KR101753223B1

KR101753223B1 - 흙막이 공법용 버팀대가 구비된 흙막이 판넬 조립체

Info

Publication number: KR101753223B1
Application number: KR1020170062359A
Authority: KR
Inventors: 양홍기; 문정탁
Original assignee: 상리건설 주식회사
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2017-05-19
Publication date: 2017-07-19

Abstract

흙막이 공법용 버팀대가 개시된다. 본 발명의 흙막이 공법용 버팀대는, 흙막이 설치 영역에 배치되는 띠장부에 연결되는 버팀 프레임; 버팀 프레임의 양단부에 마련되어 띠장부에 결합 되는 걸이부; 버팀 프레임에 마련되어 버팀 프레임의 길이를 변경시키는 간격 조절부; 및 걸이부에 마련되어 띠장부에 회전 이동 가능하게 지지 되는 롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

흙막이 공법용 버팀대가 구비된 흙막이 판넬 조립체{SOIL RETAINING PANEL ASSEMBLY HAVING SOIL RETAINING SUPPORTER}

본 발명은, 흙막이 공법용 버팀대에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 버팀대의 설치, 해체, 이동성이 향상되어 현장 적용성이 뛰어나고, 설치 시간, 편의성 및 시공성이 향상된 흙막이 공법용 버팀대에 관한 것이다.

통상의 건설 현장에서는 구조물 축조(토목/건축현장)를 위한 지반 굴착시 굴착 배면의 토사 붕괴방지 및 변위 억제를 위해 통상적인 방법으로 가설 흙막이 공사를 시행한다.

이때 굴착 배면에 작용하는 토압을 지지하기 위한 지지공법을 적용하게 되는데 일반적으로 버팀보 공법이나 앵커 공법 등을 적용하게 된다.

버팀보 공법은 토류벽에 대하여 횡방향으로 고정된 띠장을 설치하고, 서로 마주보는 띠장을 가로지르는 다수의 버팀보를 설치하여 토류벽에 작용하는 토압을 지지하도록 하는 공법으로, H-Pile과 원형 강관을 적용하는 공법이 적용되고 있다. 이러한 버팀보 공법은 마주보는 띠장의 간격에 따라 버팀보의 길이가 연장되어야 한다.

가설 흙막이 공사에서 가장 많이 사용되고 있는 H-Pile 버팀보 공법은 버팀보 간의 연결에 대한 문제점은 없으나, H-Pile의 강재 특성상 상,하 방향과 좌,우 방향으로의 강성 차이가 발생함에 따라 강축과 약축이 존재한다.

약축 방향으로는 좌굴이 발생하여 H-Pile에 대한 변위가 발생하므로 굴착 배면에 대한 토압을 효과적으로 지지할 수 없다. 이에 따라 좌굴을 예방하기 위해 약축 방향에 수평 및 수직의 보강재를 설치하는 보강 작업이 필수적으로 요구되어 강재 사용량의 증가와 보강재 설치작업이 추가로 필요한 단점이 있다.

전술한 H-Pile과는 달리 원형 강관을 이용한 버팀보 공법은 약축과 강축이 존재하지 않으므로 약축에 대한 좌굴 문제가 발생하지 않아 약축 보강이 필요 없는 장점이 있다. 다만, H-Pile 공법과 같이 작업자가 버팀보를 밟고 다니며 이동할 수 있는 통로 역할을 전혀 수행할 수 없다.

또한 버팀보를 연결하기 위한 작업을 버팀보가 직접 설치되는 공중에서 수행할 수 없다. 따라서 별도의 작업장에서 버팀보를 조립한 후 대형 크레인 등의 인양 장비에 의해 거대한 전체 버팀보 시스템을 설치 위치에 거치하게 되며, 해체시에도 동일 과정을 역순으로 시행해야 하므로 작업공정이 매우 복잡할 뿐만 아니라 항상 사고위험이 존재하게 된다.

나아가 원형강관을 이용한 버팀보 공법은 H-Pile 버팀보 공법과는 달리 볼트의 체결에 있어 볼트 또는 너트를 회전시킬 수 있는 공간이 확보되지 않는다.

따라서 별도의 브라켓 장치나 연장 체결부 등을 추가로 구성하여 이들을 통해 상호 간의 연결이 이루어지도록 해야 하므로 부수적인 많은 사전 및 예비 작업이 필요하다.

이와 같은 사전 및 예비작업은 공기의 지연은 물론 추가 인건비의 발생과 많은 양의 강재 사용으로 인해 공사비를 가중시키는 원인으로 지적되고 있으므로 이에 대한 개선책이 요구된다.

특히 종래에는 기둥에 부착된 버팀대가 장애물로 작용하여 배설관을 비스듬히 내려 버팀대를 우회하거나 버팀대를 일시 제거한 후 배설관을 부설하여야 하기에 붕괴의 위험이 높고 시공 기간이 늦어지는 단점이 있다.

전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

한국등록실용신안공보 제20-0409153호(김영순) 2006. 02. 13.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 띠장 및 버팀대의 설치, 해체, 이동성이 향상되어 현장 적용성이 뛰어나고, 설치 시간, 편의성 및 시공성이 향상된 흙막이 공법용 버팀대를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 흙막이 설치 영역에 배치되는 띠장부에 연결되는 버팀 프레임; 상기 버팀 프레임의 양단부에 마련되어 상기 띠장부에 결합 되는 걸이부; 상기 버팀 프레임에 마련되어 상기 버팀 프레임의 길이를 변경시키는 간격 조절부; 및 상기 걸이부에 마련되어 상기 띠장부에 회전 이동 가능하게 지지 되는 롤러를 포함하는 흙막이 공법용 버팀대가 제공될 수 있다.

상기 걸이부는 상기 버팀부에 걸림 결합 될 수 있다.

상기 걸이부는 상기 버팀부에 끼워 맞춤 결합 될 수 있다.

상기 띠장부는 상기 흙막이 설치 영역에 마련되는 측벽 프레임에 승강 가능하게 결합 되고, 상기 버팀 프레임은 상기 롤러를 통해 상기 띠장부의 길이 방향으로 이동 가능할 수 있다.

상기 띠장 프레임은 H-빔, 봉형 및 강형 중 선택된 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 버팀대가 띠장부의 길이 방향으로 이동 가능하게 마련됨과 아울러 버팀대가 띠장부에 걸림 방식으로 결합 되어 버팀대의 설치, 해체, 이동성이 향상되어 현장 적용성이 뛰어나고, 설치 시간, 편의성 및 시공성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공법의 개략적인 순서도이다.
도 2는 본 실시 예에 채용된 흙막이 판넬 조립체와 버팀대가 결합 된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 주요부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 버팀대의 사용 상태도이다.
도 5는 도 3에 도시된 프레임부의 다른 실시예이다.
도 6은 도 3에 도시된 프레임부의 또 다른 실시예이다.
도 7은 도 3에 도시된 프레임부의 또 다른 실시예이다.
도 8은 도 3에 도시된 흙막이 판넬 조립체를 가로 방향으로 복수로 연결한 것을 도시한 도면이다.
도 9는 도 3에 도시된 버팀대가 분리된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 버팀대의 다른 실시예이다.
도 11은 본 실시 예와 종래의 실시예의 사용 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12는 도 3의 주요부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 본 실시 예와 종래의 실시예의 버팀대의 사용 상태를 개략적으로 도시한 도면이다
도 14는 본 실시 예와 종래의 실시예의 작용 효과를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15는 본 실시 예에서 스텝바를 사용한 것을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공법의 개략적인 순서도이고, 도 2는 본 실시 예에 채용된 흙막이 판넬 조립체와 버팀대가 결합 된 것을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 주요부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 버팀대의 사용 상태도이고, 도 5는 도 3에 도시된 프레임부의 다른 실시예이고, 도 6은 도 3에 도시된 프레임부의 또 다른 실시예이고, 도 7은 도 3에 도시된 프레임부의 또 다른 실시예이다.

또한 도 8은 도 3에 도시된 흙막이 판넬 조립체를 가로 방향으로 복수로 연결한 것을 도시한 도면이고, 도 9는 도 3에 도시된 버팀대가 분리된 것을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 10은 도 9에 도시된 버팀대의 다른 실시예이고, 도 11은 본 실시 예와 종래의 실시예의 사용 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 12는 도 3의 주요부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 13은 본 실시 예와 종래의 실시예의 버팀대의 사용 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 14는 본 실시 예와 종래의 실시예의 작용 효과를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 15는 본 실시 예에서 스텝바를 사용한 것을 개략적으로 도시한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 흙막이 공법은, 프레임부(200)와 이 프레임부(200)에 마련되는 흙막이 판넬(300)과 이 프레임부(200)에 승강 가능하게 결합 되는 띠장부(400)가 구비된 복수의 흙막이 판넬 조립체(100)를 흙막이 설치 영역에 배치하는 단계(S10)와, 복수의 흙막이 판넬 조립체(100) 중 어느 하나의 흙막이 판넬 조립체(100)의 띠장부(400)에 버팀대(500)의 일측부를 지지하고 어느 하나의 흙막이 판넬 조립체(100)와 마주보는 다른 하나의 흙막이 판넬 조립체(100)의 띠장부(400)에 버팀대(500)의 타측부를 지지하는 단계(S20)와, 흙막이 판엘 조립체가 흙막이 설치 영역의 벽부에 밀착되도록 버팀대(500)의 길이와 고정 위치를 조절하는 단계(S30)를 구비한다.

본 실시 예에서 흙막이 판넬 조립체(100)는, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 크레인을 포함하는 중장비를 이용하여 흙막이 설치 영역에 배치될 수 있다.

이 경우 본 실시 예는, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 프레임부(200)와 흙막이 판넬(300)과 띠장부(400)가 유닛으로 마련되어 중장비로 한 번에 흙막이 설치 영역에 흙막이 판넬 조립체(100)를 배치할 수 있다.

이에 비해 종래의 실시 예는, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 기둥을 먼저 설치하고, 첫번째 판넬을 끼워 넣은 후 2번째 기둥을 넣고 2번째 판넬을 설치해야 하므로 작업 시간이 오래 걸리고 현장 적용성이 본 실시 예에 비해 현저히 떨어짐을 알 수 있다.

본 실시 예에서 흙막이 판넬 조립체(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임부(200)와, 프레임부(200)에 마련되는 복수의 흙막이 판넬(300)과, 프레임부(200)에 승강 가능하게 마련되며 복수의 흙막이 판넬(300)을 지지하는 띠장부(400)를 포함한다.

흙막이 판넬 조립체(100)의 프레임부(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 하부 프레임(210)과, 하부 프레임(210)의 양측부에 결합 되며 승강 가이드 슬릿(221)과 가이드 홈(222)이 마련된 한 쌍의 측벽 프레임(220)과, 한 쌍의 측벽 프레임(220)의 상측부에 결합 되는 상부 프레임을 포함한다.

본 실시 예에서 하부 프레임(210)과 한 쌍의 측벽 프레임(220)과 상부 프레임은 서로 볼트, 용접 또는 끼워 맞춤 결합 될 수 있고, 금속 또는 비금속 재질로 마련될 수 있다.

또한 측벽 프레임(220)의 벽부에는, 도 12에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 결합 플랜지(223)가 마련되고, 한 쌍의 결합 플랜지(223)에 의해 마련된 공간부에 흙막이 판넬(300)의 가장자리가 끼워 맞춤 결합 될 수 있다.

나아가 본 실시 예에서 측벽 프레임(220)의 벽부에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 결합 로드(224)가 마련되어 서로 근접되는 한 쌍의 측벽 프레임(220)을 상부 방향에서 하부 방향으로 슬라이딩 방식으로 끼워서 결합시킬 수도 있다.

그리고 본 실시 예는 어느 하나의 프레임부(200)의 상부 프레임에, 도 5에 도시된 바와 같이, 결합홈을 마련하고, 어느 하나의 프레임부(200)의 상부에 결합되는 다른 하나의 하부 프레임(210)에 결합 돌기를 마련(도 4 참고)하여 양자를, 도 4에 도시된 바와 같이, 끼워 맞춤 방식으로 결합할 수도 있다.

한편 본 실시 예에서 프레임부(200)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 프레임(230) 없이 사용될 수도 있다.

흙막이 판넬 조립체(100)의 흙막이 판넬(300)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 프레임부(200)의 높이 방향으로 복수로 적층 될 수 있다.

본 실시 예에서 흙막이 판넬(300)은 경량의 금속 또는 비금속 재질로 마련될 수 있고, 흙막이 판넬(300)의 표면에는 요철부가 마련될 수도 있다.

흙막이 판넬 조립체(100)의 띠장부(400)는, 토압에 의한 흙막이 판넬(300)의 변형을 막아주고 붕괴를 예방하는 것으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 측벽 프레임(220)에 마련된 승강 가이드 슬릿(221)과 가이드 홈(222)을 통해 측벽 프레임(220)에 끼워 맞춤 결합 되어 측벽 프레임(220)의 높이 방향으로 승강 될 수 있다.

본 실시 예에서 띠장부(400)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 측벽 프레임(220)에 가장자리가 접촉되며 복수의 흙막이 판넬(300)을 지지하는 띠장 프레임(410)과, 띠장 프레임(410)에 마련되며 측벽 프레임(220)의 가이드 홈(222)에 삽입되어 지지되는 지지 블록(420)과, 승강 가이드 슬릿(221)을 통해 띠장 프레임(410)과 지지 블록(420)을 연결하는 연결바(430)를 포함한다.

본 실시 예에서 띠장부(400)는 측벽 프레임(220)의 승강 가이드 슬릿(221)과 가이드 홈(222)을 통해 프레임부(200)의 높이 방향으로 자유롭게 승강 될 수 있어 띠장부(400)의 고정 위치를 편리하게 정할 수 있다.

본 실시 예는 흙막이 판넬 조립체(100)를 흙막이 설치 영역에 설치하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 버팀대(500)를 띠장부(400)에 결합시킨 후 버팀대(500)의 길이를 조절하여 흙막이 판넬 조립체(100)를 흙막이 설치 영역의 벽부에 가압 밀착시킨다.

본 실시 예는, 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 버팀대(500)를 좌우 방향으로 이동시킬 수 있어 배설관(T)을 편리하고 안정적으로 설치할 수 있다.

즉 배설관(T)의 설치 시 버팀대(500)를 도 13의 (b)를 기준으로 우측에서 좌측으로 이동시켜 여유 공간을 확보할 수 있으므로 배설관(T)을 비스듬히 내려 우회시키거나 버팀대(500)를 일시 제거할 필요가 없어 붕괴의 위험이 없고 시공 기간을 단축할 수 있다.

하지만 종래의 실시 예는, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 기둥에 부착된 버팀대가 장애물로 작용하여 배설관(T)을 비스듬히 내려 버팀대를 우회하거나 버팀대를 일시 제거한 후 배설관(T)을 부설하여야 하기에 붕괴의 위험이 높고 시공 기간이 늦어지는 단점이 있다.

그리고 본 실시 예에서 띠장 프레임(410)의 길이는, 도 3에 도시된 바와 같이, 이격 된 한 쌍의 측벽 프레임(220)의 길이와 대응되는 길이 예를 들어 한스판 2-3m일 수 있다.

또한 미 도시되었지만 본 실시 예에서 띠장 프레임(410)의 길이는 이격 된 한 쌍의 측벽 프레임(220)의 길이보다 길게 마련될 수 있다. 즉 띠장 프레임(410)의 양단부가 측벽 프레임(220)의 외측으로 돌출되는 길이를 가질 수도 있고, 이러한 띠장 프레임(410)은 처음 제작 시부터 전술한 길이를 갖도록 제작될 수도 있고, 별도의 띠장 프레임(410)을 연장 즉 결합시켜 전술한 길이를 가질 수도 있다.

본 실시 예에서 버팀대(500)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 버팀 프레임(510)과, 버팀 프레임(510)의 양단부에 마련되어 띠장부(400)에 결합 되는 걸이부(520)와, 버팀 프레임(510)에 마련되어 버팀 프레임(510)의 길이를 변경시키는 간격 조절부(530)와, 걸이부(520)에 마련되어 띠장부(400)에 회전 이동 가능하게 지지 되는 롤러(540)를 포함한다.

버팀대(500)의 버팀 프레임(510)은, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, H-빔일 수도 있고, 봉형 또는 각형으로 마련될 수도 있다.

버팀대(500)의 걸이부(520)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 띠장 프레임(410)에 걸림 방식으로 결합 될 수도 있고, 도 10에 도시된 바와 같이, 띠장 프레임(410)의 측면에서 띠장 프레임(410)에 끼워져서 결합 될 수도 있다.

또한 본 실시 예에서 걸이부(520)는 걸쇠처럼 띠장 프레임(410)에 결합 될 수도 있고, 핀을 이용하여 결합될 수도 있다.

버팀대(500)의 간격 조절부(530)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 버팀 프레임(510)의 중앙부에 마련되어 버팀 프레임(510)을 분할하며, 공지된 방식으로 분할 된 버팀 프레임(510)의 길이를 줄이거나 늘일 수 있다. 즉 지하철 공사에서 사용되는 공지된 길이 조절 가능한 볼트식의 H-빔을 그대로 사용할 수 있다. 또한 용수철이나 핀을 사용하여 버팀 프레임(510)의 길이를 조절할 수도 있다.

본 실시 예는, 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이, 흙막이 판넬(300)에 작용하는 휨응력은 띠장부(400)와 버팀대(500)의 반력으로 상쇄되기 때문에 흙막이 판넬(300)의 두께를 최소화시킬 수 있어 경량화로 인해 시공성을 향상시킬 수 있다.

이에 비해 종래의 실시 예는, 도 14의 (a)에 도시된 바와 같이, 흙막이판의 휨변형을 예방하기 위해서는 흙막이판 부재의 두께와 강성을 증가시키는 방법밖에 없기 때문에 흙막이판의 중량이 무거워 시공성이 떨어지는 단점이 있다.

그리고 본 실시 예는 심도가 깊은 경우 H-빔을 땅속에 근입시키고, 도 15에 도시된 바와 같이, H-빔에 스탭바(600)를 끼워 놓은 후 흙막이 판넬(300)을 끼우는 방식으로 사용할 수도 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시예는 흙막이 판넬 조립체의 띠장부가 흙막이 판넬의 높이 방향으로 승강 되고 버팀대가 띠장부의 길이 방향으로 이동 가능하게 마련됨과 아울러 버팀대가 띠장부에 걸림 방식으로 결합 되어 띠장부 및 버팀대의 설치, 해체, 이동성이 향상되어 현장 적용성이 뛰어나고, 설치 시간, 편의성 및 시공성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 흙막이 판넬 조립체 200 : 프레임부
210 : 하부 프레임 220 : 측벽 프레임
221 : 승강 가이드 슬릿 222 : 가이드 홈
223 : 결합 플랜지 224 : 결합 로드
230 : 상부 프레임 300 : 흙막이 판넬
400 : 띠장부 410 : 띠장 프레임
420 : 지지 블록 430 : 연결바
500 : 버팀대 510 : 버팀 프레임
520 : 걸이부 530 : 간격 조절부
540 : 롤러 600 : 스탭바
T : 배설관

Claims

흙막이 설치 영역에 배치되며 하부 프레임, 상기 하부 프레임의 양측부에 결합 되며 승강 가이드 슬릿과 가이드 홈이 마련된 한 쌍의 측벽 프레임 및 상기 한 쌍의 측벽 프레임의 상측부에 결합 되는 상부 프레임이 구비된 프레임부;
상기 프레임부에 마련되는 복수의 흙막이 판넬;
상기 한 쌍의 측벽 프레임에 가장자리가 접촉되며 상기 복수의 흙막이 판넬을 지지하는 띠장 프레임, 상기 띠장 프레임에 마련되며 상기 가이드 홈에 삽입되어 지지되는 지지 블록 및 상기 승강 가이드 슬릿을 통해 상기 띠장 프레임과 상기 지지 블록을 연결하는 연결바가 구비된 띠장부; 및
버팀 프레임, 상기 버팀 프레임의 양단부에 마련되어 상기 띠장부에 결합 되는 걸이부, 상기 버팀 프레임에 마련되어 상기 버팀 프레임의 길이를 변경시키는 간격 조절부 및 상기 걸이부에 마련되어 상기 띠장부에 회전 이동 가능하게 지지 되는 롤러가 구비된 버팀대를 포함하고,
서로 마주보는 영역의 상기 한 쌍의 측벽 프레임에는 상기 흙막이 패널의 가장자리를 지지하는 결합 플랜지가 마련되고,
상기 프레임부는 가로 방향으로 서로 평행하게 결합 되고, 서로 접촉되는 한 쌍의 측벽 프레임 중 어느 하나에는 상기 결합 플랜지가 마련되고 다른 하나에는 상기 결합 플랜지에 삽입 결합 되는 결합 로드가 마련되어 서로 슬라이딩 방식으로 결합되고,
어느 하나의 프레임부의 상부 프레임에 결합홈을 마련하고, 상기 어느 하나의 프레임부의 상부에 결합되는 다른 하나의 하부 프레임에 결합 돌기를 마련하여 양자를 끼워 맞춤 방식으로 결합되고,
상기 띠장부는 상기 흙막이 설치 영역에 마련되는 측벽 프레임에 승강 가능하게 결합 되는 것을 특징으로 하는 흙막이 판넬 조립체.