KR101328212B1

KR101328212B1 - 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재 및 이 접합부재를 이용한 띠장과 강관 버팀보의 경사 접합구조

Info

Publication number: KR101328212B1
Application number: KR1020130116733A
Authority: KR
Inventors: 안동욱; 여경윤; 나승민; 하동화
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원; 주식회사 포스코
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2013-11-14
Also published as: KR20130115199A

Abstract

본 발명은 흙막이벽의 띠장에 일정한 각도를 가지고 경사지게 강관 버팀보를 접합하기 위한 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재에 관한 것이다.
일정한 두께를 갖는 제1 지지판(122)과, 상기 제1 지지판(122)의 일측면에 직각으로 위치되어 동일 직선상에 제1 피봇구멍(124a,124a)과 선단부에 볼록 구면(125,125)을 갖기 갖고 상호 나란하게 배치된 한 쌍의 제1 연결판(124,124)과, 선단에 오목 곡면(127)을 갖고 제1 연결판(124,124)의 사이에 위치되어 제1 지지판(122)에 직각으로 연결된 하중 전달판(126)을 포함하는 제1 피봇 브라켓(120)과;
일정한 두께를 갖는 제2 지지판(132)과, 상기 제2 지지판(132)의 일측면에 직각으로 위치되어 상기 한 쌍의 제1 연결판(124,124)의 사이에 삽입되며 제2 피봇구멍(134a)을 갖고 상기 오목 곡면(127)에 동일한 곡률의 볼록 곡면(137)으로 접하는 제2 연결판(134)과, 제2 연결판(134)의 양측에 각기 위치하여 제2 지지판(132)에 직각으로 설치되고 선단부에 상기 볼록 곡면(125,125)과 동일한 곡률을 형성하는 오목 곡면(135)을 갖고 상기 제1 연결판(124,124)과 미끄럼가능하게 접하는 한 쌍의 하중전달판(136,136)을 구비하는 제2 피봇 브라켓(130)과;
상기 제1 피봇구멍(124a,124a)과 제2 피봇구멍(134a)을 관통하여 제1 피봇 브라켓(120)과 제2 피봇 브라켓(130)을 피봇 연결하는 연결수단을 포함하고,
띠장(1)과 버팀보(2)에 설치 및 해체가 용이하도록, 띠장(1)에 연결되는 상기 제1 지지판(122)의 둘레에는 다수개의 볼트체결공(122a)이 천공되고, 버팀보(2)에 연결되는 상기 제2 지지판(132)의 둘레에는 다수개의 볼트체결공(132)이 형성되며,
하중이 상기 볼록곡면(125)과 오목곡면(135)을 통해서 전달되어 상기 연결수단의 파단을 방지되도록, 상기 제1 피봇구멍(124a)과 제2 피봇구멍(134a)의 직경의 크기가 연결수단의 직경보다 크게 형성되어, 상기 연결수단의 외주면은 상기 제1 피봇구멍(124a)의 내주면 및 제2 피봇구멍(134a)의 내주면과 접촉되지 않도록 구비되는 것을 특징으로 하는 흙맑이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재를 제공한다.

Description

흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재 및 이 접합부재를 이용한 띠장과 강관 버팀보의 경사 접합구조{Bearing-type diagonal connecting member for steel pipe strut and diagonal jointing structure of furring strip and steel pipe strut using thereof}

본 발명은 흙막이벽의 띠장에 일정한 각도를 가지고 경사지게 강관 버팀보를 접합하기 위한 부재에 관한 것으로, 특히 띠장과 강관 버팀보의 접합 각도가 자유롭게 조절 가능하고 시공중 토압에 의해 결합 각도의 변경이 오더라도 계속적인 추종이 가능하며 연결볼트는 단지 피봇축으로 기능하고 하중전달을 위해 전단력을 지지하지 않고 하중전달은 별도로 설치된 지압형 연결판에 의해 이루어는지는 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재 및 이 접합부재를 이용한 띠장과 강관 버팀보의 경사 접합구조에 관한 것이다.

최근의 지하철, 지하공동구 시공을 위한 토목공사는 물론 도심지의 대형빌딩 건축을 위한 토공사 역시 지하굴착이 대부분을 차지하고 있으며 이는 한정된 활용 가능 토지의 효용증대를 위해 불가피한 현실로 앞으로 지하굴착 깊이는 더욱 깊어질 것으로 예상된다.

흙막이벽은 지하굴착시 일어나는 토압, 수압 등의 측압에 대해 저항하는 것을 목적으로 시공되는 가설구조물이었으나 최근에는 도심지 구간 굴착공사가 빈번하게 이루어짐에 따라 주변의 지반침하나 건물 보호를 목적으로 시공되는 등 그 이용목적이 다양화되고 있다.

흙막이벽은 벽체의 종류 및 벽체를 지지하는 지지구조에 따라 다양하게 분류할 수 있다. 벽체는 엄지말뚝과 토류판, 널말뚝, 주열식 말뚝, 지하연속벽 등으로 구성되며 지지구조는 버팀보식, 레이커식, 앵커식, 소일네일링식 등으로 구성된다.

엄지말뚝과 토류판으로 벽체가 구성되고 버팀보에 의해 지지되는 흙막이벽의 공사는 통상적으로, 다음과 같은 절차에 따라 진행된다.

먼저, 벽체 조성 공정으로서 엄지말뚝을 흙막이 공사가 필요한 내측 벽면을 따라서 세로방향으로 설치하고, 이들 엄지말뚝 사이에 토류판을 삽입하여 벽체를 완성시킨다. 이어서 굴착을 진행하면서 벽체를 지지하기 위해 띠장을 가로방향, 즉 상기 엄지말뚝에 대하여 수직인 방향으로 설치하고 띠장 사이에 버팀보를 설치하여 흙막이벽을 완성한다.

그런데 경우에 따라서는 마주보는 벽체 사이에 버팀보를 설치함과 동시에 벽체의 모서리 부분에 대하여 버팀보를 추가로 설치할 필요가 있고 모서리 부분에 설치되는 버팀보는 띠장에 대해 일정한 각도를 가지고 접합된다.

즉, 벽체의 모서리 부분을 지지하기 위하여, 추가적으로 버팀보를 벽체의 모서리 부분에서 띠장에 결합하는데, 버팀보와 모서리 부분은 소정의 각도를 형성하여 결합되므로 버팀보를 직접 벽체의 모서리 부분에 시공할 수 없다. 따라서, 버팀보가 시공되는 시공현장의 벽체의 모서리 부분에 맞게 각도를 갖도록 형성된 사보강재라고 부르는 부재를 잭과 같은 연결 수단을 매개로 버팀보와 연결한 후 사보강재를 벽체의 모서리 부분에서 결합한다.

즉, 사보강재 및 이에 결합된 버팀보 조립체를 벽체의 모서리 주변의 띠장에 소정의 각도, 통상적으로는 45도의 각도로 결합함으로써 인접 벽체들이 반대 방향으로 하중을 조립체에 전달함으로써 벽체가 붕괴되는 것을 방지한다.

이와 같이 기울어진 각도를 가지고 버팀보를 설치하기 위해서 경사형 접합부재(통상 '앵글'이라 함)이 사용된다.

종래 앵글의 구조를 살펴보면, 2개의 앵글 브라켓을 중간에서 피봇축을 통하여 연결하고 있다. 따라서 2개의 앵글 브라켓은 상대적으로 피봇축(연결볼트)을 통해 기울기 각도의 조절이 이루어진다.

그런데 2개의 앵글 브라켓에 측압에 의해 압축력이 작용하는 경우 피봇축이 전단력을 지지하면서 하중을 전달하게 된다. 따라서 피봇축에 과도한 전단력이 발생할 수 있고 그에 따라 피봇축에 과도한 변형이 발생하거나 전단 파괴됨으로써 버팀보가 이탈하여 흙막이벽의 붕괴를 초래할 수 있는 위험이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 벽체에 작용하는 측압이 앵글의 피봇축에 작용하지 않도록 하여 피봇축의 과도한 변형 내지 파괴를 방지할 수 있는 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재 및 이 접합부재를 이용한 띠장과 강관 버팀보의 경사 접합구조를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 제1 실시 형태에 따르면,

일정한 두께를 갖는 제1 지지판(122)과, 상기 제1 지지판(122)의 일측면에 직각으로 위치되어 동일 직선상에 제1 피봇구멍(124a,124a)과 선단부에 볼록 구면(125,125)을 갖기 갖고 상호 나란하게 배치된 한 쌍의 제1 연결판(124,124)과, 선단에 오목 곡면(127)을 갖고 제1 연결판(124,124)의 사이에 위치되어 제1 지지판(122)에 직각으로 연결된 하중 전달판(126)을 포함하는 제1 피봇 브라켓(120)과;

일정한 두께를 갖는 제2 지지판(132)과, 상기 제2 지지판(132)의 일측면에 직각으로 위치되어 상기 한 쌍의 제1 연결판(124,124)의 사이에 삽입되며 제2 피봇구멍(134a)을 갖고 상기 오목 곡면(127)에 동일한 곡률의 볼록 곡면(137)으로 접하는 제2 연결판(134)과, 제2 연결판(134)의 양측에 각기 위치하여 제2 지지판(132)에 직각으로 설치되고 선단부에 상기 볼록 곡면(125,125)과 동일한 곡률을 형성하는 오목 곡면(135)을 갖고 상기 제1 연결판(124,124)과 미끄럼가능하게 접하는 한 쌍의 하중전달판(136,136)을 구비하는 제2 피봇 브라켓(130)과;

상기 제1 피봇구멍(124a,124a)과 제2 피봇구멍(134a)을 관통하여 제1 피봇 브라켓(120)과 제2 피봇 브라켓(130)을 피봇 연결하는 연결수단을 포함하고,

띠장(1)과 버팀보(2)에 설치 및 해체가 용이하도록, 띠장(1)에 연결되는 상기 제1 지지판(122)의 둘레에는 다수개의 볼트체결공(122a)이 천공되고, 버팀보(2)에 연결되는 상기 제2 지지판(132)의 둘레에는 다수개의 볼트체결공(132)이 형성되며,

하중이 상기 볼록곡면(125)과 오목곡면(135)을 통해서 전달되어 상기 연결수단의 파단을 방지되도록, 상기 제1 피봇구멍(124a)과 제2 피봇구멍(134a)의 직경의 크기가 연결수단의 직경보다 크게 형성되어, 상기 연결수단의 외주면은 상기 제1 피봇구멍(124a)의 내주면 및 제2 피봇구멍(134a)의 내주면과 접촉되지 않도록 구비되는 것을 특징으로 하는 흙맑이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재를 제공한다.

이때 볼록 곡면(125)의 길이는 피봇구멍(124a)의 중심점에서 180도를 이루는 구간에서 형성되고, 상기 오목 곡면(135)은 상기 볼록 곡면(125)의 길이보다 짧게 형성되어, 회전반경의 확보가 가능하게 구비될 수 있다.

이때 상기 제1 피봇구멍(124a)의 중심점과, 상기 제2 피봇구멍(134a)의 중심점 및 상기 연결수단의 중심점은 상호 일치하게 배치될 수 있다.

여기서, 연결수단은 연결볼트, 샤프트 및 핀 중에서 선택된 어느 하나가 될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재를 이용한 띠장과 강관 버팀보의 경사 접합구조는, 띠장에 본 발명에 따른 어느 하나의 지압형 경사 접합부재의 일단이 볼트로 상기 띠장에 연결되고 그 지압형 경사 접합부재의 타단에 상기 버팀보가 볼트로 연결되어 경사 접합 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재에 따르면, 동일한 곡률을 갖는 볼록 곡면과 오목 곡면과의 미끄럼 면접촉으로 자유로운 각도 조절이 가능하고, 불균등한 측압으로 인해 각도 변경이 발생하더라도 계속적인 추종이 가능하며 하중의 전달이 지압으로 이루어져 연결수단에는 전단력이 작용하지 않으므로 연결수단에 과도한 변형이 발생하거나 전단 파괴되는 것을 방지할 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재의 정면도 및 사용상태도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재의 평면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재의 사시도.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재의 분해사시도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재의 정면도 및 사용상태도.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재의 평면도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

<제1 실시 예>

제1 실시 예에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재(이하 간단히 '지압형 경사 접합부재'라고도 한다)(10)는 도 1 내지 도 4와 같이 동일한 구조를 갖는 한 쌍의 피봇 브라켓(20,20')을 사용하여 구성한 것을 특징으로 한다.

따라서 어느 하나의 피봇 브라켓(20)의 구조를 도 1을 참조하여 살펴본다.

피봇 브라켓(20)은 강재로 제작되어 있다. 피봇 브라켓(20)은 일정한 두께를 갖는 지지판(22)과, 지지판(22)의 일측면에 직각 방향으로 연결되고 피봇구멍(24a)과 선단부에 볼록 곡면(25)이 형성되어 있는 연결판(24)과, 연결판(24)의 일측에 배치되고 선단부에 볼록 곡면(25)과 동일한 곡률을 갖는 오목 곡면(35)을 형성하는 하중전달판(36)으로 구성된다.

지지판(22)은 설치 방향에 따라 띠장(1) 또는 강관형 버팀보(2)에 연결된다. 본 실시 예에서 지지판(22)은 원형으로 구성하였으나 버팀보(2)의 단부 형상에 따라 동일한 크기와 모양으로 대응되는 형상으로 구성할 수도 있다. 본 실시 예에서 일측 지지판(22)에는 띠장(1)과 볼트와 너트의 나사 결합으로 연결되기 위해 둘레에 다수 개의 볼트 체결공(22a)이 천공되어 있고, 타측 지지판(22')에도 강관형 버팀보(2)의 연결부재(2a)와 볼트로 체결되기 위해 볼트 체결공(22'a)이 형성되어 있다.

본 실시 예에서는 강관형 버팀보(2)의 단부에 연결부재(2a)를 용접으로 장착하고, 이 연결부재(2a)를 타측 지지판(22')과 볼트 결합으로 조립되도록 구성하였으나 본 발명은 연결부재를 사용하지 않고 직접 강관형 버팀보(2)에 타측 지지판(22')이 용접으로 결합될 수도 있다.

연결판(24)은 지지판(22)에 직각방향으로 설치된다. 이때 연결판(24)은 지지판(22)에 일체로 형성되거나 별개로 제작되어 용접으로 접합되어 설치될 수도 있다.

여기서 볼록 곡면(25)은 피봇구멍(24a)을 중심으로 한 동일 반경(R)에 의해 형성되어 있고, 오목 곡면(35)은 볼록 곡면(25)과 동일한 곡률을 갖는다. 따라서 도 3과 같이 한 쌍의 피봇 브라켓(20,20')이 서로 마주보도록 배치 조립되면 일측의 볼록 곡면(25)이 타측의 오목곡면(35')에 미끄럼가능하게 접하고, 이와 동시에 타측의 볼록 곡면(25')이 일측의 오목 곡면(35)에 미끄럼가능하게 접하게 된다. 따라서 일측의 볼록 곡면(25)과 타측의 오목 곡면(35') 그리고 일측의 오목 곡면(35)과 타측의 볼록 곡면(25')은 서로 동일 곡률에서 미끄럼 접촉된다.

본 실시 예에서 볼록 곡면(25)의 길이는 피봇구멍(24a)의 중심점에서 180도를 이루는 구간에서 형성되고 오목 곡면(35)은 볼록 곡면(25)의 길이보다 짧게 구성되어 있다.

그러나 본 발명은 볼록 곡면(25)과 오목 곡면(35)의 길이가 예시된 것에 제한되는 것은 아니며 서로 마주하여 동일한 곡률면에서 볼록 곡면(25)과 오목 곡면(35)이 면접촉하고 이때 한쪽의 곡면이 다른 쪽 곡면을 미끄러지면서 회전하여 상대적인 회전각도가 형성되면 족하다. 이때 한 쌍의 피봇 브라켓(20)의 상대적인 회전 각도는 90도 이내에서 결정될 수 있다.

이와 같이 구성된 한 쌍의 피봇 브라켓(20,20')은 도 3 및 도 4와 같이 서로 마주보도록 배치되어 일직선상에 위치되는 피봇 구멍(24a,24'a)을 관통하는 연결수단을 통해 피봇 연결된다. 이때 피봇구멍(24a,24'a)의 직경은 연결볼트(40)의 직경보다 크게 형성되어 있다.

본 실시 예에서 연결수단은 연결볼트(40)와 이에 체결되는 너트(42)로 구성하였으나 본 발명에 적용되는 연결수단은 샤프트 또는 핀 형태로 제작된 것이 될 수도 있다.

이와 같이 구성된 제1 실시 예의 작용을 설명한다.

도 3의 (나)와 같이 흙막이벽을 지지하는 데 있어 모서리부 기울기 각도(θ1)가 요구되는 경우 지압형 경사 접합부재(10)가 사용된다. 이때 지압형 경사 접합부재(10)는 강관형 버팀보(2)의 단부에 이미 설치되어 사용된다.

따라서 강광형 버팀보(2)에 매달린 지압형 경사 접합부재(10)를 띠장(1)에 연결시킴으로써 흙막이벽을 지지할 수 있다.

따라서 일측의 피봇 브라켓(20)이 띠장(1)에 연결되고 타측의 피봇 브라켓(20')이 버팀보(2)측에 연결되어 있게 된다.

이렇게 되면, 연결볼트(40)를 중심으로 한 쌍의 피봇 브라켓(20,20')은 요구되는 기울기 각도(θ1)를 형성하게 된다.

이후 흙막이벽에 작용하는 측압이 한 쌍의 피봇 브라켓(20,20')에 전달되면 한 쌍의 피봇 브라켓(20,20')에서는 2개소 즉 볼록 곡면(25)과 오목 곡면(35') 그리고 오목 곡면(35)과 볼록구면(25')과의 면접촉으로 연결볼트(40)를 거치지 않고 연결판(24)에서 하중전달판(36') 또는 연결판(24')에서 하중전달판(36)으로 전달된다. 이는 피봇구멍(24a,24'a)의 직경이 연결볼트(40)의 직경보다 크게 형성되어 있으므로 가능하다. 여기서 연결볼트(40)는 회전에만 기여하고 하중을 전혀 받지 않는다.

따라서 띠장(1)으로부터 지압형 경사 접합부재(10)가 받는 측압은 연결볼트(40)에 전달되지 않으므로, 결국 연결볼트(40)에 전단력이 발생되지 않고 이로 인해 연결볼트(40)의 파단을 방지할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 동일한 곡률을 갖는 볼록 곡면(25)과 오목 곡면(35')과의 미끄럼 면접촉으로 한 쌍의 피봇 브라켓(20,20')의 각도 조절이 가능하고, 동시에 하중의 전달이 이루어져 연결볼트(40)에는 전단력이 작용하지 않으므로 버팀보(2)가 지압형 경사 접합부재(10)측에서 분리되는 현상은 발생되지 않으므로 흙막이벽의 시공 안전성이 대폭 향상된다.

<제2 실시 예>

제2 실시 예에 따른 지압형 경사 접합부재(10')는 도 5 내지 도 8과 같이 제1 피봇 브라켓(120)과 제2 피봇 브라켓(130) 그리고 이들 브라켓(120,130)을 연결시켜 주는 연결수단으로 구성되어 있다.

제1 피봇 브라켓(120)은 강재로 제작된다. 제1 피봇 브라켓(120)은 일정한 두께를 갖는 제1 지지판(122)과, 상기 제1 지지판(122)의 일측면에 나란하게 구비되고 동일 직선상에 제1 피봇구멍(124a,124a)을 각기 갖는 한 쌍의 제1 연결판(124,124)과, 선단에 오목 곡면(127)을 갖고 제1 연결판(124,124)의 사이에 위치되어 제1 지지판(122)에 직각 방향으로 연결된 하중 전달판(126)으로 이루어져 있다.

제1 지지판(122)은 본 실시 예에서 원형으로 구성하였으나 이러한 형태에 본 실시 예가 제한되는 것은 아니다. 제1 지지판(122)에는 띠장(1)과 연결을 위해 둘레에 다수 개의 볼트 체결공(122a)이 천공되어 있다.

한 쌍의 제1 연결판(124,124)은 일정한 간격을 가지고 제1 지지판(122)에 직각방향으로 설치된다. 이때 한 쌍의 제1 연결판(124,124)은 제1 지지판(122)에 일체로 형성되거나 별개로 제작되어 용접으로 접합될 수도 있다.

제2 피봇 브라켓(130)은 강재로 제작될 수 있다. 제2 피봇 브라켓(130)은 일정한 두께를 갖는 제2 지지판(132)과, 상기 제2 지지판(132)의 일측면에 직각 방향으로 연결되어 한 쌍의 제1 연결판(124,124)의 사이에 위치되고 제2 피봇구멍(134a)과 상기 오목 곡면(127)에 동일한 곡률의 볼록 곡면(137)으로 면접촉하는 제2 연결판(134)과, 제2 연결판(134)의 양측에 각기 위치하여 제2 지지판(132)에 설치되고 제1 연결판(124,124)과 각기 미끄럼 면접촉하는 한 쌍의 하중전달판(136,136)으로 이루어져 있다.

제2 지지판(132)은 본 실시 예에서 강관형 버팀보(2)에 연결시키기 위해 원형으로 구성하였으나 버팀보의 단면 형상에 따라 사각으로 구성할 수도 있다. 본 실시 예에서 제2 지지판(132)은 버팀보(2)의 단부에 용접 결합된 연결부재(2a)와 볼트로 체결되기 위해 원주방향으로 다수 개의 볼트 체결공(132a)을 갖는다. 그러나 본 발명은 제2 지지판(132)이 연결부재(2a)가 없이도 강관형 버팀보(2)의 단부에 직접 용접될 수 있다. 이때 제2 연결판(134)과 하중전달판(136,136)은 제2 지지판(132)에 일체로 형성되거나 별도로 제작된 후 용접으로 접합될 수 있다.

제2 연결판(134)의 두께는 한 쌍의 제1 연결판(124,124)의 사이에 형성된 간격과 동일하거나 이보다 작게 구성될 수 있다. 하중전달판(136,136)의 두께는 제1 연결판(124)의 두께와 동일하게 구성되어 있다.

여기서 제1 연결판(124)에는 제1 피봇구멍(124a)을 중심점으로 한 동일 반경(R)에 의해 볼록 곡면(125)이 형성되고, 하중전달판(136)에는 볼록 곡면(125)과 동일한 곡률을 갖는 오목 곡면(135)이 형성되어 있다. 따라서 이들 볼록 곡면(125)과 오목 곡면(135)은 도 5 및 도 7과 같이 조립 후 서로 동일 곡률에서 접촉된다.

본 실시 예에서 볼록 곡면(125)의 길이는 피봇구멍(124a)의 중심점에서 180도를 이루는 구간에서 형성되고 오목 곡면(135)은 볼록 곡면(125)의 길이보다 짧게 구성되어 있다.

그러나 본 발명은 볼록 곡면(125)과 오목 곡면(135)의 길이가 예시된 것에 제한되는 것은 아니며 서로 동일한 곡률면에서 볼록 곡면(125)과 오목 곡면(135)이 면접촉하고 이때 한쪽의 곡면이 다른 쪽 곡면을 미끄러지면서 회전하여 상대적인 회전각도가 형성되면 족하다. 이때 제1 피봇 브라켓(120)과 제2 피봇 브라켓(130)의 상대적인 회전 각도는 90도 이내에서 결정될 수 있다.

연결수단은 제1 피봇구멍(124a,124a)과 제2 피봇구멍(134a)을 관통하여 제1 피봇 브라켓(120)과 제2 피봇 브라켓(130)을 연결한다. 본 실시 예에서 연결수단은 연결볼트(140)와 너트(142)로 구성하였으나 본 발명에 적용되는 연결수단은 샤프트 또는 핀 형태로 제작된 것이 될 수도 있다.

여기서, 제1 피봇구멍(124a,124a)과 제2 피봇구멍(134a)의 직경 크기는 모두 동일하며 이들 구멍은 연결볼트(140)의 직경보다 크게 형성된다.

이와 같이 구성된 제2 실시 예의 작용을 설명한다.

제2 실시 예의 지압형 경사 접합부재(10')는 강관형 버팀보(2)의 일단부에 이미 설치되어 사용된다. 따라서 강관형 버팀보(2)의 일단부에는 지압형 경사 접합부재(10')가 매달려 있게 된다.

따라서 흙막이벽 지지 공사에서는 도 7의 (나)와 같이 일측의 제1 피봇 브라켓(120)이 띠장(1)에 연결되고 타측의 제2 피봇 브라켓(130)은 버팀보(2)에 연결된 상태가 된다.

이렇게 되면, 연결볼트(140)를 중심으로 한 제1 피봇 브라켓(120)과 제2 피봇 브라켓(130)은 요구되는 기울기 각도(θ1)를 형성하게 된다. 여기서 연결볼트(140)는 회전에만 기여하고 하중을 전혀 받지 않는다.

이후 흙막이벽에 작용하는 측압은 제1 피봇 브라켓(120)에서 제2 피봇 브라켓(130)으로 또는 제2 피봇 브라켓(130)에서 제1 피봇 브라켓(120)으로 볼록 곡면(125)과 오목 곡면(135)과의 면접촉으로 제1 연결판(124)에서 하중전달판(136) 또는 하중전달판(136)에서 제1 연결판(124)으로 전달된다. 또한 오목 곡면(127)과 볼록 곡면(137)과의 면접촉으로 하중전달판(126)에서 제2연결판(134)으로 전달된다. 이는 제1 피봇구멍(124a,124a)과 제2 피봇구멍(134a)의 직경 크기가 연결볼트(140)의 직경보다 크게 형성되어 가능하다.

따라서 측압은 연결볼트(140)에 전달되지 않으므로 결국 연결볼트(140)에 전단력이 발생되지 않고, 이로 인해 연결볼트(140)의 파단을 방지할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 일정한 곡률 반경에 의해 형성된 볼록 곡면(125,137)과 오목 곡면(135,127)과의 미끄럼 접촉으로 제1 피봇 브라켓(120)과 제2 피봇브라켓(130)의 각도 조절이 가능하고, 동시에 하중의 전달이 이루어져 제1 피봇 브라켓(120)과 제2 피봇브라켓(130)을 연결하는 연결수단에는 전단력이 작용하지 않으므로 버팀보에 과도한 변형이나 파괴가 발생하지 않아 지압형 경사 접합부재(10)측에서 분리되는 현상은 발생되지 않으므로 흙막이벽의 시공 안전성이 대폭 향상된다.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으면 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

20,20': 피봇 브라켓 22,22': 지지판
24,24': 연결판 25,25': 볼록 곡면
35,35': 오목 곡면 36,36': 하중전달판
120: 제1 피봇브라켓 122: 제1 지지판
124: 제1 연결판 125: 볼록 구면
126: 하중전달판 127: 오목 곡면
130: 제2 피봇 브라켓 132: 제2 지지판
134: 제2 연결판 135: 오목 곡면
136: 하중전달판 137: 볼록곡면

Claims

일정한 두께를 갖는 제1 지지판(122)과, 상기 제1 지지판(122)의 일측면에 직각으로 위치되어 동일 직선상에 제1 피봇구멍(124a,124a)과 선단부에 볼록 구면(125,125)을 각기 갖고 상호 나란하게 배치된 한 쌍의 제1 연결판(124,124)과, 선단에 오목 곡면(127)을 갖고 제1 연결판(124,124)의 사이에 위치되어 제1 지지판(122)에 직각으로 연결된 하중 전달판(126)을 구비하는 제1 피봇 브라켓(120)과;
일정한 두께를 갖는 제2 지지판(132)과, 상기 제2 지지판(132)의 일측면에 직각으로 위치되어 상기 한 쌍의 제1 연결판(124,124)의 사이에 삽입되며 제2 피봇구멍(134a)을 갖고 상기 오목 곡면(127)에 동일한 곡률의 볼록 곡면(137)으로 접하는 제2 연결판(134)과, 제2 연결판(134)의 양측에 각기 위치하여 제2 지지판(132)에 직각으로 설치되고 선단부에 상기 볼록 곡면(125,125)과 동일한 곡률을 형성하는 오목 곡면(135)을 갖고 상기 제1 연결판(124,124)과 미끄럼가능하게 접하는 한 쌍의 하중전달판(136,136)을 구비하는 제2 피봇 브라켓(130)과;
상기 제1 피봇구멍(124a,124a)과 제2 피봇구멍(134a)을 관통하여 제1 피봇 브라켓(120)과 제2 피봇 브라켓(130)을 피봇 연결하는 연결수단을 포함하고,
띠장(1)과 버팀보(2)에 설치 및 해체가 용이하도록, 띠장(1)에 연결되는 상기 제1 지지판(122)의 둘레에는 다수개의 볼트체결공(122a)이 천공되고, 버팀보(2)에 연결되는 상기 제2 지지판(132)의 둘레에는 다수개의 볼트체결공(132)이 형성되며,
하중이 상기 볼록곡면(125)과 오목곡면(135)을 통해서 전달되어 상기 연결수단의 파단을 방지되도록, 상기 제1 피봇구멍(124a)과 제2 피봇구멍(134a)의 직경의 크기가 연결수단의 직경보다 크게 형성되어, 상기 연결수단의 외주면은 상기 제1 피봇구멍(124a)의 내주면 및 제2 피봇구멍(134a)의 내주면과 접촉되지 않도록 구비되는 것을 특징으로 하는 흙맑이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재.
제1항에 있어서,
상기 볼록 곡면(125)의 길이는 피봇구멍(124a)의 중심점에서 180도를 이루는 구간에서 형성되고, 상기 오목 곡면(135)은 상기 볼록 곡면(125)의 길이보다 짧게 형성되어, 회전반경의 확보가 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 피봇구멍(124a)의 중심점과, 상기 제2 피봇구멍(134a)의 중심점 및 상기 연결수단의 중심점은 상호 일치하게 배치되는 것을 특징으로 하는 흙맑이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 연결수단은 연결볼트, 샤프트, 핀 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재.
제1항 또는 제2항에 기재된 상기 지압형 경사 접합부재의 일단이 상기 띠장(1)에 볼트로 연결되고 그 지압형 경사 접합부재의 타단에 상기 버팀보(2)가 연결되어 경사 접합 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 흙막이벽용 강관 버팀보의 지압형 경사 접합부재를 이용한 띠장과 강관 버팀보의 경사 접합구조.