KR101483181B1 - 에이치(h)형강을 삽입하기 위한 천공부를 천공할 수 있는 에이치(h)형 천공부재 및 에이치(h)형 천공부재를 이용한 시공방법 - Google Patents

에이치(h)형강을 삽입하기 위한 천공부를 천공할 수 있는 에이치(h)형 천공부재 및 에이치(h)형 천공부재를 이용한 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에이치(H)형강을 삽입하기 위한 천공부를 천공할 수 있는 에이치(H)형천공부재 및 그 시공방법에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 각종 공사현장의 흙막이 구조물을 시공하기에 앞서 지반에 에이치(H)형강을 삽입하기 위한 천공부를 천공하는 에이치(H)형천공부재를 에이치(H)형강에 맞추어 제작한 후, 천공부를 천공하여 에이치(H)형강을 일직선으로 간단하게 삽입할 수 있도록 하기 위한 에이치(H)형강을 삽입하기 위한 천공부를 천공하기 위해 에이치(H)형천공부재 및 에이치(H)향 천공부재를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
그 구성은 상부플랜지(11)와 하부플랜지(12)를 웨브(13)로 연결하여 이루어진 에이치(H)형강(10)과, 상기 에이치(H)형강(10)의 상부플랜지(11) 및 하부플랜지(12)의 단부측으로 갈수록 꼭지점(21)(31)을 형성한 상부 천공플랜지(20) 및 하부 천공플랜지(30)와, 상기 상부 천공플랜지(20)와 하부 천공플랜지(30)의 가장자리 및 웨브(13) 단부면에 다수개가 형성된 다이아몬드(40)를 포함하여 에이치(H)H형천공부재(50)를 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

에이치(H)형강을 삽입하기 위한 천공부를 천공할 수 있는 에이치(H)형 천공부재 및 에이치(H)형 천공부재를 이용한 시공방법{H beams for placing perforated part piercing can be done in the absence of H-type perforated and construction method for H-type perforated}
본 발명은 에이치(H)형강을 삽입하기 위한 천공부를 천공할 수 있는 에이치(H)형 천공부재 및 에이치(H)형 천공부재를 이용한 시공방법에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 각종 공사현장의 흙막이 구조물을 시공하기에 앞서 지반에 에이치(H)형강을 삽입하기 위한 천공부를 천공하는 에이치(H)형 천공부재를 에이치(H)형강에 맞추어 제작한 후, 터파기 하기 위한 지반에 간격을 두고 천공부를 천공하여 에이치(H)형강을 일직선으로 간단하게 삽입할 수 있도록 하기 위한 에이치(H)형강을 삽입하기 위한 천공부를 천공할 수 있는 에이치(H)형 천공부재 및 에이치(H)형 천공부재를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 가설용 흙막이는 구조물을 시공하기에 앞서서 공사 작업현장의 안전을 확보하기 위해 먼저 굴착 전에 설치하는 것으로, 가설용 흙막이는 통상적으로 지반의 일정한 깊이로 굴착하는 건축물 및 구조물의 기초공사, 공동구 공사 및 지하철공사 등의 각종 터파기공사에 사용되는 것이다.
이러한, 터파기공사는 굴착면이나 사면의 토압으로 인해 지반의 붕괴가 발생할 수 있으므로, 터파기공사의 굴착면이나 사면을 안정화시키기 위한 것과 지반상부의 구조물을 시공할 때 측방향으로 노출되는 옹벽 또는 사면을 공사 작업현장에 작업을 하기 전 사전 안정화시키는 것으로 구별되어 진다.
또한, 가설용 흙막이는 굴착면이나 사면을 보호·유지하기 위하여 에이치(H)형강 사이에 목재 토류판, 강제 버팀목 등을 설치하여 굴착 벽면 또는 사면의 토사붕괴를 방지함으로써 공사 작업현장의 안전성을 확보하는 것이다.
이와 같은, 종래의 터파기공사에 널리 사용되고 있는 흙막이는 굴착면이나 사면을 안정화시키기 위하여 보편적으로 에이치(H)형강들을 일정 거리로 지반으로 항타하고 에이치(H)형강의 사이에 목재 토류판을 적층하여 설치함으로써 가설용 흙막이를 설치하는 방법으로 도로공사 시에 사면을 안정시키는 흙막이 공사와 유사하게 시공되고 있다.
그러나, 종래에는 터파기 지반에 천공된 천공부와, 상기 천공부에 매설된 에이치(H)형강 사이에 공간이 있어 에이치(H)형강이 천공부에 일직선으로 끼워지기 어려웠고, 설사 일직선으로 끼워지더라도 에이치(H)형강이 일직선으로 끼워진 상태를 유지하지 못하고 쉽게 흔들리거나 회전하고 기울어지게 되는 문제점이 있었다.
또한, 에이치(H)형강이 경사지게 지그재그로 설치되고, 설치완료 후에도 회전되어 목재 토류판의 설치가 어렵게 되고, 흙막이 벽체가 고르지 못하여 버팀대를 지탱하는 띠장(wale)이 횡방향으로 연속되지 못하고 끊어지는 문제점이 있었고, 벽면에 공간이 발생되어 구조적으로 취약하여 추가로 보강재가 설치되므로 공사기간의 지연 및 공사비의 상승요인으로 발생하기도 한다.
또, 지반이 단단하지 않고 무를 경우, 유동하는 지반의 영향을 받아 끼워진 에이치(H)형강이 땅속으로 파고들거나 경사지게 되어 각종 안전사고의 위험에 노출되는 문제점이 있었다.
그리하여 공개특허 제10-2011-0098597호인 "에이치(H)형강 가이드 프레임"이 개시되었으나, 상기 구성은 지반을 천공하여 형성된 천공부의 일부에 끼워지는 원통형의 매립부; 상기 매립부의 상단에 일체로 연장되어 지면에 노출되고, 상측에 상기 에이치(H)형강이 일직선으로 끼워지도록 안내하는 사각형의 가이드공을 갖는 안내부; 상기 매립부와 안내부 사이에 수평방향으로 형성되어 지면에 걸쳐지는 플랜지부; 상기 가이드공의 마주하는 어느 양측 단부의 하단에 측벽의 형태로 연결되고, 상기 에이치(H)형강이 일직선으로 항타되도록 안내하는 가이드부; 상기 가이드부의 하단과 매립부를 연결하여 상기 가이드부를 지지하는 지지부;를 포함하는 것이다,
상기 기술은 에이치(H)형강 가이드 프레임을 지반에 매설한 후, 가이드 프레임 내부로 에이치(H)형강을 삽입할 때, 에이치(H)형강을 일직선으로 매설할 수는 있더라고 이를 항타하여 지반에 매설하는 데에는 지반이 단단하여 많은 시간이 걸리고, 깊이 매설될수록 에이치(H)형강이 변형되는 문제점을 해결할 수는 없었던 것이다.
그뿐만 아니라 등록 실용신안 제 20-0143905호로 공개된 오거드릴머신은 드릴 로드(drill rod)의 하단에 해머를 장착하여 토류벽 흙막이 구축용 강관이나 에이치(H)형강을 타입하기 전에 선행 작업으로 지중을 천공하는데 사용하는 토목건설 장비의 일종이다.
그리고, 해머는 드릴로드로부터 전달되는 압축공기와 회전력에 의해 그 하부의 버튼 비트(button bit)가 타력과 회전력으로 지중에 대하여 버튼 비트와 동일한 직경의 구멍을 천공하게 되는 것이다.
이제까지 사용되고 있는 오거드릴머신용 해머의 천공토류 배토(排土)형식은 드릴 로드로부터 공급되는 압축공기가 피스톤을 하강시켜 그 하방의 버튼 비트를 타격하고 하부로 빠져나간 압축공기를 밑에서 피스톤을 다시 밀어 올린 후, 버튼 비트의 배기공을 통하여 바닥면으로 빠져나가 외방으로 확산되면서 상승하는 상승압을 이용하여 천공토류를 지상으로 배토되도록 하고 있다.
그러나, 이러한 천공토류의 배토방식은 피스톤을 승강시키는 압축공기의 여압을 이용함에 따른 공기압의 저하로 배토속도가 느려 작업효율이 떨어지는 것이 문제점으로 지적되고 있다.
또한, 배토 과정에서 천공벽면을 타고 상승하는 압축공기의 상승압이 천공벽면에 미치게 되어 마찰저항이 발생하므로 천공벽면을 갉아먹는 현상이 두드러지고 심한 경우에는 천공벽이 무너져 내리기도 했다.
1. 공개특허 제10-2011-0098597호 2. 등록실용신안 제20-0143905호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 각종 터파기 공사의 지반 굴착면 또는 사면에서 발생하는 토사의 붕괴를 방지하기 위해 토류판을 지지할 수 있도록 지반에 매설되는 에이치(H)형강을 간격을 두고 일직선으로 직타하여 수직도를 유지하면서 매설할 수 있도록 함과 동시에, 에이치(H)형강의 회전을 방지하면서 에이치(H)형강이 정 위치로 고정 및 배치하도록 함을 목적으로 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 1에 나타내는 바와 같이, 상부플랜지(11)와 하부플랜지(12)를 웨브(13)로 연결하여 이루어진 에이치(H)형강(10);
상기 에이치(H)형강(10)의 상부플랜지(11) 및 하부플랜지(12)의 하단부측으로 갈수록 꼭지점(21)(31)을 형성한 상부 천공플랜지(20) 및 하부 천공플랜지(30);
상기 상부 천공플랜지(20)와 하부 천공플랜지(30)의 가장자리 및 웨브(13)의 단부면에 다수개가 형성된 다이아몬드(40);를 포함하여 에이치(H)형천공부재(50)를 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 웨브(13) 면을 따라 고정구(60)로 물 또는 에어를 공급하기 위해 단부측에 노즐(71)이 장착된 공급파이프(70)를 장착하여 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 상부 천공플랜지(20)와 하부 천공플랜지(30)를 에이치(H)형강(10)의 단부측에 용접(80)으로 조립 및 분리되도록 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 에이치(H)형강(10)의 상부플랜지(11)와 하부플랜지(12)의 하단부측에 상부 천공플랜지(20)와 하부 천공플랜지(30)를 용접(80)으로 연결하는 공정;
상기 상부 천공플랜지(20)와 하부 천공플랜지(30) 및 웨브(13)의 하부 단부측에 각각 다이아몬드(40)를 장착하여 에이치(H)형천공부재(50)를 제작하는 공정;
상기 에이치(H)형 천공부재(50)의 웨브(13) 면에 물 또는 에어를 공급하기 위해 단부측에 노즐(71)이 장착된 공급파이프(70)를 고정구(60)로 체결하여 장착하는 공정;
상기 공급파이프(70)를 통해 물 또는 에어를 공급하면서 에이치(H)형천공부재(50)를 지반에 직타하여 천공부(90)를 천공한 후, 상기 천공부(90)에서 에이치(H)형천공부재(50)를 인출하는 공정;
상기 천공부(90)에 에이치(H)형강(100)을 직타하여 매설하는 공정;
상기 천공부(90)에 매설된 에이치(H)형강(100)과 에이치(H)형강(100) 사이에 목재토류판(110)을 적층하여 가설용 흙막이를 설치하는 공정;을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명은 흙막이 구조물을 시공하기 위해 지반에 에이치(H)형강을 삽입하기 위해 천공하는 천공부를 에이치(H)형강과 동일한 형태로 제작된 에이치(H)형천공부재로 천공함으로써, 에이치(H)형강을 천공부에 간단하게 매설할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 상기 간격을 두고 천공된 천공부에 매설되는 에이치(H)형강이 일직선으로 직타되면서 수직도를 유지함과 동시에 휘어짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 에이치(H)형천공부재를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 에이치(H)형천공부재를 정면에서 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 에이치(H)형천공부재를 이용하여 가설용 흙막이를 설치한 상태를 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 가설용 흙막이를 설치하는 공정도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한, 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
본 발명은 각종 공사 작업현장의 안전을 확보하기 위해 먼저 굴착전에 설치하는 가설용 흙막이공사에서 지반에 간격을 두고 천공부를 천공하는 에이치(H)형천공부재(50)의 구성은 크게 에이치(H)형강(10)과, 에이치(H)형강(10)의 하부 양측에 꼭지점(21)(31)이 형성되는 상부 및 하부 천공플랜지(20)(30)와, 상기 상부 및 하부 천공플랜지(20)(30)의 가장자리와 웨브(13)의 단부측에 형성된 다이아몬드(40) 및 상기 에이치(H)형강(10)의 웨브(13) 면에 장착된 물 또는 에어를 공급하는 공급파이프(70)로 구성된다.
본 발명에 따른 상기 에이치(H)형천공부재(50)의 구성에 대하여 도면을 통하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 터파기 지반에 매설된 에이치(H)형강 사이에 목재토류판(110)을 설치할 수 있게 천공부(90)를 천공하는 에이치(H)형천공부재(50)는 상부플랜지(11)와 하부플랜지(12)를 서로 연결하는 웨브(13)에 의해 에이치(H)형강(10)이 형성되고, 상기 에이치(H)형강(10)의 하단부측 상부플랜지(11)와 하부플랜지(12)에는 꼭지점(21)(31)이 형성되도록 천공형의 상부 천공플랜지(20)와 하부 천공플랜지(30)가 형성되게 용접(80)하여 구성한다. 필요에 따라서는 상부플랜지(11)와 상부 천공플랜지(20) 및 꼭지점(21)(31)이 형성되는 하부플랜지(12)와 하부 천공플랜지(30)를 일체로 형성할 수 있다.
또한, 상기 상부 천공플랜지(20)와 하부 천공플랜지(30)의 가장자리 및 웨브(13)의 단부측에는 다이아몬드(40)를 장착하여 구성한다.
그리고 상기 에이치(H)형천공부재(50)를 구성하는 에이치(H)형강(10)의 웨브(13) 면을 따라 수직으로 물 또는 에어를 공급할 수 있는 공급파이프(70)를 고정구(60)로 고정되게 장착하여 구성한다.
이때 상기 상부플랜지(11)와 하부플랜지(12)의 하단부에 형성되는 상부 천공플랜지(20)와 하부 천공플랜지(30)를 용접(80)에 의해 조립 및 분리할 수 있도록 구성한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 에이치(H)형천공부재(50)를 이용하여 각종 터파기공사에 사용되는 에이치(H)형강(100)을 매설할 수 있게 지반에 천공부(90)를 천공한 후, 에이치(H)형강을 천공부(90)에 삽입하고, 상기 에이치(H)형강(100) 사이에 목재토류판(110)을 적층하는 가설용 흙막이 공사의 시공방법에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 4에 나타내는 바와 같이, 먼저 에이치(H)형천공부재(50)를 제작하는 공정이 이루어지도록 상부플랜지(11)와 하부플랜지(12)를 서로 웨브(13)로 연결하여 에이치(H)형강(10)을 제작한다. 이때 미리 제작된 에이치(H)형강(10)을 사용할 수도 있다.
상기 에이치(H)형강(10)의 상부플랜지(11)와 하부플랜지(12)의 하단부측에 꼭지점(21)(31)이 형성되는 천공형의 상부 천공플랜지(20)와 하부 천공플랜지(30)를 용접하여 연결하는 공정이 이루어진다.
또한, 상기 상부 천공플랜지(20)와 하부 천공플랜지(30) 및 웨브(13)의 하부 단부측에 각각 다수개의 다이아몬드(40)를 장착하는 공정이 이루어진다.
그리고 상기 에이치(H)형천공부재(50)를 구성하는 에이치(H)형강(10)의 웨브(13) 면에 물 또는 에어를 공급하는 공급파이프(70)를 고정구(60)로 체결하여 장착하는 공정이 이루어진다.
상기와 같이 제작된 에이치(H)형천공부재(50)를 이용하여 지반에 에이치(H)형강(100)을 매설할 수 있게 지반에 천공부(90)를 천공하는 공정이 이루어진다.
즉, 상기 에이치(H)형천공부재(50)를 구성하는 에이치(H)형강(10)의 웨브(13) 면을 따라 장착된 물 또는 에어를 공급하는 공급파이프(70)를 통해 물을 공급하면서 에이치(H)형천공부재(50)를 지반에 직타하여 천공부(90)를 천공한 후, 지반에서 에이치(H)형천공부재(50)를 인출하는 공정을 반복하여 일정한 간격을 두고 다수개의 천공부(90)를 천공하는 공정이 이루어진다.
이때 천공부(90)가 천공된 후에는 지반으로 유입된 물이 다시 상??하부플랜지(11)(12)와 웨브(13)면을 통해 상부로 역류되면서 간단하게 에이치(H)형천공부재(50)는 천공부(90)에서 인출이 되는 것이다.
그리고 본 발명에서는 공급파이프(70)에 물을 공급하여 지반을 천공하는 것이 바람직한 실시 예이지만, 이것에 한정하는 것은 아니고, 물 대신에 에어를 공급파이프(70)를 통해 공급하면서 천공부(90)를 천공할 수도 있다.
그리고 상기 다수개의 천공부(90)에 각각 에이치(H)형강(100)을 직타하여 매설하는 공정이 이루어진다.
또한, 상기 다수개의 천공부(90)에 각각 매설된 에이치(H)형강(100)과 에이치(H)형강(100) 사이에 목재토류판(110)을 적층하여 가설용 흙막이를 설치하는 공정이 이루어진다.
상기와 같이 가설용 흙막이 공사를 하기 위하여 에이치(H)형강천공부재(50)로 지반에 천공부(90)를 천공할 때마다 다이아몬드(40)가 마모되게 되면, 전술한 바와 같이, 에이치(H)형강(10)의 단부측에 용접(80)에 의해 결합된 상부 천공플랜지(20)와, 하부 천공플랜지(30)를 용접(80)으로 분리하여 새로운 상부 천공플랜지(20)와 하부 천공플랜지(30)를 용접(80)으로 조립하여 에이치(H)형강(10)을 재사용하면 되는 것이다.
10. 에이치(H)형강 11. 상부플랜지
12. 하부플랜지 13. 웨브
20. 상부 천공플랜지 30. 하부 천공플랜지
21. 31. 꼭지점 40. 다이아몬드
50. 에이치(H)형천공부재 60. 고정구
70. 공급파이프 71. 노즐
80. 용접 90. 천공부
100. 에이치(H)형강 110. 목재토류판

Claims (4)

  1. 상부플랜지(11)와 하부플랜지(12)를 웨브(13)로 연결하여 이루어진 에이치(H)형강(10);
    상기 에이치(H)형강(10)의 상부플랜지(11) 및 하부플랜지(12)의 하단부측으로 갈수록 꼭지점(21)(31)을 형성한 상부 천공플랜지(20) 및 하부 천공플랜지(30);
    상기 상부 천공플랜지(20)와 하부 천공플랜지(30)의 가장자리 및 웨브(13)의 단부면에 다수개가 형성된 다이아몬드(40);
    상기 웨브(13) 면을 따라 고정구(60)로 물 또는 에어를 공급하기 위해 단부측에 노즐(71)이 장착된 공급파이프(70);를 장착하여 구성하되,
    상기 상부 천공플랜지(20)와 하부 천공플랜지(30)를 에이치(H)형강(10)의 단부측에 용접(80)으로 조립 및 분리되도록 구성한 것을 특징으로 하는 에이치(H)형강을 삽입하기 위한 천공부를 천공할 수 있는 에이치(H)형 천공부재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 에이치(H)형강(10)의 상부플랜지(11)와 하부플랜지(12)의 하단부측에 상부 천공플랜지(20)와 하부 천공플랜지(30)를 용접(80)으로 연결하는 공정;
    상기 상부 천공플랜지(20)와 하부 천공플랜지(30) 및 웨브(13)의 하부 단부측에 각각 다이아몬드(40)를 장착하여 에이치(H)형천공부재(50)를 제작하는 공정;
    상기 에이치(H)형천공부재(50)의 웨브(13) 면에 물 또는 에어를 공급하기 위해 단부측에 노즐(71)이 장착된 공급파이프(70)를 고정구(60)로 체결하여 장착하는 공정;
    상기 공급파이프(70)를 통해 물 또는 에어를 공급하면서 에이치(H)형천공부재(50)를 지반에 직타하여 천공부(90)를 천공한 후, 상기 천공부(90)에서 에이치(H)형천공부재(50)를 인출하는 공정;
    상기 천공부(90)에 에이치(H)형강(100)을 직타하여 매설하는 공정;
    상기 천공부(90)에 매설된 에이치(H)형강(100)과 에이치(H)형강(100) 사이에 목재토류판(110)을 적층하여 가설용 흙막이를 설치하는 공정;을 포함하여 이루어지되,
    지반 천공시 상부 및 하부 천공플랜지(20)(30)에 장착된 다이아몬드(40)가 마모되면 상부 및 하부 천공플랜지(20)(30)를 상부플랜지(11)와 하부플랜지(12)의 하부에서 용접(80)으로 분리한 후, 새로운 다이아몬드(40)가 장착된 상부 및 하부 천공플랜지(20)(30)를 상부플랜지(11)와 하부플랜지(12)에 용접(80)으로 결합하는 공정;을 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 에이치(H)형 천공부재를 이용한 시공방법.
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KR101622608B1 (ko) * 2015-06-22 2016-05-19 주식회사 금원건설 흙막이 벽체 구조 및 시공방법

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KR101311803B1 (ko) * 2012-02-07 2013-09-25 가천대학교 산학협력단 요철면이 구비된 언디피닝용 원심성형 콘크리트 튜브를 이용한 슬러리월 언더피닝 공법

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