KR101498711B1

KR101498711B1 - 흙막이 구조물 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR101498711B1
Application number: KR20130107920A
Authority: KR
Inventors: 이대동; 최재진
Original assignee: 이대동; 최재진
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2013-09-09
Publication date: 2015-03-05

Abstract

본 발명은 흙막이 벽체를 지지하도록 설치된 수직부재(100); 상기 수직부재(100)의 상부에서 후방으로 연장설치된 연장부재(200); 상기 연장부재(200) 및 수직부재(100) 사이를 보강하도록 설치된 보강부재(300); 상기 연장부재(200)에서 하방 또는 후방으로 연장설치된 어스앵커(400);를 포함하는 흙막이 구조물을 제시함으로써, 터파기 작업을 수행하는 경우 배후토사의 토압에 충분히 저항하도록 하고, 작업공간을 충분히 확보할 수 있으며, 대지의 여유공간이 작을 경우에도 충분히 시공할 수 있도록 한다.

Description

흙막이 구조물 및 그 시공방법{SOIL RETAINING WALL AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 흙막이 구조물의 구조 및 공법에 관한 것이다.

지하구조물의 시공을 위하여, 작업영역을 둘러 흙막이 구조물을 설치하는데, 이는 엄지말뚝 토류벽, 다이아프램 월, 시트파일, C.I.P. 등 다양한 공법이 적용되고 있다.

이와 같은 종래의 흙막이 공법은 다음과 같은 점에서 문제로 지적되어 왔다.

터파기 공사를 수행하는 경우, 흙막이 벽체만으로는 배후토사의 토압에 저항할 수 없으므로, 이를 보강하기 위하여 많은 수의 지보재(Strut, Earth Anchor, Raker 등)를 사용해야 한다.

그런데, 이러한 방식은 비경제적이고, 스트럿 공법의 경우 작업공간의 확보를 어렵게 하며, 어스 앵커 공법은 대지의 여유공간이 작을 경우 시공이 불가능하다는 점이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 터파기 작업을 수행하는 경우 배후토사의 토압에 충분히 저항하도록 하고, 작업공간을 충분히 확보할 수 있으며, 대지의 여유공간이 작을 경우에도 충분히 시공할 수 있도록 하는 흙막이 구조물 및 그 시공방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 흙막이 벽체를 지지하도록 설치된 수직부재(100); 상기 수직부재(100)의 상부에서 후방으로 연장설치된 연장부재(200); 상기 연장부재(200) 및 수직부재(100) 사이를 보강하도록 설치된 보강부재(300); 상기 연장부재(200)에서 하방 또는 후방으로 연장설치된 어스앵커(400);를 포함하는 흙막이 구조물을 제시한다.

상기 어스앵커(400)는 하방 및 후방을 향하여 사선방향으로 설치된 것이 바람직하다.

상기 연장부재(200)는 수평방향으로 설치된 것이 바람직하다.

상기 보강부재(300)는 상기 연장부재(200)의 후단에서 상기 수직부재(100)를 향하여 사선방향으로 설치된 것이 바람직하다.

상기 보강부재(300)는 트러스 구조로 설치된 것이 바람직하다.

상기 수직부재(100), 연장부재(200) 및 보강부재(300)는 간격을 두고 복수가 설치되고, 복수의 상기 수직부재(100)의 배면에는 좌우방향을 따라 배면띠장부재(110)가 설치되며, 상기 보강부재(300)의 하단은 상기 배면띠장부재(110)에 결합한 것이 바람직하다.

상기 수직부재(100), 연장부재(200) 및 보강부재(300)는 간격을 두고 복수가 설치되고, 복수의 상기 연장부재(200)의 상부에는 좌우방향을 따라 상부띠장부재(210)가 설치되며, 복수의 상기 연장부재(200)의 사이 영역의 상기 상부띠장부재(210)에는 상기 어스앵커(400)의 정착부(410)가 형성된 것이 바람직하다.

상기 상부띠장부재(210)는 한 쌍의 H 빔(211)에 의해 형성되고, 상기 어스앵커(400)의 정착부(410)는 상기 한 쌍의 H 빔(211)의 상부에 형성되며, 상기 어스앵커(400)의 긴장재(420)는 상기 한 쌍의 H 빔(211)의 사이에 설치된 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 흙막이 구조물의 시공방법으로서, 지반에 상기 수직부재(100)를 매설하는 수직부재 매설공정; 상기 수직부재(100)의 후방을 굴착함과 아울러, 상기 연장부재(200) 및 보강부재(300)를 설치하는 연장부재 및 보강부재 설치공정; 상기 어스앵커(400)를 설치하는 어스앵커 설치공정; 상기 수직부재(100)에 의해 지지되도록, 상기 흙막이 벽체를 설치함과 아울러, 상기 흙막이 벽체의 전방을 굴착하는 굴착공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이 구조물의 시공방법을 함께 제시한다.

상기 굴착공정은, 굴착의 심도가 깊어짐에 따라, 상기 어스앵커(400)의 긴장재(420)의 긴장정도를 증대하는 어스앵커 추가긴장공정;을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 연장부재(200) 및 보강부재(300) 설치공정 이후, 상기 수직부재(100)의 후방을 되메움하는 되메움 공정;을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 터파기 작업을 수행하는 경우 배후토사의 토압에 충분히 저항하도록 하고, 작업공간을 충분히 확보할 수 있으며, 대지의 여유공간이 작을 경우에도 충분히 시공할 수 있도록 하는 흙막이 구조물 및 그 시공방법을 제시한다.

도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 제1 실시예의 단면도.
도 2는 제2 실시예의 단면도.
도 3은 제3 실시예의 단면도.
도 4는 제4 실시예의 단면도.
도 5는 제5 실시예의 부분사시도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 흙막이 구조물은 기본적으로, 흙막이 벽체를 지지하도록 설치된 수직부재(100); 수직부재(100)의 상부에서 후방으로 연장설치된 연장부재(200); 연장부재(200) 및 수직부재(100) 사이를 보강하도록 설치된 보강부재(300); 연장부재(200)에서 하방 또는 후방으로 연장설치된 어스앵커(400);를 포함하여 구성된다.

여기서, 수직부재(100)란 엄지말뚝 토류벽의 엄지말뚝(H 빔), 시트파일 흙막이에서 시트파일, 다이아프램 월이나 C.I.P.에서 콘크리트 기둥에 매설되는 강재(H 빔, 강관 등) 등을 의미한다.

본 발명에 의한 구조물은, 이러한 수직부재(100)의 후방에 연장부재(200)를 설치하고, 이 연장부재(200)에서 하방 또는 후방으로 어스앵커(400)를 설치하여 후방을 향하는 모멘트(a)를 발생시킴으로써, 토압에 의해 발생하는 모멘트(b)에 대하여 저항하도록 한 것이다.

이는 종래의 구조에 비해 다음과 같은 장점을 갖는다.

첫째, 터파기 공사를 수행하는 경우라도, 흙막이 벽체 및 후방에 설치된 어스앵커만으로 배후토사의 토압에 대하여 충분히 저항할 수 있으므로, 별도의 지보재(Strut, Earth Anchor, Raker 등)를 생략할 수 있어, 경제적이고, 작업공간의 확보가 편리하며, 구조적으로 효율적이므로 주변지반 침하의 우려가 적다.

둘째, 흙막이 벽체의 설치단계에서 어스앵커에 의한 보강작업이 사실상 완료되어, 종래와 같은 지보재 작업, 띠장 설치 및 이에 대한 어스앵커 설치작업 등이 필요없게 되므로, 전면의 굴토작업 및 본 구조물의 시공작업이 편리하고 공사기간을 단축할 수 있다.

어스앵커(400)는 상술한 후향 모멘트(a)를 발생시키도록, 하방 또는 후방으로 연장설치되는데, 인접대지와의 여유가 없는 경우에는 하방을 향하여 연장설치하여야 하지만, 인접대지와의 여유가 있는 경우에는 하방 및 후방을 향하여 사선방향으로 설치하는 것이 구조적 효율성 측면에서 바람직하다.

연장부재(200)는 원하는 모멘트를 얻을 수 있는 길이로서, 수평방향으로 설치되는 것이 구조적 효율성 측면에서 바람직하다.

보강부재(300)는 연장부재(200)와 수직부재(100) 사이의 파단을 방지하기 위한 것으로서, 연장부재(200)의 후단에서 수직부재(100)를 향하여 사선방향으로 설치될 수도 있지만(도 1,2), 어스앵커(400)에 의한 모멘트가 큰 경우에는 트러스 구조로 설치되는 것이 바람직하다(도 3).

일반적으로, 흙막이 구조물에는 복수의 수직부재(100)가 서로 간격을 두고 열지어 설치되는데, 이러한 수직부재(100)에 맞추어, 연장부재(200) 및 보강부재(300)를 서로 간격을 두고 복수 설치하고, 복수의 수직부재(100)의 배면에는 좌우방향을 따라 배면띠장부재(110)가 설치하며, 보강부재(300)의 하단이 이러한 배면띠장부재(110)에 결합하여 지지되도록 하는 것이 구조적 안정성을 위하여 바람직하다(도 4,5).

이와 같이, 수직부재(100), 연장부재(200) 및 보강부재(300)가 간격을 두고 복수 설치되는 경우, 복수의 연장부재(200)의 상부에 좌우방향을 따라 상부띠장부재(210)를 설치하고, 복수의 연장부재(200)의 사이 영역의 상부띠장부재(210)에 어스앵커(400)의 정착부(410)(정착판, 콘 등)가 형성되도록 하는 것이 시공성 및 구조적 안정성 측면에서 바람직하다.

구체적으로, 위 상부띠장부재(210)는 상호 다소의 간격을 갖도록 설치된 한 쌍의 H 빔(211)에 의해 형성되고, 위 어스앵커(400)의 정착부(410)는 한 쌍의 H 빔(211)의 상부에 형성되며, 어스앵커(400)의 긴장재(420)는 한 쌍의 H 빔(211)의 사이를 관통하여 하방으로 연장되도록 설치하는 것이 시공성 및 구조적 안정성 측면에서 바람직하다(도 5).

본 발명에 의한 흙막이 구조물의 시공방법은 다음과 같은 공정에 의해 구성된다.

지반에 수직부재(100)를 매설한다.

수직부재(100)의 후방을 굴착함과 아울러, 연장부재(200) 및 보강부재(300)를 설치하고, 이에 어스앵커(400)를 설치한다.

수직부재(100)에 의해 지지되도록 흙막이 벽체를 설치함과 아울러, 흙막이 벽체의 전방을 굴착한다.

한편, 어스앵커(400)의 긴장재(420)의 긴장정도를 굴착 초기부터 너무 크게 하는 경우, 오히려 구조물에 유해한 모멘트가 발생할 수 있으므로, 굴착 초기에는 긴장재(420)의 긴장정도를 작게 하고, 굴착의 심도가 깊어짐에 따라, 어스앵커(400)의 긴장재(420)의 긴장정도를 점진적으로 증대하는 것이 구조적 안정성을 위하여 바람직하다.

연장부재(200) 및 보강부재(300)의 설치를 위하여, 수직부재(100)의 후방을 굴착하는데, 설치 완료 후 이러한 수직부재(100)의 후방은 다시 되메움하는 것이 구조적 안정성을 위하여 바람직하다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 수직부재 110 : 배면띠장부재
200 : 연장부재 210 : 상부띠장부재
211 : H 빔 300 : 보강부재
400 : 어스앵커

Claims

흙막이 벽체를 지지하도록, 간격을 두고 복수가 설치된 수직부재(100);
상기 수직부재(100)의 상부에서 후방 수평방향으로 연장설치됨과 아울러, 간격을 두고 복수가 설치된 연장부재(200);
상기 연장부재(200) 및 수직부재(100) 사이를 보강하도록, 상기 연장부재(200)의 후단에서 상기 수직부재(100)를 향하여 사선방향으로 설치되거나, 트러스 구조로 설치됨과 아울러, 간격을 두고 복수가 설치된 보강부재(300);
상기 연장부재(200)에서 하방 및 후방을 향하여 사선방향으로 연장설치된 어스앵커(400);를 포함하고,
복수의 상기 수직부재(100)의 배면에는 좌우방향을 따라 배면띠장부재(110)가 설치되며,
상기 보강부재(300)의 하단은 상기 배면띠장부재(110)에 결합하고,
복수의 상기 연장부재(200)의 상부에는 좌우방향을 따라 상부띠장부재(210)가 설치되며,
복수의 상기 연장부재(200)의 사이 영역의 상기 상부띠장부재(210)에는 상기 어스앵커(400)의 정착부(410)가 형성되며,
상기 상부띠장부재(210)는 한 쌍의 H 빔(211)에 의해 형성되고,
상기 어스앵커(400)의 정착부(410)는 상기 한 쌍의 H 빔(211)의 상부에 형성되며,
상기 어스앵커(400)의 긴장재(420)는 상기 한 쌍의 H 빔(211)의 사이에 설치된 흙막이 구조물의 시공방법으로서,
지반에 상기 수직부재(100)를 매설하는 수직부재 매설공정;
상기 수직부재(100)의 후방을 굴착함과 아울러, 상기 연장부재(200) 및 보강부재(300)를 설치하는 연장부재 및 보강부재 설치공정;
상기 어스앵커(400)를 설치하는 어스앵커 설치공정;
상기 수직부재(100)에 의해 지지되도록, 상기 흙막이 벽체를 설치함과 아울러, 상기 흙막이 벽체의 전방을 굴착하는 굴착공정;을 포함하고,
상기 굴착공정은,
굴착의 심도가 깊어짐에 따라, 상기 어스앵커(400)의 긴장재(420)의 긴장정도를 증대하는 어스앵커 추가긴장공정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이 구조물의 시공방법.
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제1항에 있어서,
상기 연장부재(200) 및 보강부재(300) 설치공정 이후,
상기 수직부재(100)의 후방을 되메움하는 되메움 공정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이 구조물의 시공방법.