KR101730006B1 - 스틸튜브를 이용한 콘크리트 버팀보 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흙막이 공사에 사용되는 버팀보에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피복재로서 적용된 스틸튜브 내부에 고강도 무수축 콘크리트를 채워 양생시키고, 상기 스틸튜브의 양단에는 마감부재를 결합 형성하고, 필요에 따라 스틸튜브에 대한 내부 보강부재를 다양하게 적용시킴으로써,
스틸튜브에 의한 버팀보로서의 1차 버팀 역할과 내부의 고강도 무수축 콘크리트에 의한 2차 버팀 역할을 수행함에 따라 기존의 H형강 및 강관 버팀보에 비하여 현저히 향상된 압축 강성 및 휨 강성을 얻을 수 있는 것이고, 압축 강성 및 휨 강성이 증대됨에 따라 부피를 줄여 제작성 및 시공성과 취급성이 향상될 수 있는 것이며, 스틸튜브의 내부 보강을 통해 더욱 증대된 압축 강성 및 휨 강성을 연출하는 것은 물론 다양한 단면 형상으로의 제작을 통해 흙막이 시공 과정에서의 작업 편리성을 유도할 수 있는 것은 물론 버팀보의 간격이 넓어지는 동시에 버팀보의 연속적인 이음 시공이 간편하게 이루어지므로 흙막이 공사 비용의 절감 및 시공 기간을 단축시킬 수 있는 것이다.

Description

스틸튜브를 이용한 콘크리트 버팀보 {Concrete strut}

본 발명은 흙막이 공사에 사용되는 버팀보에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스틸튜브를 이용하여 버팀보의 피복재를 형성하고 상기 스틸튜브의 내부에 고강도의 무수축 콘크리트를 채운 후 스틸튜브의 양단에 대한 마감부재의 결합을 통해 압축 강성 및 휨 강성이 크게 증대된 특징의 버팀보에 대한 것이다.

버팀보란 흙막이 벽을 지지하는 지보공 중의 하나로써 벽체에 작용하는 하중을 반대편 벽체로 전달하여 흙막이 벽을 지지하는 구조물이다. 이러한 흙막이 가시설에서 사용되는 버팀보의 종류로는 H형강 버팀보, 원형강관 버팀보, 사각강관 버팀보 등이 있다.

종래의 H형강 버팀보와 달리 강관 버팀보는 약축에 대한 보강이 필요 없기 때문에 추가적인 강재가 필요하기 않고 좌굴에 대한 저항성능이 우수하여 현재 H형강 버팀보를 대체하는 버팀보로 많이 사용되고 있다.

즉, 버팀보는 재료의 응력 및 변형 등의 확인이 쉬우므로 안전관리가 용이한 공법에 속한다. 비교적 시공이 간편하고 지반조건에 크게 구애를 받지 않으므로 가장 광범위하게 사용된다. 버팀보로서 주로 H형강을 사용하는데 H형강의 경우 단면 특성상 강축과 약축을 갖게 되는 것이고, 약축 방향으로 좌굴에 대해서 불리한 것이며, 이를 위해 브레이싱과 같은 보강재를 병행해서 설계한다. 보강재를 설치할 경우 버팀보 위에 작업자가 올라가서 직접 설치하는 위험한 작업이 발생되고 갑작스러운 약축 방향 파괴의 위험이 따르게 된다.

이에 비해 강관 버팀보는 강축, 약축의 구분이 없어 좌굴 및 비틀림에 유리한 구조 단면을 갖고 있고 수평, 수직 브레이싱이 필요 없어 공사비, 공사기간, 시공성(버팀보 설치/해체, 지반굴착, 본 구조물 시공) 등이 H형강 보다 상대적으로 유리함으로써 해외에서 대부분의 버팀보 형식으로 사용되고 있는 실정이다.

그러나 강관 버팀보는 단면 강성을 증대시키기 위해서는 직경이 커져야 하고, 버팀보 연결부에 대한 추가적인 복잡한 작업 및 구조가 개발되어야 한다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-0581610호로서, 압력에 저항하여 시공된 벽을 지지하는 버팀보의 연결구조에 있어서, 상호 연결되는 복수 개의 빔과, 상기 빔의 단부에 고정되어 상호 접하여 위치하는 연결부재와, 상호 접하여 위치하는 연결부재를 관통해 체결하는 체결부재 및, 접해 있는 상기 연결부재의 측면을 감싸서 고정함으로써 빔을 견고하게 연결하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 버팀보의 연결구조가 제시되어 있다. 이때 빔은 H단면을 갖는 형강이다.

또한 본 발명의 배경이 되는 다른 기술로는 한국 등록실용신안 등록번호 제20-0399886호로서, 마주보는 양측 원형강관의 버팀보와, 상기 버팀보의 내측에 각각 고정되게 끼워져 연결되고, 내주면에 서로 반대방향의 나사산이 형성된 보조 연결관과, 양측 외주면에 서로 반대방향의 나사산이 형성되어 상기 보조 연결관에 나사 결합되는 회전잭을 포함하여, 상기 회전잭이 회전함에 따라 양측 버팀보간의 간격이 조절됨을 특징으로 하는 버팀보의 연결구조가 제시되어 있다.

이는 잭과 버팀보 또는 잭과 띠장에 길이를 조절할 수 있는 수단을 구비하여 잭이 버팀보 또는 띠장에 결합되면서 길이조절이 가능하도록 함으로써 연결구조가 간단하고 짧은 시간에 결합할 수 있으며 이에 따라 연결용 잭의 설치가 쉬운 버팀보 연결구조를 제공한다.

이와 같이 배경기술들은 버팀보가 H형강 또는 원형 강관으로 제작되어 있다. 따라서 H형강의 경우 강축과 약축에 따른 설치 위치를 고려하여 시공되어져야 하고, 보강부재의 추가적인 설치가 필요하다.

또한, 원형 강관의 이음부가 돌출되어 있고, 압축 강성을 높이기 위해서는 직경이 커져야 하는 문제가 있으며, 원형 강관의 이음작업을 위한 커플러 구조의 적용으로 인해 번거로운 추가 작업이 동반되는 것은 물론 원형 강관의 끝단부 즉, 커플러의 내부에서 완전한 단면 밀착이 이루어지지 못하는 경우 국부 좌굴이 발생하면서 버팀보로서의 효율적인 지지력을 연출하지 못하는 폐단을 갖고 있는 것이다.

더욱이, 기존의 강관 버팀보는 압축 강성의 증대 및 휨 강성의 증대를 위해 과도하게 직경이 커지거나 단면적을 크게 제작하기 때문에 강재의 사용량이 매우 많은 것이 사실이고, 직경이 커짐에 따라 띠장과의 연결부에 대한 구조적 개선이 뒤따라야 하는 것이며, 강관 버팀보 자체가 기존의 H형강에 비하여 온도 변화에 따른 수축 및 이완에 취약하기 때문에 다양한 보강작업을 추가로 적용하여야 하는 폐단을 갖고 있는 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 피복재로서 적용된 스틸튜브 내부에 고강도 무수축 콘크리트를 채워 양생시키고, 상기 스틸튜브의 양단에는 마감부재를 결합 형성하고, 필요에 따라 스틸튜브에 대한 내부 보강부재를 다양하게 적용시킴으로써,

H형강에서의 강축과 약축 발생의 문제점을 해소하는 동시에 강관 버팀보에서의 국부좌굴을 방지할 수 있는 것이고, 기존의 버팀보에 비하여 압축 강성 및 휨 강성이 크게 증대되도록 한 스틸튜브를 이용한 콘크리트 버팀보를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 금속 관체로 만들어진 스틸튜브의 내부에 40MPa 이상의 강도를 갖는 무수축 콘크리트가 충전되고, 상기 스틸튜브의 양측 끝단에는 스틸튜브 및 무수축 콘크리트의 끝단과 밀착되는 마감판재를 고정 형성하되, 상기 마감판재에는 방사상의 체결공이 관통 형성되게 구성하여 이루어지는 것이다.

본 발명은, 스틸튜브에 의한 버팀보로서의 1차 버팀 역할과 내부의 고강도 무수축 콘크리트에 의한 2차 버팀 역할을 수행함에 따라 기존의 H형강 및 강관 버팀보에 비하여 현저히 향상된 압축 강성 및 휨 강성을 얻을 수 있는 것이고, 압축 강성 및 휨 강성이 증대됨에 따라 부피를 줄여 제작성 및 시공성과 취급성이 향상될 수 있는 것이며, 스틸튜브의 내부 보강을 통해 더욱 증대된 압축 강성 및 휨 강성을 연출하는 것은 물론 다양한 단면 형상으로의 제작을 통해 흙막이 시공 과정에서의 작업 편리성을 유도할 수 있는 것은 물론 버팀보의 간격이 넓어지는 동시에 버팀보의 연속적인 이음 시공이 간편하게 이루어지므로 흙막이 공사 비용의 절감 및 시공 기간을 단축시킬 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 버팀보의 전체 사시도
도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 버팀보의 단면도
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 버팀보의 내부 보강 예시도
도 4는 도 3에 따른 콘크리트 버팀보의 길이방향 변형량 감쇄도
도 5는 도 3에 따른 콘크리트 버팀보의 단면방향 변형량 감쇄도
도 6은 본 발명에 따른 콘크리트 버팀보의 외부 보강 예시도
도 7은 본 발명에 따른 콘크리트 버팀보의 다른 실시예도
도 8은 도 7에 따른 콘크리트 버팀보의 단면 및 이음 예시도
도 9는 본 발명에 따른 콘크리트 버팀보의 다양한 내부 보강 예시도
도 10은 본 발명에 따른 콘크리트 버팀보의 마감부재 예시도
도 11은 도 10에 따른 콘크리트 버팀보의 단면 및 이음 예시도
도 12는 본 발명에 따른 콘크리트 버팀보의 다른 실시예도
도 13은 본 발명에 따른 콘크리트 버팀보에 대한 또 다른 실시예도
도 14는 본 발명에 따른 콘크리트 버팀보의 내부 보강 과정도
도 15는 본 발명에 따른 콘크리트 버팀보가 적용된 흙막이 공법 예시도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 버팀보의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 버팀보의 단면도이다.

도시와 같이 본 발명에 따른 콘크리트 버팀보는 원형 또는 사각형이나 육각 형상 등의 다각형으로 만들어진 스틸튜브(10) 내에 고강도의 무수축 콘크리트(20)가 충전 및 양생되고, 상기 스틸튜브(10)의 양단에는 마감판재(30)(30')가 밀착 고정됨에 따라 완성되는 것으로, 상기 스틸튜브(10)는 다양한 두께 및 재질로서 적용될 수 있을 것이고 필요에 따라 미끄러짐 방지를 위한 표면 처리가 적용될 수 있을 것이다.

또한, 상기의 무수축 콘크리트(10)는 40MPa 이상의 강도를 유지하고 혼화재(예컨데, expancrete 27k, 마페이코리아 제조)의 첨가를 통해 경화시의 건조 수축량을 최소화한 것이며, 필요에 따라 속경성 혼화제를 추가로 적용할 수 있을 것이다. 이때, 상기 무수축 콘크리트의 강도가 떨어지는 경우에는 콘크리트의 균열 및 그로 인한 버팀보의 강도 저하가 발생할 것이고 이를 방지하기 위해 스틸튜브의 직경 및 콘크리트의 단면을 과도하게 크게 적용하여야 하므로 비경제적인 것은 물론 취급과 운반 및 시공상의 다양한 문제점이 발생할 것이므로 무수축 콘크리트의 강도는 40MPa 이상의 것을 적용하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기의 마감판재(30)(30')에는 다수의 체결공(31)(31')이 관통 형성되어 있는 것으로, 상기의 체결공(31)(31')은 콘크리트 버팀보의 연결시 혹은 띠장과의 체결시 또는 스크류잭이나 프리 로딩잭과의 체결시 사용되는 것이다.

이에 따라 상기 콘크리트 버팀보를 제작하기 위해서는 스틸튜브(10)의 일측 끝단에 마감판재(30)를 용접하여 고정시키고 개구된 스틸튜브(10)의 내부로 무수축 콘크리트를 충전하여 스틸튜브(10)의 끝단까지 충분하고 긴밀하게 채운 상태에서 스틸튜브(10)의 타측 끝단에 대하여 또 다른 마감판재(30')를 용접하여 고정시킴에 따라 양측 마감판재(30)(30')에 의해 밀폐된 스틸튜브(10) 내에 무수축 콘크리트(20)가 긴밀하게 채워져 양생된 상태의 콘크리트 버팀보가 완성되는 것이다.

여기서, 상기 마감판재(30)(30')와 무수축 콘크리트(20) 간의 공극이 발생할 경우 고도의 압력이 작용하게 되면 공극 부분에서의 국부좌굴이 발생할 수 있을 것이므로 이를 방지하기 위해 양측 마감판재(30)(30')의 용접 고정 후 일측 마감판재(30)(30')를 천공하여 콘크리트 몰탈을 마저 채우는 추가 작업을 수행함에 따라 스틸튜브(10)의 내부 공극을 완전히 제거할 수 있을 것이다.

이렇게 만들어진 콘크리트 버팀보는 스틸튜브(10)에 의해 1차적인 버팀보로서의 역할을 수행하는 것은 물론 내부의 무수축 콘크리트(20)에 의해 더욱 강력한 버팀보로서의 역할을 수행하게 되는 것이고, 무수축 및 고강도의 콘크리트로 인해 기존의 강관 형태로 된 버팀보 혹은 H형강으로 된 버팀보에 비하여 월등한 압축 강성 및 휨 강성을 갖게 되는 것이다.

또한, 상기 콘크리트 버팀보의 압축 강성 및 휨 강성을 보강하는 동시에 무수축 콘크리트(20)에 대한 양생과정에서 스틸튜브(10)와 분리되는 것을 방지하며, 콘크리트 버팀보에 작용하는 응력으로 인한 팽창력을 약화시킬 목적으로 상기 스틸튜브(10)의 내부에 일정 간격으로 보강대(11)(11')를 고정 형성할 수 있는 것으로, 도 3의 도시와 같이 철근 등으로 된 보강대(11)(11')를 스틸튜브(10)의 내부에 일정간격을 갖도록 교차방향으로 고정 형성한 후, 상기 스틸튜브(10)에 무수축 콘크리트(20)를 충전 및 양생하여 형성한 것이다.

이에 따라 상기 보강대(11)(11')는 무수축 콘크리트(20)와 결합되며 스틸튜브(10) 및 무수축 콘크리트(20) 간의 분리 현상을 억제하게 되는 것이고, 도 4의 도시와 같이 콘크리트 버팀보에 작용하는 응력으로 인한 팽창력을 국부 구간으로 축소시키는 역할을 하게 되어 콘크리트 버팀보의 균열 억제 및 사용 수명을 연장시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기의 보강대(11)(11')는 도 5의 도시와 같이 단면 방향에서도 버팀보의 단면 외측 전체 방향으로 작용하던 팽창력을 상기 보강대(11)(11')에 의해 억제시키면서 분할 팽창력으로 축소시키는 역할을 하게 되므로 역시 콘크리트 버팀보에 대한 내부 균열 억제 및 사용 수명을 연장시키는 효과를 갖게 되는 것이다.

이와 같은 스틸튜브(10)에 대한 보강구조는 도 6의 도시와 같이 스틸튜브(10)의 외면에 대하여 일정간격으로 금속밴드(12)(12')를 용접 등을 방법을 통해 고정 형성하는 것으로도 팽창력 억제로 인한 균열 방지 및 사용 수명 연장 등의 효과를 얻을 수 있을 것이다.

또한, 스틸튜브(10)의 양단에 고정되는 마감판재(30)(30')는 스틸튜브(10)의 외경보다 크게 형성하여 외향 돌출부에 체결공(31)(31')을 형성할 수도 있을 것이나, 상기 마감판재(30)(30')가 큰 경우 상호 이음부에서의 돌출로 인해 작업자의 이동 및 장비의 운용에 방해가 될 수 있을 것이므로 이를 방지하기 위해 도 7의 도시와 같이 스틸튜브(10)의 끝단에 대하여 다수의 홈부(13)(13')를 형성하고, 상기 마감판재(30)(30')는 스틸튜브(10)의 외경과 동일한 크기로 제작하며, 상기 마감판재(30)(30')의 체결공(31)(31')은 상기의 홈부(13)(13') 내에 위치될 수 있도록 한 것이다.

이때, 상기의 홈부(13)(13')는 스틸튜브(10)의 끝단에 대한 절곡 작업을 통해 형성할 수도 있을 것이고, 필요에 따라서는 스틸튜브(10)의 끝단 일부를 절개한 후, 금속편을 'ㄴ'자 형태로 내향 용접 형성하여 상기의 홈부(13)(13')가 형성되도록 제작할 수도 있을 것이다.

이로써, 상기의 홈부(13)(13')에 의해 마감판재(30)(30')가 스틸튜브(10)로부터 비돌출인 상태의 콘크리트 버팀보는 도 8의 도시와 같이 콘크리트 버팀보 간 연결 상태에서 해당 연결부에 마감판재(30)(30')가 스틸튜브(10)의 외면으로부터 전혀 외측으로 돌출되지 아니하므로 작업자가 버팀보를 밟고 이동하거나 작업하는 경우 상대적으로 안전한 작업이 가능한 것이고, 각종 장비 및 구조물의 이동 및 운반시에도 간섭되지 아니하므로 더욱 효율적인 것이다.

또한, 본 발명의 콘크리트 버팀보는 압축 강도 및 휨 강도를 극대화하기 위해 스틸튜브(10)의 내측에 스틸튜브(10)의 길이방향을 따라 도 9의 도시와 같이 H형강 혹은 앵글 혹은 철근을 이용한 보강부재(40)를 삽입 형성한 후 무수축 콘크리트(20)를 충전 형성함에 따라 이들 보강부재(40)에 의해 콘크리트 버팀보에 대한 압축 강도 및 휨 강도가 가일층 향상될 수 있는 것으로, 이들 보강부재(40)의 양측 끝단은 마감판재(30)(30')의 내면과 각기 면접되도록 함에 따라 콘크리트 버팀보에 작용하는 압력이 상기 보강부재(40)에 의해서도 분산될 수 있도록 하여야 할 것이다.

또 다른 실시예로서 도 10의 도시와 같이 스틸튜브(10)의 끝단에 대하여 각기 마감판재(30)(30')를 결합 고정하되, 상기 마감판재(30)(30')는 일측의 마감판(32)과 타측의 체결판(32')으로 이격 형성하고 이들 마감판(32)과 체결판(32')은 사방의 리브판(33)(33')에 의해 서로 연결 형성한 것이며, 상기 마감판(32)에는 무수축 콘크리트(20)와의 결합을 위한 체결공(31)(31')을 관통 형성하고 상기 체결판(32')에는 상기 다수의 결합공(34)(34')을 관통 형성한 것이다.

이때, 상기 무수축 콘크리트(20)의 양측 끝단에는 각기 앵커볼트(21)(21')가 돌출되도록 매설 형성함에 따라 상기 앵커볼트(21)(21')에 마감판(32)의 결합공(34)(34')을 삽입시킨 후 별도로 구비된 체결너트(22)(22')를 앵커볼트(21)(21')에 채워 상호 견고한 고정이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

이에 따라 상기 마감판재(30)(30')는 스틸튜브(10) 및 무수축 콘크리트(20)로부터 분리 가능한 구조를 갖고 있어 콘크리트 버팀보의 반복 재사용시 상기 마감판재(30)(30')를 분리하여 내부의 무수축 콘크리트(20)에 대한 균열 등을 육안으로 확인할 수 있어 더욱 효율적인 사용이 가능한 것이다.

또한, 이들 마감판재(30)(30')가 적용된 콘크리트 버팀보의 이음시에는 도 11의 도시와 같이 서로 대향된 체결판(32')의 체결공(31)(31')을 볼트와 너트에 의해 연결 고정함에 따라 콘크리트 버팀보에 대한 간편한 이음 작업이 이루어질 수 있는 것이고, 이와 같은 경우에도 상기 마감판재(30)(30')가 스틸튜브(10)의 외면으로부터 비돌출인 상태이므로 작업자의 통행 등에 지장을 주지 않아 매우 효과적인 것이다.

특히, 상기 무수축 콘크리트(20)의 앵커볼트(21)(21')는 도 12의 도시와 같이 기다란 강봉 형태로 된 단일 개체의 앵커볼트(21)(21')를 스틸튜브(10) 내에 삽입한 상태로 무수축 콘크리트(20)를 충전 및 양생시킬 수 있을 것이고, 필요에 따라서는 각기 분리된 앵커볼트(21)(21')를 케이블 등을 이용하여 연결한 후 매설시킬 수도 있는 것으로, 이때에는 상기 앵커볼트(21)(21')를 이용한 마감판재(30)(30')의 밀착 고정 및 체결너트(22)(22')의 강력한 조임력에 의해 상기 스틸튜브(10) 및 무수축 콘크리트(20)에 대한 프리스트레스가 작용될 것이므로 더욱 증대된 압축 강성 및 휨 강성을 얻을 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 콘크리트 버팀보는 도 13의 도시와 같이 스틸튜브(10)의 내부에 축소경으로 된 또 다른 스틸튜브(10')를 삽입한 후 이들 스틸튜브(10)(10')의 사이 공간에 대하여 무수축 콘크리트(20)를 형성함에 따라 압축 강성 및 휨 강성은 그대로 유지되면서도 경량화의 실현이 가능하도록 한 것인데, 상기 외부의 스틸튜브(10)에 의한 1차 강성 확보 및 내부의 스틸튜브(10')에 의한 2차 강성 확보가 가능한 것이고, 이들 스틸튜브(10)(10') 사이의 무수축 콘크리트(20)에 의한 3차 강성 확보가 이루어질 것이므로, 압축 강성 및 휨 강성은 그대로 유지되는 반면 중량은 내측 스틸튜브(10')의 내부 공간에 상당하는 무수축 콘크리트의 중량만큼 가벼워질 것이므로 결국 취급 및 시공상의 편리성이 크게 향상될 수 있는 것이다.

이에 따라 본 발명의 콘크리트 버팀보는 기존의 H형강으로 된 버팀보와 형강으로 된 버팀보의 단점을 극복하면서도 이들의 장점을 취합하는 효과를 얻을 수 있어 다양한 흙막이 공사에서 효율적으로 사용될 수 있는 것은 물론 다양한 길이와 직경 및 형상으로의 제작이 가능하여 시공 현장에 따른 대응력이 크게 향상될 수 있는 것이다.

또한, 기존의 순수한 강재만으로 이루어진 버팀보에 비하여 제작 원가의 절감이 이루어져 매우 경제적인 것이고, 다양한 보강수단을 통해 압축 강도 및 휨 강도를 증대시킬 수 있어 결국 버팀보의 간격을 넓게 시공할 수 있도록 하므로 신속한 시공 및 공사 비용의 절감에 이바지할 수 있게 된다.

본 발명의 콘크리트 버팀보에 대한 보강대(11)(11')의 적용방법은 도 14의 도시와 같이 금속 관체로 만들어진 스틸튜브(10)를 관통하는 통공(14)(14')을 드릴 등의 천공수단을 통해 스틸튜브(10)의 측면으로부터 수직 및 수평의 교차 방향으로 관통 형성하는 공정을 반복적으로 수행하게 된다.

이어, 상기 통공(14)(14')을 통해 철근 등으로 된 보강대(11)(11')가 스틸튜브(10)의 내부를 관통하도록 삽입하는 공정을 수행한 후, 상기 스틸튜브(10)를 관통하여 돌출된 보강대(11)(11')를 스틸튜브(10)와 용접하여 고정하는 공정을 수행하는 것이고, 스틸튜브(10)의 외면으로 돌출된 보강대(11)(11')는 절단기 등을 이용하여 절단하여 스틸튜브(10)의 외면으로 돌출되지 않도록 제거하는 공정을 수행하면 된다.

이어, 스틸튜브(10)의 내부로 무수축 콘크리트(20)를 주입 및 양생시키는 공정을 수행하는 것은 물론 스틸튜브(10)의 양단에 체결공(31)(31')을 갖는 마감판재(30)(30')를 밀착 고정하는 공정을 순차적으로 수행함에 따라 본 발명의 콘크리트 버팀보가 완성되는 것이다.

이때, 상기 스틸튜브(10) 내의 무수축 콘크리트(20)의 완전한 채움이 이루어지지 못하여 발생할 수 있는 공극을 방지하기 위해 일측 마감판재(30)(30')에 천공부를 형성한 후 상기 천공부를 통해 콘크리트 몰탈을 추가로 주입하는 과정을 더 수행할 수 있을 것이다.

이렇게 만들어진 콘크리트 버팀보는 도 15의 도시와 같이 다양한 흙막이 공사에서 적용될 수 있는 것으로, 상기의 콘크리트 버팀보를 이용한 흙막이 공법은 우선 목적 지반에 대하여 엄지말뚝과 중앙말뚝을 근입하는 단계를 수행하고, 목적 지반의 굴착 전 토류벽을 설치하거나 굴착과 동시에 엄지말뚝을 이용하여 토류판을 삽입하는 과정을 거치며 상기 엄지말뚝에 대하여 횡방향으로의 띠장을 설치하는 단계를 거치게 된다.

이어, 상기 중앙말뚝에는 상기 띠장과의 레벨링 작업을 통해 받침대 및 받침형강을 고정 설치하는 단계를 수행하고 상기의 띠장에는 스크류잭 또는 프리 로딩잭을 고정 설치하게 된다.

이와 같은 상태에서 상기의 띠장 및 받침대를 이용하여 버팀보를 고정 설치하되, 상기의 버팀보는 금속 관체로 만들어진 스틸튜브의 내부에 40mPa 이상의 강도를 갖는 무수축 콘크리트가 충전되고 상기 스틸튜브의 양측 끝단에는 스틸튜브 및 무수축 콘크리트의 끝단과 밀착되는 마감판재를 고정 형성하며 상기 마감판재에는 방사상의 체결공이 관통 형성된 콘크리트 버팀보가 적용되는 것이고, 상기 콘크리트 버팀보에 형성되어 있는 마감판재를 이용하여 띠장과의 체결 및 상기의 스크류 잭 혹은 프리 로딩잭과의 체결이 이루어질 수 있는 것이며, 일정 길이로 제작된 콘크리트 버팀보에 대한 연속적인 시공 이음 및 연결이 이루어질 수 있는 것이다.

이렇게 굴착과 띠장의 설치 및 버팀보의 설치를 반복적으로 수행하여 원하는 깊이의 터파기 공사 및 흙막이 공사가 완료될 수 있는 것으로 상기의 콘크리트 버팀보는 기존의 H형강으로 된 버팀보 혹은 강관으로 된 버팀보에 비하여 압축 강성 및 휨 강성이 크게 향상되어 있어 기존의 버팀보 간격에 비하여 훨씬 넓은 버팀보의 설치 간격을 연출할 수 있을 것이므로 시공비의 절감은 물론 시공기간의 단축이 가능하며, 각종 장비의 운용 및 이동 공간의 충분한 확보가 가능하므로 작업 편리성의 측면에서도 매우 유리한 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10 : 스틸튜브 11,11' : 보강대
12,12' : 금속밴드 13,13' : 홈부
14,14' : 통공
20 : 무수축 콘크리트 21,21' : 앵커볼트
22,22' : 체결너트
30,30' : 마감판재 31,31' : 체결공
32 : 마감판 32' : 체결판
33,33' : 리브판 34,34' : 결합공
40 : 보강부재

Claims (10)

1. 금속 관체로 만들어진 스틸튜브(10)의 내부에 40MPa 이상의 강도를 갖는 무수축 콘크리트(20)가 충전되고, 상기 스틸튜브(10)의 양측 끝단에는 스틸튜브(10) 및 무수축 콘크리트(20)의 끝단과 밀착되는 마감판재(30)(30')를 고정 형성하되, 상기 마감판재(30)(30')에는 방사상의 체결공(31)(31')이 관통 형성되게 구성하여 된 콘크리트 버팀보에 있어서,
   상기 마감판재(30)(30')는, 서로 이격된 마감판(32)과 체결판(32') 및 이들을 연결하는 리브판(33)(33')으로 이루어지고 상기 마감판(32)과 체결판(32')에는 결합공(34)(34')과 체결공(31)(31')을 관통 형성하되,
   상기 무수축 콘크리트(20)의 양측 끝단에는 앵커볼트(21)(21')가 무수축 콘트리트(20)의 끝단으로부터 돌출되도록 매설하여, 상기 앵커볼트(21)(21')와 상기 결합공(34)(34')의 결합 및 앵커볼트(21)(21')에 대한 체결너트(22)(22')의 결합을 통해 상기 스틸튜브(10) 및 무수축 콘크리트(20)에 대한 마감판재(30)(30')의 체결 고정이 이루어지도록 구성함을 특징으로 하는 스틸튜브를 이용한 콘크리트 버팀보.
   
2. 제 1항에 있어서,
   스틸튜브(10)의 내부를 따라 길게 형성된 앵커볼트(21)(21')의 양측 끝단이 무수축 콘크리트(20)의 끝단으로 돌출되도록 구성하여, 상기 마감판재(30)(30')와 체결된 앵커볼트(21)(21')에 의해 스틸튜브(10) 및 무수축 콘크리트(20)에 프리스트레스가 작용하도록 구성함을 특징으로 하는 스틸튜브를 이용한 콘크리트 버팀보.
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