KR101649210B1 - 원형 강관 벽체 강가시설 - Google Patents

Abstract

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 암반층까지 근입되며 미리 정해진 간격으로 배치되는 복수개의 지주대와, 상기 복수개의 지주대의 바깥쪽 둘레를 따라 복수개의 강관으로 배치되는 벽체와, 상기 지주대의 안쪽에 상기 지주대의 가로 방향으로 마련되는 띠장과, 상기 복수개의 지주대 사이에 지주대의 가로 방향으로 마련되되, 상기 띠장과 같은 높이에 마련되는 밀림방지용지주대; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설이 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 원형 강관 벽체 강가시설에 따르면, 틈새차단부가 형성된 복수개의 강관으로 벽체를 이룸으로써 종래의 시트 파일로 형성된 벽체보다 토사층을 통한 유입수의 차수 효과가 향상되며, 굴토 전에 상기 강관의 하단부로 시멘트 몰탈을 채워 넣어 선차수벽을 형성함으로써 시공성이 향상되고, 차수부재를 설치 및 제거하는 공정이 필요 없어 시공기간이 단축되며, 공사비 절감의 효과를 얻을 수 있다.

Description

원형 강관 벽체 강가시설{Steel pipe wall temporary construction}

본 발명은 원형 강관 벽체 강가시설 에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시공성을 향상시키면서도 토압에 대한 구조적인 강도를 향상시킴과 동시에 굴토 전에 벽체 및 차수벽을 시공함으로써 굴토 시에 유입되는 유입수를 사전에 차단하고 기초 가시설의 안전성을 향상시키며 시공기간을 단축시킬 수 있는 원형 강관 벽체 강가시설 에 관한 것이다.

일반적으로 교각기초, 지하차도, 완충저류조시설 등의 구조물을 건설하기 위해서는, 해당 지반을 굴토한 후 토압에 의한 굴토면의 붕괴 및 유입수의 침투를 방지하기 위한 기초 가시설을 시공하는 작업이 선행된다.

이러한 기초 가시설은 전통적으로 시트 파일(Sheet pile)을 암반층까지 근입시키는 방법으로 시공된다. 그러나 상대적으로 취약한 강성을 갖는 시트 파일을 암반층까지 근입시키는 작업은 시공기간의 단축과 공사비의 절감을 저해하는 요소가 된다.

최근에는 시공성을 향상시키기 위해, 시트 파일을 암반층까지 근입시키지 않는 대신에 시트 파일의 안쪽에 미리 정해진 간격으로 H형 파일을 암반층까지 근입시키는 시공방법이 소개된 바 있다.

그런데 위와 같이 시트 파일과 H형 파일의 복합형 구조를 갖는 기초 가시설은, 시트 파일과 H형 파일이 일체형 구조가 아니므로 각각 독립적으로 토압이 전달되어 구조적으로 심각한 문제점이 발생할 수 있다.

그리고 토사층을 통한 유입수의 차수를 목적으로 시트 파일이 상호 연결되도록 설치되지만 시트 파일을 상호 연결하는 구조만으로는 유입수를 완벽하게 차단할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 굴토 후에 암반층을 통한 유입수의 차수를 목적으로 차수부재가 설치된다. 하지만 굴토가 완료된 후에 차수부재가 설치되기 때문에 굴토 시에 유입되는 유입수로 인한 많은 문제점이 발생된다.

이로 인해서 가시설의 공사기간이 연장되고 별도의 차수부재를 구비해야하기 때문에 공사원가가 증가되는 문제점이 발생된다.

따라서 본 발명의 목적은 전술된 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시공성을 향상시키면서도 토압에 대한 구조적인 강도를 향상시킴과 동시에 굴토 시에 유입되는 유입수를 사전에 차단함으로써 기초 가시설의 안전성을 향상시키고 시공기간이 단축됨에 따라 공사원가를 점감시킬 수 있는 원형 강관 벽체 강가시설 을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 암반층까지 근입되며 미리 정해진 간격으로 배치되는 복수 개의 지주대와, 상기 복수 개의 지주대의 바깥쪽 둘레를 따라 복수 개의 강관으로 배치되는 벽체와, 상기 지주대의 안쪽에 상기 지주대의 가로 방향으로 마련되는 띠장과, 상기 복수 개의 지주대 사이에 지주대의 가로 방향으로 마련되되, 상기 띠장과 같은 높이에 마련되는 밀림방지용지주대; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설 이 제공된다.

또한, 상기 강관과 강관은 길이 방향으로 서로 맞닿도록 배치되되, 상기 강관들 사이의 길이방향으로 생기는 틈새를 없애기 위한 틈새차단부가 구비된 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설 이 제공된다.

또한, 상기 틈새차단부는 상기 강관의 외주면의 일측과 타측인 양측에 설치되되, 일측에는 가이드부가 형성되고 타측에는 상기 가이드부에 끼워지는 레일부가 형성되는 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설 이 제공된다.

또한, 상기 레일부는 상기 강관의 외주면의 길이방향으로 일정두께를 갖도록 돌출된 지지부와 상기 지지부의 끝단에서 양쪽으로 돌출된 날개부로 구성된 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설 이 제공된다.

또한, 상기 가이드부는 상기 지지부가 끼워지는 홈부와 상기 날개부가 수납되는 수납부로 구성된 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설이 제공된다.

또한, 상기 벽체를 이루는 각각의 강관의 하단부는 소정의 안착위치에 배치되며, 상기 벽체의 안쪽으로 물이 인입되는 것을 차단하기 위해서 상기 벽체의 하단부 아래쪽에 차수벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설이 제공된다.

또한, 상기 차수벽은 상기 강관의 내부에 설치된 천공드릴을 통해 상기 강관의 하단부에서 소정깊이(h)만큼 천공한 후, 상기 천공부위에 시멘트 몰탈을 채워 형성함에 따라 상기 시멘트 몰탈로 형성된 차수벽은 상기 강관의 하단부에서 상기 강관의 길이방향으로 소정 깊이(h) 만큼 형성된 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설이 제공된다.

또한, 상기 차수벽을 이루는 시멘트 몰탈의 일부는 상기 강관의 하단부에서 일정높이(H)만큼 강관의 내부에 채워져 상기 강관과 상기 차수벽이 결합되는 강관결합부를 갖는 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설이 제공된다.

또한, 상기 강관결합부의 상부로 상기 강관의 높이만큼 상기 강관의 내부에 토사가 채워지는 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설이 제공된다.

또한, 상기 소정깊이(h)는 0.5m 내지 1.5m(

)인 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설이 제공된다.

또한, 상기 일정높이(H)는 상기 소정깊이(h)의 0.1배 내지 0.3배(

)인 원형 강관 벽체 강가시설이 제공된다.

또한, 상기 지주대는 H형 파일인을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설이 제공된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 원형 강관 벽체 강가시설에 따르면, 틈새차단부가 형성된 복수개의 강관으로 벽체를 이룸으로써 종래의 시트 파일로 형성된 벽체보다 토사층을 통한 유입수의 차수 효과가 향상되며, 굴토 전에 상기 강관의 하단부로 시멘트 몰탈을 채워 넣어 선차수벽을 형성함으로써 시공성이 향상되고, 차수부재를 설치 및 제거하는 공정이 필요 없어 시공기간이 단축되며, 공사비 절감의 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시설의 부분 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 시트판넬이 구비된 가기설의 부분 사시도이다.
도 3은 도1의 "A"방향에서 바라본 가시설의 평면도이다.
도 4는 도2의 "B"방향에서 바라본 가시설의 측단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 강관의 평면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 나열한 설명에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 설명들은 본 발명의 실시를 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 강가시설의 부분 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 시트판넬이 구비된 가기설의 부분 사시도이다. 도 3은 도1의 "A"방향에서 바라본 가시설의 평면도이다. 도 4는 도2의 "B"방향에서 바라본 가시설의 측단면도이다. 도 5는 본 발명에 따른 강관의 평면도이다.

도 1내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 원형 강관 벽체 강가시설은, 암반층(R) 까지 근입되며 미리 정해진 간격으로 배치되는 복수개의 지주대(100)와, 상기 복수개의 지주대(100)의 바깥쪽 둘레를 따라 복수개의 강관(210)으로 배치되는 벽체(200)와, 상기 지주대(100)의 안쪽에 상기 지주대(100)의 가로 방향으로 마련되는 띠장(300)과, 상기 복수개의 지주대(100) 사이에 상기 지주대(100)의 가로 방향으로 마련되되, 상기 띠장(300)과 같은 높이에 마련되는 밀림방지용지주대(400)를 구비한다.

여기서 '강가시설'이란, 교각기초, 지하차도, 완충저류조시설 등의 구조물을 건설하기 위해, 해당 지반을 굴토한 후 토압에 의한 굴토면의 붕괴 및 유입수의 침투를 방지하기 위한 기초 가시설을 말한다.

또한, 상기 본 발명에 따른 가시설은 굴토면의 붕괴 및 유입수의 침투를 방지하기 위해서 해당 지반을 굴토 전에 상기 벽체(200) 및 차수벽(230)이 설치되는 것을 특징으로 한다.

도 1내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 상기 지주대(100), 상기 띠장(300) 및 밀림방지용지주대(400)는 강성 재질의 H형파일(H-pile)이고, 벽체(200)는 복수개의 강관(210)이 상호 연결되어 이루어진다. 다만 본 발명에서 상기 지주대(100), 상기 띠장(300) 및 밀림방지용지주대(400)는 H형 파일에 한정되지 아니한다.

상기 지주대(100)는 미리 정해진 간격으로 배치되는데, 전용장비(미도시)를 사용하여 토사층(S) 및 암반층(R)을 천공한 후에 암반층(R)까지 근입된다. 이때 상기 지주대(100)의 암반층(R) 근입 거리는 가시설의 전체 구조 계산을 통해 미리 정해진다.

상기 밀림방지용지주대(400)는 상기 벽체(200)로 가해지는 토압을 상기 띠장(300)에 전달하며, 상기 벽체(200)의 토압에 의한 밀림을 방지한다. 또한 상기 지주대(100)의 가로 방향으로 상기 지주대(100) 사이에 마련되어 용접작업을 통해 고정시킬 수 있다.

상기 벽체(200)는 상기 강관(210)과 강관(210)이 길이 방향으로 서로 맞닿도록 배치되어 형성되며, 상기 강관(210)은 토사층(S)을 통한 유입수의 차수를 목적으로 설치되며, 상기 강관(210)들 사이의 길이방향으로 생기는 틈새를 없애기 위한 틈새차단부(220)를 구비한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 틈새차단부(220)는 상기 강관(210)의 외주면의 일측과 타측인 양측에 설치되되, 일측에는 가이드부(221)가 형성되고 타측에는 상기 가이드부(221)에 끼워지는 레일부(222)가 형성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 레일부(222)는 'T' 형상의 횡단면을 가지며 상기 강관(210)의 외주면의 길이방향으로 일정두께를 갖도록 돌출된 지지부(222a)와 상기 지지부(222a)의 끝단에서 양쪽으로 돌출된 날개부(222b)로 구성된다.

상기 가이드부(221)는 'ㄱ' 형상의 횡단면을 가지는 부재가 서로 대칭되는 구조로써 상기 지지부(222a)가 끼워지는 홈부(221a)와 상기 날개부(222b)가 수납되는 수납부(221b)로 구성된다.

또한, 상기 가이드부(221)의 하단부는 상기 수납부(221b)로 토사가 유입되는 것을 방지하기 위해서 막혀 있을 수 있으며, 소정각도 기울어진 경사면으로 형성될 수 있다.

이와 같이, 상기 지지부(222a)는 상기 홈부(221a)에 끼워지면서 상기 날개부(222b)가 상기 수납부(221b)에 수납되어 상기 강관(210)이 서로 연결되어 상기 강관과 강관의 길이방향으로 생기는 틈새를 밀폐시키면서 서로 연결되어 벽체(200)가 형성된다.

따라서 상기 틈새차단부(220)가 형성된 복수개의 강관(210)으로 벽체(200)를 이룸으로써 종래의 시트 파일(미도시)로 형성된 벽체(200)보다 상기 토사층(S)을 통한 유입수의 차수 효과를 향상시킬 수 있다.

또한, 상대적으로 취약한 강성을 갖는 시트 파일보다 상기 강관(210)을 사용함으로써 구조적인 강도를 향상시킬 수 있다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 벽체(200)를 이루는 각각의 강관(210)의 하단부는 소정의 안착위치(암반층(R))에 배치되며, 암반층(R)을 통한 유입수의 차수를 목적으로 상기 벽체(200)의 하단부 아래쪽에 차수벽(230)이 형성된다.

또한, 상기 차수벽(230)은 상기 강관(210)의 내부에 설치된 천공드릴(미도시)을 통해 상기 강관(210)의 하단부에서 소정깊이(h)만큼 천공한 후, 상기 천공부위에 시멘트 몰탈(2)을 채워 형성함에 따라 상기 시멘트 몰탈(2)로 형성된 차수벽(230)은 상기 강관(210)의 하단부에서 상기 강관(210)의 길이방향으로 소정 깊이(h) 만큼 형성된다.

여기서 상기 소정깊이(h)는 0.5m 내지 1.5m(즉,

)인 것이 바람직하지만 시공조건 및 주위 환경에 따라 변경될 수 있기 때문에 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 차수벽(230)을 이루는 시멘트 몰탈(2)의 일부는 상기 강관(210)의 하단부에서 일정높이(H)만큼 강관(210)의 내부에 채워져 상기 강관(210)과 상기 차수벽(230)이 결합되는 강관결합부(231)를 갖는다.

여기서 상기 일정높이(H)는 상기 소정깊이(h)의 0.1배 내지 0.3배(즉,

)인 것이 바람직하다.

따라서 굴토 전에 상기 강관(210)의 하단부로 시멘트 몰탈(2)을 채워 넣어 선 차수벽(230)을 형성함으로써 시공성이 향상되고, 종래의 차수부재를 설치 및 제거하는 공정이 필요 없어 시공기간이 단축되며, 공사비 절감의 효과를 얻을 수 있다.

그리고 상기 강관결합부(231)의 상부로 상기 강관(210)의 높이만큼 상기 강관(210)의 내부에 토사(1)가 채워짐으로써 토압에 대한 강도를 향상시킬 수 있다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 차수벽(230)을 통한 유입수의 차수를 목적으로 상기 차수벽(230)의 안쪽으로 시트판넬이(500)이 더 구비될 수 있다.

상기 시트판넬(500)에는 상기 시트판넬(500)의 휨을 방지하기 위해서 철제앵글인 휨방지부재(510)가 구비된다.

이때 상기 휨방지부재(510)는 상기 시트판넬(500)의 표면에 대해 가로방향 및 세로방향으로 설치되어 상기 시트판넬의 휨을 방지시킬 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 지주대 200 : 벽체
210 : 강관 220 : 틈새차단부
221 : 가이드부 221a : 홈부
221b : 수납부 222 : 레일부
222a : 지지부 222b : 날개부
230 : 차수벽 231 : 강관결합부
300 : 띠장 400 : 밀림방지용지주대
500 : 시트판넬 510 : 휨방지부재

Claims (12)

1. 암반층까지 근입되며 미리 정해진 간격으로 배치되는 복수 개의 지주대;
   상기 복수개의 지주대의 바깥쪽 둘레를 따라 복수 개의 강관으로 배치되는 벽체;
   상기 지주대의 안쪽에 상기 지주대의 가로 방향으로 마련되는 띠장;
   상기 복수 개의 지주대 사이에 지주대의 가로 방향으로 마련되되, 상기 띠장과 같은 높이에 마련되는 밀림방지용지주대; 를 포함하고,
   상기 벽체를 이루는 각각의 강관의 하단부는 소정의 안착위치에 배치되며, 상기 벽체의 안쪽으로 물이 인입되는 것을 차단하기 위해서 상기 벽체의 하단부 아래쪽에 차수벽이 형성되며,
   상기 차수벽은 상기 강관의 내부에 설치된 천공드릴을 통해 상기 강관의 하단부에서 소정깊이(h)만큼 천공한 후, 상기 천공부위에 시멘트 몰탈을 채워 형성함에 따라 상기 시멘트 몰탈로 형성된 차수벽은 상기 강관의 하단부에서 상기 강관의 길이방향으로 소정 깊이(h) 만큼 형성되고,
   상기 차수벽을 이루는 시멘트 몰탈의 일부는 상기 강관의 하단부에서 일정높이(H)만큼 강관의 내부에 채워져 상기 강관과 상기 차수벽이 결합되는 강관결합부를 갖는 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 강관과 강관은 길이 방향으로 서로 맞닿도록 배치되되, 상기 강관들 사이의 길이방향으로 생기는 틈새를 없애기 위한 틈새차단부가 구비된 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 틈새차단부는
   상기 강관의 외주면의 일측과 타측인 양측에 설치되되, 일측에는 가이드부가 형성되고 타측에는 상기 가이드부에 끼워지는 레일부가 형성되되, 상기 레일부는 상기 강관의 외주면의 길이방향으로 일정두께를 갖도록 돌출된 지지부와 상기 지지부의 끝단에서 양쪽으로 돌출된 날개부로 구성된 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 가이드부는
   상기 지지부가 끼워지는 홈부와 상기 날개부가 수납되는 수납부로 구성된 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 강관결합부의 상부로 상기 강관의 높이만큼 상기 강관의 내부에 토사가 채워지는 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 소정깊이(h)는 0.5m 내지 1.5m(즉,

   

   )인 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 일정높이(H)는 상기 소정깊이(h)의 0.1배 내지 0.3배(즉,

    

    )인 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 시멘트 몰탈로 형성된 차수벽의 안쪽으로 배치되어 상기 차수벽의 안쪽으로 물이 인입되는 것을 차단하는 시트판넬이 더 구비되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 지주대는 H형 파일인 것을 특징으로 하는 원형 강관 벽체 강가시설.
    

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