나타낸 사시도,
도 7 은 본 발명의 일실시예에 의한 토류판 연결수단을 나타낸 분리사시도,
도 8 은 본 발명의 일실시예에 의한 토류판 연결수단의 결합과정을 나타낸 사시도,
도 9 는 본 발명의 일실시예에 의한 토류판 연결수단을 나타낸 단면도,
도 10 은 본 발명의 다른 실시예에 의한 토류판 연결수단을 나타낸 분리사시도,
도 11 은 본 발명의 다른 실시예에 의한 토류판 연결수단의 결합과정을 나타낸 사시도,
도 12 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 토류판 연결수단을 나타낸 단면도.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3 은 본 발명에 의한 흙막이 구조물을 나타낸 사시도, 도 4 는 본 발명에 의한 흙막이 구조물을 나타낸 단면도, 도 5 는 본 발명에 의한 가이드홈의 입구부를 확장한 상태를 나타낸 예시도로서,

도면에서와 같이 본 발명은 일정간격으로 지중에 삽입되고 한 쌍의 플랜지(102)와 상기 플랜지(102)들의 중심을 연결하는 웨브(101)로 이루어진 H형 강재(100)와, 상기 H형 강재(100)의 웨브(101) 양측에 길이방향으로 설치되어 웨브(101)와의 사이에 가이드홈(230)을 형성해주는 가이드부재(200)와, 상기 H형 강재(100)의 사이에 설치되어 굴착현장으로 토사나 지하수의 유입을 방지하는 수평판부재(310)와, 상기 수평판부재(310)의 양단에서 수평판부재(310)에 수직방향으로 형성되고 상기 가이드홈(230)에 삽입되어 가이드부재(200)에 의해 구속되는 수직날개부재(320)로 이루어지는 강재토류판(300)으로 구성된다.

상기 강재토류판(300)은 양단에 형성되는 수직날개부재(320)를 통해 강성이 보강되어 강재토류판(300)을 지반에 설치하거나 회수할 때 강재토류판(300)의 변형이나 파손을 방지할 수 있고 토압이나 수압에 대한 저항력이 향상된다.

상기 가이드부재(200)는 H형 강재(100)의 웨브(101)의 양측에 결합되는 고정판(210)과, 상기 웨브(101)와의 사이에 가이드홈(230)이 형성될 수 있도록 상기 고정판(210)의 일측면에 부착되어 웨브(101)와 소정의 간격으로 이격되며 가이드홈(230)에 삽입되는 강재토류판(300)의 수직날개부재(320)를 구속해주는 가이드판(220)으로 구성된다.

이러한 가이드부재(200)는 상기 고정판(210)이 볼트(450)를 통해 상기 웨브(101)에 고정되며, 용접이나 기타 접합방법을 통해 웨브(101)에 결합될 수도 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 상기 가이드부재(200)에 의해 웨브(101)와의 사이에 가이드홈(230)이 형성되고, 이 가이드홈(230)에 강재토류판(300)의 수직날개부재(320)를 삽입하며 가이드부재(200)를 통해 가이드 되도록 하면서 H형 강재(100) 사이에 강재토류판(300)을 설치하게 된다.

이렇게 설치되는 본 발명의 강재토류판(300)에 토압이 가해질 경우 상기 수직날개부재(320)가 상기 가이드홈(230) 내부에서 가이드판(220)에 의해 구속되어 H형 강재(200)와 강재토류판(300)이 일체가 됨으로써 흙막이 구조물이 굴착현장 방향으로 수평변위를 일으키는 것이 억제되어 강재토류판(300) 뒤편 지반의 침하나 붕괴, 지하수의 누출을 최대한 방지할 수 있는 것이다.

한편 상기 강재토류판(300)의 설치 시 수직날개부재(320)가 상기 가이드홈(230)에 용이하게 삽입될 수 있도록 가이드홈(230)의 입구부가 넓어지도록 형성할 수도 있다.

바람직하게는 도 5 에서와 같이 가이드판(220)의 상부를 웨브(101)에서 멀어지는 방향으로 구부리고, 상기 가이드판(220)의 상부를 연결판(240)을 통해 고정판(210)에 결합함으로써 가이드홈(230)의 입구가 넓어지게 구성되는 것이다.

즉 상기 강재토류판(300)의 설치 시, 수직날개부재(320)가 가이드홈(230)에 끼워질 경우 수직날개부재(320)의 하단이 가이드판(220)의 상부에 형성된 구부려진 경사면을 통해 가이드 되면서 가이드홈(230)으로 용이하게 삽입될 수 있다.

도 6 은 본 발명에 의한 흙막이 구조물에 사용된 강재토류판의 연결상태를 나타낸 사시도로서, 상기 강재토류판(300)을 이용한 흙막이 구조물 형성 시, 굴착하고자 하는 심도가 깊을 경우에는 강재토류판(300)을 수직방향으로 연결하면서 설치해야 하며, 본 발명은 상기 상,하로 연결되는 강재토류판(300)을 연결하기 위한 토류판 연결수단(400)을 더 포함하여 구성된다.

도 7 은 본 발명의 일실시예에 의한 토류판 연결수단을 나타낸 분리사시도, 도 8 은 본 발명의 일실시예에 의한 토류판 연결수단의 결합과정을 나타낸 사시도, 도 9 는 본 발명의 일실시예에 의한 토류판 연결수단을 나타낸 단면도로서,

도면에서와 같이 일실시예에 의한 토류판 연결수단(400)은, 강재토류판(300)의 하부 일측면에 설치되고, 하단에 삽입홈(411)이 형성되며, 상단 모서리에 경사면(412)이 형성되어 있는 제1연결구(410)와, 상기 제1연결구(410)에 대응되도록 강재토류판(300)의 상부 일측면에 설치되고, 강재토류판(300)의 상하 연결 시 상기 제1연결구(410)의 삽입홈(411)에 삽입될 수 있도록 상단에 삽입돌기(421)가 형성되며, 하단 모서리에 경사면(412)이 형성되어 있는 제2연결구(420)와, 상기 제1연결구(410)와 제2연결구(420)를 상하로 체결해주되, 상기 제1연결구(410)와 제2연결구(420)에 형성된 경사면(412)(422)에 상,하단이 맞물려 쐐기형태로 결합될 수 있도록 내측에 오목한 형태의 홈(431)이 형성되어 있는 덮개판(430)과, 상기 덮개판(430)을 통해 상기 제1연결구(410)와 제2연결구(420)에 체결되어 덮개판(430)을 가압해줌으로써 제1연결구(410)와 제2연결구(420)가 체결될 수 있도록 하는 볼트(440)를 포함하여 구성된다.

상기 제1연결구(410)와 제2연결구(420)는 강재토류판(300)의 일측 또는 양측에 용접 결합되거나 볼트(440)에 의해 결합될 수 있다.

한편 상기 덮개판(430)의 내측에 형성된 홈의 상,하측에는 상기 제1연결구(410)와 제2연결구(420)의 경사면에 맞닿아 볼트(440)를 통한 조임 시 쐐기형태로 제1연결구(410)와 제2연결구(420)를 상하로 가압시켜 체결될 수 있도록 하는 가압면(432)이 형성되어 있다.

상기 덮개판(430)과 제1연결구(410) 및 제2연결구(420)에는 볼트(440)를 통한 체결이 가능하도록 볼트홀(450)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 의한 토류판 연결수단(400)은, 삽입홈(411)과 삽입돌기(421)를 통해 결합되는 제1,2연결구(410)(420)의 외측으로 덮개판(430)을 설치하여 볼트(440)로 조여줌으로써, 제1연결구(410)와 제2연결구(420)가 덮개판(430)에 의해 상,하방향으로 가압되어 쐐기형태로 견고하게 조립됨으로써 연결부를 통한 지하수의 유입을 최소화시키고 토류판 연결부의 인장강도를 극대화함으로써 토류판 연결부가 구조적으로 매우 안정하게 된다.

한편 도 10 은 본 발명의 다른 실시예에 의한 토류판 연결수단을 나타낸 분리사시도, 도 11 은 본 발명의 다른 실시예에 의한 토류판 연결수단의 결합과정을 나타낸 사시도, 도 12 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 토류판 연결수단을 나타낸 단면도로서,

도면에서와 같이 다른 실시예에 의한 토류판 연결수단(400)은 상기 강재토류판(300)의 하부 일측면에 설치되고, 하단에 삽입홈(411)이 형성되며 상단 모서리에 오목한 형태의 걸림턱(413)이 형성되어 있는 제1연결구(410)와, 상기 제1연결구(410)에 대응되도록 강재토류판(300)의 상부 일측면에 설치되고, 강재토류판(300)의 상하 연결 시 상기 제1연결구(410)의 삽입홈(411)에 삽입될 수 있도록 상단에 삽입돌기(421)가 형성되며 하단 모서리에 경사면(422)이 형성되어 있는 제2연결구(420)와, 상기 제1연결구(410)와 제2연결구(420)를 상하로 체결해주되, 제1연결구(410)의 걸림턱(413)에 걸려질 수 있도록 상부에 걸림돌기(433)가 형성되고, 내측으로 오목한 형태의 홈(431)이 형성되어 걸림돌기(433)를 통해 제1연결구(410)의 걸림턱(413)에 걸려진 상태로 하부는 제2연결구(420)의 경사면(422)에 맞물려 결합되는 덮개판(430)과, 상기 덮개판(430)을 통해 제2연결구(420)에 체결되어 덮개판(430)을 가압해줌으로써 제1연결구(410)와 제2연결구(420)가 쐐기형태로 체결될 수 있도록 하는 볼트(440)를 포함하여 구성된다.

이때 상기 걸림턱(413)의 수평에 대한 경사도는 상기 제2연결구(420) 경사면(422)의 경사도보다 작고, 상기 덮개판(430)의 내측에 형성된 홈(431)의 하측에는 상기 제2연결구(420)의 경사면(422)에 맞닿아 볼트(440)를 통한 조임 시 제1연결구(410)와 제2연결구(420)를 쐐기형태로 체결할 수 있도록 하는 경사진 형태의 가압면(432)이 형성되어 있다.

또한 덮개판(430)과 제2연결구(420)에는 볼트(440)를 통한 체결이 가능하도록 볼트홀(450)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 의한 토류판 연결수단(400)은, 삽입홈(411)과 삽입돌기(421)를 통해 상,하로 결합되는 제1,2연결구(410)(420)의 외측에 덮개판(430)을 설치하되, 상기 덮개판(430)의 상단에 형성된 걸림돌기(433)를 제1연결구(410)의 걸림턱(413)에 걸고 덮개판(430)의 하측에 형성된 가압면(432)을 제2연결구(420)의 경사면(422)에 맞닿은 상태에서 볼트(440)로 조여줌으로써, 제2연결구(420)가 덮개판(430)에 의해 상부방향으로 가압되어 제1연결구(410)와 견고하게 조립됨으로써 연결부를 통한 지하수의 유입을 최소화시키고 토류판 연결부의 인장강도를 극대화함으로써 토류판 연결부가 구조적으로 매우 안정적이다.

또한 덮개판(430)의 걸림돌기(433)를 제1연결구(410)의 걸림턱(413)에 간편하게 걸어놓은 상태에서 제2연결구(420)와의 볼트(440) 조임을 통해 제1,2연결구(410)(420)를 견고하게 체결할 수 있어 시공이 빠르게 이루어질 수 있다.

한편 상기 각 실시예에 의한 토류판 연결수단(400)의 제1연결구(410)와 제2연결구(420)는 강재토류판(300)의 일측 또는 양측에 용접 결합되거나 볼트(440)에 의해 결합될 수 있다.

상기 삽입홈(411)은 입구부가 내부보다 넓게 형성되고, 삽입돌기(421)는 상기 삽입홈(411)의 형태와 대응되도록 형성됨으로써, 강재토류판(300)의 상하 연결을 위한 제1연결구(410)와 제2연결구(420)의 결합 시 삽입돌기(421)가 삽입홈(411)의 내부로 용이하게 결합될 수 있도록 구성된다.

또한 상기 삽입홈(411)의 입구부가 강재토류판(300)의 하단 아래로 약간 돌출되고, 삽입돌기(421)는 강재토류판(300)의 상단 위로 돌출되도록 형성됨으로써, 상,하로 연결되는 두개의 강재토류판(300)이 제1연결구(410)와, 제2연결구(420)에 걸려져 전,후방향으로 움직이지 않게 되는 것이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 시공방법을 설명하면, 먼저 H형 강재(100)의 웨브(101) 양측에 상기 가이드부재(200)를 설치하여 웨브(101)와의 사이에 가이드홈(230)을 형성하는 제1단계와, 상기 가이드홈(230)이 형성된 H형 강재(100)를 일정간격으로 지중에 삽입하여 설치하는 제2단계와, 상기 지중에 설치된 H형 강재(100) 사이에 설치되되, 상기 가이드홈(230)에 삽입되어 가이드부재(200)를 통해 가이드 될 수 있도록 수평판부재(310)의 양단에 수직날개부재(320)가 형성되어 있는 강재토류판(300)을 삽입 설치하여 토사와 지하수의 차단 기능을 갖도록 하는 제3단계와, 상기 강재토류판(300)이 설치된 이 후 지면을 일정 깊이로 굴착하는 제4단계를 포함하여 구성된다.

한편 상기 강재토류판(300)의 설치 시 시공하고자 하는 굴착심도가 깊어 하나의 강재토류판(300)으로 시공이 불가능할 경우에는, 상기 강재토류판(300)을 연결하면서 시공해야 하며, 이때 각 실시예에 의한 토류판 연결수단(400)을 이용하여 강재토류판(300)을 상,하로 연결하면서 시공한다.

여기서 토류판 연결수단(400)이 일실시예에 의한 토류판 연결수단(400)일 경우에는, 제2연결구(420)의 삽입돌기(421)가, 제1연결구(410)의 삽입홈(411)에 삽입되어 제1연결구(410)와 제2연결구(420)가 결합되면, 상기 제1연결구(410)와 제2연결구(420)의 외측으로 덮개판(430)을 설치하여 볼트(440)로 조여 줌으로써 덮개판(430)에 의해 제1연결구(410)와 제2연결구(420)가 상,하로 가압 체결되어 강재토류판(300)들이 상하 수직방향으로 상호 연결된다.

이때 삽입홈(411)과 삽입돌기(421)의 형상에 의해 제1연결구(410)와 제2연결구(420)의 결합 위치가 정확하게 일치하지 않는다고 하더라도, 정확한 위치로 안내되어 결합된다.

그리고 상기 덮개판(430)의 가압면(432)이 제1연결구(410)와 제2연결구(420)의 경사면(412)(422)에 맞닿은 상태로 볼트(440)를 조여 주게 되면 제1연결구(410)와 제2연결구(420)가 가압되어 밀착됨으로써 강재토류판(300)들의 상하 결합력이 매우 향상되어 강재토류판(300) 회수 시 연결부가 구조적으로 안정되고, 토사나 지하수가 작업장으로 유입되는 것을 차단해 주게 된다.

한편 상기 토류판 연결수단(400)이 다른 실시예에 의한 토류판 연결수단(400)일 경우에는, 제2연결구(420)의 삽입돌기(421)가, 제1연결구(410)의 삽입홈(411)에 삽입되어 제1연결구(410)와 제2연결구(420)가 연결되면 제1연결구(410)와 제2연결구(420)의 외측으로 덮개판(430)을 설치한다.

이때 상기 덮개판(430)의 상부에 형성된 걸림돌기(433)를 제1연결구(410)의 걸림턱(413)에 걸어주고, 덮개판(430)의 하부를 볼트(440)를 이용하여 제2연결구(420)에 결합하여 조여줌으로써 덮개판(430)에 의해 제1연결구(410)와 제2연결구(420)가 상,하로 가압되면서 체결되어 강재토류판(300)들이 상하로 연결된다.

이렇게 덮개판(430)의 일측은 제1연결구(410)에 걸고 타측은 제2연결구(420)에 볼트(440) 결합하는 식으로 강재토류판(300)을 상하로 연결해줌으로써 조립이 간단하여 빠른 시공이 이루어질 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(100) : H형 강재 (101) : 웨브
(102) : 플랜지 (110) : 금속강판
(120) : 날개부 (130) : 가이드레일
(200) : 가이드부재 (210) : 고정판
(220) : 가이드판 (230) : 가이드홈
(240) : 연결판 (300) : 강재토류판
(310) : 수평판부재 (320) : 수직날개부재
(400) : 토류판 연결수단 (410) : 제1연결구
(411) : 삽입홈 (412) : 경사면
(413) : 걸림턱 (420) : 제2연결구
(421) : 삽입돌기 (422) : 경사면
(430) : 덮개판 (431) : 홈
(432) : 가압면 (433) : 걸림돌기
(440) : 볼트 (450) : 볼트홀

Claims

일정간격으로 지중에 삽입되는 H형 강재;
상기 H형 강재의 웨브 양측에 길이방향으로 설치되어 웨브와의 사이에 가이드홈을 형성해주는 가이드부재;
상기 H형 강재의 사이에 설치되어 토사나 지하수의 유입을 방지하는 수평판부재와, 상기 가이드홈에 삽입될 수 있도록 상기 수평판부재의 양단에서 수직하게 형성되고 상기 가이드홈에 삽입되어 가이드부재에 의해 구속되는 수직날개부재로 이루어져 토압에 의한 수평판부재의 수평변위를 억제할 수 있는 강재토류판;으로 구성되고,
상기 가이드부재는, H형 강재의 웨브에 결합되는 고정판과, 상기 웨브와 소정의 간격으로 이격되도록 상기 고정판의 일측면에 부착되어 웨브와의 사이에 가이드홈을 형성함으로써 상기 토류판의 수직날개부재가 삽입되어 강재토류판의 양단을 H형 강재에 구속시켜줄 수 있도록 하는 가이드판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 강재토류판을 이용한 흙막이 구조물.
제 1 항에 있어서,
상기 강재토류판을 상하로 연결할 경우, 상하에 위치하는 강재토류판을 쐐기 형태로 체결해줌으로써 강재토류판의 상하 체결력을 향상시켜 연결부분을 통한 토사나 지하수가 유입을 방지하고, 연결부분의 인장강도를 높여서 강재토류판의 회수가 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는 토류판 연결수단;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 강재토류판을 이용한 흙막이 구조물.
제 2 항에 있어서,
상기 토류판 연결수단은,
상기 강재토류판의 하부 일측 또는 양측면에 설치되고 하단에 삽입홈이 형성되며, 상단 모서리에 경사면이 형성되어 있는 제1연결구;
상기 제1연결구에 대응되도록 강재토류판의 상부 일측 또는 양측면에 설치되고 상기 삽입홈에 삽입될 수 있도록 상단에 삽입돌기가 형성되며, 하단 모서리에 경사면이 형성되어 있는 제2연결구;
상기 제1연결구와 제2연결구를 상하로 체결해주되, 상기 경사면에 상,하단이 맞물려 쐐기형태로 결합될 수 있도록 내측에 오목한 형태의 홈이 형성되어 제1연결구와 제2연결구를 가압하여 연결시켜주는 덮개판;
상기 덮개판을 통해 제1연결구와 제2연결구에 체결되어 제1연결구와 제2연결구 방향으로 덮개판을 가압하여 체결시켜주는 볼트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 강재토류판을 이용한 흙막이 구조물.
제 2 항에 있어서,
상기 토류판 연결수단은,
상기 강재토류판의 하부 일측 또는 양측면에 설치되고 하단에 삽입홈이 형성되며, 상단 모서리에 오목한 형태의 걸림턱이 형성되어 있는 제1연결구;
상기 제1연결구에 대응되도록 강재토류판의 상부 일측 또는 양측면에 설치되고 상기 삽입홈에 삽입될 수 있도록 상단에 삽입돌기가 형성되며, 하단 모서리에 경사면이 형성되어 있는 제2연결구;
상기 제1연결구와 제2연결구를 상하로 체결해주되, 제1연결구의 걸림턱에 걸려지도록 상부에 걸림돌기가 형성되고, 내측에 오목한 형태의 홈이 형성되어 제1연결구에 걸려진 상태에서 하부는 제2연결구의 경사면에 맞닿아 쐐기형태로 가압하여 연결시켜주는 덮개판;
상기 덮개판을 통해 제2연결구에 체결되어 덮개판을 제2연결구 방향으로 가압하여 체결시켜주는 볼트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 강재토류판을 이용한 흙막이 구조물.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제1연결구의 삽입홈 입구부는 강재토류판의 하단으로 일부분이 돌출되도록 구성되고, 상기 제2연결구의 삽입돌기는 강재토류판의 상단 위로 일부분이 돌출되도록 구성되어, 상,하로 연결되는 두개의 강재토류판이 제1연결구와 제2연결구에 걸려져 전,후방향으로 움직이지 않도록 이루어진 것을 특징으로 하는 강재토류판을 이용한 흙막이 구조물.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 강재토류판의 수직날개부재가 가이드홈에 용이하게 삽입될 수 있도록 상기 가이드판의 상부를 웨브에서 멀어지는 방향으로 구부리고, 구부려진 가이드판의 상부는 연결판을 통해 고정판에 결합시킴으로써 가이드홈의 입구부 공간을 더 크게 한 것을 특징으로 하는 강재토류판을 이용한 흙막이 구조물.
H형 강재의 웨브에 결합되는 고정판과, 상기 웨브와 소정의 간격으로 이격되도록 상기 고정판의 일측면에 부착되는 가이드판으로 이루어진 가이드부재를 H형 강재에 설치하여 웨브와의 사이에 가이드홈을 형성하는 제1단계;
상기 가이드홈이 형성된 H형 강재를 일정간격으로 지중에 삽입하여 설치하는 제2단계;
상기 지중에 설치된 H형 강재 사이에 설치되되, 상기 가이드홈에 가이드 되면서 삽입될 수 있도록 수평판부재의 양단에 수직날개부재가 형성되어 있는 강재토류판을 삽입 설치하여 토사나 지하수의 차단 기능을 갖도록 하는 제3단계;
상기 강재토류판이 설치된 이후 지면을 일정 깊이로 굴착하는 제4단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 강재토류판을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제3단계에서 굴착심도가 깊어 강재토류판을 상하로 연결하면서 시공할 경우, 강재토류판에 토류판 연결수단을 설치하여 상하에 위치한 강재토류판을 연결해주면서 시공하는 것을 특징으로 하는 강재토류판을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법.
제 9 항에 있어서,
상기 토류판 연결수단은, 강재토류판의 하부 일측면에 설치되고 상단 모서리에 경사면이 형성되는 있는 제1연결구와, 강재토류판의 상부 일측면에 설치되어 상기 제1연결구와 결합되고, 하단 모서리에 경사면이 형성되는 제2연결구와, 상기 제1연결구와 제2연결구의 경사면에 상,하단이 맞물려 제1연결구와 제2연결구를 쐐기형태로 가압하여 연결해주는 덮개판 및 덮개판이 제1연결구와 제2연결구를 가압하도록 해주는 볼트를 포함하여 이루어져, 강재토류판들을 상하로 연결해주는 것을 특징으로 하는 강재토류판을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법.
제 9 항에 있어서,
상기 토류판 연결수단은, 강재토류판의 하부 일측면에 설치되고 상단 모서리에 걸림턱이 형성되어 있는 제1연결구와, 강재토류판의 상부 일측면에 설치되어 상기 제1연결구와 결합되고, 하단 모서리에 경사면이 형성되는 제2연결구와, 제1연결구의 걸림턱에 걸려지도록 상부에 걸림돌기가 형성되고, 내측에 오목한 형태의 홈이 형성되어 제1연결구에 걸려진 상태로 하부가 제2연결구의 경사면에 맞닿아 쐐기형태로 가압하여 연결시켜주는 덮개판 및 상기 덮개판이 제1연결구와 제2연결구를 가압하도록 해주는 볼트를 포함하여 이루어져, 강재토류판들을 상하로 연결해주는 것을 특징으로 하는 강재토류판을 이용한 흙막이 구조물의 시공방법.